Name: partial lobular hepatectomy: a surgical model for morphologic liver regeneration
Uploaded: 2018-05-31T13:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 37 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Partial Lobular Hepatectomy: A Surgical Model for Morphologic Liver Regeneration at JoVE.com

我々 は H & E と組織; 実行するため P. 朱に感謝します。C. 王と役に立つ議論のため A. マッカーティ。研究は、がん研究のためのバージニアと d. k. ルートヴィヒ基金から資金をサポートされていました国立心臓、肺、血液研究所 (R01HL058770 および U01HL099999)。フジテ Y.R. 再生医療 (RC1 00354) 助成金のためのカリフォルニア協会に支えられた人間フロンティア科学プログラム キャリア開発賞 (CDA00017)、ドイツ研究振興協会 (RI 2787/1)、Siebel の幹細胞研究所と、トーマスとステイシー Siebel 財団 (1119368-104-GHBJI)。J.M.T. は、新しいアメリカの NIH (T32GM007365)、国立研究サービス賞 (1F30DK108561) とポールとデイジー ソロス交わりによって支えられました。

すべての動物実験は、評価と認定の研究所動物ケア国際 (AAALAC) とスタンフォード大学実験動物管理パネルのための協会のガイドラインに厳密に従って行われました。ケア (APLAC) (プロトコル番号 #10266) アメリカ合衆国やヨーロッパの動物福祉法ディレクティブ 2010年/63/EU。プロトコルはドイツ、バイエルン州政府の動物実験の倫理委員会によって承認され、ない許可を受け取った: 55.2-1-54-2532-150-2015。
1. 動物の準備
<ol><li>加熱パッドの適切な寝具を備えた空のケージを準備します。</li>
	<li>手袋で動物に触れる、前に手袋の上に母親の寝具をこする。</li>
	<li>空のケージに、母親との場所からすべての子犬を削除します。母のベッドの一部を取り外し、子犬と空の檻の中。</li>
	<li>手術野から独立した、きれいな、乾燥のケージに母親を配置します。</li>
	<li>外科分野の準備の前にドン新しい、クリーンな滅菌手袋。</li>
</ol>2. 手術フィールドの準備
<ol><li>10 mL のピペットを使用して、10 cm シャーレにリン酸緩衝生理食塩水 (PBS) 10 mL を追加します。</li>
	<li>10 cm シャーレに betadine またはそれと同等の反腐敗溶液 2 mL のピペットします。</li>
	<li>外科領域に切り裂くスコープを配置します。スコープ ランプを解剖し、外科医の快適さに光のレベルを調整します。子犬は、解離の範囲ランプの下に手術のフィールドに配置できます。子犬の腹側表面に影の有無によっては、十分な光を確認できます。</li>
	<li>イソフルラン麻酔室を準備 (材料表参照) 鼻の円錐形の。商工会議所は、尿または糞便の証拠せず洗浄する必要があります。外科領域に切り裂くスコープ下鼻の円錐形と関連付けられているチューブを配置します。酸素と鼻の円錐形にのみイソフルランのフローをそらします。</li>
	<li>およそ 37 ° c. に設定されて加熱パッドと術後回復領域を準備します。術後の回復は、加熱パッドの上に置かれたガーゼの 4 個ので構成されます。可能であれば、母の香りを維持するために尿、糞便、寝具母のガーゼをこする。 注: それは温度を制御しにくく、熱ランプを使用する無分別です。高温は、新生仔マウスの死になります。</li>
	<li>準備し、オートクレーブとすべての手術器具を滅菌します。必要なツールが含まれて: ミクロ解剖はさみ、ミクロ解剖鉗子、ガーゼ、止血、任意 6-0 モノフィラメント非吸収性縫合糸です。手術器具は、任意のガラス ビーズ滅菌装置と resterilzed をすることができます。</li>
</ol>3 肺葉切除
<ol><li>その戻ると軽くテーピングの場所にその手足鼻の円錐形に置くことで子犬を麻酔します。子犬は、酸素濃度が 5% イソフルランを受け取るべき。<ol>
<li>つま先ピンチ テストによって検証することができますに座って 5 分または適切に麻酔まで子犬を許可します。</li>
		<li>カルプロフェン皮下切開前の 5 mg/kg を注入します。 注: 30 分より貧しい結果を 30 分以上の全身麻酔下での新生児で生じることよりも、全体の手術する必要がありますもはやかかります。縫合糸による皮膚涙を最小限に抑えるため閉鎖前に皮膚の濡れと徹底的なフィールドの準備から手術の長さを最小限に抑えるための対策を講じる。</li>
	</ol>
</li>
	<li>優しく betadine で濡れている小さいガーゼパッドと後部の腹部壁をきれいに。1 分の乾燥に betadine を許可します。</li>
	<li>ミクロ解剖はさみ鉗子と胸郭のすぐ下に左鎖骨 0.5 cm 切開を確認します。優しく鉗子を使用して肌を離すし、腹腔 (参照してください図 1左とセンター) に 2 番目のより深い切開を作る</li>
	<li>優しく腹腔の左葉の頂点を強制的に戻って、ミクロ解剖ハサミ、鉗子の鈍端を使用して腹部の両側から側圧を適用します。左葉の左の頂点をする必要があります簡単に可視化された (図 1右)。</li>
	<li>
根尖切断し、削除する組織の量の重量を量る。
	<ol>
<li>左葉の頂点から組織の希望の金額を切断し微小解剖はさみを使って優しく。</li>
		<li>1.5 mL チューブに切断された組織の場所は、PBS でいっぱい。分析用天秤を使用して切断された組織の重量を量る (材料の表を参照してください)。 注: はバランスにガーゼや紙の作品を置き、それを風袋します。ガーゼや紙の切断された組織を配置し、その質量を測定します。</li>
		<li>ドライアイス凍結切片の分析のために最適な切削温度 (OCT) 化合物の室温 1 時間で 2% パラホルムアルデヒドで切断領域と場所を修正します。任意の標準のクライオスタットを用いた切断 7-10 μ m セクションによって凍結切片を分析します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>腹腔内に左葉を置き換えるガーゼの圧延ピースを使用して、優しく。出血が止まるまでの空洞にガーゼを残してください。</li>
	<li>ガーゼを外し、PBS を浸したガーゼで手術の部位とその周辺を濡れています。</li>
	<li>実行しているステッチと非吸収性縫合糸、6-0 のモノフィラメント外科サイトを閉じます。腹膜と皮膚は別々 に閉じる必要があります。 注: は、縫合糸による涙を最小限に抑える PBS を浸したガーゼで優しく皮膚をぬれ可能性があります。</li>
	<li>優しくは徹底的に PBS を浸したガーゼで子犬をきれいにし血液や betadine の遺体がないことを確認します。浸したガーゼのパッドと傷印血や betadine をきれいにやさしくスクラブします。 注: これは、母は不十分な清掃される場合子犬を共食いが特に重要です。</li>
	<li>鼻の円錐形から子犬を外し、母の糞便および尿中にさらされているガーゼのパッドを含むリカバリ領域の上に置きます。子犬が回復、空の檻の中の子犬を母のベッドに置き換えます。 注: は、熱ランプを使用しないでください。熱ランプの使用は、過熱する新生児を可能性があります。</li>
	<li>子犬の必要な数の手順を繰り返します。すべての子犬を使用できますが、一般的に運営の子犬と一緒に交換する床上でないいくつかの子犬を残すことをお勧めです。</li>
	<li>母親の檻の中で母親の寝具で同時にすべての子犬を置き換えます。</li>
</ol>4. 回復と分析
<ol><li>
マウスを毎日フォロー アップ。
	<ol>
<li>傷口が閉じられてを確認し、存在する場合任意の死んだ子犬を削除します。</li>
		<li>傷が再開する場合、以前記述、および繰り返し手順 3.12 3.8 として外科サイトとリカバリ領域を準備します。</li>
		<li>手順 carpofen 皮下 24、48 h の 5 mg/kg を注入します。</li>
		<li>56 日以上の子犬に従ってください。</li>
	</ol>
</li>
	<li>安楽死は二酸化炭素 (CO2) 露出と頚部転位によって術後日の必要な量の後。<ol>
<li>誘導にマウスを配置/安楽死室とマウスまで CO2の有効化は、呼吸を止めます。</li>
		<li>頚部転位により安楽死を確保します。前面の指と親指を使ってマウスの背首に押し下げ、尾にプルダウン他の手を使用して。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
全体肝en のブロックを削除し、それの重量を量る。
	<ol>
<li>慎重に各葉を分離し、個別に重量を量る。 注: は、横隔膜と肝とポータルの血管を細かくして肝臓を削除します。その近位添付ファイルで各葉を慎重に解剖して互いの葉を区切ります。</li>
	</ol>
</li>
	<li>肝臓全体の質量に切断された左葉の質量を比較することにより再生の範囲を決定します。無傷の左葉は肝臓全体の約 30% です。</li>
</ol>

<ol>
	<li>Michalopoulos, G. K., DeFrances, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liver+Regeneration.">Liver Regeneration.</a> Science. 276 (80), 60-66 (1997).</li><li>Ponfick, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgery+of+the+Liver.">Surgery of the Liver.</a> Lancet. 1, 881 (1890).</li><li>Higgins, G., Anderson, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Pathology+of+the+liver.+Restoration+of+the+liver+of+the+white+rat+following+partial+surgical+removal.">Experimental Pathology of the liver. Restoration of the liver of the white rat following partial surgical removal.</a> Arch. Pathol. 12, 186-202 (1931).</li><li>Miyaoka, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypertrophy+and+unconventional+cell+division+of+hepatocytes+underlie+liver+regeneration.">Hypertrophy and unconventional cell division of hepatocytes underlie liver regeneration.</a> Curr. Biol. 22, 1166-1175 (2012).</li><li>Miyaoka, Y., Miyajima, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=To+divide+or+not+to+divide:+revisiting+liver+regeneration.">To divide or not to divide: revisiting liver regeneration.</a> Cell Div. 8, 8 (2013).</li><li>Tsai, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localized+hepatic+lobular+regeneration+by+central-vein-associated+lineage-restricted+progenitors.">Localized hepatic lobular regeneration by central-vein-associated lineage-restricted progenitors.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 114, 3654-3659 (2017).</li><li>Porrello, E. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transient+regenerative+potential+of+the+neonatal+mouse+heart.">Transient regenerative potential of the neonatal mouse heart.</a> Science. 331, 1078-1080 (2011).</li><li>Shyh-Chang, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lin28+enhances+tissue+repair+by+reprogramming+cellular+metabolism.">Lin28 enhances tissue repair by reprogramming cellular metabolism.</a> Cell. 155, 778-792 (2013).</li><li>Yin, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Essential+role+of+tumor+necrosis+factor+alpha+in+alcohol-induced+liver+injury+in+mice.">Essential role of tumor necrosis factor alpha in alcohol-induced liver injury in mice.</a> Gastroenterology. 117, 942-952 (1999).</li><li>Gao, B., Bataller, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alcoholic+liver+disease:+pathogenesis+and+new+therapeutic+targets.">Alcoholic liver disease: pathogenesis and new therapeutic targets.</a> Gastroenterology. 141, 1572-1585 (2011).</li><li>Uesugi, T., Froh, M., Arteel, G. E., Bradford, B. U., Thurman, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toll-like+receptor+4+is+involved+in+the+mechanism+of+early+alcohol-induced+liver+injury+in+mice.">Toll-like receptor 4 is involved in the mechanism of early alcohol-induced liver injury in mice.</a> Hepatology. 34, 101-108 (2001).</li><li>Coen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+integrated+metabonomic+investigation+of+acetaminophen+toxicity+in+the+mouse+using+NMR+spectroscopy.">An integrated metabonomic investigation of acetaminophen toxicity in the mouse using NMR spectroscopy.</a> Chem. Res. Toxicol. 16, 295-303 (2003).</li><li>Oz, H. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diverse+antioxidants+protect+against+acetaminophen+hepatotoxicity.">Diverse antioxidants protect against acetaminophen hepatotoxicity.</a> J. Biochem. Mol. Toxicol. 18, 361-368 (2004).</li><li>Ruepp, S. U., Tonge, R. P., Shaw, J., Wallis, N., Pognan, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genomics+and+proteomics+analysis+of+acetaminophen+toxicity+in+mouse+liver.">Genomics and proteomics analysis of acetaminophen toxicity in mouse liver.</a> Toxicol. Sci. 65, 135-150 (2002).</li><li>Gunawan, B. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=c-Jun+N-terminal+kinase+plays+a+major+role+in+murine+acetaminophen+hepatotoxicity.">c-Jun N-terminal kinase plays a major role in murine acetaminophen hepatotoxicity.</a> Gastroenterology. 131, 165-178 (2006).</li><li>Manibusan, M. K., Odin, M., Eastmond, D. a. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postulated+carbon+tetrachloride+mode+of+action:+a+review.">Postulated carbon tetrachloride mode of action: a review.</a> J. Environ. Sci. Health. C. Environ. Carcinog. Ecotoxicol. Rev. 25, 185-209 (2007).</li><li>Recknagel, R. O., Glende, E. a., Dolak, J. a., Waller, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+carbon+tetrachloride+toxicity.">Mechanisms of carbon tetrachloride toxicity.</a> Pharmacol. Ther. 43, 139-154 (1989).</li><li>Sell, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterogeneity+and+plasticity+of+hepatocyte+lineage+cells.">Heterogeneity and plasticity of hepatocyte lineage cells.</a> Hepatology. 33, 738-750 (2001).</li><li>Malato, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fate+tracing+of+mature+hepatocytes+in+mouse+liver+homeostasis+and+regeneration.">Fate tracing of mature hepatocytes in mouse liver homeostasis and regeneration.</a> J. Clin. Invest. 121, 4850-4860 (2011).</li><li>Greene, A. K., Puder, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Partial+hepatectomy+in+the+mouse:+technique+and+perioperative+management.">Partial hepatectomy in the mouse: technique and perioperative management.</a> J. Invest. Surg. 16, 99-102 (2003).</li><li>Kan, N. G., Junghans, D., Belmonte, J. C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compensatory+growth+mechanisms+regulated+by+BMP+and+FGF+signaling+mediate+liver+regeneration+in+zebrafish+after+partial+hepatectomy.">Compensatory growth mechanisms regulated by BMP and FGF signaling mediate liver regeneration in zebrafish after partial hepatectomy.</a> FASEB J. 23, 3516-3525 (2009).</li><li>Red-Horse, K., Ueno, H., Weissman, I. L., Krasnow, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coronary+arteries+form+by+developmental+reprogramming+of+venous+cells.">Coronary arteries form by developmental reprogramming of venous cells.</a> Nature. 464, 549-553 (2010).</li><li>Muzumdar, M. D., Tasic, B., Miyamichi, K., Li, L., Luo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Global+Double-Fluorescent+Cre+Reporter+Mouse.">A Global Double-Fluorescent Cre Reporter Mouse.</a> Genesis. 605, 593-605 (2007).</li><li>Poley, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emotionality+related+to+maternal+cannibalism+in+BALB+and+C57BL+mice.">Emotionality related to maternal cannibalism in BALB and C57BL mice.</a> Anim. Learn. Behav. 2, 241-244 (1974).</li><li>Smotherman, W. P., Bell, R. W., Starzec, J., Elias, J., Zachman, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maternal+responses+to+infant+vocalizations+and+olfactory+cues+in+rats+and+mice.">Maternal responses to infant vocalizations and olfactory cues in rats and mice.</a> Behav. Biol. 12, 55-66 (1974).</li></ol>

著者の開示があります。

急性肝障害は、化学 (アセトアミノフェン、エタノール、四塩化炭素)、または外科的モデル (70% 肝部分切除) を使用して伝統的に研究されています。70% 肝部分切除後再生応答は、グローバル肝細胞肥大や複数回の細胞分裂4,5の特徴づけられています。出血を止め、しかし、このモデルに制限が再生のための異常な環境を残した主要な血管を結紮す?...

臓器を再生するまたはの形と機能を復元する能力は、進化の過程で失われる主と考えられています。肥大の波および機能が、その結果、細胞分裂のいくつかのラウンドに終ってすべての残存肝細胞の動員を含む化学または物理的な外傷の急性期後大人の哺乳類の肝臓の再生の可能性が見つかってください。アーキテクチャの異なる器官1,2,3,4,5。最近、研究は生命6,7,8の最初の週内の傷害に新生児の哺乳類の器官の再生応答特性を始めています。これらの研究では、新生児の開発中に負傷したとき特定の哺乳類の臓器が代わりに代償的な成長または線維症7,8形態再生対応を示しています。
最近の研究では、グローバルな構造と機能の両方の再生が早期新生児期6,7,8中に発生することを示しています。確立された肝障害プロトコルを含む化学傷害またはエタノール9,10,11, アセトアミノフェン12,13,14,15 の管理、四塩化炭素16,17,18,1970% 肝部分切除4,20,21, または左の除去と中央の葉。化学管理肝細胞死につながるが、しばしばミクロ構造とマクロ構造はそのまま残ります。形態学上の再生は、肝全体のアーキテクチャが消失しないよう容易にこのコンテキストで勉強できません。70% 肝部分切除は出血を止めるために必要な主要な血管の縫合結紮を伴いますが、血管の永久的な停止、非生理的な環境を残します。さらに、このメソッドは、大人の齧歯動物にのみ使用されています、新生児への応用が技術的に非常に困難であります。これを念頭において、新生児の P0 マウスで左葉の頂点の 20-30% を除去する手法を開発した (図 1 a-1 b)。このメソッドは、手術に保守的な低侵襲、技術的に挑戦し、総発生する再生のための部屋を去る血管の結紮せず形態の損失に 。以下に示す結果のステップバイ ステップ プロトコルできます出生後の人生の初期段階で新生児再生は哺乳類を研究するために新生児マウスに肺葉切除を行う研究者。このメソッドの人生の後の段階の間に、肝臓で使用されることができます再生医療と幹細胞生物学、比較研究に明確なアプリケーションも備わっています。
最も一般的な急性肝障害の研究は、化学的に誘発された損害、成人の肝臓切断または 70% 肝部分切除です。化学的損傷はしばしばアセトアミノフェン、四塩化炭素、またはエタノール、静脈内投与、腹腔内や口腔管理を含み、比較的簡単かつ非侵襲的損傷モデルです。前述したように、肝細胞の細胞死が多くの場合葉質と柔組織構造形態再生についての主張をするが難しく、そのまま化学的損傷の結果。化学的損傷しばしば肝血管を中心にサイトや特定の細胞傷害を研究する有用な手法となって、また困難、血管から遠いことに位置しています可能性があり、可能性があります他の集団全体の臓器レベルで調査するには再生に貢献します。これらの制限にもかかわらず化学的損傷では、有用で関連性高い生理学的損傷モデルがまだ残っています。
大人 70% 肝部分切除は、肝血管の結紮左と中央の葉の除去を含みます。肝切除への応答はよく特徴付けられる: 切断された肝臓 14 日ポスト 70% 肝部分切除は、残り右と尾状葉の肝細胞として元の無傷の葉の著しく異なるアーキテクチャを開発肥大と細胞分裂4、5のいくつかのラウンドを受けます。これは、質量の喪失や機能、構成しますが、2 つの切断された葉を再生成する失敗し、したがって総形態を置き換えません。その結果、70% 肝部分切除への傷害応答は限られた再生と代償成長機構の研究に有用です。
ここでは、我々 は完全に新生児の肺葉切除のためのプロトコルをについて説明します。手順には、適切な動物の選択と準備、手術フィールドの準備、手術と回復が含まれます。最適化、これらの各手順の適応プロトコルのさまざまなアプリケーションの必要があります。
ただし、異なる細胞集団と再生のメカニズムを研究する我々 も使用様々 な Cre をかくまっているマウスを含む様々 なトランスジェニック動物、広く実行して野生型 c57bl/6 j 子犬 (JAX 000664) 上でこのプロトコルを最適化し、CreERT2 遺伝子および/またはノック アドイン (018867, Axin2CreERT2 JAX とSox9CreERT2 JAX 018829) 虹と mTmG システム (R26VT2/GK3などの蛍光レポーターとの組み合わせでR26mT/mG)22,23します。 異なるマウス系統のこの方法を変更する必要が見つかりません、存続の結果または再生の可能性に差は認められなかった。
系統の異なる動物の使用、に加えてまた 4-ヒドロキシ タモキシフェンや 5-エチニル-2 '-デオキシウリジン (EdU) などの小分子を投与した新生児マウスに部分的な小葉肝切除を実行しました。ジメチルスルホキシド (DMSO) とエタノールは、そのコーン油は罹患率の重要な原因が分かった、溶剤として使用されました。それ以外の場合、小分子の腹腔内投与は生存率や再生結果を与えないことがわかった。このプロトコルが再生のさまざまな側面を調査する他の小さな分子用適応されると見込んでいます。
新生児マウス手術は技術的に困難なことができ、動物取り扱いと顕微解剖に特別な専門知識を必要があります。畜産専門知識が母体の共食いを避けるために必要手術後、即時回復期間中に。

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Animals&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mother with litter of day 0 neonatal pups (any strain)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Surrogate mother and surrogate litter (optional)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Standard Reagents&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Phosphate Buffered Serum (PBS)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Providine-iodine or equivalent antiseptic solution</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Surgical Equipment&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dissecting microscope</td><td>Zeiss</td><td>ZEMSDV4L MFR # 435421-9901-000</td><td></td></tr><tr><td>3mm straight spring micro scissors</td><td>Vannas</td><td>72932-01</td><td></td></tr><tr><td>5SF Forceps</td><td>Dumont</td><td>11252-00</td><td></td></tr><tr><td>Straight Kelly forceps</td><td>Grainger</td><td>17-050G</td><td></td></tr><tr><td>Heating pad</td><td>Sunbeam</td><td>000771-810-000</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Abbott Labs</td><td>0044-5260-05</td><td></td></tr><tr><td>Rodent Anesthesia System</td><td>Kent Scientific</td><td>1205S</td><td></td></tr><tr><td>Gauze, 10.16 x 10.16cm</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-761-52</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Standard Equipment&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1.5ml microcentrifuge tube</td><td>Eppendorf</td><td>22363204</td><td></td></tr><tr><td>6-0 monocryl sutures</td><td>Ethicon</td><td>MCP489G</td><td></td></tr><tr><td>Petri dish</td><td>Fisher Scientific</td><td>S35839</td><td></td></tr><tr><td>Pipet-Aid, Plain, 110V</td><td>Drummond</td><td>4-000-110</td><td></td></tr><tr><td>Mettler Toledo NewClassic ME Analytical Balances</td><td>Fisher Scientific</td><td>01-912-402</td><td></td></tr><tr><td>Low Cost Induction Chamber</td><td>Kent Scientific</td><td>SOMNO-0730</td><td></td></tr></tbody></table>

partial lobular hepatectomy: a surgical model for morphologic liver regeneration

形態学的器官再生急性組織の損失は下等脊椎動物の間で共通ですはめったに生後哺乳類で観察。70% 肝部分切除後の成人の肝再生の残り葉の代謝活性の回復が負傷した葉の形態と建築の永久的損失のいくつかのレプリケーションによって肝細胞肥大の結果します。ここでは、生理学的環境の再生に資する葉新生児の新しい手術法を詳しく説明します。このモデルは、左葉の頂点と後続の保守的な管理療法の切断を含む、主要な血管と肝臓の化学損傷、再生が発生する生理学的環境を残して結紮術の必要性を欠いています。我々 は、切断中に負傷した肝臓は肥大による臓器再生から代償成長する遷移の少年 (P7-14) マウスでこのプロトコルを拡張します。提示された、簡単な 30 分プロトコルは、再生、哺乳類で、加齢に伴う減少と推定される肝幹・前駆細胞評価のメカニズムを研究するためのフレームワークを提供します。

図 1 aの詳細 (図 1 bの図)、新生児の部分的な肺葉切除の一般的なタイムラインと再生が観察されるまでに待機する時間の長さの予想値。左葉の微妙な再生は、観測された 7-14 日ポスト手術をすることができます。56 日後に手術後、完全に再生がしばしば観察されました。マウスは、生理学的異常の兆しを手術後見る必要が?...

Watch this Scientific Journal Video about Partial Lobular Hepatectomy: A Surgical Model for Morphologic Liver Regeneration at JoVE.com

Partial Lobular Hepatectomy: A Surgical Model for Morphologic Liver Regeneration

肺葉切除: 形態学的肝再生手術モデル

新生児 (0 日) マウス肝左葉部分切除の新しい方法を紹介します。この新しいプロトコルは、急性肝障害や新生児の設定で傷害応答勉強に適しています。

Morphological organ regeneration following acute tissue loss is common among lower vertebrates, but is rarely observed in mammalian postnatal life. Adult ...

partial-lobular-hepatectomy-surgical-model-for-morphologic-liver

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

12.0K ビュー.  Stanford University School of Medicine. 新生児 (0 日) マウス肝左葉部分切除の新しい方法を紹介します。この新しいプロトコルは、急性肝障害や新生児の設定で傷害応答勉強に適しています。

ビデオ: Partial Lobular Hepatectomy: A Surgical Model for Morphologic Liver Regeneration

Deriving Retinal Pigment Epithelium (RPE) from Induced Pluripotent Stem (iPS) Cells by Different Sizes of Embryoid Bodies

Pluripotent stem cells possess the ability to proliferate indefinitely and to differentiate into almost any cell type. Additionally, the development of techniques to reprogram somatic cells into induced pluripotent stem (iPS) cells has generated interest and excitement towards the possibility of customized personal regenerative medicine. However, the efficiency of stem cell differentiation towards a desired lineage remains low. The purpose of this study is to describe a protocol to derive retinal pigment epithelium (RPE) from iPS cells (iPS-RPE) by applying a tissue engineering approach to generate homogenous populations of embryoid bodies (EBs), a common intermediate during in vitro differentiation. The protocol applies the formation of specific size of EBs using microwell plate technology. The methods for identifying protein and gene markers of RPE by immunocytochemistry and reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) are also explained. Finally, the efficiency of differentiation in different sizes of EBs monitored by fluorescence-activated cell sorting (FACS) analysis of RPE markers is described. These techniques will facilitate the differentiation of iPS cells into RPE for future applications.

Deriving Retinal Pigment Epithelium RPE from Induced Pluripotent Stem iPS Cells by Different Sizes of Embryoid Bodies

The objective of this report is to describe the protocols to derive the retinal pigment epithelium (RPE) from induced pluripotent stem (iPS) cells using different sizes of embryoid bodies.

胚様体の異なるサイズによって人工多能性幹（iPS）細胞から網膜色素上皮（RPE）の導出

Pluripotent stem cells possess the ability to proliferate indefinitely and to differentiate into almost any cell type. Additionally, the development of ...

発生生物学

Application of the En Bloc Concept Combined with Anatomic Resection in Laparoscopic Hepatectomy

Laparoscopic hepatectomy has been reported in many studies, and it is the mainstream method of liver resection. In some particular cases, such as when there are tumors adjacent to the cystic bed, surgeons cannot palpate the surgical margins through the laparoscopic approach, which leads to uncertainty about R0 resection. Conventionally, the gallbladder is resected first, and the hepatic lobes or segments are resected second. However, tumor tissues can be disseminated in the above cases. To address this issue, based on the recognition of the porta hepatis and intrahepatic anatomy, we propose a unique approach to hepatectomy combined with gallbladder resection by en bloc anatomic resection in situ. Firstly, after dissecting the cystic duct, without cutting the gallbladder primarily, the porta hepatis is pre-occluded by the single lumen ureter; secondly, the left hepatic pedicle is made free by the gap of the Laennec membrane and Hilar plate; thirdly, the assistant is asked to drag the fundus of the gallbladder, and the liver parenchyma tissue is resected using a harmonic scalpel along the ischemia line on the liver surface and intraoperative ultrasound. The whole middle hepatic vein (MHV) and its tributaries appear completely; lastly, the left hepatic vein (LHV) is disconnected, and the specimen is taken out from the abdominal cavity. The tumor, gallbladder, and other surrounding tissues are resected en bloc, which meets the tumor-free criterion, and a wide incisal margin and R0 resection are achieved. Therefore, the laparoscopic hepatectomy with the combination of the en bloc concept and anatomic resection is a safe, effective, and radical method with low postoperative recurrence and metastasis.

Numerous studies have demonstrated the advantages of anatomic resection. Nonetheless, whether anatomic resection can increase R0 resection rates remains controversial. Consequently, the present study describes an innovative procedure involving the en bloc concept combined with anatomic resection in laparoscopic hepatectomy, which can reduce postoperative recurrence and metastasis.

腹腔鏡下肝切除術における解剖学的切除と組み合わせたEnBloc概念の適用

Laparoscopic hepatectomy has been reported in many studies, and it is the mainstream method of liver resection. In some particular cases, such as when ...

がん研究

<meta charset="utf8"></head><body>肝臓再生研究のための患者由来肝癌細胞オルガノイド

A Hepatocellular Cancer Patient&#45;Derived Organoid Xenograft Model to Investigate Impact of Liver Regeneration on Tumor Growth

Recurrence poses a notable challenge after hepatocellular carcinoma (HCC) treatment, impacting more than 70% of patients who undergo surgical resection. Recurrence stems from undetected micro-metastasis or de novo cancer, potentially triggered by postsurgical liver regeneration. Prior research employed HCC cell lines in orthotopic models to study the impact of liver regeneration, but their limited validity prompted the need for a more representative model. Here, we introduce a novel approach utilizing patient-derived HCC organoids to investigate the influence of liver regeneration on HCC.
Patient tumor tissues are processed to create tumor organoids, embedded in a three-dimensional basement membrane matrix, and cultured in a liver-specific medium. One million organoids are injected into the right superior lobe (RSL) of immunodeficient mice, confirming macroscopic tumor growth through sonography. The intervention group undergoes resection of the left lateral lobe (LLL) (30% of total liver volume) or additionally, the middle lobe (ML) (65% of total liver volume) to induce liver regeneration within the tumor site. The control group experiences re-laparotomy without liver tissue resection. After 2 weeks, both groups undergo tumor and normal tissue explantation.
In conclusion, this patient-derived HCC organoid model offers a robust platform to investigate the impact of liver regeneration post-cancer resection. Its multi-cellular composition, genetic diversity, and prolonged culture capabilities make it an invaluable tool for studying HCC recurrence mechanisms and potential interventions.

<meta charset="utf8"></head><body>肝臓再生が腫瘍増殖に及ぼす影響を調査するための肝細胞癌患者由来オルガノイド異種移植モデル

Organoids generated from patient tumors are orthotopically injected into the mouse liver. The resection of non-tumorous liver tissue leads to a regenerative environment in the liver tissue where the tumor is located.

肝臓再生が腫瘍増殖に及ぼす影響を調査するための肝細胞癌患者由来オルガノイド異種移植モデル

Recurrence poses a notable challenge after hepatocellular carcinoma (HCC) treatment, impacting more than 70% of patients who undergo surgical resection. ...

A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat

Organ engineering is a novel strategy to generate liver organ substitutes that can potentially be used in transplantation. Recently, in vivo liver engineering, including in vivo organ decellularization followed by repopulation, has emerged as a promising approach over ex vivo liver engineering. However, postoperative survival was not achieved. The aim of this study is to develop a novel surgical technique of in vivo selective liver lobe perfusion in rats as a prerequisite for in vivo liver engineering. We generate a circuit bypass only through the left lateral lobe. Then, the left lateral lobe is perfused with heparinized saline. The experiment is performed with 4 groups (n = 3 rats per group) based on different perfusion times of 20 min, 2 h, 3 h, and 4 h. Survival, as well as the macroscopically visible change of color and the histologically determined absence of blood cells in the portal triad and the sinusoids, is taken as an indicator for a successful model establishment. After selective perfusion of the left lateral lobe, we observe that the left lateral lobe, indeed, turned from red to faint yellow. In a histological assessment, no blood cells are visible in the branch of the portal vein, the central vein, and the sinusoids. The left lateral lobe turns red after reopening the blocked vessels. 12/12 rats survived the procedure for more than one week. We are the first to report a surgical model for in vivo single liver lobe perfusion with a long survival period of more than one week. In contrast to the previously published report, the most important advantage of the technique presented here is that perfusion of 70% of the liver is maintained throughout the whole procedure. The establishment of this technique provides a foundation for in vivo partial liver engineering in rats, including decellularization and recellularization.

A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat

We establish a novel surgical technique for an in vivo single liver lobe perfusion model in rat as a prerequisite for further studying in vivo partial liver engineering in the future.

ラットでの肝部分工学生体内での基盤として新しい手術手技

Organ engineering is a novel strategy to generate liver organ substitutes that can potentially be used in transplantation. Recently, in vivo liver ...

生物工学

The Influence of Liver Resection on Intrahepatic Tumor Growth

The high incidence of tumor recurrence after resection of metastatic liver lesions remains an unsolved problem. Small tumor cell deposits, which are not detectable by routine clinical imaging, may be stimulated by hepatic regeneration factors after liver resection. It is not entirely clear, however, which factors are crucial for tumor recurrence.
The presented mouse model may be useful to explore the mechanisms that play a role in the development of recurrent malignant lesions after liver resection. The model combines the easy-to-perform and reproducible techniques of defined amounts of liver tissue removal and tumor induction (by injection) in mice. The animals were treated with either a single laparotomy, a 30% liver resection, or a 70% liver resection. All animals subsequently received a tumor cell injection into the remaining liver tissue. After two weeks of observation, the livers and tumors were evaluated for size and weight and examined by immunohistochemistry.
After a 70% liver resection, the tumor volume and weight were significantly increased compared to a laparotomy alone (p &#60;0.05). In addition, immunohistochemistry (Ki67) showed an increased tumor proliferation rate in the resection group (p &#60;0.05).
These findings demonstrate the influence of hepatic regeneration mechanisms on intrahepatic tumor growth. Combined with methods like histological workup or RNA analysis, the described mouse model could serve as foundation for a close examination of different factors involved in tumor growth and metastatic disease recurrence within the liver. A considerable number of variables like the length of postoperative observation, the cell line used for injection or the timing of injection and liver resection offer multiple angles when exploring a specific question in the context of post-hepatectomy metastases. The limitations of this procedure are the authorization to perform the procedure on animals, access to an appropriate animal testing facility and acquisition of certain equipment.

A high incidence of tumor recurrence after resection of liver metastases remains an unsolved problem. The illustrated mouse model may be useful to investigate the reasons for such recurrences. It combines a liver resection model with intrahepatic tumor cell injection for the first time.

肝内腫瘍成長に対する肝切除の影響

The high incidence of tumor recurrence after resection of metastatic liver lesions remains an unsolved problem. Small tumor cell deposits, which are not ...

医学

Rat Model of the Associating Liver Partition and Portal Vein Ligation for Staged Hepatectomy (ALPPS) Procedure

Recent clinical data support an aggressive surgical approach to both primary and metastatic liver tumors. For some indications, like colorectal liver metastases, the amount of liver tissue left behind after liver resection has become the main limiting factor of resectability of large or multiple liver tumors. A minimal amount of functional tissue is required to avoid the severe complication of post-hepatectomy liver failure, which has high morbidity and mortality. Inducing liver growth of the prospective remnant prior to resection has become more established in liver surgery, either in the form of portal vein embolization by interventional radiologists or in the form of portal vein ligation several weeks prior to resection. Recently, it was shown that liver regeneration is more extensive and rapid, when the parenchymal transection is added to portal vein ligation in a first stage and then, after only one week of waiting, resection performed in a second stage (Associating Liver Partition and Portal vein ligation for Staged hepatectomy = ALPPS). ALPPS has rapidly become popular across the world, but has been criticized for its high perioperative mortality. The mechanism of accelerated and extensive growth induced by this procedure has not been well understood. Animal models have been developed to explore both the physiological and molecular mechanisms of accelerated liver regeneration in ALPPS. This protocol presents a rat model that allows mechanistic exploration of accelerated regeneration.

Rat Model of the Associating Liver Partition and Portal Vein Ligation for Staged Hepatectomy ALPPS Procedure

Inducing rapid liver hypertrophy using Associating Liver Partition and Portal vein ligation for a Staged hepatectomy (ALPPS) has been proposed for resection of borderline resectable liver tumors. This model may elucidate mechanisms involved in rapid hypertrophy and allows testing of drugs that promote or block the acceleration of regeneration.

肝のパーティションを関連付けると段階的な肝切除 (ALPPS) プロシージャの門脈結紮ラットモデル

Recent clinical data support an aggressive surgical approach to both primary and metastatic liver tumors. For some indications, like colorectal liver ...

Intrasplenic Transplantation of Hepatocytes After Partial Hepatectomy in NOD.SCID Mice

Partial hepatectomy is a versatile and reproducible method to study liver regeneration and the effect of cell based therapeutics in various pathological conditions. Partial hepatectomy also facilitates the increased engraftment and proliferation of transplanted cells by accelerating neovascularization and cell migration towards the liver. Here, we describe a simple protocol for performing 30% hepatectomy and transplantation of cells in the spleen of a non-obese diabetic/severe combined immunodeficient NOD.SCID (NOD.CB17-Prkdcscid/J) mouse. 
In this procedure, two small incisions are made. The first incision is to expose and resect the left lobe of the liver, and another small incision is made to expose the spleen for the intrasplenic transplantation of cells. This procedure does not require any specialized surgical skills, and it can be completed in 5-7 minutes with less stress and pain, faster recovery, and better survival. We have demonstrated the transplantation of hepatocytes isolated from a green fluorescent protein (GFP) expressing mouse (Transgenic C57BL/6-Tg (UBC-GFP) 30Scha/J), as well as hepatocyte like cells of human origin (NeoHep) in partially hepatectomized NOD.SCID mice.

We have described a protocol for performing partial hepatectomy (PHx) and cell transplantation via spleen in NOD.SCID (NOD.CB17-Prkdcscid/J) mice. In this protocol, an incision is made to expose and resect the left lobe of the liver followed by another incision for the intrasplenic transplantation of cells.

うなずくにおける肝切除後肝脾内移植。SCID マウス

Partial hepatectomy is a versatile and reproducible method to study liver regeneration and the effect of cell based therapeutics in various pathological ...

Isolation of Regenerating Hepatocytes after Partial Hepatectomy in Mice

Partial hepatectomy has been widely used to investigate liver regeneration in mice, but the isolation of high yields of viable hepatocytes for downstream single-cell applications is challenging. A marked accumulation of lipids within regenerating hepatocytes is observed during the first 2 days of normal liver regeneration in mice. This so-called transient regeneration-associated steatosis (TRAS) is temporary but partially overlaps the major proliferative phase. Density-gradient purification is the backbone of most existing protocols for the isolation of primary hepatocytes. As gradient purification relies on the density and size of cells, it separates non-steatotic from steatotic hepatocyte populations. Therefore, fatty hepatocytes often are lost, yielding non-representative hepatocyte fractions. 
The presented protocol describes an easy and reliable method for the in vivo isolation of regenerating hepatocytes regardless of their lipid content. Hepatocytes from male C57BL/6 mice are isolated 24-48 h after hepatectomy by a classic two-step collagenase perfusion approach. A standard peristaltic pump drives the warmed solutions via the catheterized inferior vena cava into the remnant, using a retrograde perfusion technique with outflow through the portal vein. Hepatocytes are dissociated by collagenase for their release from the Glisson's capsule. After washing and careful centrifugation, the hepatocytes can be used for any downstream analyses. In conclusion, this paper describes a straightforward and reproducible technique for the isolation of a representative population of regenerating hepatocytes after partial hepatectomy in mice. The method may also aid the study of fatty liver disease.

Lipid-laden hepatocytes are inherent to liver regeneration but are usually lost upon density-gradient centrifugation. Here, we present an optimized cell isolation protocol that retains steatotic hepatocytes, yielding representative populations of regenerating hepatocytes after partial hepatectomy in mice.

マウスにおける肝部分切除後の再生肝細胞の単離

Partial hepatectomy has been widely used to investigate liver regeneration in mice, but the isolation of high yields of viable hepatocytes for downstream ...

肺葉切除: 形態学的肝再生手術モデル

要約

さらに動画を探す

この動画の章

胚様体の異なるサイズによって人工多能性幹（iPS）細胞から網膜色素上皮（RPE）の導出

腹腔鏡下肝切除術における解剖学的切除と組み合わせたEnBloc概念の適用

肝臓再生が腫瘍増殖に及ぼす影響を調査するための肝細胞癌患者由来オルガノイド異種移植モデル

肝臓再生が腫瘍増殖に及ぼす影響を調査するための肝細胞癌患者由来オルガノイド異種移植モデル

肝臓再生が腫瘍増殖に及ぼす影響を調査するための肝細胞癌患者由来オルガノイド異種移植モデル

ラットでの肝部分工学生体内での基盤として新しい手術手技

肝内腫瘍成長に対する肝切除の影響

肝のパーティションを関連付けると段階的な肝切除 (ALPPS) プロシージャの門脈結紮ラットモデル

うなずくにおける肝切除後肝脾内移植。SCID マウス

マウスにおける肝部分切除後の再生肝細胞の単離