Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

जीर्ण जिगर की चोट के Murine Choline-कमी, Ethionine पूरक (CDE) आहार मॉडल

Published: October 21, 2017 doi: 10.3791/56138

Summary

यहाँ हम एक choline की कमी और ethionine पूरक (CDE) आहार के खिलाने के द्वारा चूहों में जीर्ण जिगर की चोट पैदा करने के लिए एक आम विधि का वर्णन. हम स्वास्थ्य निगरानी, जिगर छिड़काव, अलगाव, और संरक्षण का प्रदर्शन । छह सप्ताह के एक समय पाठ्यक्रम जिगर की चोट, pathohistology, फाइब्रोसिस, भड़काऊ, और जिगर जनक सेल प्रतिक्रियाओं के बारे में सूचित कर सकते हैं ।

Abstract

क्रोनिक यकृत रोग, जैसे वायरल हेपेटाइटिस, शराबी जिगर की बीमारी, या गैर शराबी फैटी लीवर रोग, नित्य सूजन, प्रगतिशील विनाश और यकृत पैरेन्काइमा, जिगर जनक सेल के उत्थान की विशेषता है प्रसार, और फाइब्रोसिस । हर पुरानी जिगर की बीमारी के अंत चरण सिरोसिस, hepatocellular कार्सिनोमा के विकास के लिए एक प्रमुख जोखिम कारक है । रोग दीक्षा, स्थापना, और प्रगति को विनियमित प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए, कई जानवरों के मॉडल प्रयोगशालाओं में उपयोग किया जाता है । यहां हम एक छह choline की कमी और ethionine-पूरक (CDE) माउस मॉडल है, जो छह सप्ताह पुराने पुरुष C57BL/6J की कमी चाउ और ०.१५% डीएल-choline-पूरक पीने के पानी के साथ चूहों के एक सप्ताह के समय पाठ्यक्रम का वर्णन । पशु स्वास्थ्य की निगरानी और एक ठेठ शरीर वजन घटाने वक्र समझाया जाता है । प्रोटोकॉल बाद सीरम विश्लेषण के लिए हृदय पंचर द्वारा एक CDE-इलाज जिगर और रक्त संग्रह की सकल परीक्षा को दर्शाता है । अगला, जिगर छिड़काव तकनीक और मानक मूल्यांकन के लिए अलग यकृत पालियों के संग्रह में दिखाया गया है, जिगर प्रोटोकॉल आकलन सहित hematoxylin और eosin या सिरियस लाल दाग, यकृत कोशिका आबादी का पता लगाने के immunofluorescent साथ ही लिवर microenvironment की transcriptome profile भी की । इस माउस मॉडल पुरानी जिगर की बीमारी के माध्यम से प्रेरित भड़काऊ, fibrogenic, और जिगर जनक सेल गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए उपयुक्त है और इन प्रक्रियाओं संग्राहक हो सकता है कि संभावित चिकित्सीय एजेंटों का परीक्षण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ।

Introduction

जिगर शरीर का सबसे बड़ा ग्रंथियों चयापचय अंग है और कई जटिल कार्य किया है । जिगर के लिए मुख्य भूमिकाओं पाचन, चयापचय, detoxification, आवश्यक पोषक तत्वों का भंडारण, रक्त प्लाज्मा प्रोटीन घटकों के उत्पादन में शामिल हैं, और प्रतिरक्षा निवासी मैक्रोफेज या Kupffer कोशिकाओं के माध्यम से मध्यस्थता । जिगर एक महान को पुनर्जीवित करने की क्षमता है भले ही अपने कुल द्रव्यमान का 70-90% खो दिया है । तीव्र जिगर की चोट की स्थिति में, जैसे एक आंशिक hepatectomy या एसिटामिनोफेन विषाक्तता के बाद देखा, शेष स्वस्थ हेपैटोसाइट्स पैदा एक उच्च समंवित प्रक्रिया में क्षति की मरंमत करने के लिए1। हालांकि, जब हेपैटोसाइट्स लंबी अवधि के वायरल संक्रमण, शराबी या गैर शराबी फैटी लीवर रोग के कारण लंबे समय से घायल हैं, भड़काऊ microenvironment फाइब्रोसिस-ड्राइविंग यकृत stellate कोशिकाओं के सक्रियण से चलाता है और या तो cholangiocytes या हेपैटोसाइट्स2,3,4,5में अंतर करने की क्षमता के साथ जिगर जनक कोशिकाओं (LPCs) के प्रसार । सटीक मूल, LPCs के भेदभाव भाग्य, जिगर पुनर्जनन के लिए उनके योगदान, और hepatocarcinogenesis गहन बहस का विषय रहा है और सबसे अधिक संभावना चोट गंभीरता और संदर्भ2पर निर्भर करते हैं । जल्दी पुनर्जनन के आदेश से जुड़े घटनाओं भी विवादास्पद रूप से चर्चा की है, कुछ जांचकर्ताओं ने कहा कि यकृत stellate सेल सक्रियकरण और मैट्रिक्स remodeling एक LPC की पीढ़ी के लिए आवश्यक है आला6एहसान, जबकि अंय रिपोर्ट है कि LPC विस्तार और तथाकथित Ductular प्रतिक्रिया fibrogenesis7ट्रिगर करने के लिए आवश्यक हैं । वहां कई जानवरों के लिए चोट और पुनर्जनन के विशिष्ट पहलुओं का अध्ययन करने के लिए, एक के लिए सभी अंतर्निहित कारकों है कि रोग की प्रगति को विनियमित समझने की कोशिश में और अंत में रोगियों के लिए नए उपचार रणनीतियों8विकसित करने के लिए मॉडल हैं ।

choline की कमी और ethionine पूरक (CDE) आहार मॉडल मूल रूप से चूहों में उपयोग के लिए विकसित किया गया था और चूहों में जीर्ण जिगर की चोट प्रेरण के लिए बाद में संशोधित9,10. बिगड़ा विधानसभा और बहुत कम घनत्व लिपो के स्राव में choline परिणामों की आहार की कमी. hepatocarcinogen डीएल-ethionine के साथ संयुक्त, इस आहार अत्यधिक यकृत वसा लदान की ओर जाता है, सतत सूजन, periportal फाइब्रोसिस, LPC प्रतिक्रिया और दीर्घकालिक hepatocellular कार्सिनोमा विकास के लिए11,12 . हालांकि, महत्वपूर्ण बात, अलग माउस उपभेदों भड़काऊ, fibrogenic और LPC प्रतिक्रिया गतिशीलता13के विशिष्ट पैटर्न का प्रदर्शन । इस प्रोटोकॉल C57BL/6J चूहों में जीर्ण जिगर की चोट प्रेरण का वर्णन करता है, सबसे अधिक इस्तेमाल किया नस्ल माउस तनाव ।

जीर्ण यकृत रोग अनुसंधान में, ठेठ विश्लेषण hematoxylin और eosin के रूप में अच्छी तरह के रूप में सिरियस लाल धुंधला करने के लिए कोलेजन जमाव, immunohistochemical, या यकृत कोशिका आबादी का पता लगाने immunofluorescent कल्पना द्वारा ऊतकीय आकलन शामिल हैं, और transcriptomic विश्लेषण जिगर microenvironment कि जटिल वृद्धि कारक और cytokine नेटवर्क के माध्यम से प्रेरित सेलुलर परिवर्तन आर्केस्ट्रा का उद्घोष14,15,16,17 , 18.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

< p class = "jove_title" > 1. पशु प्रयोग

< p class = "jove_content" > इस जांच में वर्णित सभी पशु अध्ययनों को Curtin विश्वविद्यालय पशु आचार समिति (अनुमोदन संख्या: AEC_2014_28) के प्रारंभ से पहले अनुमोदित किया गया था । प्रयोगों और जानवरों की देखभाल और उपयोग के लिए ऑस्ट्रेलियाई कोड के अनुसार प्रदर्शन किया ।

  1. पशु
    1. प्रयोगों के लिए छह सप्ताह पुराने पुरुष C57BL/6J चूहों का प्रयोग करें ।
  2. प्रयोगात्मक डिजाइन
    1. पशु सुविधा में आगमन के बाद, किसी भी प्रयोग के प्रारंभ करने से पहले चार दिनों के लिए चूहों acclimatize करने की अनुमति दें ।
    2. घर चूहों पर wheaten फूस बिस्तर, जो दिखाई अनाज और डंठल के समाप्त हो गया है और चूहों पर रखने के लिए 12-घंटे के दिन/रात चक्र व्यक्तिगत हवादार पिंजरों में । तीन और सात दिनों पर बिस्तर बदलें, उसके बाद साप्ताहिक ।
    3. विज्ञापन libitum choline की कमी वाले आहार और पीने के पानी डीएल-ethionine के ०.१५% के साथ पूरक के लिए उपयोग के साथ चूहों प्रदान करते हैं । डीएल-ethionine-सप्लीमेंट पानी 4 & #176; सी पर रखें और पीने के पानी की जगह हर दूसरे दिन ताजगी सुनिश्चित करने और पीने को प्रोत्साहित करने के लिए । ऊपर choline की कमी चाउ हर दूसरे दिन चाउ की एक पूरी तरह से बदलने के साथ हफ्ते में एक बार ।
    4. आराम पर और हैंडलिंग के दौरान चूहों निरीक्षण
    5. । समग्र उपस्थिति, आसन, सामाजिक संपर्क, सौंदर्य, कोट हालत, और शरीर के वजन सहित पशु स्वास्थ्य, के मानक लक्षण मॉनिटर ।
    6. वजन चूहों दैनिक प्रयोग के पहले दो हफ्तों के दौरान किसी भी अधिक से अधिक 20% शरीर का वजन घटाने का प्रदर्शन पशुओं को सुनिश्चित करने के लिए euthanized अनुचित दुख सीमा है । यह आमतौर पर जानवरों के 5% से कम में मामला है । दो सप्ताह के बाद, वजन की आवृत्ति को तीन बार साप्ताहिक ( जैसे , सोमवार, बुधवार, शुक्रवार) को कम किया जा सकता है ।
  3. जिगर छिड़काव और अलगाव
    1. Anesthetize चूहों पर संकेत दिया समय अंक (इस अध्ययन में एक, दो, और CDE आहार पर छह सप्ताह) ketamine के साथ (१०० मिलीग्राम/xylazine) और intraperitoneal इंजेक्शन द्वारा (10 मिलीग्राम/ पर्याप्त संज्ञाहरण सुनिश्चित करने के लिए पेडल वापसी पलटा परीक्षण.
    2. ७०% इथेनॉल के साथ फर गीला और पेट की दीवार में एक ऊर्ध्वाधर midline चीरा करने के लिए डायाफ्राम मेयो कैंची का उपयोग कर । रिब पिंजरे दिल के लिए आसान पहुँच के लिए हटाया जा सकता है ।
    3. एक 25 जी x 1/2 & का उपयोग कर धीमी हृदय पंचर द्वारा रक्त इकट्ठा #34; दिल के टूट से बचने के लिए नियमित रूप से दीवार सुई । कमरे के तापमान पर एक microcentrifuge ट्यूब में थक्का करने के लिए रक्त की अनुमति दें २,००० एक्स जी पर 10 मिनट के लिए केंद्रापसारक के बाद सीरम नमूने प्राप्त करने के लिए । बाद में, मानक प्रक्रियाओं द्वारा सीरम alanine alat स्तर को मापने < सुप वर्ग = "xref" > १२ .
    4. पेट और छोटी आंत की ओर ले जाने और पोर्टल नस बेनकाब । मेयो कैंची का उपयोग कर दिल काट तरल पदार्थ बाहर निकलने के लिए और perfuse के साथ जिगर बाँझ फॉस्फेट बफर खारा (पीएच = 7.4) पोर्टल नस का उपयोग कर cannulating द्वारा एक 27 G x 1/2 & #34; नियमित रूप से दीवार सुई । एक समान रूप से आधे उबले हुए जिगर सभी जिगर पालियों के सफल छिड़काव इंगित करता है ।
    5. सावधानी से जिगर अलग और संदंश और मेयो कैंची का उपयोग कर एक पेट्री डिश में जगह है । अतिरिक्त, गैर जिगर ऊतक और पित्ताशय की थैली को हटा दें ।
  4. यकृत रक्षण
    1. कुल जिगर वजन दर्ज किया गया है के बाद, कुछ वर्ग मिलीमीटर के कई छोटे टुकड़ों में एक छोटी सी पालि में कटौती, उन्हें बाँझ ट्यूबों के लिए स्थानांतरण, और बाद में आरएनए के लिए तरल नाइट्रोजन में स्नैप-फ्रीज और प्रोटीन निष्कर्षण, मानक प्रोटोकॉल के अनुसार । स्नैप-किसी भी ऊतक गिरावट से बचने के लिए अंग संग्रह के बाद जितनी जल्दी हो सके इन ऊतक टुकड़े फ्रीज.
    2. मानक प्रोटोकॉल के अनुसार, बाद में प्रसंस्करण और आयल embedding के लिए 10% तटस्थ बफर formalin में एक पालि इकट्ठा ।
    3. इष्टतम तापमान काटने cryomatrix embedding राल & #160; और तरल नाइट्रोजन में स्नैप-फ्रीज के साथ भरा मोल्ड में एक पालि प्लेस ।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

CDE-प्रेरित जीर्ण जिगर की चोट के छह सप्ताह के समय पाठ्यक्रम के दौरान, मापदंडों 7 दिनों (प्रेरण चरण), 14 और 21 (स्थापना चरण) और ४२ (रखरखाव चरण) पर मूल्यांकन किया गया । चूहों पर नियंत्रण की तुलना में, CDE-इलाज चूहों एक प्रारंभिक अनुकूलन चरण में अपने प्रारंभिक शरीर के वजन के 20% करने के लिए खो दिया है और स्थापना और रखरखाव के चरणों में वजन हासिल करने के लिए करते हैं (चित्रा 1). शरीर के वजन व्युत्क्रम सीरम alanine alat स्तर, hepatocellular चोट का एक संकेतक के साथ संबंधित था (चित्रा 2). चार माइक्रोमीटर-पतले, formalin-फिक्स्ड, और आयल-एंबेडेड जिगर ऊतक वर्गों hematoxylin और eosin के साथ दाग के लिए यकृत वास्तुकला का आकलन कर रहे थे । स्वस्थ जिगर मध्य नस से radiating हेपैटोसाइट्स के अर्दली डोरियों के साथ एक सामांय वास्तुकला प्रदर्शित, जिगर पैरेन्काइमा बनाने । इसके विपरीत, CDE-इलाज जिगर काफी बाधित जिगर वास्तुकला दिखाया और प्रेरण और स्थापना चरण और रखरखाव चरण में सामान्यीकरण में कई basophilic कोशिकाओं की parenchymal घुसपैठ (चित्रा 3). fibrogenesis का आकलन करने के लिए, 4-माइक्रोमीटर पतली, formalin-फिक्स्ड, और आयल-एंबेडेड जिगर वर्गों पाली-डाइज डाई सिरियस लाल है, जो यकृत कोलेजन जमाव visualizes के साथ दाग थे । CDE-प्रेरित जीर्ण जिगर की चोट के प्रेरण चरण में, कोलेजन periportal क्षेत्रों में पैरेन्काइमा में संचित । हालांकि, स्थापना और रखरखाव चरण में सामान्यीकृत स्तर (चित्र 4)। मैट्रिक्स-एंबेडेड और स्नैप-जमे हुए जिगर ऊतक एक cryostat पर 7-माइक्रोमीटर पतले वर्गों में कटौती की गई थी । Immunofluorescent सेल मार्कर के लिए धुंधला तो एक समय पाठ्यक्रम के दौरान विशिष्ट यकृत कोशिका आबादी के लौकिक और स्थानिक व्यवस्था का विश्लेषण किया गया । स्वस्थ जिगर में पित्त और जिगर जनक सेल मार्कर panCK केवल दाग पित्त नलिका संरचनाओं, जबकि भड़काऊ सेल मार्कर CD45 जिगर निवासी मैक्रोफेज या Kupffer कोशिकाओं का पता लगाया । लंबे रूप से घायल जिगर में, तथापि, panCK धुंधला पित्त और जिगर जनक कोशिका प्रसार है, जो नुकीला और CDE उपचार के आसपास 14 दिनों के बाद एक स्थिर अवस्था तक पहुंच में वृद्धि हुई । CD45 की संख्या-सकारात्मक भड़काऊ कोशिकाओं, दोनों जिगर निवासी और घुसपैठ कोशिकाओं का प्रतिनिधित्व, यह भी CDE-प्रेरित चोट के प्रेरण चरण में नुकीला और धीरे स्थापना और रखरखाव के चरणों में स्तर को नियंत्रित करने के लिए सामान्यीकृत ( चित्रा 5)। लंबे रूप से घायल जिगर में सूजन कोशिका आबादी के इस विस्तार यकृत microenvironment में तेजी से परिवर्तन के साथ था । एक त्वरित प्रेरण या साइटोकिंस और विकास कारकों की प्रतिलेखन स्तर में उल्लेखनीय वृद्धि मनाया गया । इनमें ट्यूमर परिगलन कारक (TNF), ट्यूमर परिगलन कारक की तरह कमजोर उत्प्रेरण apoptosis (TWEAK), lymphotoxin बीटा (LTβ), hepatocyte वृद्धि कारक (एचजीएफ), विकास कारक बीटा (TGFβ), और interleukin-6 (IL-6), उदाहरण के लिए बदलना शामिल है । उनके प्रतिलिपि स्तर सभी प्रेरण चरण में नुकीला और स्थापना और रखरखाव चरण के दौरान सामान्यीकृत-पहले दिखाया रोग मापदंडों के समान (चित्रा 6)

Figure 1
चित्र 1 . स्वस्थ और CDE-इलाज चूहों के शरीर के वजन रिकॉर्डिंग । लंबे रूप से घायल चूहों CDE खिला के प्रेरण चरण में अपने प्रारंभिक शरीर के वजन के 20% तक खो दिया है और उसके बाद बरामद किया । एक प्रतिनिधि आरेख दिखाया गया है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्र 2 . सीरम alanine alat स्वस्थ और CDE-इलाज चूहों में स्तर है । सीरम alanine alat (ALT) स्तर एक छह सप्ताह के समय पाठ्यक्रम के दौरान स्वस्थ चूहों में अपरिवर्तित रहा लेकिन प्रेरण चरण में नुकीला, स्थापना और CDE में रखरखाव चरण में सामान्य के साथ-इलाज जानवरों. एक प्रतिनिधि आरेख दिखाया गया है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्र 3 . जिगर वर्गों के Haematoxylin और eosin दाग । Formalin-फिक्स्ड और आयल-एंबेडेड जिगर ऊतक वर्गों है कि एच के साथ दाग थे & #38; ई नियंत्रण चूहों में hepatocyte डोरियों के अर्दली व्यवस्था का प्रदर्शन किया । इसके विपरीत, जिगर वास्तुकला CDE में काफी बाधित किया गया था, प्रेरण चरण में चूहों का इलाज छह सप्ताह के समय पाठ्यक्रम के अंत की ओर सामान्यीकरण के साथ. स्केल बार १०० µm का प्रतिनिधित्व करता है । इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.

Figure 4
चित्र 4 . सिरियस लाल दाग-स्वस्थ और CDE-इलाज चूहों में सुविधा कोलेजन दृश्य । चूहों कि केवल लघु perivenous कोलेजन जमाव प्रदर्शित नियंत्रण की तुलना में, लंबे रूप से घायल जानवरों periportal पैरेन्काइमा क्षेत्रों में प्रेरण चरण में कोलेजन संचय दिखाया, के रखरखाव के चरण की दिशा में धीमी गति से सामान्यता के साथ CDE छह सप्ताह का समय पाठ्यक्रम । स्केल बार १०० µm का प्रतिनिधित्व करता है । इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.

Figure 5
चित्र 5 . भड़काऊ और पित्त/जिगर जनक कोशिकाओं के Immunofluorescent का पता लगाने । स्वस्थ जिगर में, केवल पित्त संरचनाओं पित्त और जिगर जनक सेल मार्कर panCK (लाल) और CD45 एंटीबॉडी visualized जिगर निवासी मैक्रोफेज या Kupffer कोशिकाओं (हरा) के साथ दाग । CDE खिला के प्रेरण चरण में, CD45+ कोशिकाओं की संख्या में तेजी से वृद्धि हुई है जो जिगर के रूप में के रूप में अच्छी तरह से भड़काऊ कोशिकाओं घुसपैठ शामिल थे । यह भड़काऊ प्रतिक्रिया टी के अंत की ओर सामान्यीकृतवह छह सप्ताह का टाइम कोर्स करते हैं । पित्त और जिगर जनक कोशिकाओं है कि मार्कर panCK के साथ दाग दो सप्ताह तक संख्या में वृद्धि हुई है और उसके बाद एक स्थिर राज्य तक पहुंच । DAPI का इस्तेमाल न्यूक्लियर quantitation के लिए किया गया था । स्केल बार १०० µm का प्रतिनिधित्व करता है । इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.

Figure 6
चित्र 6 . साइटोकिंस और वृद्धि कारकों का Transcriptomic िरा । आरएनए स्नैप-जमे हुए CDE-जिगर ऊतकों के टुकड़े से अलग किया गया था जिगर microenvironment के transcriptomic विश्लेषण प्रदर्शन करने के लिए । ट्यूमर परिगलन कारक के प्रतिनिधि आरेख (TNF), TNF-की तरह कमजोर उत्प्रेरण apoptosis (TWEAK), lymphotoxin-बीटा (LTβ), hepatocyte वृद्धि कारक (एचजीएफ), बदलने के विकास फैक्टर-बीटा (TGFβ), और interleukin-6 (IL-6) दिखाया जाता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

जीर्ण जिगर की बीमारी अक्सर सबसे स्पर्शोन्मुख जा रहा रोगियों के साथ एक मूक रोग है और यह दुनिया भर में रुग्णता और मृत्यु के लिए प्रमुख योगदानकर्ताओं में से एक है । क्रोनिक शराबखोरी और हेपेटाइटिस सी वायरस के संक्रमण के प्रमुख कारण हैं । जीर्ण जिगर की चोट यकृत शोथ, फाइब्रोसिस और गंभीर मामलों में सिरोसिस, कार्सिनोमा और अंत में जिगर की विफलता की विशेषता है । वर्तमान में कोई इलाज उपलब्ध है और यद्यपि प्रमुख अग्रिमों जिगर की बीमारी के तंत्र को समझने के लिए किया गया है, नए चिकित्सकीय रास्ते अभी भी तत्काल आवश्यक हैं ।

CDE आहार एक सरल, समय प्रभावी है, और आसानी से प्रेरण और फैटी परिवर्तन या यकृत steatosis, सूजन, फाइब्रोसिस, LPC प्रसार और के अध्ययन के लिए administrable मॉडल, दीर्घकालिक प्रयोगों में, hepatocellular कार्सिनोमा 6 के विकास ,11,12,13,16,17. शुरू में चूहों19,20में इस्तेमाल किया, यह बाद में wildtype में LPC अध्ययन की सुविधा के लिए अनुकूलित किया गया था और आनुवंशिक रूप से संशोधित चूहों9.

हमारी प्रयोगशाला में, हम इसे अंय बिस्तर विकल्प के बजाय wheaten फूस का उपयोग करने के लिए महत्वपूर्ण पाया है । हालांकि यह दिखाई अनाज और डंठल के समाप्त हो गया है, कुछ अतिरिक्त पोषक तत्वों wheaten फूस बिस्तर में रहते है और CDE-प्रेरित जीर्ण जिगर की चोट प्रेरण के कठोर प्रभाव के कुछ counterbalance । इसके अलावा, इस बिस्तर पर्यावरण संवर्धन प्रदान करता है और चूहों में सामांय भोजन खोज व्यवहार को प्रोत्साहित करती है । प्रतिकूल घटनाओं के विशाल बहुमत CDE उपचार के पहले सप्ताह में मनाया गया और शायद ही कभी इसके बाद देखा । प्रतिकूल घटनाओं की संभावना से कम 16 ग्राम की शुरूआती वजन वाले चूहों का उपयोग करके कम किया जा सकता है । हालांकि, यदि प्रारंभिक वजन 18-20 g से अधिक है, प्रेरित जिगर जनक कोशिकाओं की संख्या कम हो सकती है । CDE मॉडल यकृत steatosis, सूजन, जिगर जनक सेल प्रतिक्रियाओं, फाइब्रोसिस, जिगर सिरोसिस की उपस्थिति के बिना hepatocellular कार्सिनोमा विकास का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जैसे कुछ गैर शराबी फैटी लीवर रोग (NAFLD) में देखा और हेपेटाइटिस बी वायरस से संक्रमित मरीज21,22. इसकी तुलना में, जीर्ण जिगर की चोट के thioacetamide (ताा) मॉडल एक अधिक आक्रामक शासन का प्रतिनिधित्व करता है । यह हल्के फैटी परिवर्तन, सूजन, जिगर जनक कोशिकाओं, और फाइब्रोसिस जो पहले से ही 6 सप्ताह का समय बिंदु12के आसपास जल्दी सिरोसिस के लिए प्रगति लाती है । इसलिए, CDE खिला सुझाव दिया है अगर NAFLD-संबद्ध प्रक्रियाओं अध्ययन ध्यान केंद्रित कर रहे हैं, जबकि एक ताा समय पाठ्यक्रम लाभप्रद हो सकता है जब फाइब्रोसिस गंभीरता के विभिंन चरणों ब्याज की हैं ।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

लेखकों द्वारा कुछ भी खुलासा नहीं किया जाना है ।

Acknowledgments

इस काम के लिए ऑस्ट्रेलिया के राष्ट्रीय स्वास्थ्य और चिकित्सा अनुसंधान परिषद (NHMRC) (APP1042370, APP1061332, APP1087125) से अनुदान का समर्थन किया था । लेखक तकनीकी सहायता के लिए Curtin स्वास्थ्य नवाचार अनुसंधान संस्थान के कर्मचारियों का शुक्रिया अदा करना चाहते हैं ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Six-week-old male C57BL/6J mice  Animal Resource Centre of Western Australia, Murdoch, WA,  Australia N/A
10 Kg Steam Cut Wheaten Chaff  Specialty Feeds, Glen Forrest, WA, Australia  N/A
Water for irrigation 1000ml bottle (Baxter)  Surgical House, Perth, WA, Australia  AHF7114A
Choline- deficient diet, modified (pellets)  MP Biomedicals Australasia Pty Limited, WA, Australia 02960210
DL-Ethionine  Sigma-Aldrich, Castle Hill, NSW,  Australia  E5139-25G
Ketamil injection  Troy Laboratories Pty Limited, Glendenning, NSW, Australia  N/A
Ilum Xylazil-20 injection  Troy Laboratories Pty Limited, Glendenning, NSW, Australia  N/A
27G x 1/2", Regular Wall Needle  Terumo Australia Pty Limited, NSW, Australia  NN-2713R
Syringes Terumo 1ml and 10ml  Terumo Australia Pty Limited, Macquarie Park, NSW, Australia  1018242, 1018037
Tissue-Tek OCT compound  VWR International Pty Limited, Tingalpa, QLD, Australia  25608-930
Neutral buffered formalin  Amber Scientific, Midvale, WA, Australia  NBF-2.5L
Ethanol absolute anaLaR normalpur  VWR International Pty Limited, Tingalpa, QLD, Australia  20821.33
Superfrost Plus slides  Grale Scientific Pty Limited, Ringwood, VIC, Australia  SF41296SP
Dako Protein Block, serum-free  Dako Australia Pty Limited, North Sydney, NSW, Australia   X090930-2
Dako antibody diluent  Dako Australia Pty Limited, North Sydney, NSW, Australia   s0809
rat anti-CD45  eBioscience, San Diego, California, USA  m0701  1/200 dilution
rabbit anti-panCK  Dako Australia Pty Limited, North Sydney, NSW, Australia   Z0622 1/300 dilution
Goat anti-rabbit (Alexa Fluor 488) Life Technologies Australia Pty Limited, Mulgrave, VIC, Australia A-11008 1/500 dilution
Goat anti-rat IgG (Alexa Fluor 594)  Life Technologies Australia Pty Limited, Mulgrave, VIC, Australia  A-11007 1/500 dilution
ProLong Gold Antifade Reagent with DAPI  Life Technologies Australia Pty Limited, Mulgrave, VIC, Australia  P36935  
Picrosirius Red Stain Kit Polysciences Inc., Warrington, PA, USA  ab150681 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Taub, R. Liver regeneration: from myth to mechanism. Nat Rev Mol Cell Biol. 5, 836-847 (2004).
  2. Kohn-Gaone, J., Gogoi-Tiwari, J., Ramm, G. A., Olynyk, J. K., Tirnitz-Parker, J. E. The role of liver progenitor cells during liver regeneration, fibrogenesis, and carcinogenesis. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 310, G143-G154 (2016).
  3. Lu, W. Y., et al. Hepatic progenitor cells of biliary origin with liver repopulation capacity. Nat Cell Biol. 17, 971-983 (2015).
  4. Prakoso, E., et al. Analysis of the intrahepatic ductular reaction and progenitor cell responses in hepatitis C virus recurrence after liver transplantation. Liver Transpl. 20, 1508-1519 (2014).
  5. Tirnitz-Parker, J. E., Tonkin, J. N., Knight, B., Olynyk, J. K., Yeoh, G. C. Isolation, culture and immortalisation of hepatic oval cells from adult mice fed a choline-deficient, ethionine-supplemented diet. Int J Biochem Cell Biol. 39, 2226-2239 (2007).
  6. Van Hul, N. K., Abarca-Quinones, J., Sempoux, C., Horsmans, Y., Leclercq, I. A. Relation between liver progenitor cell expansion and extracellular matrix deposition in a CDE-induced murine model of chronic liver injury. Hepatology. 49, 1625-1635 (2009).
  7. Clouston, A. D., et al. Fibrosis correlates with a ductular reaction in hepatitis C: roles of impaired replication, progenitor cells and steatosis. Hepatology. 41, 809-818 (2005).
  8. Forbes, S. J., Newsome, P. N. Liver regeneration - mechanisms and models to clinical application. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 13, 473-485 (2016).
  9. Akhurst, B., et al. A modified choline-deficient, ethionine-supplemented diet protocol effectively induces oval cells in mouse liver. Hepatology. 34, 519-522 (2001).
  10. Shinozuka, H., Lombardi, B., Sell, S., Iammarino, R. M. Early histological and functional alterations of ethionine liver carcinogenesis in rats fed a choline-deficient diet. Cancer Res. 38, 1092-1098 (1978).
  11. Knight, B., Tirnitz-Parker, J. E., Olynyk, J. K. C-kit inhibition by imatinib mesylate attenuates progenitor cell expansion and inhibits liver tumor formation in mice. Gastroenterology. 135, 969-979 (2008).
  12. Kohn-Gaone, J., et al. Divergent Inflammatory, Fibrogenic, and Liver Progenitor Cell Dynamics in Two Common Mouse Models of Chronic Liver Injury. Am J Pathol. 186, 1762-1774 (2016).
  13. Knight, B., et al. Attenuated liver progenitor (oval) cell and fibrogenic responses to the choline deficient, ethionine supplemented diet in the BALB/c inbred strain of mice. J Hepatol. 46, 134-141 (2007).
  14. Dwyer, B. J., Olynyk, J. K., Ramm, G. A., Tirnitz-Parker, J. E. TWEAK and LTbeta Signaling during Chronic Liver Disease. Front Immunol. 5, 39 (2014).
  15. Karin, M., Clevers, H. Reparative inflammation takes charge of tissue regeneration. Nature. 529, 307-315 (2016).
  16. Ruddell, R. G., et al. Lymphotoxin-beta receptor signaling regulates hepatic stellate cell function and wound healing in a murine model of chronic liver injury. Hepatology. 49, 227-239 (2009).
  17. Tirnitz-Parker, J. E., et al. Tumor necrosis factor-like weak inducer of apoptosis is a mitogen for liver progenitor cells. Hepatology. 52, 291-302 (2010).
  18. Viebahn, C. S., Yeoh, G. C. What fires prometheus? The link between inflammation and regeneration following chronic liver injury. Int J Biochem Cell Biol. 40, 855-873 (2008).
  19. Hayner, N. T., Braun, L., Yaswen, P., Brooks, M., Fausto, N. Isozyme profiles of oval cells, parenchymal cells, and biliary cells isolated by centrifugal elutriation from normal and preneoplastic livers. Cancer Res. 44, 332-338 (1984).
  20. Tee, L. B., Smith, P. G., Yeoh, G. C. Expression of alpha, mu and pi class glutathione S-transferases in oval and ductal cells in liver of rats placed on a choline-deficient, ethionine-supplemented diet. Carcinogenesis. 13, 1879-1885 (1992).
  21. Chayanupatkul, M., et al. Hepatocellular carcinoma in the absence of cirrhosis in patients with chronic hepatitis B virus infection. J Hepatol. 66, 355-362 (2017).
  22. Mittal, S., et al. Hepatocellular Carcinoma in the Absence of Cirrhosis in United States Veterans is Associated With Nonalcoholic Fatty Liver Disease. Clin Gastroenterol Hepatol. 14, 124-131 (2016).

Tags

सेलुलर जीवविज्ञान अंक १२८ murine मॉडल choline की कमी ethionine पूरक आहार क्रोनिक लीवर रोग जिगर छिड़काव जिगर अलगाव जिगर जनक कोशिकाओं भड़काऊ प्रतिक्रिया प्रोटोकॉल फाइब्रोसिस जिगर microenvironment
जीर्ण जिगर की चोट के Murine Choline-कमी, Ethionine पूरक (CDE) आहार मॉडल
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Gogoi-Tiwari, J., Köhn-Gaone,More

Gogoi-Tiwari, J., Köhn-Gaone, J., Giles, C., Schmidt-Arras, D., Gratte, F. D., Elsegood, C. L., McCaughan, G. W., Ramm, G. A., Olynyk, J. K., Tirnitz-Parker, J. E. E. The Murine Choline-Deficient, Ethionine-Supplemented (CDE) Diet Model of Chronic Liver Injury. J. Vis. Exp. (128), e56138, doi:10.3791/56138 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter