Waiting
Login processing...

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

Medicine

Vaststelling van een muis ernstig acuut pancreatitismodel met behulp van retrograde injectie van natrium taurocholaat in het biliopancreatische kanaal

Published: April 1, 2022 doi: 10.3791/63129

Summary

Een muismodel van ernstige acute pancreatitis wordt hierin beschreven. De hier gepresenteerde procedure is zeer snel, eenvoudig en toegankelijk, waardoor de studie van de moleculaire mechanismen en verschillende therapeutische interventies bij acute pancreatitis op een handige manier mogelijk is.

Abstract

De prevalentie van acute pancreatitis (AP), met name ernstige acute pancreatitis (SAP), neemt jaarlijks toe in jongere leeftijdsgroepen. Er is echter een gebrek aan effectieve behandelingen in de huidige klinische praktijk. Met de gemakkelijke toegankelijkheid van transgene en knock-out stammen en hun kleine formaat, waardoor minimale doses geneesmiddelen nodig zijn voor in vivo evaluatie, heeft een goed ingeburgerd experimenteel model bij muizen de voorkeur voor AP-onderzoek. Bovendien is SAP geïnduceerd door natrium taurocholaat (TC) momenteel een van de meest gebruikte en best gekarakteriseerde modellen. Dit model is onderzocht op nieuwe therapieën en mogelijke moleculaire gebeurtenissen tijdens het proces van AP. Hier presenteren we de generatie van een AP-muismodel met natrium taurocholaat en een eenvoudige zelfgemaakte microsyringe. Bovendien bieden we ook de methodologie voor de daaropvolgende histologie en serologische testen.

Introduction

Acute pancreatitis (AP) is een acute ontsteking van de pancreas die wordt gekenmerkt door obstructie van het hoofdkanaal van de pancreas met daaropvolgende ductale opgezette en pancreasautodigestie door de abnormaal geactiveerde enzymen. De klinische manifestaties omvatten lokale of systemische ontsteking, buikpijn en verhoging van serum amylase1,2. Volgens de ernstclassificatie3 kan AP aanwezig zijn in milde, matige en ernstige vormen, en onder hen is ernstige acute pancreatitis (SAP) de meest zorgwekkende aandoening vanwege het hoge sterftecijfer van meer dan 30% 4. In de Verenigde Staten is AP een van de meest voorkomende redenen voor ziekenhuisopname, die meer dan 200.000 patiënten treft5. Bovendien neemt AP, met name SAP, jaarlijks toe en treft het jongere leeftijdsgroepen6. Er is echter een gebrek aan effectieve behandelingsopties in de huidige klinische praktijk6,7. Daarom is het noodzakelijk om de moleculaire mechanismen die betrokken zijn bij AP te onderzoeken, waardoor de behandelingsverbetering wordt vergemakkelijkt.

Gevestigde experimentele diermodellen zijn nodig voor het bestuderen van de mechanismen die betrokken zijn bij AP en het evalueren van de effectiviteit van verschillende behandelingsmodaliteiten. Met de gemakkelijke toegankelijkheid van transgene en knock-out stammen en hun kleine formaat, waardoor de doses geneesmiddelen die nodig zijn voor in vivo evaluatie worden geminimaliseerd, hebben muizen de voorkeur voor AP-onderzoek. Daarom zijn er verschillende modellen van AP ontwikkeld bij muizen8,9.

Op basis van een mild pancreatitis rattenmodel geïnduceerd door de intraveneuze toediening van caerulein10, ontwikkelden Niederau et al. een SAP-muismodel gepresenteerd met acinaire celnecrose geïnduceerd met behulp van hetzelfde medicijn en dezelfde injectieroute11. Hoewel dit model verschillende voordelen heeft, waaronder niet-invasieve aanwezigheid, snelle inductie, brede reproduceerbaarheid en toepasbaarheid, is het grote nadeel dat in de meeste gevallen slechts een milde vorm van AP wordt ontwikkeld, waardoor de klinische relevantie ervan wordt beperkt. Alcohol wordt beschouwd als een van de belangrijkste etiologische factoren van AP; Foitzik et al. meldden echter dat het alleen pancreasbeschadiging veroorzaakt in combinatie met andere factoren, zoals exocriene hyperstimulatie12. Bovendien, hoewel alcohol-geïnduceerde AP-modellen ontwikkeld via verschillende toedieningsroutes en medicijndoses zijn gemeld13,14,15, is hun grootste nadeel de moeilijkheid om ze te reproduceren. Intraperitoneale toediening van L-arginine kan ook AP induceren bij muizen16; de lage klinische relevantie belemmert echter de toepassing ervan. Taurocholaat, een galzout, werd voor het eerst voorgesteld door Creutzfeld et al. in 1965 voor het induceren van een aandoening die lijkt op menselijk AP via pancreaskanaalinfusie17. Hoewel er controverses bestaan over de klinische relevantie ervan in de pathofysiologie18,19, blijft taurocholaat-geïnduceerde pancreatitis een onmisbaar model voor SAP.

Omdat dit model eenvoudig te realiseren is en ook effectief is bij muizen, is het nu een van de meest gebruikte AP-modellen voor in vivo studies bij kleine dieren. Perides et al. gebruikten natrium taurocholaat (TC) om SAP te induceren bij muizen20, wat inzichten verschafte om de pathologie ervan te begrijpen. In combinatie met genetische modificatietechnieken heeft dit model ons in staat gesteld om verschillende specifieke genen die betrokken zijn bij AP te bevestigen. Bicozo et al. toonden bijvoorbeeld aan dat een knock-out van het CD38-gen beschermde tegen een model van TC-infusie pancreatitis en schreef de mechanismen toe aan veranderingen in intracellulaire Ca2 + -signalering21. Fanczal et al. onderzochten de fysiologische implicatie van TRPM2-expressie in het plasmamembraan van pancreasacinar- en ductale cellen van muizen en toonden een verminderde ernst van TC-geïnduceerde SAP aan bij TRPM2 knock-out muizen22. Bovendien biedt dit model ook een eenvoudige en effectieve manier om veel nieuwe geneesmiddelen in vivo te testen. Deze methode maakte bijvoorbeeld validatie mogelijk van de therapeutische effecten van cafeïne23, dehydrocholzuur24 en verschillende antioxidanten en anticoagulantia25,26. Dit bewijs toont de veelzijdigheid van het TC-geïnduceerde SAP-model. Hoewel Wittel et al. een vergelijkbaar muismodel27 beschreven, zou een gebrek aan details over de implementatieprocedures kunnen leiden tot een onvermogen om de bevindingen te reproduceren. In dit artikel richten we ons op methoden met behulp van een eenvoudige zelfgemaakte microsyringe en bestuderen we TC-geïnduceerde SAP, waardoor we niet alleen mogelijke richtlijnen bieden voor verdere studie van de pathogenese en behandeling van AP, maar ook voor een perfect aanpasbare experimentele methode voor vele andere stoffen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle experimenten met dieren werden goedgekeurd door de Animal Ethics Committee van soochow University. Alle chirurgische ingrepen werden uitgevoerd onder volledige anesthesie. Pijnstillers werden volgens eerdere literatuur niet gebruikt om interferentie met het natuurlijke verloop van de ziekte te voorkomen28,29. Goedkeuring voor het ontbreken van analgesie werd ook verleend door de Animal Ethics Committee van Soochow University.

1. Voorbereiding

  1. Snel een C57BL/6 wild-type muis 8-12 uur voor de operatie.
  2. Bereid 5% (w/v) TC-oplossing (93 mM) verdund tot 0,9% natriumchloride. Filtreer de oplossing door een filter van 0,22 μm.
  3. Autoclaaf de chirurgische instrumenten en materialen, waaronder een tang, schaar, meshouder, naaldhouder, hemostatische clip, vaatklemmen en steriele gordijnen, met behulp van een druksterilisator bij een temperatuur van 121 °C gedurende 30 minuten.
  4. Bereid een zelfgemaakte microsyringe. Installeer hiervoor handmatig een wegwerp insulinetip en een verlengde plastic pipetpunt op een microliterspuit met platte punt van 25 μL. Steriliseren door bestraling.

2. Anesthesie en preoperatieve voorbereiding

  1. Weeg 6- tot 8 weken oude mannelijke C57BL / 6 wild-type muizen (ongeveer 21-23 g). Induceer algemene anesthesie met een intraperitoneale injectie van 1% pentobarbitale natriumoplossing in een dosis van 50 mg / kg.
  2. Bevestig de muis in rugligging op een vlakke plaat van bestraald hoornvlies met de tape.
  3. Bereid het operatiegebied van elk dier voor door zijn vacht te verwijderen met een ontharen crème van het xiphoid-procesniveau tot aan de verbindingslijn van de bilaterale voorste superieure iliacale wervelkolom, met de linker- en rechterkant evenwijdig aan de voorste oksellijn.
  4. Bereid een steriel chirurgisch veld voor met bijzondere aandacht voor het chirurgische gebied, bestaande uit het gebied dat op het dier en de voorkant van de chirurg is voorbereid.
    1. Desinfecteer het tafelblad.
    2. Reinig de incisieplaats met meerdere toepassingen van chirurgische scrub-oplossing. Veeg de huid twee tot drie keer af met 0,5% jodofor en laat het elke keer 1-2 minuten drogen.
    3. Bedek de muis met steriele gordijnen.

3. Chirurgische ingreep

OPMERKING: Figuur 1 toont de anatomie en morfologie van de alvleesklier van de muis voor en na retrograde injectie van TC in het biliopancreatische kanaal door micro-injectie.

  1. Maak een ongeveer 2 tot 3 cm lange mediane abdominale incisie.
  2. Lokaliseer de twaalfvingerige darm van links naar rechts langs de maag. Trek de twaalfvingerige darm voorzichtig naar buiten en naar de linkerkant met behulp van een chirurgische tang en een met ontsmettingsmiddel doordrenkt wattenstaafje om de alvleesklier, het biliopancreatische kanaal en de duodenale papilla bloot te leggen. Zorg ervoor dat u de darmwand of gerelateerde bloedvaten niet verwondt.
  3. Gebruik 8-0 hechtingen om door de verbinding tussen de twaalfvingerige darm en de alvleesklier rond de papilla te gaan en trek ze naar de linkerkant van het muizenlichaam om de twaalfvingerige darm te fixeren.
  4. Trek de huid en de onderrand van de lever voorzichtig opzij. Klem het gemeenschappelijke leverkanaal vast en zorg ervoor dat u de poortader of pancreas niet klemt. Klem het proximale biliopancreatische kanaal vast.
  5. Prik de micro-injector retrograde in het distale biliopancreatische kanaal. Bevestig de naaldpunt in de buurt van de papilla van de twaalfvingerige darm met een klem. Infundeer 10 μL van 5% TC in de pancreaskanalen met een snelheid van 5 μL / min.
  6. Houd het biliopancreatische kanaal gedurende 5 minuten gesloten om een stabiele druk te bereiken. Trek vervolgens de micro-injector eruit en verwijder de klemmen.
  7. Herstel de twaalfvingerige darm naar de oorspronkelijke anatomische positie en controleer de bloeding.
  8. Sluit de wond met 6-0 hechtingen en desinfecteer met 0,5% jodofor.

4. Herstel en postoperatief beheer

  1. Herstel de dieren van de anesthesie op een thermische pad van 37 °C. Stuur de geopereerde dieren niet naar de tijdelijke postoperatieve ruimte totdat alle dieren wakker zijn geworden.
  2. Dien 0,8 ml van 0,9% zoutoplossing subcutaan en langzaam toe voor vochtsuppletie.
  3. Controleer de dieren postoperatief op hun algemene toestand en tekenen van infecties of ziekte.

5. Serologisch testen en histologische evaluatie

  1. Verdoven de muizen 24 uur na de operatie met pentobarbitaalnatrium met dezelfde dosis en injectieroute.
  2. Verzamel al het bloed uit de abdominale aorta (ongeveer 0,8 ml per muis) en draai gedurende 15 minuten op 1.500 x g om het serum te isoleren voor verder onderzoek.
  3. Verzamel de weefsels van de alvleesklier.
  4. Open de thoracale holte om de longweefsels te verzamelen.
  5. Meet de biochemische functie-indexen van het serum, waaronder amylase, lipase, leverfunctie (alaninetransaminase (ALT) en aspartaattransaminase (AST)) en nierfunctie (ureum en creatine), met behulp van commerciële kits volgens de instructies van de fabrikant.
  6. Homogeniseer de long- en pancreasweefsels en meet het myeloperoxidase (MPO) -niveau met behulp van een commerciële kit volgens de instructies van de fabrikant.
  7. Open de thoracale holte en perfundeer tweemaal met 20 ml fosfaat-gebufferde zoutoplossing (PBS) en verzamel vervolgens de alvleesklier. Dompel onder in 4% paraformaldehyde-oplossing gedurende 24 uur. Uitdrogen in een reeks alcoholconcentraties en inbedden in paraffine.
  8. Gebruik een microtoom om 5 μm dikke pancreasweefselsecties te bereiden.
  9. Voer H & E-kleuring uit voor histologische evaluatie van de pancreas.
  10. Evalueer de pathologische scores volgens de criteria voorgesteld door Schmidt et al.30.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Door de bovenstaande instructies zorgvuldig op te volgen, verkregen we een gemiddelde operatieduur van ongeveer 40 minuten. De muizen waren licht inactief en hadden ongeveer 0,5-1,75 g, 0,85-1,85 g en 0,5-4,73 g gewicht verloren na respectievelijk 24 uur, 48 uur en 72 uur na de operatie (figuur 2).

Vanaf het moment van voltooiing van de operatie tot 24 uur na de operatie, naarmate de ziekte zich ontwikkelde, werden de muizen inactief en vertoonden ze langzame reacties en acties.

De overlevingskansen van de controle- en SAP-muizen waren respectievelijk 100% (8/8) en 72,7% (8/11) na 72 uur na de operatie (figuur 3).

Volgens de H&E-kleuring (figuur 4) en pathologische score (figuur 5) resultaten van pancreassecties, konden duidelijk oedeem (score: 3,14 ± 0,51 vs. 0,10 ± 0,08), ontsteking (score: 1,41 ± 0,81 vs. 0) en necrose (score: 3,03 ± 0,77 vs. 0) van het pancreasweefsel worden waargenomen bij SAP-muizen ten opzichte van de controlemuizen. Ondertussen konden er geen significante veranderingen worden gevonden op bloeding (score: 0,125 ± 0,31 vs. 0) in beide muizengroepen, wat resulteerde in een aanzienlijk verhoogde totale pathologiescore bij SAP-muizen (score: 7,72 ± 1,61 versus 0,10 ± 0,08).

Bovendien, vergeleken met die van de controlemuizen, verhoogden de niveaus van amylase ([46.740,32 ± 12.801,30] U/L vs. [3.324,40 ± 753,66] U/L, p < 0,001), lipase ([545,02 ± 356,28] U/L vs. [18,32 ± 25,22] U/L, p < 0,05), en pancreas- en long-MPO (pancreas: [5,18 ± 3,26] U/g vs. [0,71 ± 0,41] U/g, p < 0,05; long: [11,70 ± 1,31] U/g vs. [1,56 ± 0,45] U/g, p < 0,001) werden gevonden bij SAP-muizen (figuur 6).

Bovendien vertoonden SAP-muizen, in vergelijking met controlemuizen, verminderde lever- en nierfuncties, zoals geïllustreerd door de volgende indexen: ALT ([164,36 ± 47,66] U/L vs. [77,15 ± 31,06] U/L, p < 0,001), AST ([222,35 ± 82,13] U/L vs. [116,61 ± 64,79] U/L, p < 0,01), bloedureumstikstof (BUN) ([37,59 ± 16,36] mM vs. [14,80 ± 3,74] mM, p < 0,001) en creatinine ([40,33 ± 11,53] μM vs. [28,66 ± 4,53] μM, p < 0,01) (figuur 7).

Figure 1
Figuur 1. De anatomie en morfologie van de alvleesklier van de muis voor en na retrograde injectie van natrium taurocholaat (TC) in het biliopancreatische kanaal. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 2
Figuur 2. Tijdsverloop van de gewichtsveranderingen van de controle (n = 8) en ernstige acute pancreatitis (n = 11) muizen. Foutbalken vertegenwoordigen de standaarddeviatie (SD). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 3
Figuur 3. Overlevingscurve monitoring van de controle (n = 8) en ernstige acute pancreatitis (n = 11) muizen. De getallen in blauw en rood vertegenwoordigen de aantallen overlevende muizen op een specifiek tijdstip in respectievelijk de controle- en SAP-groep. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 4
Figuur 4. Histopathologie van pancreassecties van controle- en ernstige acute pancreatitis (SAP) muizen. Zwarte pijl duidt op ontstekingscellen infiltratie, rode pijl duidt op bloeding, zwarte omgekeerde driehoek duidt op acinaire necrose. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 5
Figuur 5. Histologie scoort. Histologiescores (waaronder oedeem, necrose, ontsteking, bloeding en totale scores) van de pancreassectie van controle- en ernstige acute pancreatitis (SAP) muizen. Elke zwarte stip vertegenwoordigt de bijbehorende score van één muis. ns: niet significant; **p < 0,01; p < 0,001. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 6
Figuur 6. Serologische evaluatie van amylase en lipase en bepaling van de pancreas en long myeloperoxidase (MPO) activiteit. Significant verhoogde niveaus van amylase, lipase en pancreas- en long-MPO werden gevonden in SAP-muizen ten opzichte van controlemuizen. Eén zwarte stip staat voor één muis. Foutbalken vertegenwoordigen de standaarddeviatie (SD). *p < 0,05; p < 0,001. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 7
Figuur 7. Leverfunctie-indexen (ALAT: alanineaminotransferase en ASAT: aspartaataminotransferase) en nierfunctie-indexen (creatinine en BUN: bloedureumstikstof), onder controle en ernstige acute pancreatitis (SAP) muizen. Significant verhoogde niveaus van ALT, AST, BUN en creatinine werden gevonden in SAP-muizen ten opzichte van controlemuizen. Eén zwarte stip staat voor één muis. Foutbalken vertegenwoordigen de standaarddeviatie (SD). *p < 0,05; **p < 0,01; p < 0,001. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Het TC-geïnduceerde SAP-model is een uitstekend onderzoeksinstrument. Zoals in deze studie is aangetoond, is dit model zeer gemakkelijk te realiseren in algemene laboratoria zonder specifieke apparaten te gebruiken. Bij gebruik in combinatie met histologie en biochemische analyse biedt het een kostenbesparende (goedkope reagentia) en tijdbesparende (24-uurs tijdvenster) benadering voor het induceren en evalueren van AP. Het aanpassen van de concentratie van TC biedt ook de mogelijkheid om milde en matige AP te produceren. Perides et al. gebruikten tc ook om SAP te induceren bij muizen20, en het grote verschil was dat ze een pomp gebruikten voor TC-infusie, die een nauwkeurigere infusiedosis kan opleveren.

Volgens onze ervaring, tijdens het chirurgische proces van de modelopstelling, waren de belangrijkste factoren volledige blootstelling van het biliopancreatische kanaal, soepele punctie van de micro-injector en injectie van TC in het biliopancreatische kanaal en het pancreaskanaal met een relatief constante snelheid. Tijdens de operatie moet aandacht worden besteed aan de volgende punten. Eerst moet de twaalfvingerige darm voorzichtig worden uitgetrokken om overmatige krachttoetreding te voorkomen, wat kan leiden tot duodenale necrose. De opening van het biliopancreatische kanaal bevindt zich langs de binnenrand van de twaalfvingerige darm (ook wel de duodenale papilla genoemd) en het biliopancreatische kanaal kan vervolgens worden gelokaliseerd. Indien succesvol, moeten de witte duodenale papilla en tubuli die het biliopancreatische kanaal vormen en door de bladvormige alvleesklier gaan, identificeerbaar zijn. Adequate blootstelling van het biliopancreatische kanaal moet de daaropvolgende procedures vergemakkelijken. Ten tweede moet matige trekkracht worden uitgeoefend bij het bevestigen van de twaalfvingerige darm aan de linkeronderzijde van de muis die in rugligging wordt geplaatst met behulp van hechtingen, waardoor het biliopancreatische kanaal wordt rechtgetrokken zonder spanningsverlies. Overmatige en onvoldoende trekkrachten kunnen resulteren in scheuren van de wand van de twaalfvingerige darm en onvoldoende blootstelling van het biliopancreatische kanaal, wat de daaropvolgende punctie nadelig zou kunnen beïnvloeden. Een verticale hoek wordt aanbevolen om een soepele punctie te garanderen wanneer de twaalfvingerige darm aan de linkeronderzijde wordt bevestigd met behulp van hechtingen. Zorg er vervolgens tijdens de punctie voor dat de punctierichting evenwijdig is aan de richting van het biliopancreatische kanaal. Bij het doorboren moet het hellende vlak van de naaldpunt naar beneden worden gericht om door de darmwand te gaan en vervolgens het biliopancreatische kanaal binnen te gaan, waarbij u de juiste kracht gebruikt om te voorkomen dat het biliopancreatische kanaal wordt doorboord. Na een succesvolle punctie mag geen weerstand worden gevoeld bij het betreden van het biliopancreatische kanaal en moet de spanning van de biliopancreatische kanaalwand worden gevoeld bij het voorzichtig schudden van de naaldpunt. Ten slotte moet tijdens de procedure de twaalfvingerige darm vochtig worden gehouden met een warme normale zoutoplossing om de activiteit te behouden.

Deze methode heeft echter ook enkele beperkingen. Ten eerste kan de reproduceerbaarheid worden beïnvloed door verschillende reacties op de TC van elke muis. Daarom kan een gepaarde vergelijking van de overeenkomstige resultaten van elke muis worden uitgevoerd om deze effecten te minimaliseren. Ten tweede is letsel van de duodenale papilla een veel voorkomend fenomeen tijdens het punctieproces, dat ook acute pancreatitis kan veroorzaken. Daarom kan een langere trainingstijd nodig zijn om voldoende chirurgische vaardigheden te ontwikkelen om aan deze modelleringsmethode te voldoen. Bovendien kan het houden van de muizen een geschikte grootte gunstig zijn voor het waarborgen van de chirurgische resultaten.

Ondanks deze beperkingen is dit model een van de meest gebruikte en best gekarakteriseerde modellen tot nu toe voor het induceren van AP en het onderzoeken van nieuwe therapieën en mogelijke moleculaire gebeurtenissen tijdens het proces van AP. Volgens eerdere studies is SAP geïnduceerd door TC ook beschreven als geschikt voor doeltherapie-evaluatie omdat de ernst die met dit model wordt bereikt vergelijkbaar is met menselijke ziekten en gemakkelijk kan worden gereproduceerd. Quercetine-interventie is gemeld om pancreas- en ileale pathologische schade in dit SAP-model te verzachten via de remming van TLR4/MyD88/p38 MAPK en endoplasmatische reticulumstress (ERS) activering31. De toediening van CM4620, een selectieve Orai1-kanaalblokker, zou de ernst van dit SAP-model aanzienlijk kunnen verminderen; preventie van trypsinogeenactivatie, acinaire celdood, NF-κB en nucleaire factor van geactiveerde T-cellen (NFAT) activering en ontstekingsreacties bleken te dienen als de onderliggende mechanismen32. Naast TC is taurolithocholzuur 3-sulfaat (TLCS) een ander galzuur dat vaak wordt gebruikt bij AP-inductie. Zoals beoordeeld door Petersen et al.33, kunnen verhoogde calciumionconcentraties geïnduceerd door TLCS in acinarcellen niet alleen de intracellulaire mitochondriale ATP-productie beïnvloeden, maar ook andere cellen (acinar, stellaat en macrofagen) in de pancreas via calciumionexocytose; terwijl TC indirecte schade kan toebrengen aan acinaire cellen via het effect op periacinare stellaatcellen.

Daarom biedt het TC-geïnduceerde SAP-model uitstekende inzichten in de pathogenese van AP en is het een zeer relevant hulpmiddel voor het preklinisch valideren van nieuwe geneesmiddelen. Bovendien kan dit model worden aangepast aan grote dieren om de onaangename en onverwachte effecten als gevolg van therapieën voor de behandeling van AP verder te evalueren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Geen.

Acknowledgments

We zijn dankbaar voor de steun van de volgende beurzen: een Translational Research Grant van NCRCH [2020WSA01], een KJXW Scientific Grant van Suzhou Commission of Health for Young Scholars [KJXW2020002], een Science and Technology Plan van Suzhou City (SKY2021038 en SKJY2021050), een beurs van de Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions (PAPD), en een Primary Research & Social Development Plan van de provincie Jiangsu (BE2018659).

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

Geneeskunde Nummer 182
Vaststelling van een muis ernstig acuut pancreatitismodel met behulp van retrograde injectie van natrium taurocholaat in het biliopancreatische kanaal
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