Une hépatectomie partielle lobulaire : Un modèle chirurgical pour la régénération du foie morphologique

La capacité de régénérer un organe, soit de rétablir la forme et la fonction, a été pensée pour être plus souvent perdu au fil du temps évolutionnaire. Le potentiel de régénération du foie chez les mammifères adult après une lésion aiguë chimique ou physique s’est avéré implique la mobilisation de tous les hépatocytes restants aboutissant à des vagues d’hypertrophie et quelques tours de la division cellulaire, résultant en un mais fonctionnel orgue architecture différente^1,2,3,4,5. Récemment, les études ont commencé à caractériser le comportement régénératrice d’organes chez les mammifères nouveau-nés à des blessures au sein de la première semaine de vie^6,7,8. Ces études ont montré que lorsque blessé durant le développement néonatal, certains organes de mammifères réagissent avec régénération morphologique au lieu de compensatoire croissance ou fibrose^7,8.

Des études récentes ont montré que la régénération de la structure globale et la fonction se produit pendant le tôt période néonatale^6,7,8. Protocoles établis des lésions hépatiques impliquent des blessures chimiques ou administration d’éthanol^9,10,11, acétaminophène^12,13,14,15 , tétrachlorure de carbone^16,17,18,19, 70 % une hépatectomie partielle^4,20,21ou la suppression de la gauche et lobes médians. Administration chimique conduit à la mort des cellules hépatocytes, mais laisse souvent des micro – et macro-structures intactes. Régénération morphologique ne peut être étudiée aisément dans ce contexte, que l’architecture globale hépatique n’était pas oblitéré. L’hépatectomie partielle 70 % implique les ligature de suture des vaisseaux principaux, qui est nécessaire pour arrêter le saignement, mais laisse un environnement non physiologique avec une interruption permanente du système vasculaire. De plus, cette méthode a été utilisée uniquement sur des rongeurs adultes et son application aux nouveaux-nés est techniquement extrêmement difficile. Dans cette optique, nous avons développé une méthode dans laquelle 20 à 30 % de l’apex du lobe gauche est enlevé dans une souris nouveau-née de P0 (Figure 1 a-1 b). Cette méthode est par chirurgie conservatrice, peu invasive, pas techniquement difficile et mène au brut perte de morphologie sans la ligature des vaisseaux, laissant la place à la régénération se produisent. Le protocole étape par étape qui en résulte, décrit ci-dessous, permet pour tout chercheur d’effectuer une hépatectomie partielle lobulaire sur souris néonatales afin d’étudier les mammifères régénération néonatale dans les premiers stades de la vie après l’accouchement. Cette méthode a également des applications claires pour des études comparatives en médecine régénératrice et de la biologie des cellules souches, comme il peut être utilisé dans le foie pendant les derniers stades de la vie.

Les études d’atteinte hépatique aiguë plus courantes sont lésion induite chimiquement, amputation du foie adulte ou 70 % une hépatectomie partielle. Dommages chimiques souvent consiste en une administration par voie intraveineuse, intrapéritonéale ou orale d’acétaminophène, tétrachlorure de carbone ou d’éthanol et sont un modèle relativement simple et non invasif des blessures. Tel que déjà mentionné, les résultats de dommages chimiques dans la mort des cellules hépatocytes, mais souvent les feuilles stroma et parenchyme structures intactes, rendant difficile de faire des revendications sur régénération morphologique. Dommages chimiques souvent se concentre sur les vaisseaux hépatiques, ce qui en fait une technique utile pour étudier le site et blessures spécifiques des cellules, mais rend également difficile à interroger, au niveau des organes entiers, autres populations qui peut être situé plus loin de navires, et qui peut contribuer à la régénération. Malgré ces limites, dommages chimiques reste un modèle de blessures très physiologiquement pertinentes et utiles.

Adulte 70 % une hépatectomie partielle consiste à enlever le lobe gauche et médian après ligature des vaisseaux hépatique. La réponse à une hépatectomie a été bien caractérisée : le foie amputé 14 jours post 70 % une hépatectomie partielle développe une architecture nettement différente de celle du lobe original intact, comme les hépatocytes des lobes restants droite et noyau caudés subir une hypertrophie et quelques cycles de division cellulaire^4,5. Cela représente la masse perdue et fonction, mais ne parvient pas à se régénérer les deux lobes amputés et donc ne remplace pas la morphologie générale. En conséquence, la réponse de blessure à 70 % une hépatectomie partielle est utile pour étudier les mécanismes de croissance compensatoire avec régénération limitée.

Nous décrivons ici pleinement un protocole pour une hépatectomie lobulaire partielle néonatale. La procédure implique une sélection animale appropriée et préparation, préparation du champ opératoire, chirurgie et la récupération. Optimisation et adaptation de chacune de ces étapes peuvent être nécessaires pour différentes applications du protocole.

Nous avons largement réalisé et optimisé ce protocole sur les chiots de C57BL/6J de type sauvage (JAX 000664), cependant, afin d’étudier les mécanismes de régénération et les différentes populations cellulaires, nous avons également utilisé divers animaux transgéniques y compris souris associées Cre diverses et CreERT2 transgènes ou knock-ins (JAXAxin2^CreERT2 018867, et JAX Sox9^CreERT2 018829) en combinaison avec des journalistes fluorescents, telles que l’arc-en-ciel et mTmG (R26^VT2/GK3, R26 ^mT/mG) ^{22 , 23}. nous avons ne trouvé aucun besoin de changer cette méthodologie pour les souches de souris différente, car aucune différence dans les résultats de survie ou potentiel de régénération ont été observés.

En plus d’utiliser des souches animales différentes, nous avons effectué également partielle hepatectomies lobulaire sur souris néonatales traitées avec petites molécules, telles que la 4-hydroxy-tamoxifen et 5-éthynyl-2′-désoxyuridine (EdU). Le diméthylsulfoxyde (DMSO) et éthanol ont été utilisés comme solvants, comme il a été constaté que l’huile de maïs a été une cause importante de morbidité. Dans le cas contraire, nous avons constaté que l’administration intrapéritonéale de petites molécules n’affecte pas la survie ou résultats régénératrices. Nous prédisons que ce protocole sera adapté pour une utilisation avec d’autres petites molécules pour interroger les différents aspects de la régénération.

Chirurgies de souris néonatale peuvent être techniquement difficiles et peuvent nécessiter une expertise particulière en gestion d’animaux et de dissection microscopique. Expertise de l’élevage est nécessaire pour éviter le cannibalisme maternels après une intervention chirurgicale et durant la période de récupération immédiate.