Summary

שיטת ננו-חלקיק כסף Ameliorating בהכנת בכיס המרה תסמונת בעכברים

Published: October 13, 2018
doi:

Summary

מאמר זה מתאר בפירוט שיטה המבוססת על סילבר חלקיקים עבור ameliorating בהכנת בכיס המרה תסמונת במודל עכבר ניסיוני בהכנת בכיס המרה. הבנה עמוקה של תהליך הכנה ריאגנט ואת טכניקת ההזרקה neonatal העכבר יסייע להכיר חוקרים השיטה שבה נעשה שימוש במחקרים דגם העכבר neonatal.

Abstract

בהכנת בכיס המרה (BA) הוא סוג חמור של דרכי המרה עם תמותה גבוהה אצל ילדים אשר האטיולוגיה עדיין לא לגמרי מובן. זיהומים נגיפיים יכול להיות אחת הסיבות האפשריות. המודל בעלי חיים אופייני בשימוש ללמוד תואר ראשון נקבע לפי מזריקים עם בנגיף רזוס העכבר neonatal. סילבר חלקיקים הוכחו להפעיל אפקטים אנטי-בקטריאליים וויראליים; תפקידם במודל עכבר BA מוערך במחקר זה. כיום, בניסויים על בעלי חיים BA, האמצעים שננקטו כדי לשפר את הסימפטומים של BA עכברים הם טיפולים בדרך כלל סימפטומטי ניתן דרך מזון או תרופות אחרות. מטרת מחקר זה היא להפגין שיטה חדשה עבור ameliorating BA תסמונת בעכברים על ידי הזרקה בקרום הבטן של סילבר חלקיקים מספקים נתונים היסטוריים שיטות להכנת ננו-חלקיק כסף ניסוח ג’ל. שיטה זו פשוט וקל החלים נרחב והוא יכול לשמש כדי לחקור את המנגנון של בואנוס איירס, כמו גם טיפולים קליניים. בהתבסס על המודל העכבר BA, כאשר העכברים התערוכה צהבת, הג’ל ננו-חלקיק כסף מוכן מוזרק intraperitoneally אל פני השטח של הכבד נמוכה יותר. הוא ציין את מצב הישרדות, אינדיקטורים הביוכימי, histopathology כבד נבדקים. שיטה זו מאפשרת הבנה אינטואיטיבית יותר של שניהם על הקמת דגם BA וטיפולים חדשניים BA.

Introduction

BA היא צורה של לחסימת מרה תוך כבדית מאופיין צהבת מתמשכת וכוללת תמותה גבוהה בהיעדרו של השתלת כבד. זיהומים נגיפיים קשורים קשר הדוק בפתוגנזה של בואנוס איירס. Cytomegalovirus, reovirus ו בנגיף כל שהוצעו פתוגנים BA1,2,3. במהלך תקופת neonatal, התגובה של המערכת החיסונית לא בשלה זיהום ויראלי תוצאות dysregulation מחוסן נגד צינורות המרה נוספת – ו intrahepatic, המוביל אפופטוזיס בכיס המרה תא אפיתל, חדירה לתא דלקתי בפורטל אזור, חסימת צינור המרה intrahepatic ו extrahepatic, ולבסוף, פיברוזיס בכבד-4,5,6.

המודל בעלי חיים הנפוצים ללימודי תואר ראשון מערב את חיסון של עכבר neonatal עם בנגיף רזוס (RRV). העכבר בדרך כלל מתפתחת צהבת אחרי 5-6 ימים, מציג משקל גוף נמוך ושרפרפים acholic. תפקידו של התגובה החיסונית של תהליך המחלה הוא קריטי, במיוחד עבור הרוצח הטבעיים (NK) תאים; דלדול של תאים אלה עם נוגדן anti-NKG2D מקטינה באופן משמעותי את הנזק BA-induced7. יתר על כן, לשני תאים, כולל CD4+ T תאים, התאים CD8+ T תאים תאים דנדריטים, תאי T רגולטוריים, כל הוכחו ממלאים תפקידים10,119,8,המחלה. כל הנתונים מראים הטבע הכרחית של המערכת החיסונית במהלך תואר ראשון.

סילבר חלקיקים (AgNPs) הוכחו להיות השפעות מועיל נגד מחלות זיהומיות מסוימות, כולל זיהומים חיידקיים12 וזיהומים וירליים13,14,15. עם זאת, מלבד השימוש דרמטולוגיים, מחקרים מעטים השתמשו AgNPs בטיפול קליני, בעיקר בגלל רעילות פוטנציאלית שלהם. בניסויים על בעלי חיים, החוקרים למדו בדרך כלל את היעילות של AgNPs ניתנת דרך הפה16 או שיטות תוך ורידי17. עם זאת, אין חוקרים אחרים למדו את היעילות של AgNPs מנוהל באמצעות זריקה בקרום הבטן (i.p.) neonatal עכבר ניסויים, מה שיטה פשוטה ומהירה שמוביל השפעה ישירה יותר על הכבד ועל צינורות המרה בזמן הפחתת רעילותם למערכות אחרות, כגון מערכת החיסון. AgNPs הוכחו להשפיע על פעילות תאי NK18; לכן, בדקנו את ההשפעות הטיפוליות של AgNPs מנוהל באמצעות הזרקת i.p. במודל עכבר BA.

Protocol

כל הפרוטוקולים ניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ועל שימוש הוועדה של סון יאט-סן מעבדה חיה המרכז האוניברסיטאי (#IACUC-DB-16-0602). 1. יצירת המודל העכבר בהכנת בכיס המרה לשמור על עכברים BALB/c בהריון סביבה נטולת פתוגן מסוים תחת מחזור כהה/אור 12 שעות ב- 25 ° C, עם גישה…

Representative Results

בהתבסס על המודל העכבר BA הוקמה, העכברים neonatal נגוע נוהלו זריקה i.p. של התערובת קולגן AgNP מוכן 2 x לאחר שהציגה צהבת. העכבר הישרדות היה ייבדק יומית, בוצעו בדיקות תפקודי כבד, כבד, מחלות cytometry זרימה. בהשוואה לעכברים BA שליטה ללא טיפול, העכברים שטופלו AgNP הראה צהבת מופחתת ומתוחזק משקל גו…

Discussion

AgNPs שהפגינו אנטיבקטריאליות חזקות נגד בקטריה, חדירות חזקות22; בנוסף, הם משמשים כדי לייצר מגוון של מוצרים רפואיים אנטי בקטריאלי23. עם זאת, AgNPs יכול לקחת זמן רב כדי לנקות פעם הם נצברים באיברים, התמדה זה עלול להוביל ההשפעות הרעילות24,25. מחק?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

AgNPs המשמש כאן היו מתנה צ’ה מ ג במחלקה לכימיה, אוניברסיטת הונג קונג. עבודה זו מומן על ידי את נבחרת מדעי הטבע קרן של סין (מספר 81600399) ואת מדע וטכנולוגיה פרוייקט של גואנגזו (No.201707010014).

Materials

BALB/c mouse Guangdong Medical Experimental Animal Center SYXK2017-0174 Animal experiment
Rhesus rotavirus (RRV) ATCC ATCC VR-1739 Establish biliary atresia mouse model
MA104 cells ATCC ATCC CRL-2378.1 For laboratory use only
DMEM Thermo Fisher 10569010 Mammalian Cell Culture
Fetal Bovine Serum Thermo Fisher 10099141 Mammalian Cell Culture
collagen Type I CORNING 354236 For research use only
PBS buffer OXOID BR0014G For washing
NaOH Sigma 1310-73-2 Adjust the PH value
AgNP Antibacterial
Note: The AgNps was a gift from Prof CM Che. in the Department of Chemistry, the University of Hong Kong.
Insulin syringe with integrated needle BD 9161635S For medical use
15-mL Centrifuge Tube Corning 430791 For laboratory use only
1.5-mL Microcentrifuge Tube GEB CT0200-B-N For laboratory use only
Microscope Nikon ECLIPSE-Ci For laboratory use
Dissecting/Intravital microscope Nikon SMZ 1000 For laboratory use
anti-Mouse NKp46 FITC eBioscience 11-3351 For research use only
anti-Mouse CD4 PE-Cyanine5 eBioscience 15-0041 For research use only
Monoclonal Mouse Anti-Human CD4 DAKO 20001673 For research use only
anti-NKG2D RD MAB1547 For research use only
BD FACSCanto Flow Cytometer BD Biosciences FACS Canto Plus For laboratory use only

References

  1. Szavay, P. O., Leonhardt, J., Czechschmidt, G., Petersen, C. The role of reovirus type 3 infection in an established murine model for biliary atresia. European Journal of Pediatric Surgery. 12 (04), 248-250 (2002).
  2. Coots, A., et al. Rotavirus infection of human cholangiocytes parallels the murine model of biliary atresia. Journal of Surgical Research. 177 (2), 275-281 (2012).
  3. Shanmugam, N. P., Jayanthi, V. Biliary atresia with cytomegalovirus. Indian Pediatrics. 49 (2), 157 (2012).
  4. Mack, C. L., Feldman, A. G., Sokol, R. J. Clues to the Etiology of Bile Duct Injuryin Biliary Atresia. Seminars in Liver Disease. 32, 307-316 (2012).
  5. Muraji, T., Suskind, D. L., Irie, N. Biliary atresia: a new immunological insight into etiopathogenesis. Expert Review of Gastroenterology & Hepatology. 3 (6), 599-606 (2009).
  6. Sokol, R. J., Mack, C. Etiopathogenesis of Biliary Artesia. Seminars in Liver Disease. 21, 517-524 (2001).
  7. Shivakumar, P., Sabla, G. E., Whitington, P., Chougnet, C. A., Bezerra, J. A. Neonatal NK cells target the mouse duct epithelium via Nkg2d and drive tissue-specific injury in experimental biliary atresia. Journal of Clinical Investigation. 119 (8), 2281-2290 (2009).
  8. Mack, C. L., et al. Oligoclonal expansions of CD4+ and CD8+ T-cells in the target organ of patients with biliary atresia. Gastroenterology. 133 (1), 278-287 (2007).
  9. Shivakumar, P., et al. Effector Role of Neonatal Hepatic CD8 + Lymphocytes in Epithelial Injury and Autoimmunity in Experimental Biliary Atresia. Gastroenterology. 133 (1), 268-277 (2007).
  10. Saxena, V., et al. Dendritic Cells Regulate Natural Killer Cell Activation and Epithelial Injury in Experimental Biliary Atresia. Science Translational Medicine. 3 (102), (2011).
  11. Miethke, A. G., et al. Post-natal paucity of regulatory T cells and control of NK cell activation in experimental biliary atresia. Journal of Hepatology. 52 (5), 718-726 (2010).
  12. Tian, J., et al. Topical delivery of silver nanoparticles promotes wound healing. ChemMedChem. 2 (1), 129-136 (2010).
  13. Lu, L., et al. Silver nanoparticles inhibit hepatitis B virus replication. Antiviral Therapy. 13 (2), 253-262 (2008).
  14. Xiang, D., et al. Inhibition of A/Human/Hubei/3/2005 (H3N2) influenza virus infection by silver nanoparticles in vitro and in vivo. International Journal of Nanomedicine. 8 (Issue 1), 4103-4114 (2013).
  15. Elechiguerra, J. L., et al. Interaction of silver nanoparticles with HIV-1. Journal of Nanobiotechnology. 3 (1), 1-10 (2005).
  16. Nallanthighal, S., et al. Differential effects of silver nanoparticles on DNA damage and DNA repair gene expression in Ogg1-deficient and wild type mice. Nanotoxicology. 11 (8), 1-16 (2017).
  17. Wen, H., et al. Acute toxicity and genotoxicity of silver nanoparticle in rats. PLoS One. 12 (9), e0185554 (2017).
  18. Zhang, R., et al. Silver nanoparticle treatment ameliorates biliary atresia syndrome in rhesus rotavirus inoculated mice. Nanomedicine. 13 (3), 1041-1050 (2017).
  19. Arnold, M., Patton, J. T., McDonald, S. M. Culturing, Storage, and Quantification of Rotaviruses. Current Protocols in Microbiology. , (2009).
  20. Liu, X., et al. Silver nanoparticles mediate differential responses in keratinocytes and fibroblasts during skin wound healing. ChemMedChem. 5 (3), 468-475 (2010).
  21. Zhang, R., et al. Silver nanoparticles promote osteogenesis of mesenchymal stem cells and improve bone fracture healing in osteogenesis mechanism mouse model. Nanomedicine. 11 (8), 1949-1959 (2015).
  22. Wu, J., Hou, S., Ren, D., Mather, P. T. Antimicrobial properties of nanostructured hydrogel webs containing silver. Biomacromolecules. 10 (9), 2686-2693 (2009).
  23. Xu, L. Genotoxicity and molecular response of silver nanoparticle (NP)-based hydrogel. Journal of Nanobiotechnology. 10 (1), 16 (2012).
  24. Dobrzyńska, M. M., et al. Genotoxicity of silver and titanium dioxide nanoparticles in bone marrow cells of rats in vivo. Toxicology. 315 (1), 86-91 (2014).
  25. Mohamed, H. R. H. Estimation of TiO 2 nanoparticle-induced genotoxicity persistence and possible chronic gastritis-induction in mice. Food & Chemical Toxicology. 83 (9), 76-83 (2015).

Play Video

Cite This Article
Fu, M., Lin, Z., Lin, H., Tong, Y., Wang, H., Chen, H., Chen, Y., Zhang, R. A Silver Nanoparticle Method for Ameliorating Biliary Atresia Syndrome in Mice. J. Vis. Exp. (140), e58158, doi:10.3791/58158 (2018).

View Video