ظهرت مفصص الجزئي: نموذج جراحية لتجديد الكبد مورفولوجك

القدرة على إعادة تكوين جهاز، أو لاستعادة الشكل والوظيفة، وقد كان من المعتقد أن يضيع معظمها على مر الزمن التطوري. تم العثور على إمكانات التجدد في الكبد الثدييات الكبار بعد الإصابة الحادة الكيميائية أو الفيزيائية تشمل تعبئة جميع خلايا الكبد المتبقية مما أدى إلى موجات تضخم وجولات قليلة من انقسام الخلية، نتج عنه ولكن الوظيفية الجهاز معماريا مختلفة^1،2،3،،من⁴⁵. في الآونة الأخيرة، بدأت الدراسات لوصف استجابة أجهزة الثدييات الولدان التجديدي للإصابة خلال الأسبوع الأول من الحياة^6،،من⁷⁸. وقد أظهرت هذه الدراسات أن عندما أصيب بجروح أثناء تنمية الأطفال حديثي الولادة، تستجيب بعض أجهزة الثدييات مع التجدد المورفولوجية بدلاً من^7،النمو أو التليف التعويضي⁸.

وقد أظهرت الدراسات الأخيرة أن تجديد البنية العالمية والدالة يحدث خلال أوائل الفترة الوليدية^6،7،8. تتضمن البروتوكولات المتبعة إصابة الكبد الإصابة الكيميائية أو إدارة الإيثانول^9،،من¹⁰¹¹، أسيتامينوفين^12،،من^1314،15 ، رابع كلوريد الكربون^16،17،،من¹⁸¹⁹، 70% ظهرت الجزئية^4،،من²⁰²¹، أو إزالة لليسار و الفصوص الوسيط. يؤدي إلى موت الخلية تتمثل إدارة المواد الكيميائية، ولكن كثيرا ما يترك هياكل الجزئي والكلى سليمة. تجديد مورفولوجك لا سهولة دراستها في هذا السياق، كما كان عدم طمس بنية الكبد عموما. ظهرت الجزئي 70% ينطوي على ربط خياطة الأوعية الرئيسية، هو أمر ضروري لوقف النزيف، ولكنه يترك بيئة غير الفسيولوجية بالانقطاع الدائم للمفرج. وعلاوة على ذلك، تم استخدام هذا الأسلوب فقط على القوارض الكبار، وتطبيقه لحديثي الولادة من الناحية التقنية صعبة للغاية. مع هذا في الاعتبار، قمنا بتطوير أسلوب الذي يتم إزالة 20-30 في المائة ذروة الفص الأيسر في ماوس P0 حديثي الولادة (الشكل 1A-1B). هذا الأسلوب هو المحافظ جراحيا، مينيملي، لا من الناحية التقنية الصعبة، ويؤدي إلى إجمالي الخسارة مورفولوجيا دون الربط للمفرج، مما يترك مجالاً للتجديد بحيث تحدث. يسمح البروتوكول خطوة بخطوة الناتجة، المبينة أدناه، لأي باحث لأداء ظهرت مفصص جزئي على الفئران حديثي الولادة من أجل دراسة الثدييات التجدد الولدان في المراحل الأولى من الحياة بعد الولادة. هذا الأسلوب أيضا بتطبيقات واضحة للدراسات المقارنة في الطب التجديدي، وبيولوجيا الخلايا الجذعية، كما يمكن استخدامه في الكبد خلال المراحل اللاحقة من الحياة.

الدراسات إصابة الكبد الحاد الأكثر شيوعاً هي الأضرار التي يسببها كيميائيا أو بتر الكبد الكبار، أو ظهرت الجزئي 70%. الأضرار الكيميائية غالباً ما ينطوي على الإدارة عن طريق الحقن الوريدي أو داخل الفم من الاسيتامينوفين، ورابع كلوريد الكربون، أو الإيثانول، وهو نموذج إصابة سهلة نسبيا وغير الغازية. كما نوقش سابقا، نتائج الأضرار الكيميائية في موت الخلية تتمثل، ولكن كثيرا ما يترك سدى ولحمة هياكل سليمة، مما يجعل من الصعب تقديم ادعاءات حول تجديد السمات. الأضرار الكيميائية غالباً ما تدور حول الأوعية الكبدية، مما يجعل من تقنية مفيدة لدراسة الموقع وإصابة خلية على حدة، ولكن أيضا يجعل من الصعب على استجواب، على مستوى الجهاز كله، السكان الأخرى التي قد يقع أبعد عن السفن، والتي قد المساهمة في التجديد. وعلى الرغم من هذه القيود، الأضرار الكيميائية لا يزال نموذج إصابة مفيدة وهامة جداً من الناحية الفسيولوجية.

الكبار 70% الجزئية ظهرت ينطوي على إزالة الفصوص اليمين والوسط بعد عملية ربط المفرج الكبد. اتسمت الاستجابة لظهرت أيضا: الكبد المبتورة 14 يوما وظيفة جزئية 70% ظهرت يطور بنية مختلفة صارخ عن الفص غير التالفة الأصلي، كخلايا الكبد الفصوص الحق وكودات المتبقية الخضوع لتضخم وبضع جولات من انقسام الخلية^4،5. هذا يجعل الكتلة المفقودة ووظيفة، ولكن فشل لتجديد الفصوص المبتورة اثنين، ولذلك لا يحل محل مورفولوجيا الإجمالي. نتيجة لذلك الاستجابة الإصابة إلى 70% ظهرت جزئية مفيدة لدراسة آليات النمو التعويضي مع التجديد محدودة.

هنا، نحن تماما وصف بروتوكول لظهرت مفصص جزئي الأطفال حديثي الولادة. ويشمل الإجراء اختيار الحيوان المناسب والتحضير وإعداد الحقل الجراحي والجراحة والانتعاش. التحسين والتكيف لكل خطوة من هذه الخطوات قد تكون مطلوبة من أجل تطبيقات مختلفة للبروتوكول.

لدينا يقوم على نطاق واسع والأمثل هذا البروتوكول في البرية نوع C57BL/6J الجراء (جاكس 000664)، ومع ذلك، لدراسة آليات التجدد والسكان خلية مختلفة، كنا أيضا مختلف الحيوانات المحورة وراثيا بما في ذلك الفئران التي تأوي العرقية المختلفة و CreERT2 المتسلسلات و/أو تدق الوظائف الإضافية (جاكسAxin2^CreERT2 018867، وجاكس Sox9^CreERT2 018829) في تركيبة مع الصحفيين الفلورية، مثل نظم قوس قزح ومتمج (R26^VT2/GK3، R26 ^mT/mG) ^{22 , 23}-وجدنا لا حاجة لتغيير هذه المنهجية لسلالات مختلفة من الماوس، كما لم يلاحظ أي اختلاف في نتائج البقاء على قيد الحياة أو إمكانات التجدد.

بالإضافة إلى استخدام سلالات حيوانية مختلفة، أجرينا أيضا هيباتيكتوميس مفصص الجزئي على الفئران حديثي الولادة تعامل مع جزيئات صغيرة، مثل 4-هيدروكسي-تاموكسيفين و 5-اثينيل-2 ‘–ديوكسيوريديني (إيدو). الإيثانول وثنائي ميثيل سلفوكسيد ([دمس]) استخدمت كمذيبات، حيث تبين أن زيت الذرة كان سببا مهما للإصابة بالأمراض. وإلا وجدنا أن الإدارة داخل جزيئات صغيرة لا تؤثر على نتائج التجدد أو البقاء على قيد الحياة. ونتنبأ بأن هذا البروتوكول سيتم تكييف للاستخدام مع جزيئات أخرى صغيرة استجواب مختلف جوانب التجديد.

يمكن أن يكون تحديا من الناحية التقنية والعمليات الجراحية الماوس الولدان وقد تتطلب خبرة خاصة في التعامل مع الحيوانات والتشريح المجهري. خبرة تربية الحيوان ضروري لتجنب الأم أكل لحوم البشر بعد الجراحة، وخلال فترة الانتعاش الفوري.