Hepatektomia zrazikowa częściowa: chirurgiczny model morfologicznej regeneracji wątroby
31 maja 2018
Tutaj prezentujemy nową metodę częściowej resekcji lewego płata wątroby u noworodków (dzień 0) myszy. Ten nowy protokół jest odpowiedni do badania ostrego uszkodzenia wątroby i reakcji na uraz u noworodków.
Ogólnym celem tego zabiegu chirurgicznego jest wywołanie morfologicznej regeneracji wątroby poprzez częściową hepatektomię zrazikową. Metoda ta może odpowiedzieć na kluczowe pytania z zakresu biologii komórek macierzystych i medycyny regeneracyjnej dotyczące morfologicznej regeneracji wątroby i komórek macierzystych specyficznych dla wątroby. Głównymi zaletami tej techniki jest to, że jest minimalnie inwazyjna i nie wymaga chemicznych obelg ani kauteryzacji.
Przed dotknięciem zwierząt należy wetrzeć ściółkę z klatki matki w rękawiczki. Następnie przenieś wszystkie szczenięta i trochę ściółki z klatki matki do pustej klatki na poduszce grzewczej. Następnie umieść szczenię pod mikroskopem preparacyjnym.
Po stwierdzeniu odpowiedniego poziomu uspokojenia przez brak reakcji na uszczypnięcie palca, należy użyć małego gazika, aby zdezynfekować tylną ścianę brzucha zwierzęcia za pomocą betadyny. Użyj mikronożyczek preparacyjnych i kleszczy, aby wykonać lewe półcentymetrowe nacięcie śródobojczykowe bezpośrednio pod klatką piersiową. Użyj kleszczy, aby delikatnie oddzielić skórę.
Następnie wykonaj drugie, głębsze nacięcie w jamie otrzewnej i użyj tylnej krawędzi mikronożyczek preparacyjnych i kleszczy, aby delikatnie wywrzeć boczny nacisk po obu stronach brzucha, wypychając wierzchołek lewego płata z jamy otrzewnej. Gdy lewy wierzchołek lewego płata jest widoczny, amputuj odpowiednią eksperymentalną ilość tkanki z płata i umieść tkankę w 1,5-mililitrowej probówce PBS na lodzie. Za pomocą zwiniętego kawałka gazy delikatnie przywróć lewy płat do jamy otrzewnej.
Usuń gazę, gdy krwawienie ustanie i zwilż pole operacyjne i okolice gazą nasączoną PBS. Zamknij pole operacyjne za pomocą szwów i ściegu biegowego. Następnie delikatnie, ale dokładnie zwiń gazę nasączoną PBS po szczenię i miejscu rany, upewniając się, że nie pozostała krew ani betadyna.
Pozwól szczenięciu dojść do siebie w pobliżu gazików wystawionych na kał i mocz matki. Kiedy wszystkie szczenięta zostaną poddane hepatektomii, wszystkie zwierzęta i ściółka powinny zostać przeniesione do klatki matki. Po zważeniu płatów utrwal próbki tkanek w 2% paraformaldehydzie przez godzinę w temperaturze pokojowej.
Pod koniec utrwalania przenieś tkanki do indywidualnych form zamrażających zawierających pożywkę o optymalnej temperaturze cięcia do zamrażania nad suchym lodem. I pozyskaj 7-10 mikrometrycznych odcinków każdego płata za pomocą dowolnego standardowego kriostatu. Sprawdzaj szczenięta codziennie przez co najmniej 56 dni, aby upewnić się, że ich rany pozostają zamknięte i wstrzyknij środek przeciwbólowy 24 i 48 godzin po operacji.
W odpowiednim eksperymentalnym punkcie końcowym zbierz i zważ wątrobę każdego szczeniaka na bloku. Następnie ostrożnie oddziel każdy płat z osobna w jego bliższym przyczepie i porównaj masę amputowanego lewego płata z masą całej wątroby, aby określić zakres regeneracji w każdym płacie. Subtelną regenerację lewego płata można zaobserwować 7-14 dni po zabiegu, a pełną regenerację często obserwuje się po 56 dniach.
Brak istotnej różnicy w obszarach hepatocytów w zregenerowanej wątrobie ujawnionej przez analizę histologiczną. Co więcej, wstrzyknięcia EdU u noworodków u myszy wskazują na znaczny wzrost liczby proliferujących komórek w uszkodzonym regenerującym się lewym płacie w porównaniu z nieuszkodzonymi kontrolami, co sugeruje, że proliferacja komórek przyczynia się do regeneracji lewego płata u noworodków. Hepatektomia u młodocianych myszy po urodzeniu w 14. dniu powoduje jednak zmniejszoną regenerację lewego płata ze zwiększoną kompensacją ze strony nieuszkodzonych płatów.
Wskazuje to, że po 14 dniach reakcja na uraz na ostrą resekcję zmienia się z regeneracji specyficznej dla płata na globalną kompensację. Po opanowaniu tej techniki można ją wykonać w ciągu 15 minut, jeśli zostanie wykonana prawidłowo. Podczas próby wykonania tej procedury ważne jest, aby zachować jak największą ostrożność, aby nie powodować dodatkowego stresu u matki lub szczeniąt.
Po tej procedurze można zastosować inne metody, takie jak seryjne hepatekomie lub przewlekłe uszkodzenia wątroby, aby dokładniej ocenić potencjał regeneracyjny wątroby. Po jej opracowaniu technika ta utorowała drogę naukowcom zajmującym się biologią komórek macierzystych do zbadania regeneracji wątroby u nowonarodzonych myszy. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak przeprowadzić kontrolowaną amputację wątroby noworodka myszy specyficznej dla płata.
Nie zapominaj, że praca z izofluranem jest niezwykle niebezpieczna i podczas wykonywania tej procedury należy zawsze zachować środki ostrożności, takie jak maska na twarz i rękawiczki.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejszy artykuł przedstawia nową metodę częściowej resekcji lewego płata wątroby u noworodków myszy, mającą na celu badanie ostrego uszkodzenia wątroby oraz odpowiedzi na uraz w kontekście neonatalnym. Technika ta jest małoinwazyjna i ułatwia prowadzenie badań nad regeneracją wątroby oraz biologią komórek macierzystych.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neurobiologia
- Medycyna regeneracyjna
- Biologia komórek macierzystych
Wstęp
- Zrozumienie regeneracji wątroby ma kluczowe znaczenie dla rozwoju medycyny regeneracyjnej.
- Modele noworodkowe dostarczają unikalnych informacji na temat odpowiedzi na uszkodzenia wątroby.
- Metoda ta pozwala uniknąć czynników chemicznych, co czyni ją bezpieczniejszą dla badanych osobników.
- Częściowa hepatektomia lobularna jest kluczową techniką w badaniu morfologii wątroby.
Cel badania
- Aby wywołać morfologiczną regenerację wątroby u noworodków myszy.
- Aby zbadać rolę specyficznych dla wątroby komórek macierzystych w procesie regeneracji.
- Aby opracować protokół minimalizujący wyrządzanie krzywdy badanym osobnikom.
Zastosowane metody
- Technika częściowej hepatektomii płata wątroby.
- Zastosowanie mikroskopu dissectingowego w celu zapewnienia precyzji.
- Przeniesienie szczeniąt do kontrolowanego środowiska zabiegowego.
- Małoinkazyjne podejście chirurgiczne.
Główne wyniki
- Metoda ta skutecznie indukuje regenerację wątroby.
- Umożliwia ona badanie odpowiedzi na uszkodzenie wątroby u noworodków.
- Wykazuje potencjał specyficznych dla wątroby komórek macierzystych.
- Małoinwazyjny charakter zabiegu zmniejsza stres u zwierząt.
Wnioski
- Ta nowa metoda chirurgiczna jest skuteczna w badaniu regeneracji wątroby.
- Otwiera ona nowe możliwości badawcze w dziedzinie biologii komórek macierzystych.
- Bezpieczeństwo i skuteczność tej techniki sprawiają, że jest ona cennym narzędziem w medycynie regeneracyjnej.
Często zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Częściowa hepatektomia lobularna u noworodków myszy stanowi solidny model in vivo do badania mechanizmów rzeczywistej morfologicznej regeneracji wątroby, która różni się od przerostu kompensacyjnego obserwowanego u osobników dorosłych. Model ten umożliwia badaniom z zakresu biofarmacji R&zespoły do oceny zdolności regeneracyjnej, zależnego od wieku spadku tej zdolności oraz roli komórek progenitorowych wątroby w kontekście fizjologicznie istotnym. Minimalna inwazyjność oraz brak uszkodzeń chemicznych wspierają ciągłość translacyjną i redukcję ryzyka mechanistycznego dla portfeli medycyny regeneracyjnej.
Strategiczne zastosowania w badaniach biofarmaceutycznych&D
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia badanie szlaków regeneracyjnych oraz udziału komórek macierzystych w odbudowie narządów.
- Wspiera biologiczną redukcję ryzyka poprzez odróżnienie prawdziwej regeneracji od wzrostu kompensacyjnego.
- Ułatwia funkcjonalną walidację celów dla terapii regeneracyjnych.
- Zapewnia pewność prognostyczną w zakresie wdrażania strategii regeneracyjnych.
Przesiewanie i opracowywanie testów
- Ustanawia powtarzalną platformę in vivo do oceny interwencji regeneracyjnych.
- Umożliwia ilościową ocenę przywrócenia masy wątroby oraz architektury histologicznej.
- Pozwala na standaryzację miar wyników regeneracji w różnych badaniach.
- Przygotowuje zwalidowane systemy biologiczne do dalszych analiz molekularnych i komórkowych.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Jest zgodne z modelami istotnymi dla chorób wątroby u dzieci oraz zaburzeń rozwojowych.
- Wspiera ciągłość procesu od etapu odkrycia po przedkliniczną walidację kandydatów regeneracyjnych.
- Umożliwia podejmowanie decyzji o dalszym rozwoju projektu z uwzględnieniem ryzyka, w oparciu o zależne od wieku wyniki regeneracji.
- Zapewnia mechanistyczne ograniczanie ryzyka w podejściach opartych na komórkach macierzystych i inżynierii tkankowej.
Integracja rurociągu i przepływu pracy
Model ten integruje się z kontinuum od etapu odkryć do badań przedklinicznych, umożliwiając testowanie hipotez, walidację celów terapeutycznych oraz ocenę translacyjną interwencji regeneracyjnych.
- Biologia odkrywcza: Wspiera badania mechanistyczne nad regeneracją, aktywacją komórek macierzystych i wyjaśnianiem szlaków sygnałowych.
- Przesiewy: Zapewnia ilościowe i powtarzalne odczyty skuteczności regeneracyjnej.
- Analityka: Umożliwia pomiar masy płata, stopnia przywrócenia histologicznego oraz wskaźników proliferacji komórek.
- Badania translacyjne: Łączy biologię regeneracyjną okresu noworodkowego z przedkliniczną oceną kandydatów terapeutycznych.
- Zastosowania w przedsiębiorstwach: Oferuje standaryzowaną, wielokrotnego użytku platformę in vivo dla B&R w dziedzinie medycyny regeneracyjnej.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną w walidacji celów regeneracyjnych oraz przejrzystość mechanistyczną.
- Wartość operacyjna: Zapewnia zestandaryzowane, małoinwazyjne i skalowalne procedury do badań in vivo.
- Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji go/no-go i redukuje ryzyko biologiczne na późnych etapach programów regeneracyjnych.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację aktywów regeneracyjnych i opartych na komórkach macierzystych z uwzględnieniem korekty ryzyka.
Kwestie wdrożeniowe
- Wymagana jest biegłość w zakresie mikrochirurgii noworodkowej oraz obchodzenia się ze zwierzętami.
- Niezbędny jest dostęp do mikroskopów chirurgicznych, kriostatów i infrastruktury do analizy histologicznej.
- Wymagana jest rygorystyczna standaryzacja protokołów chirurgicznych i analitycznych pomiędzy zespołami.
- Możliwa może być konieczność adaptacji metody do różnych etapów rozwoju lub tła genetycznego.
- Staranne prowadzenie opieki okołooperacyjnej jest niezbędne w celu zminimalizowania stresu i zapewnienia powtarzalności wyników.
