En sølv Nanoparticle metode for Ameliorating biliær Atresia syndrom i mus
Summary
Denne artikkelen beskriver i detalj en metode basert på silver nanopartikler for ameliorating biliær atresia syndrom i en eksperimentell biliær atresia musemodell. En solid forståelse av forberedelsesprosessen reagens og neonatal musen injeksjon teknikken vil hjelpe bli forskere med metoden som brukes i neonatal mus modell studier.
Abstract
Biliær atresia (BA) er en alvorlig kolangitt med høy dødelighet hos barn som etiologien er fortsatt ikke fullt ut forstått. Virusinfeksjoner kan være en mulig årsak. Den typiske dyr modellen som brukes for å studere BA er etablert av vaksinere neonatal mus med en rhesus rotavirus. Silver nanopartikler har vist seg å utøve antibakterielle og antiviral effekter; funksjoner i BA musemodell vurderes i denne studien. Foreløpig i BA dyreforsøk er metodene som brukes til å forbedre symptomer på BA mus generelt symptomatisk behandlinger gitt via mat eller andre rusmidler. Målet med denne studien er å demonstrere en ny metode for ameliorating BA syndrom i mus ved intraperitoneal injeksjon av silver nanopartikler og gi detaljert metoder for å forberede sølv hydrogenion gel formulering. Denne metoden er enkel og allment gjeldende og kan brukes til forskning mekanismen av BA og kliniske behandlinger. Basert på BA musemodell, når mus viser gulsott, injiseres forberedt sølv hydrogenion gel intraperitoneally på overflaten av lavere leveren. Den overlevelse statusen er observert, og biokjemiske indikatorer og leveren histopatologi er undersøkt. Denne metoden gir en mer intuitiv forståelse av både etablering av BA modellen og romanen BA behandlinger.
Introduction
BA er en form for cholestasis preget av vedvarende gulsott og har høy dødelighet i fravær av leveren transplantasjon. Virusinfeksjoner er nært forbundet med patogenesen av BA. Cytomegalovirus, reovirus og rotavirus har alle blitt foreslått som patogener i BA1,2,3. I nyfødte perioden, responsen av umodne immunsystemet til en virusinfeksjon resulterer i immune feilregulering mot ekstra- og intrahepatic galle kanaler, fører til biliær epithelial celle apoptose, inflammatorisk celle infiltrasjon i portal området, intrahepatic og extrahepatic galle duct obstruksjon, og til slutt, leveren fibrosis4,5,6.
Brukte animalske modell for BA studier innebærer inoculation neonatal museklikk med rhesus rotavirus (RRV). Musen utvikler vanligvis gulsott etter 5-6 dager, viser liten kroppsvekt og acholic avføring. Rollen av immunrespons i sykdommen prosessen er viktig, spesielt for naturlig killer (NK) celler. uttømming av disse cellene med anti-NKG2D antistoff reduserer BA-indusert skade7. Videre andre celler, inkludert CD4+ T celler, CD8+ T celler, dendrittiske celler og regulatoriske T-celler, har alle vist å spille roller i sykdom8,9,10,11. Alle data tyder uunnværlig natur immunsystemet i BA.
Silver nanopartikler (AgNPs) har vist for å ha gunstige effekter mot noen smittsomme sykdommer, inkludert bakterieinfeksjoner12 og virusinfeksjoner13,14,15. Men enn dermatologisk behandling, har noen studier brukt AgNPs en klinisk behandling, hovedsakelig på grunn av deres potensielle toksisitet. I dyreforsøk, har forskere generelt studert effekten av AgNPs administreres via muntlig16 eller intravenøs metoder17. Men har ingen andre forskere studert effekten av AgNPs administreres via en intraperitoneal (IP)-injeksjon i neonatal musen eksperimenter, som en enkel og rask metode fører til mer direkte innvirkning på leveren og galle kanaler samtidig redusere giftighet til andre systemer, for eksempel immunsystemet. AgNPs har blitt vist å påvirke NK celle aktivitet18; Derfor testet vi terapeutiske effekter av AgNPs administreres via IP injeksjon i BA musemodell.
Protocol
Representative Results
Discussion
AgNPs utstilling potent bredspektret antibakterielle egenskaper og en sterk permeabilitet22; i tillegg brukes de til å produsere en rekke antibakterielle legemiddelverket23. Men kan AgNPs ta lang tid å fjerne når de akkumuleres i organer, og denne utholdenhet kan føre til toksiske effekter24,25. En tidligere studie undersøkte Akutt toksisitet og gentoksisitet av AgNPs etter en enkelt IV injeksjon i en rotte eks…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
AgNPs brukt her var en gave fra C. M. Che Institutt for kjemi, Universitetet i Hongkong. Dette arbeidet ble finansiert av National Natural Science Foundation av Kina (nr. 81600399) og vitenskap og teknologi prosjektet Guangzhou (No.201707010014).
Materials
| BALB/c mouse | Guangdong Medical Experimental Animal Center | SYXK2017-0174 | Animal experiment |
| Rhesus rotavirus (RRV) | ATCC | ATCC VR-1739 | Establish biliary atresia mouse model |
| MA104 cells | ATCC | ATCC CRL-2378.1 | For laboratory use only |
| DMEM | Thermo Fisher | 10569010 | Mammalian Cell Culture |
| Fetal Bovine Serum | Thermo Fisher | 10099141 | Mammalian Cell Culture |
| collagen Type I | CORNING | 354236 | For research use only |
| PBS buffer | OXOID | BR0014G | For washing |
| NaOH | Sigma | 1310-73-2 | Adjust the PH value |
| AgNP | Antibacterial Note: The AgNps was a gift from Prof CM Che. in the Department of Chemistry, the University of Hong Kong. |
||
| Insulin syringe with integrated needle | BD | 9161635S | For medical use |
| 15-mL Centrifuge Tube | Corning | 430791 | For laboratory use only |
| 1.5-mL Microcentrifuge Tube | GEB | CT0200-B-N | For laboratory use only |
| Microscope | Nikon | ECLIPSE-Ci | For laboratory use |
| Dissecting/Intravital microscope | Nikon | SMZ 1000 | For laboratory use |
| anti-Mouse NKp46 FITC | eBioscience | 11-3351 | For research use only |
| anti-Mouse CD4 PE-Cyanine5 | eBioscience | 15-0041 | For research use only |
| Monoclonal Mouse Anti-Human CD4 | DAKO | 20001673 | For research use only |
| anti-NKG2D | RD | MAB1547 | For research use only |
| BD FACSCanto Flow Cytometer | BD Biosciences | FACS Canto Plus | For laboratory use only |
References
- Szavay, P. O., Leonhardt, J., Czechschmidt, G., Petersen, C. The role of reovirus type 3 infection in an established murine model for biliary atresia. European Journal of Pediatric Surgery. 12 (04), 248-250 (2002).
- Coots, A., et al. Rotavirus infection of human cholangiocytes parallels the murine model of biliary atresia. Journal of Surgical Research. 177 (2), 275-281 (2012).
- Shanmugam, N. P., Jayanthi, V. Biliary atresia with cytomegalovirus. Indian Pediatrics. 49 (2), 157 (2012).
- Mack, C. L., Feldman, A. G., Sokol, R. J. Clues to the Etiology of Bile Duct Injuryin Biliary Atresia. Seminars in Liver Disease. 32, 307-316 (2012).
- Muraji, T., Suskind, D. L., Irie, N. Biliary atresia: a new immunological insight into etiopathogenesis. Expert Review of Gastroenterology & Hepatology. 3 (6), 599-606 (2009).
- Sokol, R. J., Mack, C. Etiopathogenesis of Biliary Artesia. Seminars in Liver Disease. 21, 517-524 (2001).
- Shivakumar, P., Sabla, G. E., Whitington, P., Chougnet, C. A., Bezerra, J. A. Neonatal NK cells target the mouse duct epithelium via Nkg2d and drive tissue-specific injury in experimental biliary atresia. Journal of Clinical Investigation. 119 (8), 2281-2290 (2009).
- Mack, C. L., et al. Oligoclonal expansions of CD4+ and CD8+ T-cells in the target organ of patients with biliary atresia. Gastroenterology. 133 (1), 278-287 (2007).
- Shivakumar, P., et al. Effector Role of Neonatal Hepatic CD8 + Lymphocytes in Epithelial Injury and Autoimmunity in Experimental Biliary Atresia. Gastroenterology. 133 (1), 268-277 (2007).
- Saxena, V., et al. Dendritic Cells Regulate Natural Killer Cell Activation and Epithelial Injury in Experimental Biliary Atresia. Science Translational Medicine. 3 (102), (2011).
- Miethke, A. G., et al. Post-natal paucity of regulatory T cells and control of NK cell activation in experimental biliary atresia. Journal of Hepatology. 52 (5), 718-726 (2010).
- Tian, J., et al. Topical delivery of silver nanoparticles promotes wound healing. ChemMedChem. 2 (1), 129-136 (2010).
- Lu, L., et al. Silver nanoparticles inhibit hepatitis B virus replication. Antiviral Therapy. 13 (2), 253-262 (2008).
- Xiang, D., et al. Inhibition of A/Human/Hubei/3/2005 (H3N2) influenza virus infection by silver nanoparticles in vitro and in vivo. International Journal of Nanomedicine. 8 (Issue 1), 4103-4114 (2013).
- Elechiguerra, J. L., et al. Interaction of silver nanoparticles with HIV-1. Journal of Nanobiotechnology. 3 (1), 1-10 (2005).
- Nallanthighal, S., et al. Differential effects of silver nanoparticles on DNA damage and DNA repair gene expression in Ogg1-deficient and wild type mice. Nanotoxicology. 11 (8), 1-16 (2017).
- Wen, H., et al. Acute toxicity and genotoxicity of silver nanoparticle in rats. PLoS One. 12 (9), e0185554 (2017).
- Zhang, R., et al. Silver nanoparticle treatment ameliorates biliary atresia syndrome in rhesus rotavirus inoculated mice. Nanomedicine. 13 (3), 1041-1050 (2017).
- Arnold, M., Patton, J. T., McDonald, S. M. Culturing, Storage, and Quantification of Rotaviruses. Current Protocols in Microbiology. , (2009).
- Liu, X., et al. Silver nanoparticles mediate differential responses in keratinocytes and fibroblasts during skin wound healing. ChemMedChem. 5 (3), 468-475 (2010).
- Zhang, R., et al. Silver nanoparticles promote osteogenesis of mesenchymal stem cells and improve bone fracture healing in osteogenesis mechanism mouse model. Nanomedicine. 11 (8), 1949-1959 (2015).
- Wu, J., Hou, S., Ren, D., Mather, P. T. Antimicrobial properties of nanostructured hydrogel webs containing silver. Biomacromolecules. 10 (9), 2686-2693 (2009).
- Xu, L. Genotoxicity and molecular response of silver nanoparticle (NP)-based hydrogel. Journal of Nanobiotechnology. 10 (1), 16 (2012).
- Dobrzyńska, M. M., et al. Genotoxicity of silver and titanium dioxide nanoparticles in bone marrow cells of rats in vivo. Toxicology. 315 (1), 86-91 (2014).
- Mohamed, H. R. H. Estimation of TiO 2 nanoparticle-induced genotoxicity persistence and possible chronic gastritis-induction in mice. Food & Chemical Toxicology. 83 (9), 76-83 (2015).
