Nous avons établi un modèle murin de fibrose hépatique chronique, qui fournit un modèle animal approprié pour l’étude mécaniste de la fibrose hépatique induite par le virus de l’atrésie biliaire (AB) et une plate-forme pour les futurs traitements de l’AB.
L’atrésie biliaire (AB) est une maladie mortelle impliquant un ictère obstructif, et c’est l’indication la plus courante pour la transplantation hépatique chez les enfants. En raison de l’étiologie complexe et de la pathogenèse inconnue, il n’existe toujours pas de traitements médicamenteux efficaces. À l’heure actuelle, le modèle murin classique BA induit par le rotavirus rhésus (RRV) est le modèle le plus couramment utilisé pour étudier la pathogenèse de l’AB. Ce modèle se caractérise par un retard de croissance, une jaunisse de la peau et des muqueuses, des selles argileuses et une urine jaune foncé. L’histopathologie montre une inflammation hépatique sévère et une obstruction des voies biliaires intrahépatiques et extrahépatiques, qui sont similaires aux symptômes de l’AB humaine. Cependant, les foies des souris en phase terminale dans ce modèle manquent de fibrose et ne peuvent pas simuler complètement les caractéristiques de la fibrose hépatique dans l’AB clinique. L’étude présentée a développé un nouveau modèle murin BA de fibrose hépatique chronique en injectant 5-10 μg d’anticorps anti-Ly6G quatre fois, avec des intervalles de 2 jours après chaque injection. Les résultats ont montré que certaines des souris ont réussi à former une BA chronique avec une fibrose typique après le laps de temps, ce qui signifie que ces souris représentent un modèle animal approprié pour l’étude mécaniste de la fibrose hépatique induite par le virus de l’AB et une plate-forme pour le développement de futurs traitements BA .
L’atrésie biliaire (AB) est une maladie hépatobiliaire grave qui survient souvent chez les nourrissons et les jeunes enfants; Plus précisément, il se présente comme une cholangiopathie oblitérante avec ictère néonatal et selles pâles1. Ses caractéristiques cliniques sont la destruction inflammatoire des voies biliaires intrahépatiques et extrahépatiques et la fibrose progressive, qui finit par se transformer en insuffisance hépatique2. Selon les statistiques, l’incidence de BA dans les pays asiatiques est plus élevée que dans les pays européens et américains, et l’incidence de BA dans les pays asiatiques est de 1/8 000. L’étiologie de l’AB comprend une infection virale, un développement anormal des voies biliaires, des troubles immunitaires et des variations génétiques3. La chirurgie du Kasaï est la méthode la plus couramment utilisée pour améliorer la cholestase chez les enfants atteints de BA, mais en fin de compte, cela ne peut pas empêcher la progression de la fibrose4. Le traitement actuel de l’AB repose principalement sur la transplantation hépatique, qui est limitée par le manque de sources hépatiques. Une étude approfondie de la pathogenèse de l’AB est le moyen le plus direct de résoudre les défis de cette maladie. Cependant, les études sur la pathogenèse de l’AB reposent principalement sur des modèles animaux de l’AB, et il est crucial de sélectionner un modèle animal approprié.
La plupart des études histopathologiques sur l’AB ont montré que l’hyperplasie des voies biliaires (BDP), la thrombose biliaire et la fibrose de la veine porte sont les caractéristiques pathologiques les plus importantes de l’AB, et que d’autres caractéristiques pathologiques de différents grades existent en même temps, telles que l’infiltration de cellules inflammatoires portes et le gonflement des hépatocytes 5,6. À l’heure actuelle, il existe une variété de modèles murins qui imitent l’AB, tels que le modèle murin chronique nourri à la 3,5-die-thoxycarbonyl-1,4-dihydrocollidine (DDC) avec obstruction segmentaire des voies biliaires et péricholangite impliquant les canaux biliaires extrahépatiques7 et le modèle murin de fibrose hépatique avec une injection intrapéritonéale de tétrachlorure de carbone8. Le modèle de ligature des voies biliaires (LDB) est caractérisé par une jaunisse et une fibrose rapide de la veine porte9. Le modèle murin nourri à l’alpha-naphtylisothiocyanate (ANIT) présente une cholangite confinée au canal biliaire intrahépatique et une lésion des hépatocytes10. Un modèle murin avec un ictère prolongé est induit par l’inoculation retardée du rotavirus rhésus (VRR)11. Bien qu’il existe une variété de modèles animaux, en particulier des modèles murins, chaque modèle a ses propres limites. Ils ne peuvent simuler qu’une partie des caractéristiques de la maladie de l’AB, telles que l’inflammation aiguë ou la fibrose hépatique dans le processus d’atrésie biliaire, et il n’existe aucun modèle très cohérent avec le processus pathologique et les caractéristiques pathologiques de l’AB.
Le modèle murin BA classique est induit par RRV, et ce modèle est le modèle le plus similaire à BA chez l’homme. Cependant, alors que les souris modèles de BA induites par le RRV présentent des symptômes cliniques et des caractéristiques pathologiques similaires à ceux de l’atrésie biliaire extrahépatique, ce modèle manque de fibrose hépatique, ce qui limite considérablement l’étude approfondie des mécanismes de l’AB et le développement de nouveaux traitements12. Par conséquent, cette étude a développé un nouveau modèle murin BA de fibrose hépatique chronique. L’anticorps anti-Ly6G a été injecté par voie intrapéritonéale avant l’inoculation du VRR le jour de la naissance. Ensuite, 5 à 10 μg d’anticorps anti-Ly6G ont été injectés quatre fois, avec des intervalles de 2 jours entre chaque injection. Les symptômes BA des souris ont été améliorés, le temps de survie a été prolongé et les souris sont entrées dans le stade de fibrose chronique. Ce modèle simule non seulement la réponse de phase aiguë de l’AB, mais imite également les processus du foie et de la fibrose progressive. Ainsi, il s’agit d’un modèle animal plus approprié pour l’étude mécaniste de l’AB, et il pourrait fournir une base théorique pour le développement de futurs traitements pour l’AB.
La molécule Gr-1 est un marqueur de surface cellulaire dérivé de myéloïdes qui s’est initialement exprimé dans les neutrophiles13. L’épuisement des anticorps anti-Ly6G réduit les neutrophiles circulants de plus de 90% et modifie la réponse activée par d’autres cellules immunitaires. Les fonctions des populations de cellules Gr-1+ ont été rapportées dans diverses études utilisant des anticorps de piégeage spécifiques, avec des effets variables identifiés sur les cytokines et la protection immunitaire médiée14. Nous avons étudié la fonction des cellules Gr-1+ dans des modèles murins BA inoculés par RRV. Cependant, comme la molécule Gr-1 n’a pas été exprimée chez l’homme, une molécule similaire, CD177, a été étudiée chez les patients BA15. Nos données prouvent l’importance des populations de cellules Gr-1+ , en particulier dans la phase fibrotique chronique de la maladie, et fournissent un modèle animal approprié pour étudier les thérapies potentielles de l’AB.
Dans notre étude, nous avons utilisé des anticorps anti-Ly6G pour éliminer ou diminuer les cellules Gr-1+ dans un modèle murin d’atrésie biliaire infectée par le RRV afin d’améliorer le syndrome BA aigu, de prolonger le taux de survie et de permettre aux souris BA d’entrer dans la phase chronique. La réduction de la dose d’anticorps peut conduire à une BA chronique avec fibrose hépatique, ce qui indique que le nombre de cellules Gr-1+ modifie le résultat de BA dans les phases aiguë et chronique. Dans notre étude précédente, les cellules Gr-1+ ont été réduites après l’administration d’anticorps anti-Ly6G, et le statut de survie globale des souris BA a été amélioré15. Dans le même temps, il a été rapporté que les macrophages Gr-1+19, les neutrophiles Gr-1+20, les cellules myéloïdes Gr-1+ 21 et les granulocytes Gr-1+ peuvent améliorer la fibrose dans certains modèles animaux 22. Cependant, dans cette étude, les cellules Gr-1+ chez les souris ont été partiellement appauvries avec de faibles doses d’anticorps anti-Ly6G, et des dépôts de collagène sont restés. En conséquence, plus de temps peut être nécessaire pour traiter la maladie plus en profondeur.
L’application de l’anticorps anti-Ly6G a diminué l’inflammation, préservé partiellement les voies biliaires et empêché la mort aiguë induite par BA chez la souris. Cependant, seulement 20% à 30% des souris sont entrées dans la phase chronique de l’AB; cela peut être lié au point temporel et au nombre d’injections d’anticorps anti-Ly6G. Nous devons explorer davantage ce point clé pour améliorer le taux de réussite. En outre, nous considérons que non seulement les cellules Gr-1+ , mais aussi d’autres cellules immunitaires peuvent jouer un rôle important, telles que les cellules NK, les cellules T, les cellules B et les macrophages.
En ce qui concerne le protocole, certains détails doivent être notés. (i) Afin d’éviter les fuites de drogues injectables, nous utilisons une seringue à insuline de 1 mL avec une aiguille de 0,33 mm de diamètre, car le diamètre de l’aiguille est petit et le trou de l’aiguille dans la seringue est petit, ce qui est propice à réduire la possibilité de fuite de drogue. (ii) Avant l’injection, la souris doit être fixée pour l’empêcher de bouger, éviter les fuites de médicament et, ainsi, assurer davantage l’effet expérimental. (iii) Pendant l’injection du médicament, nous avons injecté le médicament dans la surface ou la marge inférieure du foie de souris autant que possible afin que le médicament pénètre dans l’abdomen et entre complètement en contact avec le foie pour faire effet. (iv) L’injection est généralement faite à partir de la cuisse supérieure droite de la souris, parce que l’estomac et la rate de la souris nouveau-née sont dans l’abdomen gauche, et l’estomac est plein de lait. Si l’aiguille est insérée du côté gauche, elle peut facilement percer l’estomac, provoquant l’écoulement du lait dans l’abdomen, ou perforer la rate, provoquant des saignements.
CD177 est un homologue de Ly6G, et l’expression de CD177 chez les patients atteints de BA a été étudiée. CD177 peut être utilisé comme marqueur pour le diagnostic précoce de l’AB chez les enfants, ce qui indique que les cellules CD177+ jouent un rôle important dans l’évolution de l’AB23. En analysant les données de séquençage de l’ARN, notre équipe a découvert que les cellules CD177 constituaient la population dominante de cellules Gr-1+ ; pendant ce temps, les souris Cd177−/− BALB/ c vaccinées avec le RRV ont montré un début retardé de BA et une réduction de la morbidité et de la mortalité18. Ainsi, notre modèle murin BA chronique présente des avantages évidents pour étudier la pathogenèse et la progression de la maladie de BA; il fournit également un modèle animal approprié pour étudier les traitements potentiels de l’AB.
The authors have nothing to disclose.
Ce travail a été soutenu par des subventions de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (81974056) à R.Z. et de la National Nature Youth Foundation of China (82101808) et du Science and Technology Planning Project of Guangzhou (No. 202102020196) à Z.L.
Balb/c mouse | Guangdong Skarjingda Biotechnology Co., LTD | 20221000112 | |
rat anti-mouse Ly6G | Bio X Cell | clone 1A8 | West Lebanon, NH |
rat anti-mouse cytokeratin 19 | Developmental Studies Hybridoma Bank | clone TROMA III | Iowa City, IA |
rat anti-mouse F4/80 | R&D Systems | MAB5580 | Minneapolis, MN |
RRV strain | ATCC | MMU 18006 | Manassas, VA |
Fluorescent stereomicroscope | Olympus | SZX7 | |
Leica light microscopy | Leica Microsystems | Leica DMI8+DFC7000T | Wetzlar, Germany |
Hitachi Pre-Analytical Process Automation System | Hitachi | 7600 Clinical Analyzer | Tokyo, Japan |
Isoflurane anesthetic | RWD | R510-22-10 | |
Rhodamine 123 | Sigma-Aldrich | 83702 | |
sirius red dye | Leagene | DC0041 | |
paraffin microtome | Leica Microsystems | RM2235 | |
neutral gum | Solarbio | G8590 |