Создание мышиной модели тяжелого острого панкреатита с использованием ретроградной инъекции таурохолата натрия в билиопанкреатический проток
1 апреля 2022 г.
В настоящем описана мышиная модель тяжелого острого панкреатита. Процедура, представленная здесь, очень быстрая, простая и доступная, что потенциально позволяет изучать молекулярные механизмы и различные терапевтические вмешательства при остром панкреатите удобным способом.
Общей целью этого видео является создание мышиной модели острого панкреатита путем ретроградной инъекции таурохолата натрия в билиопанкреатический проток. Все эксперименты с участием животных были одобрены Комитетом по этике животных Университета Сучжоу. Все хирургические процедуры проводились под полным наркозом.
Анальгетики не использовались для того, чтобы не мешать естественному течению болезни, о чем свидетельствуют предыдущие литературы и одобрены Комитетом по этике животных Университета Сучжоу. Голодайте мышь за восемь-12 часов до операции. Приготовить 5% раствор таурохолата натрия фильтруют через 0,22 микрофильтра.
Автоклав хирургических инструментов и материалов, включая щипцы, ножницы, держатель лезвия, держатель иглы, гемостатический зажим, сосудистые зажимы и стерильные шторы. Микрошприц стерилизовали путем облучения. У мыши индуцируют общую анестезию внутрибрюшинной инъекцией 1% пентобарбитала раствором натрия в дозировке 50 миллиграмм на килограмм.
Зафиксируйте мышь в положении лежа на спине на облученной пенопластовой плоской пластине с лентой. Удалить шерсть мыши кремом для депиляции с уровня мечевидного отростка вниз до соединительной линии двустороннего переднего верхнего подвздошного отдела позвоночника, причем левая и правая стороны параллельны передней подмышечной линии. Протрите кожу два-три раза 0,5% йодофором и каждый раз давайте высохнуть в течение одной-двух минут.
Накройте мышь стерильными шторами. Разрежьте открытый слой кожи, а затем откройте подкожно. Сделайте приблизительно два-три сантиметра в длину срединный разрез брюшной полости.
Расположите двенадцатиперстную кишку слева направо вдоль желудка. Осторожно вытяните двенадцатиперстную кишку наружу и в левую сторону, используя хирургические щипцы и пропитанный дезинфицирующим средством ватный тампон, чтобы обнажить поджелудочную железу, билиопанкреатический проток и дуоденальный сосочек. Использование 8-0 Швы проходят через соединение между двенадцатиперстной кишкой и поджелудочной железой вокруг сосочка, натягивают шов на левую сторону тела мыши, чтобы зафиксировать двенадцатиперстную кишку.
Аккуратно оттяните кожу и нижний край печени в сторону. Зажмите общий печеночный проток. Ретроградно проткните микроинъектор в дистальный билиопанкреатический проток.
Зафиксируйте кончик иглы возле двенадцатиперстной кишки с помощью зажима. Вводят 10 микролитров 5% таурохолата натрия в билиопанкреатический проток со скоростью 5 микролитров в минуту. Держите билиопанкреатический проток закрытым в течение 5 минут для достижения стабильного давления.
Снимите зажимы. Вытащите микроинжектор, снимите другой зажим и зафиксируйте шов. Восстановить двенадцатиперстную кишку до исходного анатомического положения и проверить кровотечение.
Закройте рану 6-0 швами. Снимите стерильную драпировку. Продезинфицируйте разрез 0,5% йодофором.
Извлеките животных из анестезии на термопрокладке с температурой 37 градусов цельсия. Вводят 0,8 миллилитра 0,9% физиологического раствора подкожно для приема жидких добавок. Через 24 часа после операции обезболивают мышь пентобарбиталом натрия, используя ту же дозу и инъекционный путь.
Соберите цельную кровь из брюшной аорты и вращайтесь при 1 500 х г в течение 15 минут, чтобы изолировать сыворотку для серологического тестирования. Соберите поджелудочную железу и легочную ткань для оценки гистологии. Погрузить поджелудочную железу в 4%-образный раствор параформальдегида на 24 часа.
Обезвоживают в серии концентраций алкоголя и встраивают в парафин. Используйте микротом для подготовки 5 микротолщинных участков ткани поджелудочной железы. Выполните окрашивание H&E для гистологической оценки поджелудочной железы.
Мыши были слегка неактивны и имели вес, потерянный через 24 часа после операции по сравнению с предоперационным периодом. Выживаемость контрольных мышей и мышей SAP составила 100% и 72,7% соответственно через 72 часа после операции. Согласно результатам окрашивания H&E из участков поджелудочной железы, пульпальный некроз ткани поджелудочной железы можно было наблюдать у мышей SAP, в то время как у контрольных мышей не было обнаружено никаких существенных изменений.
Кроме того, значительно повышенные уровни амилазы, липазы, поджелудочной железы и активности MPO легких были обнаружены у мышей SAP по сравнению с контрольными мышами. Кроме того, были также обнаружены значительно повышенные уровни индексов печени и почек, включая АЛТ, АСТ, БУН и креатинин. Используя ретроградную инъекцию таурохолата натрия в билиопанкреатический проток, тяжелый острый панкреатит может быть вызван у мышей.
Хорошая экспозиция билиопанкреатического протока для обеспечения успешной пункции. Во время пункции обеспечьте соответствующий угол и силу, чтобы избежать прокола билиопанкреатического протока. TC-индуцированная модель SAP, описанная здесь, является подходящей моделью для изучения механизмов, участвующих в тяжелом остром панкреатите.
Это экономичная модель с использованием менее дорогих реагентов, и это видео помогает быстрее обучать начинающего хирурга.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данной статье описывается быстрая и доступная модель мыши для изучения тяжелого острого панкреатита с помощью ретроградного введения таурохолата натрия. Эта модель позволяет исследовать молекулярные механизмы и терапевтические методы лечения острого панкреатита.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Биология
- Патофизиология
Теоретические сведения
- Острый панкреатит представляет собой серьезное состояние, требующее эффективных моделей для изучения.
- Существующие модели могут быть сложными и трудоемкими.
- Данное исследование направлено на упрощение процесса индукции острого панкреатита у мышей.
- Понимание механизмов заболевания может привести к разработке более эффективных терапевтических стратегий.
Цель исследования
- Создать надежную модель тяжелого острого панкреатита у мышей.
- Обеспечить возможность изучения механизмов заболевания и вариантов лечения.
- Предоставить экономически эффективный метод с использованием доступных реагентов.
Используемые методы
- Ретроградное введение таурохолата натрия в билиопанкреатический проток.
- Процедуры с животными одобрены Комитетом по этике работы с животными.
- Использование анестезии и хирургических методов для индуцирования панкреатита.
- Гистологическая оценка тканей поджелудочной железы после операции.
Основные результаты
- У мышей был успешно индуцирован тяжелый острый панкреатит.
- Гистологический анализ выявил некроз тканей поджелудочной железы.
- Значительные различия в уровнях сывороточных ферментов между контрольной группой и мышами с тяжелым острым панкреатитом.
- Модель продемонстрировала высокие показатели выживаемости и воспроизводимости.
Выводы
- Описанная модель эффективна для изучения тяжелого острого панкреатита.
- Она позволяет быстро обучить начинающих хирургов данной процедуре.
- Этот подход может способствовать развитию исследований терапевтических методов лечения.
Часто задаваемые вопросы
Значимость для отрасли
Создание надежных доклинических моделей тяжелого острого панкреатита имеет решающее значение для валидации мишеней и снижения механистических рисков на ранних этапах поиска лекарственных средств. Данная модель ретроградного введения раствора таурохолата натрия представляет собой воспроизводимую и экономически эффективную систему для изучения патофизиологических путей и оценки терапевтических кандидатов. Ее доступность способствует подготовке к высокопроизводительному скринингу и согласованию трансляционных биомаркеров в рамках научно-исследовательских программ по изучению панкреатита.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранний поиск и валидация мишени
- Научная ценность: позволяет проверять терапевтические гипотезы посредством количественной оценки некроза поджелудочной железы и повышения уровня ферментативных биомаркеров.
- Операционная ценность: обеспечивает функциональную валидацию мишеней с помощью измеримых гистопатологических и серологических показателей при индукции SAP.
- Прогностическая ценность: способствует снижению рисков на доклиническом этапе путем моделирования патофизиологии SAP, релевантной для человека, для оптимизации ведущих соединений.
Скрининг и разработка анализа
- Научная ценность: создание стандартизированных, релевантных заболеванию систем для подготовки анализов и каскадного скрининга соединений.
- Практическая ценность: обеспечение воспроизводимости анализов за счет стабильной индукции SAP посредством контролируемой инъекции в билиопанкреатический проток.
- Масштабируемость: возможность повторного использования платформы в нескольких циклах оценки соединений благодаря низкой стоимости реагентов и простоте хирургического вмешательства.
Трансляционные и доклинические исследования
- Научная ценность: Обеспечивает непрерывность системного исследования заболевания от этапа открытия до доклинической валидации с использованием гистопатологии и сывороточных биомаркеров.
- Практическая ценность: Позволяет принимать обоснованные решения о дальнейшем продвижении с учетом рисков на основе корреляции уровней повышения сывороточной амилазы, липазы, АЛТ, АСТ, азота мочевины крови (BUN) и креатинина.
- Соответствие трансляционным биомаркерам: Позволяет оценивать потенциальные терапевтические препараты по клинически значимым маркерам повреждения поджелудочной железы и других органов.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Модель интегрируется в рабочие процессы раннего поиска, позволяя проводить проверку гипотез, уточнение сигнальных путей и биологическую оценку рисков до этапов идентификации ведущих соединений.
- Фундаментальная биология: обеспечивает изучение механизмов путей развития SAP с помощью количественной оценки некроза тканей и анализа маркеров воспаления.
- Скрининг: позволяет получать воспроизводимые результаты, готовые к анализу, благодаря стандартизированной ретроградной инъекции и послеоперационному сбору сыворотки и тканей.
- Аналитика: обеспечивает получение количественных зависимых переменных, включая уровни ферментов в сыворотке и гистологические индексы для сравнительного анализа состояний.
- Трансляционные исследования: обеспечивает преемственность с доклиническими исследованиями за счет использования биомаркеров повреждения органов (ALT, AST, BUN, креатинин), отражающих клиническую картину SAP.
- Корпоративное повторное использование: может использоваться как многократный метод благодаря недорогим реагентам, минимальной сложности хирургического вмешательства и высокой воспроизводимости модели.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Обеспечивает прогностическую уверенность за счет механистического снижения рисков, связанных с патофизиологией SAP, и валидации связывания с мишенью.
- Операционная ценность: Обеспечивает стандартизацию, воспроизводимость и масштабируемость благодаря простой технике использования микрошприца и определенным параметрам инфузии.
- Стратегическая ценность: Улучшает процесс принятия решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) за счет снижения биологических рисков на поздних этапах посредством раннего патофизиологического моделирования.
- Влияние на портфель: Позволяет осуществлять приоритизацию с учетом рисков, используя пороговые значения сывороточных биомаркеров и гистологическую оценку в качестве критериев принятия решений go/no-go.
Особенности реализации
- Требуется опыт в области микрохирургии, проведения анестезии и послеоперационного мониторинга животных.
- Необходимы стерильные хирургические инструменты, микрошприц и контролируемый инфузионный насос для обеспечения доступа к протоку.
- Требуется стандартизация хирургической техники, сроков послеоперационного периода и протоколов забора сыворотки/тканей между исследовательскими группами.
- При адаптации метода следует учитывать вариабельность модели в зависимости от линии мышей и половые различия в ответе на таурохолат натрия.
- Практические ограничения включают вариабельность показателей выживаемости и необходимость послеоперационного восполнения жидкости для поддержания стабильности модели.
