Waiting
Login processing...

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

Medicine

Etablering av en mus svår akut pankreatit modell med retrograd injektion av natrium taurocholate i biliopancreatic duct

Published: April 1, 2022 doi: 10.3791/63129

Summary

En mus modell av allvarliga akut bukspottkörtelinflammation beskrivs häri. Förfarandet som presenteras här är mycket snabb, enkel och tillgänglig, vilket potentiellt tillåter studier av molekylära mekanismer och olika terapeutiska interventioner i akut bukspottkörtelinflammation på ett bekvämt sätt.

Abstract

Prevalensen av akut pankreatit (AP), särskilt svår akut bukspottkörtelinflammation (SAP), ökar i yngre åldersgrupper årligen. Det saknas dock effektiva behandlingar i den nuvarande kliniska praktiken. Med den enkla tillgängligheten av transgena och knockout stammar och deras lilla storlek, vilket möjliggör minimala doser av läkemedel som krävs för in vivo utvärdering, en väletablerad experimentell modell hos möss föredras för AP-forskning. Dessutom är SAP inducerad genom natriumtaurocholate (TC) för närvarande en av de mest använda och bäst karakteriserade modellerna. Denna modell har undersökts för nya terapier och möjliga molekylära händelser under processen med AP. Här presenterar vi genereringen av en AP-musmodell med natriumtaurokolit och en enkel hemlagad microsyringe. Dessutom tillhandahåller vi också metoden för efterföljande histologi och serologisk testning.

Introduction

Akut bukspottkörtelinflammation (AP) är en akut inflammation i bukspottkörteln som kännetecknas av obstruktion av huvud bukspottskörteln trumman med efterföljande duktal distension och bukspottkörtel autodigestion av dess onormalt aktiverade enzymer. Dess kliniska manifestationer inkluderar lokala eller systemiska inflammation, buken smärta och höjd serum amylas1,2. Enligt allvarlighetsgradsklassificeringen3 kan AP förekomma i milda, måttliga och svåra former, och bland dem är svår akut pankreatit (SAP) det mest oroande tillståndet på grund av dess höga dödlighet på mer än 30%4. I USA är AP en av de vanligaste orsakerna till sjukhusvistelse, som påverkar över 200 000 patienter5. Dessutom ökar AP, särskilt SAP, årligen och påverkar yngre åldersgrupper6. Det saknas dock effektiva behandlingsalternativ i nuvarande klinisk praxis6,7. Därför är det nödvändigt att utforska de molekylära mekanismer som är involverade i AP, vilket underlättar behandlingsförbättring.

Väletablerade experimentella djurmodeller krävs för att studera mekanismerna i AP och utvärdera effektiviteten hos olika behandlingsmetoder. Med den enkla tillgängligheten av transgena och knockout stammar och deras lilla storlek, som minimerar doserna av läkemedel som krävs för in vivo utvärdering, möss föredras för AP forskning. Därför har flera modeller av AP utvecklats hos möss8,9.

Arbetar från en mild pankreatit råtta modell induceras genom intravenös administrering av caerulein10, Niederau et al. utvecklat en SAP mus modell presenteras med acinar cell nekros induceras med samma läkemedel och injektionsväg11. Även om denna modell har flera fördelar, inklusive noninvasiveness, snabb induktion, bred reproducerbarhet och tillämplighet, är den största nackdelen att endast en mild form av AP utvecklas i de flesta fall, vilket begränsar dess kliniska relevans. Alkohol anses vara en av de viktigaste etiologiska faktorerna i AP; rapporterade dock att det orsakar bukspottskörteln skada endast i kombination med andra faktorer, såsom exocrine hyperstimulering12. Dessutom, även om alkoholinducerade AP-modeller utvecklats via olika administreringsvägar, och läkemedelsdoser har rapporterats13,14,15, är deras största nackdel svårigheten att reproducera dem. Intraperitoneal administrering av L-arginin kan också inducera AP hos möss16; dess låga kliniska relevans hindrar dock dess tillämpning. Taurocholate, ett gallsalt, föreslogs först av Creutzfeld et al. 1965 för att inducera ett tillstånd som liknar mänsklig AP via bukspottskörteln trumman infusion17. Även om kontroverser finns om dess kliniska relevans i patofysiologi18,19, är taurocholate-inducerad pankreatit fortfarande en oumbärlig modell för SAP.

Eftersom denna modell är enkel att realisera och också är effektiv hos möss, är det nu en av de mest använda AP-modellerna för smådjur in vivo-studier. använde natriumtaurokolat (TC) för att inducera SAP hos möss20, vilket ger insikter för att förstå dess patologi. I kombination med genetiska modifieringstekniker har denna modell gjort det möjligt för oss att bekräfta flera specifika gener involverade i AP. Visade till exempel att en knockout av CD38 genen skyddas mot en modell av TC-infusion pankreatit och tillskrev mekanismerna till förändringar i intracellulära Ca2 + signalering21. undersökte den fysiologiska implikationen av TRPM2 uttryck i plasma membranet i mus bukspottskörteln acinar och duktal celler, och visat minskad svårighetsgrad av TC-inducerad SAP i TRPM2 knockout möss22. Dessutom ger denna modell också ett enkelt och effektivt sätt att testa många nya läkemedel in vivo. Till exempel möjliggjorde denna metod validering av de terapeutiska effekterna av koffein23, dehydrokolsyra24 och olika antioxidanter och antikoagulantia25,26. Detta bevis visar mångsidigheten hos den TC-inducerade SAP-modellen. Även om Wittel m.fl. beskrev en liknande musmodell27, kan en brist på detaljer om genomförandeförfarandena resultera i en oförmåga att reproducera resultaten. I den här artikeln fokuserar vi på metoder med hjälp av en enkel hemlagad mikrosyring och studeraR TC-inducerad SAP, vilket ger möjlig vägledning inte bara för vidare studier av patogenesen och behandling av AP, men också för en perfekt anpassningsbar experimentell metod för många andra ämnen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alla djurförsök godkändes av Soochow Universitys djuriska kommitté. Alla kirurgiska ingrepp utfördes under full anestesi. Smärtstillande medel användes inte för att undvika interferens med sjukdomens naturliga förlopp enligt tidigare litteraturer28,29. Godkännande för bristen på analgesi beviljades också av djuretikkommittén vid Soochow University.

1. Förberedelse

  1. Snabb en C57BL/6 vild-typ mus 8-12 h före operationen.
  2. Förbered 5% (w/v) TC-lösning (93 mM) utspädd till 0,9% natriumklorid. Filtrera lösningen genom ett 0,22 μm-filter.
  3. Autoklavera kirurgiska instrument och material, inklusive tång, sax, bladhållare, nålhållare, hemostatisk klämma, kärlklämmor och sterila draperier, med hjälp av en trycksteriliserare vid en temperatur av 121 °C i 30 min.
  4. Förbered en hemlagad microsyringe. För att göra detta, installera manuellt en engångsinsulinspets och en långvarig plastpipettspets på en 25 μL platt spets Microliter spruta. Sterilisera genom bestrålning.

2. Anestesi och preoperativ förberedelse

  1. Väg 6- till 8 veckor gamla hanmöss av typen C57BL/6 vildtyp (cirka 21-23 g). Inducera generell anestesi med en intraperitoneal injektion av 1% pentobarbital natriumlösning vid en dos av 50 mg/kg.
  2. Fixera musen i supinläge på anirradiatedfoam plattplatta med tejpen.
  3. Förbered operationsområdet för varje djur genom att ta bort pälsen med en depileringskräm från xiphoid-processnivån ner till anslutningslinjen för den bilaterala främre överlägsna iliaca ryggraden, med vänster och höger sida parallellt med den främre axillärlinjen.
  4. Förbered ett sterilt kirurgiskt fält med särskilt fokus på operationsområdet, bestående av det område som är förberett på djuret och kirurgens framsida.
    1. Desinficera bänkskivan.
    2. Rengör snittstället med flera tillämpningar av kirurgisk skrubblösning. Torka huden två till tre gånger med 0,5% jodfor och låt den torka i 1-2 min varje gång.
    3. Täck musen med sterila draperier.

3. Kirurgiskt ingrepp

OBS: Figur 1 visar anatomin och morfologin hos mus bukspottkörteln före och efter bakåtsträvande injektion av TC i biliopancreatic trumman genom microinjection.

  1. Gör ett cirka 2 till 3 cm långt medianursnitt i buken.
  2. Hitta tolvfingertarmen från vänster till höger längs magen. Dra försiktigt ut tolvfingertarmen och till vänster med kirurgiska tångar och en desinfektionsdränkt bomullspinne för att exponera bukspottkörteln, den biliopancreatic kanalen och tolvfingertarmen papilla. Var försiktig så att du inte skadar tarmväggen eller relaterade kärl.
  3. Använd 8-0 suturer att passera genom anslutningen mellan tolvfingertarmen och bukspottkörteln runt papillan och dra dem till vänster sida av muskroppen för att fixa tolvfingertarmen.
  4. Dra försiktigt huden och leverns nedre kant åt sidan. Kläm fast den vanliga leverkanalen och se till att inte klämma portalvenen eller bukspottkörteln. Kläm fast den proximala biliopancreatic kanalen.
  5. Genomborra mikroinjektorn i den distala biliopancreatic kanalen bakåt. Fäst nålspetsen nära tolvfingertarmen med en klämma. Infusera 10 μL av 5% TC i bukspottskörtelkanalen med en hastighet av 5 μL/min.
  6. Håll den biliopancreatic kanalen stängd i 5 min för att uppnå ett stabilt tryck. Dra sedan ut mikroinjektorn och ta bort klämmorna.
  7. Återställ tolvfingertarmen till den ursprungliga anatomiska positionen och kontrollera blödningen.
  8. Stäng såret med 6-0 suturer och desinficera med 0,5% jodfor.

4. Återhämtning och postoperativ förvaltning

  1. Återvinn djuren från anestesi på en 37 °C termisk platta. Skicka inte de opererade djuren till det tidsmässiga postoperativa rummet förrän alla djur har vaknat.
  2. Administrera 0, 8 ml 0, 9% saltlösning subkutant och långsamt för vätsketillskott.
  3. Övervaka djuren postoperativt för deras allmänna tillstånd och tecken på infektioner eller sjukdom.

5. Serologisk testning och histologiutvärdering

  1. Vid 24 h efter operationen bedöva mössen med pentobarbital natrium med samma dos och injektionsväg.
  2. Samla allt blod från bukaortan (ca 0,8 ml per mus) och snurra vid 1 500 x g i 15 minuter för att isolera serumet för ytterligare testning.
  3. Samla bukspottkörtelvävnaderna.
  4. Öppna brösthålan för att samla lungvävnaderna.
  5. Mät biokemiska funktionsindex från serumet, inklusive amylas, lipas, leverfunktion (alanintransaminas (ALT) och aspartattransaminas (AST)) och njurfunktion (urea och kreatin), med hjälp av kommersiella satser enligt tillverkarnas instruktioner.
  6. Homogenisera lung- och bukspottkörtelvävnaderna och mät myeloperoxidasnivån (MPO) med hjälp av ett kommersiellt kit enligt tillverkarens instruktioner.
  7. Öppna brösthålan och perfusera med 20 ml fosfatbuffrad saltlösning (PBS) två gånger och samla sedan bukspottkörteln. Sänk ner i 4% paraformaldehydlösning i 24 timmar. Dehydrera i en serie alkoholkoncentrationer och bädda in i paraffin.
  8. Använd en mikrotom för att förbereda 5 μm tjocka bukspottkörtelvävnadssektioner.
  9. Utför H&E färgning för histologiska utvärdering av bukspottkörteln.
  10. Utvärdera de patologiska poängen enligt de kriterier som föreslagits av Schmidt et al.30.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Genom att noggrant följa instruktionerna ovan erhöll vi en genomsnittlig kirurgi varaktighet på cirka 40 min. Mössen var något inaktiva och hade förlorat cirka 0, 5-1,75 g, 0,85-1,85 g och 0,5-4, 73 g vikt vid 24 h, 48 h respektive 72 h efter operationen (figur 2).

Från tidpunkten för operationens slutförande till 24 h efter operationen, när sjukdomen utvecklades, blev mössen inaktiva och visade långsamma svar och åtgärder.

Överlevnadsgraden för kontroll- och SAP-mössen var 100% (8/8) respektive 72,7%(8/11), vid 72 timmar efter operationen (figur 3).

Enligt H&E-färgningen (figur 4) och patologisk poäng (figur 5) resultat från bukspottkörtelsektioner, uppenbara ödem (poäng: 3,14 ± 0,51 vs. 0,10 ± 0,08), inflammation (poäng: 1,41 ± 0,81 vs. 0) och nekros (poäng: 3,03 ± 0,03 ± 0,07 mot 0,81 mot 0) och nekros (poäng: 3,03 ± 0,03 ± 0, 0, 07 mot 80) och nekros (poäng: 3,03 ± 0,03 ± 0, 0, 07 mot 0, 0, 0, 000 ± 0,81 mot 0) och nekros (poäng: 3,03 ± 0,03 ± 0, 0, 0, 0, 000). Under tiden kunde inga signifikanta förändringar hittas på blödning (poäng: 0,125 ± 0,31 vs. 0) i båda grupperna av möss, vilket resulterade i en väsentligt förhöjd total patologi poäng i SAP möss (poäng: 7,72 ± 1,61 vs. 0,10 ± 0,08).

Dessutom, jämfört med de hos kontrollmössen, ökade signifikant nivåerna av amylas ([46 740,32 ± 12 801,30] U/L jämfört med [3 324,40 ± 753,66] U/L, p < 0,001), lipas ([545,02 ± 35,02] U/L, p < 0,001), lipas ([545,02 ± 35,02] U/L, p < 0,001), lipas ([545,02 ± 35,02 ± 35,02] U/L, p < 0,001), lipas ([545,02 ± 35,02] U/L, p < 0,001), lipas ([545,02 ± 35,02] U/L, p < 0,001), lipas ([545,02 ± 35,02] U/L, p < 0,001) U/L [18.32 ± 25.22] U/L, p < 0.05) och bukspottkörtel- och lung-MPO (bukspottkörtel: [5.18 ± 3.26] U/g mot [0.71 ± 0.41] U/g, p < 0.05; lung: [11.70 ± 1.31] U/g jämfört med [1,56 ± 0,45] U/g, p < 0,001) hittades hos SAP-möss (figur 6).

Jämfört med kontrollmöss uppvisade SAP-möss nedsatt lever- och njurfunktion, vilket illustreras av följande index: ALT ([164,36 ± 47,66] U/L jämfört med [77,15 ± 31,06] U/L, p < 0,001), AST ([222,35 ± 82,13] U/L jämfört med [116,61 ± 64,79] U/L, p < 0,01), blodurea kväve (BUN) ([37,59 ± 16,36] mM vs. [14,8 ±0] mM p < 0,001) och kreatinin ([40,33 ± 11,53] μM jämfört med [28,66 ± 4,53] μM, s < 0,01) (figur 7).

Figure 1
Figur 1. Anatomin och morfologin i musen bukspottkörteln före och efter bakåtinsprutning injektion av natrium taurocholate (TC) i biliopancreatic trumman. Klicka här för att se en större version av den här figuren.

Figure 2
Figur 2. Tidskurs för viktförändringar av kontroll (n = 8) och svår akut pankreatit (n = 11) möss. Felstaplar representerar standardavvikelsen (SD). Klicka här för att se en större version av den här figuren.

Figure 3
Figur 3. Övervakning av överlevnadskurvan av kontroll (n = 8) och svår akut pankreatit (n = 11) möss. Siffrorna i blått och rött representerar antalet överlevande möss vid en viss tidpunkt i kontroll- respektive SAP-grupperna. Klicka här för att se en större version av den här figuren.

Figure 4
Figur 4. Histopatologi av bukspottskörteln avsnitt från kontroll och allvarliga akut bukspottkörtelinflammation (SAP) möss. Svart pil indikerar inflammatoriska celler infiltration, röd pil indikerar blödning, svart inverterad triangel indikerar acinär nekros. Klicka här för att se en större version av den här figuren.

Figure 5
Figur 5. Histologi poäng. Histologi poäng (inklusive ödem, nekros, inflammation, blödning och totala poäng) av bukspottkörteln sektionen från kontroll och allvarliga akut bukspottkörtelinflammation (SAP) möss. Varje svart punkt representerar motsvarande poäng från en mus. ns: inte betydande. **p < 0,01; p < 0,001. Klicka här för att se en större version av den här figuren.

Figure 6
Figur 6. Serologisk utvärdering av amylas och lipas och bestämning av bukspottkörteln och lungmyeloperoxidas (MPO) verksamhet. Signifikant ökade nivåer av amylas, lipas och bukspottkörtel och lunga MPO hittades i SAP möss i förhållande till kontroll möss. En svart prick representerar en mus. Felstaplar representerar standardavvikelsen (SD). *p < 0,05; p < 0,001. Klicka här för att se en större version av den här figuren.

Figure 7
Figur 7. Leverfunktionsindex (ALT: alanin aminotransferas och AST: aspartat aminotransferas) och njurfunktionsindex (kreatinin och BUN: blodurea kväve), i kontroll och svår akut bukspottkörtelinflammation (SAP) möss. Signifikant ökade nivåer av ALT, AST, BUN och kreatinin hittades hos SAP möss i förhållande till kontroll möss. En svart prick representerar en mus. Felstaplar representerar standardavvikelsen (SD). *p < 0,05; **p < 0,01; p < 0,001. Klicka här för att se en större version av den här figuren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den TC-inducerade SAP-modellen är ett utmärkt forskningsverktyg. Som visas i denna studie är denna modell mycket lätt realiserad i allmänna laboratorier utan att använda specifika enheter. När det används i kombination med histologi och biokemisk analys ger det en kostnad - (billiga reagenser) och tidsbesparande (24 h tidsfönster) metod för att inducera och utvärdera AP. Att justera koncentrationen av TC erbjuder också möjligheten att producera mild och måttlig AP. Perides et al. också använde TC för att inducera SAP hos möss20, och den stora skillnaden var att de använde en pump för TC-infusion, som kan ge en mer exakt infusionsdos.

Enligt vår erfarenhet, under den kirurgiska processen av modell etableringen, de viktigaste faktorerna ingår full exponering av biliopancreatic trumman, smidig punktering av microinjector och injektion av TC i biliopancreatic trumman och bukspottskörteln trumman med en relativt konstant hastighet. Uppmärksamhet bör ägnas åt följande punkter under operationen. Först bör tolvfingertarmen dras ut försiktigt för att undvika applicering av överdriven kraft, vilket kan leda till tolvfingertarmsnekros. Öppningen av den biliopancreatic kanalen ligger längs den inre kanten av tolvfingertarmen (även kallad duodenal papilla), och den biliopancreatic kanalen kan därefter lokaliseras. Om det lyckas bör de vita tolvfingertarmen papilla och tubules som formar den biliopancreatic kanalen och passera genom den bladformade bukspottkörteln vara identifierbar. Adekvat exponering av den biliopancreatic kanalen bör underlätta de efterföljande förfarandena. För det andra bör måttlig dragkraft appliceras vid fixering av tolvfingertarmen på musens nedre vänstra sida placerad i supinläge med hjälp av suturer, vilket rätar ut den biliopancreatic kanalen utan spänningsförlust. Överdrivna och otillräckliga dragkrafter kan leda till rivning av duodenumväggen och otillräcklig exponering av biliopancreatic trumman, respektive, vilket kan påverka den efterföljande punktering. En vertikal vinkel rekommenderas för att säkerställa en jämn punktering när tolvfingertarmen är fastsatt på nedre vänstra sidan med hjälp av suturer. Se sedan till att punkteringsriktningen är parallell med riktningen på den biliopancreatic kanalen. Vid punktering bör nålspetsens lutande plan riktas nedåt för att passera genom tolvfingertarmsväggen och därefter gå in i den biliopancreatic kanalen, se till att använda lämplig kraft för att undvika att punktera den biliopancreatic kanalen. Efter en lyckad punktering bör inget motstånd kännas när man går in i den biliopancreatic kanalen, och spänningen i den biliopancreatic kanalväggen ska kännas när försiktigt skakar nålspetsen. Slutligen, under proceduren, bör tolvfingertarmen hållas fuktig med varm normal saltlösning för att bibehålla sin aktivitet.

Men den här metoden har också vissa begränsningar. För det första kan reproducerbarheten påverkas av olika reaktioner på TC från varje mus. Därför kan en parad jämförelse av motsvarande resultat från varje mus utföras för att minimera dessa effekter. För det andra är skada av tolvfingertarmen papilla ett vanligt fenomen under punkteringsprocessen, vilket också kan orsaka akut pankreatit. Därför kan en längre utbildningstid krävas för att utveckla tillräckliga kirurgiska färdigheter för att uppfylla denna modelleringsmetod. Dessutom kan det vara fördelaktigt att hålla mössen en lämplig storlek för att säkerställa de kirurgiska resultaten.

Trots dessa begränsningar är denna modell en av de mest använda och bäst karakteriserade modellerna hittills för att inducera AP och undersöka nya terapier och möjliga molekylära händelser under AP-processen. Enligt tidigare studier har SAP inducerad genom TC också beskrivits vara lämplig för målterapi utvärdering eftersom svårighetsgraden som uppnås med denna modell liknar mänsklig sjukdom och lätt kan reproduceras. Quercetin intervention har rapporterats att dämpa bukspottskörteln och ileal patologiska skador i denna SAP modell via hämning av TLR4/MyD88/p38 MAPK och endoplasmic reticulum stress (ERS) aktivering31. Administrationen av CM4620, en selektiv Orai1-kanalblockerare, kan avsevärt minska svårighetsgraden av denna SAP-modell; förebyggande av trypsinogen aktivering, acinar cell död, NF-κB och nukleära faktor av aktiverade T-celler (NFAT) aktivering och inflammatoriska svar visade sig fungera som de underliggande mekanismerna32. Förutom TC är taurolithocholsyra 3-sulfat (TLCS) en annan gallsyra som ofta används vid AP-induktion. Som granskats av Petersen et al.33, förhöjda kalciumjon koncentrationer induceras av TLCS i acinar celler kan påverka inte bara intracellulära mitokondriell ATP produktion, men också andra celler (acinar, stellate och makrofager) ligger i bukspottkörteln via kalcium jon exocytosis. TC kan utöva indirekt skada på acinära celler via dess effekt på periacinar stellate celler.

Därför ger den TC-inducerade SAP-modellen utmärkta insikter om patogenesen vid AP och är ett mycket relevant verktyg för prekliniskt validering av nya läkemedel. Dessutom kan denna modell anpassas till stora djur för att ytterligare utvärdera de obehagliga och oväntade effekterna av terapier för behandling av AP.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen.

Acknowledgments

Vi är tacksamma för stödet från följande bidrag: ett translationellt forskningsanslag från NCRCH [2020WSA01], ett KJXW Scientific Grant från Suzhou Commission of Health for Young Scholars [KJXW202020002], en vetenskaplig och teknisk plan för Suzhou City (SKY2021038 och SKJY2021050), ett bidrag från den prioriterade akademiska programutvecklingen för Jiangsu Higher Education Institutions (SKY2021038 och SKJY2021050), ett bidrag från den prioriterade akademiska programutvecklingen av Jiangsu Higher Education Institutions (SKY2021038 och SKJY2021050), ett bidrag från den prioriterade akademiska programutvecklingen för Jiangsu Higher Education Institutions (SKY2021038 och SKJY2021050), ett bidrag från den prioriterade akademiska programutvecklingen för Jiangsu Higher Education Institutions (PAPD).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.5% iodophor Shanghai Likang Disinfectant 310102 4 mL/mouse
0.9% sodium chloride Sinopharm Group Co., Ltd. 10019318 0.8 mL/mouse
1% Pentobarbital sodium Sigma P3761 0.2 -0.25 mL/mouse
25 μL flat tip Microliter syringe Gaoge, Shanghai A124019
4% Paraformaldehyde Beyotime, Nantong, China P0099-500ml
5% sodium taurocholate (TC) Aladdin S100834-5g 10 μL/SAP mouse
6-0 Sterile nylon microsuture with threaded needle (1/2 circle) Cheng-He 20093
75% alcohol Sinopharm Group Co., Ltd. 10009218 4 mL/mouse
8-0 Sterile nylon microsuture with threaded needle (3/8 circle) Cheng-He 19064
ALT Activity Assay Kit EPNK, Anhui, China ALT0012
Amylase Assay Kit EPNK, Anhui, China AMY0012
Angled small bulldog clamp with 12 mm jaw (3 cm) Cheng-He HC-X022
aspen shavings or shreds for mouse bedding Beijing Vital River Laboratory Animal Technology VR03015
AST Activity Assay Kit EPNK, Anhui, China AST0012
Blood Urea Nitrogen (BUN) Assay Kit EPNK, Anhui, China BUN0011
C57BL/6 mouse Beijing Vital River Laboratory Animal Technology 213
Creatine Assay Kit EPNK, Anhui, China CRE0012
Feature microtome blade Beyotime, Nantong, China E0994
Hemostatic Forceps (9.5 cm, Curved) JZ, Shanghai Medical Instruments Co. Ltd. JC3901
Lipase Assay Kit Jiancheng, Nanjing, China A054-2-1
Microtome Leica biosystem, Germany RM2245
Mindray biochemistry analyzer Mindray, Shenzhen, China BS-420
MPO Assay Kit Jiancheng, Nanjing, China A044-1-1
Normal mouse chow Trophic, Nantong, China LAD 1000
Phosphate buffered saline Beyotime, Nantong, China C0221A
Straight micro-bulldog clamp with 5 mm jaw (1.5 cm) JZ, Shanghai Medical Instruments Co. Ltd. W40130
Straight or curved forceps (11.0 cm) Cheng-He HC-X091A or HC-X090A
Straight Scissors (10.0 cm) Cheng-He, Ningbo, China HC-J039102
Thermo Scientific Centrifuge Thermo Scientific, USA Multifuge X1R

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lee, P. J., Papachristou, G. I. New insights into acute pancreatitis. Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology. 16 (8), 479-496 (2019).
  2. Mandalia, A., Wamsteker, E. J., DiMagno, M. J. Recent advances in understanding and managing acute pancreatitis. F1000Research. 7, 959 (2018).
  3. Banks, P. A., et al. Classification of acute pancreatitis-2012: revision of the Atlanta classification and definitions by international consensus. Gut. 62 (1), 102-111 (2013).
  4. Munir, F., et al. Advances in immunomodulatory therapy for severe acute pancreatitis. Immunology Letters. 217, 72-76 (2020).
  5. Peery, A. F., et al. Burden of gastrointestinal disease in the United States: 2012 update. Gastroenterology. 143 (5), 1179-1187 (2012).
  6. Hines, O. J., Pandol, S. J. Management of severe acute pancreatitis. BMJ. 367, 6227 (2019).
  7. James, T. W., Crockett, S. D. Management of acute pancreatitis in the first 72 hours. Current Opinion in Gastroenterology. 34 (5), 330-335 (2018).
  8. Silva-Vaz, P., et al. Murine models of acute pancreatitis: a critical appraisal of clinical relevance. International Journal of Molecular Sciences. 20 (11), 2794 (2019).
  9. Hyun, J. J., Lee, H. S. Experimental models of pancreatitis. Clinical Endoscopy. 47 (3), 212-216 (2014).
  10. Renner, I. G., Wisner, J. R., Rinderknecht, H. Protective effects of exogenous secretin on ceruletide-induced acute pancreatitis in the rat. Journal of Clinical Investigation. 72 (3), 1081-1092 (1983).
  11. Niederau, C., Ferrell, L. D., Grendell, J. H. Caerulein-induced acute necrotizing pancreatitis in mice: protective effects of proglumide, benzotript, and secretin. Gastroenterology. 88 (5), 1192-1204 (1985).
  12. Foitzik, T., et al. Exocrine hyperstimulation but not pancreatic duct obstruction increases the susceptibility to alcohol-related pancreatic injury. Archives in Surgery. 129 (10), 1081-1085 (1994).
  13. Schneider, L., Dieckmann, R., Hackert, T., Gebhard, M. M., Werner, J. Acute alcohol-induced pancreatic injury is similar with intravenous and intragastric routes of alcohol administration. Pancreas. 43 (1), 69-74 (2014).
  14. Huang, W., et al. Fatty acid ethyl ester synthase inhibition ameliorates ethanol-induced Ca2+-dependent mitochondrial dysfunction and acute pancreatitis. Gut. 63 (8), 1313-1324 (2014).
  15. Sun, J., et al. NRF2 mitigates acute alcohol-induced hepatic and pancreatic injury in mice. Food and Chemical Toxicology. 121, 495-503 (2018).
  16. Kui, B., et al. New insights into the methodology of L-arginine-induced acute pancreatitis. PLoS One. 10 (2), 0117588 (2015).
  17. Creutzfeldt, W., Schmidt, H., Horbach, I. Studies on the effects of a trypsin inhibitor (Trasylol) on Enzyme activities and morphology in taurocholate and calciphylaxis pancreatitis of the rat (a contribution to the pathogenesis of pancreatitis). Klin Wochenschr. 43, 15-22 (1965).
  18. Liu, Z. H., et al. A simple taurocholate-induced model of severe acute pancreatitis in rats. World Journal of Gastroenterology. 15 (45), 5732-5739 (2009).
  19. Cavdar, F., et al. Controversial issues in biliary pancreatitis: when should we perform MRCP and ERCP. Pancreatology. 14 (5), 411-414 (2014).
  20. Perides, G., van Acker, G. J., Laukkarinen, J. M., Steer, M. L. Experimental acute biliary pancreatitis induced by retrograde infusion of bile acids into the mouse pancreatic duct. Nature Protocols. 5 (2), 335-341 (2010).
  21. Orabi, A. I., et al. Cluster of differentiation 38 (CD38) mediates bile acid-induced acinar cell injury and pancreatitis through cyclic ADP-ribose and intracellular calcium release. Journal of Biological Chemistry. 288 (38), 27128-27137 (2013).
  22. Fanczal, J., et al. TRPM2-mediated extracellular Ca(2+) entry promotes acinar cell necrosis in biliary acute pancreatitis. Journal of Physiology. 598 (6), 1253-1270 (2020).
  23. Huang, W., et al. Caffeine protects against experimental acute pancreatitis by inhibition of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor-mediated Ca2+ release. Gut. 66 (2), 301-313 (2017).
  24. Zhang, X., et al. Dehydrocholic acid ameliorates sodium taurocholate-induced acute biliary pancreatitis in mice. Biology and Pharmaceutical Bulletin. 43 (6), 985-993 (2020).
  25. Hagiwara, S., et al. Antithrombin III prevents cerulein-induced acute pancreatitis in rats. Pancreas. 38 (7), 746-751 (2009).
  26. Hagiwara, S., et al. Danaparoid sodium prevents cerulein-induced acute pancreatitis in rats. Shock. 32 (1), 94-99 (2009).
  27. Wittel, U. A., et al. Taurocholate-induced pancreatitis: a model of severe necrotizing pancreatitis in mice. Pancreas. 36 (2), 9-21 (2008).
  28. Barlass, U., et al. Morphine worsens the severity and prevents pancreatic regeneration in mouse models of acute pancreatitis. Gut. 67 (4), 600-602 (2018).
  29. Wu, D., et al. A systematic review of NSAIDs treatment for acute pancreatitis in animal studies and clinical trials. Clinical Research in Hepatology and Gastroenterology. 44, 100002 (2020).
  30. Schmidt, J., et al. A better model of acute pancreatitis for evaluating therapy. Annals in Surgery. 215 (1), 44-56 (1992).
  31. Junyuan, Z., et al. Quercetin protects against intestinal barrier disruption and inflammation in acute necrotizing pancreatitis through TLR4/MyD88/p38MAPK and ERS inhibition. Pancreatology. 18 (7), 742-752 (2018).
  32. Waldron, R. T., et al. The Orai Ca(2+) channel inhibitor CM4620 targets both parenchymal and immune cells to reduce inflammation in experimental acute pancreatitis. Journal of Physiology. 597 (12), 3085-3105 (2019).
  33. Petersen, O. H., Gerasimenko, J. V., Gerasimenko, O. V., Gryshchenko, O., Peng, S. The roles of calcium and ATP in the physiology and pathology of the exocrine pancreas. Physiological Reviews. 101 (4), 1691-1744 (2021).

Tags

Medicin nummer 182
Etablering av en mus svår akut pankreatit modell med retrograd injektion av natrium taurocholate i biliopancreatic duct
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zhou, X., Chen, H., Wei, X., He, Y., More

Zhou, X., Chen, H., Wei, X., He, Y., Xu, C., Weng, Z. Establishment of a Mouse Severe Acute Pancreatitis Model using Retrograde Injection of Sodium Taurocholate into the Biliopancreatic Duct. J. Vis. Exp. (182), e63129, doi:10.3791/63129 (2022).

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