The authors acknowledge all colleagues who made this work possible; Ann Demarr&#233;, Veerle Laurysens, Jan De Jonge and Erik Quartier for technical assistance. Financial support was from the VUB Research Council, the Institute for the Promotion of Innovation by Science and Technology in Flanders (IWT), the Beta Cell Biology Consortium (BCBC), the Fund for Scientific Research Flanders (FWO), Diabetes Onderzoek Nederland (DON) and Interuniversity Attraction Pole (IAP).

Toutes les manipulations de suivre les lignes directrices émises par la Convention européenne pour la protection des animaux vertébrés utilisés à des fins expérimentales ou à d&#39;autres fins scientifiques (STE 123 et et 2010/63 / UE). 1. Préparation de la zone de travail <ol><li> Fournir une aire de préparation dédié, une zone chirurgicale et une zone de récupération. </li><li> Effectuer la procédure chirurgicale entière dans une hotte à flux laminaire afin de minimiser les contaminants environnementaux. </li><li> Assemblez les fournitures (comme indiqué dans Matériels et Méthodes) nécessaires sur la zone de préparation, chirurgicale et la récupération, utilisant une technique aseptique appropriée. </li><li> Veiller à ce que les outils chirurgicaux sont passés à l&#39;autoclave avant la chirurgie. </li><li> Fournir un tampon de chauffage de l&#39;eau de recirculation à une température de 38 ° C pour la stabilisation de la température au cours de la chirurgie. Couvrir le coussin chauffant avec un tampon étanche stérile. </li><li> Fournir un microscope opératoire avec un grossissement d&#39;au moins 6,3x. </li><li> Utilisez un steri d&#39;instrumentslizer, comme un stérilisateur à billes à chaud, pour stériliser les instruments entre les procédures chirurgicales. </li><li> Préparer une zone de récupération composé d&#39;une grande cage, bordée par la literie plat de papier </li></ol> 2. Préparation des animaux destinés à la Chirurgie <ol><li> Pour PDL et une intervention chirurgicale fictive, utiliser huit semaines vieilles souris mâles, logés dans des cages standard et entretenus sur une / 12 h cycle d&#39;obscurité de 12 heures de lumière et nourris ad libitum un régime standard pour rongeurs. Remarque: Ici, nous utilisons des souris BALB / cJrJ mais nous avons également utilisé avec succès d&#39;autres souches et diverses souches transgéniques. </li><li> Utilisation en tant que buprénorphine analgésie préventive (0,05 à 0,1 mg / kg) 30 minutes avant l&#39;intervention chirurgicale. </li><li> Anesthésier les souris par injection intraperitoneale de 100 mg / kg de kétamine et de 5 à 10 mg / kg de xylazine. </li><li> Évaluer anesthésie appropriée en observant la perte progressive du mouvement volontaire et la relaxation musculaire. Testez la perte de réflexes en orteil pincement. </li><li> Appliquer une pommade ophtalmique prevent sécheresse des yeux sous anesthésie. </li></ol> 3. Préparation du site opératoire <ol><li> Désinfecter thorax et l&#39;abdomen avec une solution de chlorhexidine antiseptique. </li><li> Rasez une superficie de 2,5 cm x 1,5 cm de l&#39;abdomen. </li><li> Désinfectez la zone rasée en utilisant la gaze imbibée de solution de chlorhexidine, puis une solution d&#39;alcool et une application final de la solution de chlorhexidine. </li><li> Placer l&#39;animal dans la zone chirurgicale de sorte que le site chirurgical vers le haut est disposé en face du chirurgien. </li><li> Drapé de la souris à l&#39;aide d&#39;un drap chirurgical étanche avec une ouverture qui laisse la région abdominale désinfecté exposé tout en recouvrant le reste du corps pour créer un champ de travail stérile. Surveiller la souris avant la procédure pour la profondeur de l&#39;anesthésie. </li></ol> 4. pancréatique ligature du canal <ol><li> Laparotomie <ol><li> Faire une incision médiane supérieure dans la peau étendant à partir de la pointe du sternum à l&#39;ombilic en utilisant un stérilelame chirurgicale. Séparer la ligne blanche sous-jacente et le péritoine aide de ciseaux stériles afin d&#39;exposer le quadrant supérieure de l&#39;abdomen. </li><li> Éviter le dessèchement des organes internes par aspersion régulière avec du chlorure de sodium stérile à 0,9%. </li><li> En utilisant des pinces stériles ou écouvillon, rentrer le ventre en haut, exposant la rate et le lobe splénique (la région de la queue) du pancréas. </li><li> Rétracter doucement le duodénum et du jéjunum partie supérieure dans le quadrant supérieur droit abdominale pour exposer la tête, du cou et de la région du corps du pancréas couverts par le péritoine viscéral. </li></ol></li><li> Ligature <ol><li> Localiser la position anatomique de la conduite principale du pancréas dans la région du cou du pancréas. </li><li> Inciser le péritoine viscéral et le ligament gastro-colique, accorder l&#39;accès à la rétropéritoine, l&#39;exposition de la région de corps et la queue du pancréas. Afin d&#39;exposer la région du cou, effectuer une manœuvre de Kocher. Soulevez le duodénum et la tête dele pancréas large de la rétropéritoine les élevant à partir de la veine cave inférieure et de l&#39;aorte ci-dessous. </li><li> Placez délicatement la spatule sous la région du cou. Ligaturer le canal pancréatique avec 6-0 fil Prolene sur le côté gauche de la veine porte qui sépare les lobes gastro-duodénaux et de la rate. </li><li> Effectuer une deuxième ligature à proximité immédiate de la première ligation pour assurer que les lobes soient suffisamment séparés. </li><li> Ligaturer très soigneusement afin de ne pas endommager les vaisseaux sanguins sous-jacents, à savoir l&#39;artère pancréaticoduodénale supérieure, l&#39;artère pancréaticoduodénale inférieure et la partie du pancréas de l&#39;artère splénique. </li><li> Placez les organes dans la cavité abdominale. </li><li> Fermer l&#39;incision en utilisant 4-0 polyglycol fil filamenteux dans un modèle de suture continue pour le muscle / couche péritonéale et dans un modèle de suture discontinue pour la peau. </li></ol></li></ol> 5. Chirurgie Sham <ol><li> Effectuez toutes les étapes que dedécrit dans les étapes 1 à 4.1.4. Alors que le pancréas est exposé, ne pas effectuer la ligature du canal pancréatique. </li><li> À la fin de l&#39;étape 4.1.4, placer les organes internes dans la cavité abdominale. </li><li> Fermer l&#39;incision comme décrit dans 4.2.7. </li></ol> 6. Soins post-opérationnelle et surveillance <ol><li> Après l&#39;intervention chirurgicale est terminée, placer la souris dans la zone de récupération. Cela consiste en une cage placée sur un coussin chauffant et bordée plat literie de papier afin de maintenir la température normale du corps. </li><li> Fournir un soutien nutritionnel pour éviter l&#39;hypoglycémie post-opératoire par la nourriture humide placé sur le fond de la cage. A cet effet, utilisez des pastilles de régime standard pour rongeurs trempées dans l&#39;eau jusqu&#39;à ce qu&#39;ils ramollissent. </li><li> Fournir un soutien fluide par la nourriture humide et de fournir de l&#39;eau ad libitum. </li><li> Utilisez buprénorphine analgésie (0,05 à 0,1 mg / kg) deux fois par jour pendant 2 jours post-chirurgie. Pendant toute la durée expérimentale, suivi, observe la souris pour apparition de signes possibles d&#39;infection, y compris la sécrétion de liquide ou de pus de la plaie ou de la détérioration physique caractérisé par une réduction dans le comportement et le niveau d&#39;activité de toilettage, faible appétit et la perte de poids corporel. </li></ol> 7. L&#39;évaluation réussie de PDL et de récolte des PDL Tail et Sham queue du pancréas <ol><li> Euthanasier les souris par dislocation cervicale. </li><li> Re-raser la région abdominale pour éviter report de la fourrure. </li><li> Ouvrez la couche de la peau et des muscles abdominaux et supprimer une grande surface de la peau et des muscles pour obtenir un bon accès au pancréas. </li><li> En utilisant des pinces stériles ou coton-tige, l&#39;estomac est rétracté supérieurement, l&#39;exposition de la rate et le lobe splénique (la région de la queue) du pancréas. </li><li> Tirez doucement sur le duodénum et du jéjunum partie supérieure pour exposer le lobe de gastro-duodénale (région de la tête) du pancréas. Remarque: La partie ligaturé du pancréas PDL a maintenant réduit en taille et en est devenu presquetranslucide de telle sorte que les îlots sont visibles sous forme de petits points blancs. La partie de tête du pancréas est rose opaque et exocrine distincte lobules peut être observée. </li><li> Avec des ciseaux stériles, séparer la partie arrière ligaturé du pancréas de la rate, en coupant le long de la rate. Couper le tissu conjonctif lâche reliant la région de la queue du pancréas à des organes internes. </li><li> Couper la région de la queue PDL juste en face de la ligature, à l&#39;exclusion de la ligature et le tissu immédiatement adjacent à elle à partir du tissu récolté. </li><li> Pour isoler le tissu de queue imposture, suivez les étapes 7.1 à 7.5. L&#39;aide de ciseaux stériles séparent la région de la queue du pancréas simulacre de la rate en coupant le long de la rate. Isoler la zone de queue en coupant dans la région du cou du pancréas et coupe le tissu conjonctif lâche reliant la queue du pancréas aux organes internes Remarque: Les deux la queue et la région de la tête du pancréas fictives sont rose opaque, pour isoler les deux parties séparément,couper le pancréas dans la région du cou. </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

In the present study, we describe in detail the methodology behind PDL, a mouse injury model to study beta cell neogenesis and proliferation and transdifferentiation of pancreatic non-beta cells. Ambiguity in data on PDL among labs stimulates the need for a standardized protocol for PDL surgery.
Critical steps in the PDL protocol include the selection of healthy, young mice for surgery. Preferably male mice should be used since unpublished data from our lab suggest that estrogen receptor signa...

La prévalence croissante du diabète, qui touche plus de 300 millions de personnes 1,2 à l&#39;échelle mondiale a stimulé la recherche de nouvelles sources de cellules bêta productrices d&#39;insuline, à la fois in vitro et in vivo, pour reconstituer la masse des cellules bêta déficient. 3 Identification clé des mécanismes et des facteurs qui régulent la prolifération des cellules bêta et bêta néogenèse cellulaire, à savoir, la différenciation des cellules bêta à partir d&#39;une cellule ou de cellules progénitrices non-bêta, peuvent fournir de nouvelles cibles pour le développement de thérapies régénératrices dans le diabète. Dans le pancréas des rongeurs en développement, l&#39;ensemble des types de cellules du système endocrinien différencient à partir d&#39;une population transitoire de cellules endocrines progénitrices exprimant le facteur de transcription Neurogenin3 (Ngn3) 4,5. Dans le pancréas de rongeur adulte, dans les conditions physiologiques normales, la masse des cellules bêta est maintenu à un nombre optimal pour répondre aux besoins métaboliques. Les variations de taille des cellules bêta,l&#39;apoptose et la réplication constituent les principaux mécanismes d&#39;expansion des cellules bêta et turn-over. 8.6 Bien que le potentiel des cellules bêta à proliférer dans des conditions physiologiques normales est homogène dans toute la population, 9 leur vitesse de prolifération est faible et re-réplication est restreinte par une période dynamique de repos ou la période réfractaire 6,7, influencé par l&#39;âge et le métabolisme du glucose. 10 Comme les cellules endocrines précurseurs ont jusqu&#39;à présent pas été identifiés dans le pancréas adulte normal, néogenèse On pense que pas contribuer à la croissance des cellules bêta adulte normal. 8 Par conséquent, l&#39;identification d&#39;une cellule progénitrice facultative endocrine du pancréas adulte qui est extensible et capable de produire de nouvelles cellules bêta pourrait fournir une nouvelle, éventuellement source illimitée de cellules bêta. Partiel ligature du canal (PDL) est un modèle de lésion des animaux qui a été décrit pour induire neogenesi des cellules bêtas dans le pancréas adulte. 11,12 Dans ce modèle, le canal pancréatique principal drainant la queue du pancréas est ligaturée chirurgicalement. L&#39;obstruction résultant de drainage exocrine induit le remodelage tissulaire importante, accompagnée d&#39;inflammation et acineuses atrophie distale par rapport à la ligature. 12-14 Dans ce contexte inflammatoire, ré-expression du marqueur endocrine progénitrices Ngn3 est induite et le volume des cellules bêta augmente double . Ce doublement de la bêta résultats du volume de la cellule à partir de la génération de nouvelles cellules bêta à partir d&#39;un Ngn3 exprimant de type embryonnaire cellule endocrinien progénitrices et de la prolifération des cellules bêta pré-existantes et nouvellement formés qui sont sujettes à re-duplication sans &quot;période de repos&quot;. 11,15 Néogenèse des cellules bêta et la réplication dans les modèles de préjudice, tels que pancréatectomie 6,7,16-19 et l&#39;ablation sélective des cellules bêta 20 ont été largement décrits. Toutefois, le résultat de régénération dans thesmodèles de e est influencée par l&#39;ampleur des dommages infligés et est associé à une version bêta initiale masse cellulaire diminué 21. PDL est un modèle chirurgical dans lequel la masse initiale des cellules bêta ne soit pas affectée et la néogenèse des cellules bêta et à la prolifération sont solidement activé. En effet, dans le pancréas de souris qui ont subi PDL, les cellules exprimant Ngn3 sont identifiés à proximité de l&#39;épithélium du conduit. Ces cellules peuvent être isolées à partir du pancréas de souris transgéniques ligaturés Ngn3-GFP en utilisant tri cellulaire activé par fluorescence (FACS) et sont capables de se différencier vers les cellules bêta fonctionnelles suivant la prise de greffe et en culture ex vivo du pancréas de Ngn3 E12.5 - / - . souris 11 De même, dans Ngn3 CreERT;. souris R26 YFP dans lequel les cellules qui ont activé le gène Ngn3 sont étiquetés de façon permanente après l&#39;injection tamoxifène, les cellules bêta Ngn3 dérivées de cellules étiquette positif est détecté après PDL 15 outre, les cellules bêta nouvellement formées diluer pré -existing cellules bêta et localiser préférentiellement dans les petits îlots dans lequel les cellules bêta présentent un potentiel de prolifération élevé. 15 Ngn3 est important pour l&#39;expansion des cellules bêta après PDL depuis diminution de l&#39;expression Ngn3 en utilisant l&#39;ARN court en épingle à cheveux spécifique d&#39;une cible diminue de manière significative la masse des cellules bêta et à la prolifération des cellules bêta après PDL. 11 En particulier, la fraction des cellules bêta dérivés de cellules Ngn3 et la masse des cellules bêta après PDL dépend essentiellement du niveau de Ngn3 induction 15. Ceci est en accord avec l&#39;observation que de haut niveau d&#39;expression Ngn3 est une étape cruciale pour l&#39;engagement endocrinien à partir de progéniteurs pancréatiques multipotentes pendant le développement pancréatique 22 En outre, l&#39;ablation sélective de Ngn3 cellules exprimant par l&#39;administration diphtérie-toxine Ngn3 CreERT;. Souris R26 IDTR résultats de la teneur en insuline et une diminution réduit la prolifération des cellules bêta, en particulier dans les petits îlots. 15 <pclass = &quot;jove_content&quot;&gt; Bien que l&#39;induction de l&#39;expression Ngn3 dans les cellules des canaux après PDL a été confirmée par de nombreux 11,15,16,23,24, expression Ngn3 dans les îlots de cellules 24,25 et des écarts dans l&#39;issue du PDL a mis nos premières observations de l&#39;augmentation de la masse des cellules bêta 26,27, l&#39;allure de Ngn3 endocriniens progéniteurs exprimant de conduits dérivés 24,26,28,29, et l&#39;augmentation de la prolifération des cellules bêta 27 après PDL. 30 Ces résultats contradictoires pourraient, au moins partiellement, être attribués à une combinaison de facteurs, y compris les variations dans les points de temps post-chirurgicales de l&#39;analyse, le poids, le sexe et l&#39;âge des souris, les conditions physiologiques et environnementales post-opératoires et, plus important encore, différences dans la technique chirurgicale. 30 Dans nos mains, la prolifération des cellules bêta, le contenu de l&#39;insuline, le volume des cellules bêta et le nombre de petits îlots sont constamment augmenté après PDL. AussiNgn3 ARNm augmente constamment, mais il ya de grandes différences dans l&#39;expression de l&#39;ARNm Ngn3 entre PDL queue pancréas, pour lequel nous avons aucune explication directe. Nous émettons l&#39;hypothèse que le niveau d&#39;ARNm Ngn3 pourrait corréler avec le degré de néogenèse des cellules bêta à partir de cellules non-bêta 15, mais il faut d&#39;autres justifications. Bien qu&#39;il ne supprime pas toutes les variations expérimentales, une méthode standardisée pour effectuer la chirurgie PDL permet une meilleure uniformité dans les résultats et ouvre de nouvelles voies dans l&#39;étude de la prolifération des cellules bêta et néogénèse.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Supplies for preparation area&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hibiscrub&#160;</td>
			<td>Regent Medical</td>
			<td>5601IE5F11</td>
			<td>Chlorhexidin diglucon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamin</td>
			<td>Ceva</td>
			<td>BE-V202526</td>
			<td>anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rompun(2%) (Xylazin)</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>BE-V041815</td>
			<td>anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Duratears</td>
			<td>Alcon</td>
			<td>34335-8</td>
			<td>ointment for eyes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Razor</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Supplies for surgical area&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leica Operating microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>10446320</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot bead sterilizer</td>
			<td>Fine Science Tools (FST)</td>
			<td>18000-45</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>autoclaved surgical instruments</td>
			<td>Fine Science Tools (FST)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recirclulating water heating pad</td>
			<td>Gaymar Industries, Inc.</td>
			<td>TP702</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adhesive OP-towel</td>
			<td>BARRIER</td>
			<td>706500-07</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OP-tape</td>
			<td>BARRIER</td>
			<td>381035-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stella 3/5 Compresse de gaze (Sterile)</td>
			<td>Lohmann&#38;Rauscher International</td>
			<td>35968</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mini Plasco 0,9% NaCl solution</td>
			<td>B.BRAUN</td>
			<td>3521680</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-0 prolene suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>8706H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 polyglycol suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>SL-607</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Supplies for recovery area</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paper bedding (paper towel)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vetergesic</td>
			<td>ecuPhar</td>
			<td>BE-V342955</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Materials for analysis</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Taqman Ngn3 primer</td>
			<td>Integrated DNA technologies</td>
			<td>Mm.PT.56a.33574796.gs</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Taqman CycloA primer</td>
			<td>Integrated DNA technologies</td>
			<td>Mm.PT.39a.2.gs</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-Rabbit Cleaved Caspase 3 antibody (D175)</td>
			<td>Cell Signaling</td>
			<td>5A1E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-mouse/rat Ki67 antibody</td>
			<td>eBioscience</td>
			<td>14-5698-82</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>monoclonal anti-actin alpha-Smooth muscle-Cy3 (mouse)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>085K4889</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-rat Cytokeratin 19&#160;</td>
			<td>DSHB</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>monoclonal Mouse anti-BrdU</td>
			<td>Dako</td>
			<td>M0744</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hoechst</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>33342</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

surgical injury to the mouse pancreas through ligation of the pancreatic duct as a model for endocrine and exocrine reprogramming and proliferation

L&#39;expansion des cellules bêta du pancréas in vivo ou ex vivo, ou la production de cellules bêta par différenciation d&#39;une cellule souche embryonnaire ou adulte, peut fournir de nouvelles sources expansibles de cellules bêta pour atténuer la rareté des donneurs dans la transplantation d&#39;îlots humains en tant que traitement pour le diabète. Bien que les progrès récents ont été accomplis en vue de cet objectif, les mécanismes qui régulent l&#39;expansion des cellules bêta et la différenciation d&#39;une cellule souches / progénitrices restent à être caractérisé. Ici, nous décrivons un protocole pour un modèle de lésion dans le pancréas de souris adulte qui peut fonctionner comme un outil pour étudier les mécanismes de remodelage tissulaire et une prolifération des cellules bêta et la différenciation. Ligature partielle conduit (PDL) est une lésion induite expérimentalement du pancréas de rongeur impliquant la ligature chirurgicale du canal pancréatique principal qui entraîne une obstruction de drainage de produits exocrines hors de la région de la queue du pancréas. Les dommages infligés induit une atrophie acineuse, infilt des cellules immunitairesration et sévère remodelage tissulaire. Nous avons précédemment rapporté l&#39;activation de Neurogenin (NGN) 3 cellules progénitrices exprimant analogue endogènes et une augmentation de la prolifération des cellules bêta après PDL. Par conséquent, PDL fournit une base pour étudier les signaux impliqués dans la dynamique des cellules bêta et les propriétés d&#39;un progéniteur endocrinien dans le pancréas adulte. Depuis, il reste encore largement incertaine, quels sont les facteurs et les voies contribuent à la néogenèse des cellules bêta et la prolifération dans PDL, un protocole standardisé pour PDL permettre une comparaison entre laboratoires.

PDL induit une atrophie acineuse et l&#39;inflammation, mais ne modifie pas le poids corporel et la glycémie Dans l&#39;ancienne souris mâles BALB / c de 8 semaines, le conduit de drainage les enzymes exocrines de la queue du pancréas est ligaturé tandis que la tête de l&#39;organe, situé à côté de l&#39;estomac et du duodénum, ​​reste inchangée. Âge, sexe et souris mâles BALB / c de poids appariés subissent une intervention chirurgicale fictive récapitula...

Watch this Scientific Journal Video about Surgical Injury to the Mouse Pancreas through Ligation of the Pancreatic Duct as a Model for Endocrine and Exocrine Reprogramming and Proliferation at JoVE.co

Surgical Injury to the Mouse Pancreas through Ligation of the Pancreatic Duct as a Model for Endocrine and Exocrine Reprogramming and Proliferation

This protocol describes an injury model involving the surgical ligation of the pancreatic duct in the adult mouse pancreas, resulting in severe injury that establishes an environment that allows beta cell neogenesis and proliferation. This model can be used as a tool to study mechanisms involved in beta cell formation.

Blessure chirurgicale au pancréas de souris par ligature du canal pancréatique tant que modèle de endocrines et exocrines Reprogrammation et prolifération

Expansion of pancreatic beta cells in vivo or ex vivo, or generation of beta cells by differentiation from an embryonic or adult stem cell, can provide ...

surgical-injury-to-mouse-pancreas-through-ligation-pancreatic-duct-as

Research

JoVE Journal

Medicine

16.1K vues.  Vrije Universiteit Brussel. This protocol describes an injury model involving the surgical ligation of the pancreatic duct in the adult mouse pancreas, resulting in severe injury that establishes an environment that allows beta cell neogenesis and proliferation. This model can be used as a tool to study mechanisms involved in beta cell formation. 

Vidéo: Surgical Injury to the Mouse Pancreas through Ligation of the Pancreatic Duct as a Model for Endocrine and Exocrine Reprogramming and Proliferation

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms at work during MI and developing effective therapeutic approaches requires methodology to reproducibly simulate the clinical incidence and reflect the pathophysiological changes associated with MI. Here, we describe a surgical method to induce MI in mouse models that can be used for short-term ischemia-reperfusion (I/R) injury as well as permanent ligation. The major advantage of this method is to facilitate location of the left anterior descending artery (LAD) to allow for accurate ligation of this artery to induce ischemia in the left ventricle of the mouse heart. Accurate positioning of the ligature on the LAD increases reproducibility of infarct size and thus produces more reliable results. Greater precision in placement of the ligature will improve the standard surgical approaches to simulate MI in mice, thus reducing the number of experimental animals necessary for statistically relevant studies and improving our understanding of the mechanisms producing cardiac dysfunction following MI. This mouse model of MI is also useful for the preclinical testing of treatments targeting myocardial damage following MI.

We introduce a surgical method to induce experimental ischemia/reperfusion (I/R) injury to simulate myocardial infarction (MI) in mouse models that allows for more clarity in positioning of the ligation on the left anterior descending artery (LAD) to increase the reproducibility of MI experiments in mice.

Un modèle murin d&#39;ischémie myocardique-reperfusion par ligature de l&#39;artère interventriculaire antérieure

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

Recherche

Médecine

Bile Duct Ligation in Mice: Induction of Inflammatory Liver Injury and Fibrosis by Obstructive Cholestasis

In most vertebrates, the liver produces bile that is necessary to emulsify absorbed fats and enable the digestion of lipids in the small intestine as well as to excrete bilirubin and other metabolic products. In the liver, the experimental obstruction of the extrahepatic biliary system initiates a complex cascade of pathological events that leads to cholestasis and inflammation resulting in a strong fibrotic reaction originating from the periportal fields. Therefore, surgical ligation of the common bile duct has become the most commonly used model to induce obstructive cholestatic injury in rodents and to study the molecular and cellular events that underlie these pathophysiological mechanisms induced by inappropriate bile flow. In recent years, different surgical techniques have been described that either allow reconnection or reanastomosis after bile duct ligation (BDL), e.g., partial BDL, or other microsurgical methods for specific research questions. However, the most frequently used model is the complete obstruction of the common bile duct that induces a strong fibrotic response after 21 to 28 days. The mortality rate can be high due to infectious complications or technical inaccuracies. Here we provide a detailed surgical procedure for the BDL model in mice that induce a highly reproducible fibrotic response in accordance to the 3R rule for animal welfare postulated by Russel and Burch in 1959.

Disruption of bile flow results in severe inflammatory cholestatic liver injury with a characteristic time-dependent sequence of morphological alterations. Here we present a protocol for the surgical ligation of the common bile duct in mice that allows to induce a strong fibrotic response after 21 to 28 days.

Bile ligature du canal chez la souris: induction de inflammatoire lésions hépatiques et les fibrose par obstructive cholestase

In most vertebrates, the liver produces bile that is necessary to emulsify absorbed fats and enable the digestion of lipids in the small intestine as well ...

Mouse Model for Pancreas Transplantation Using a Modified Cuff Technique

Mouse models have several advantages in transplantation research, including easy handling, a variety of genetically well-defined strains, and the availability of the widest range of molecular probes and reagents to perform in vivo as well as in vitro studies. Based on our experience with various murine transplantation models, we developed a heterotopic pancreas transplantation model in mice with the intent to analyze mechanisms underlying severe ischemia reperfusion injury-associated early graft damage. In contrast to previously described techniques using suture techniques, herein we describe a new procedure using a non-suture cuff technique. 
In recent years, we have performed more than 300 pancreas transplantations in mice with an overall success rate of &gt;90%, a success rate never described before in mouse pancreas transplantation. The backbone of this non-suture cuff technique for graft revascularization consists of two major steps: (I) pulling the recipient vessel over a polyethylene/polyamide cuff and fixing it with a circumferential ligature, and (II) placing the donor vessel over the everted recipient vessel and fixing it with a second circumferential ligature. The resultant continuity of the endothelial layer results in less thrombogenic lesions with high patency rates and, finally, high success rates.
In this model, arterial anastomosis is achieved by pulling the abdominal aorta of the donor graft over the everted common carotid artery of the recipient animal. Venous drainage of the graft is achieved by pulling the portal vein of the graft over the everted external jugular vein of the recipient. This manuscript provides details and crucial steps of the organ recovery and organ implantation procedures, which will allow researchers with microsurgical skills to perform the transplantation successfully in their laboratories.

Among abdominal solid organ transplantation, pancreatic grafts are prone to develop severe ischemia reperfusion injury-associated graft damage, leading eventually to early graft loss. This protocol describes a model of murine pancreas transplantation using a non-suture cuff technique, ideally suited for analyzing these early, deleterious damages.

Modèle de souris pour une Transplantation du pancréas en utilisant une Technique mis à jour le brassard

Mouse models have several advantages in transplantation research, including easy handling, a variety of genetically well-defined strains, and the ...

Pancreatic Duct Infusion: An Effective and Selective Method of Drug and Viral Delivery

The pancreas is a bifunctional organ with both endocrine and exocrine components. A number of pathologies can afflict the pancreas, including diabetes, pancreatitis, and pancreatic cancer. All three of these diseases mark active areas of study, not only to develop immediate therapy, but also to better understand their pathophysiology. There are few tools to further these areas of study. Pancreatic duct infusion is an important technique that can allow for lineage tracing, gene introduction, and cell line-specific targeting. The technique requires the intricate dissection of the second portion of the duodenum and ampulla, followed by the occlusion of the bile duct and the cannulation of the pancreatic duct. Although the technique is technically challenging at first, the applications are myriad. Ambiguity in the specifics of the procedure between groups highlighted the need for a standard protocol. This work describes the expression of a green fluorescent protein (GFP) within the pancreas after the pancreatic duct infusion of a viral vector expressing GFP versus a sham surgery. The infusion and therefore expression is specific to the pancreas, without expression present in any other tissue type.

Pancreatic duct infusion is an important technique that can allow for lineage tracing, gene introduction, and cell line-specific targeting. A pancreatic duct infusion technique for drug and viral delivery to pancreatic cells is presented here.

Perfusion de canal pancréatique: une méthode efficace et sélective d’administration de médicaments et de virus

The pancreas is a bifunctional organ with both endocrine and exocrine components. A number of pathologies can afflict the pancreas, including diabetes, ...

Dissection of the Mouse Pancreas for Histological Analysis and Metabolic Profiling

We have been investigating the pancreas specific transcription factor, 1a cre-recombinase; lox-stop-lox- Kristen rat sarcoma, glycine to aspartic acid at the 12 codon (Ptf1acre/+;LSL-KrasG12D/+) mouse strain as a model of human pancreatic cancer. The goal of our current studies is to identify novel metabolic biomarkers of pancreatic cancer progression. We have performed metabolic profiling of urine, feces, blood, and pancreas tissue extracts, as well as histological analyses of the pancreas to stage the cancer progression. The mouse pancreas is not a well-defined solid organ like in humans, but rather is a diffusely distributed soft tissue that is not easily identified by individuals unfamiliar with mouse internal anatomy or by individuals that have little or no experience performing mouse organ dissections. The purpose of this article is to provide a detailed step-wise visual demonstration to guide novices in the removal of the mouse pancreas by dissection. This article should be especially valuable to students and investigators new to research that requires harvesting of the mouse pancreas by dissection for metabolic profiling or histological analyses.

This video article provides a detailed demonstration of the procedures required to successfully remove the pancreas from a mouse by dissection for histological analysis and metabolic profiling.

Dissection du pancréas de souris pour faire une analyse histologique et profilage métabolique

We have been investigating the pancreas specific transcription factor, 1a cre-recombinase; lox-stop-lox- Kristen rat sarcoma, glycine to aspartic acid at ...

Robotic Lateral Pancreaticojejunostomy for Chronic Pancreatitis

Lateral pancreaticojejunostomy (LPJ) has shown good postoperative outcomes in patients with painful, morphine dependent, chronic pancreatitis (CP). The recent rise of robotic and laparoscopic pancreatic surgery has found benefits such as reduced time to functional recovery. Few studies have reported on the feasibility, technique and outcome of robotic LPJ, especially including transection of the gastroduodenal artery. The present study describes the main steps for robotic LPJ in a patient with painful chronic pancreatitis with a dilated main pancreatic duct. The patient underwent robotic LPJ. The LPJ anastomosis is performed using a running suture technique in a longitudinal side-to-side manner. Routinely, the gastroduodenal artery is transected to drain the entire length of the main pancreatic duct. The patient is in French position; 7 trocars are placed (4 robotic, 2 laparoscopic assistants, 1 liver-retractor). After docking of the robot system, the omental bursa is opened, and the right gastroepiploic artery and vein are ligated at their base at the lower border of the pancreas. Intraoperative ultrasonography is performed in order to determine trajectory of the dilated main pancreatic duct which is opened for its entire length after the gastroduodenal artery has been suture ligated both cranially and caudally from the main pancreatic duct. A Roux limb is created, and a latero-lateral PJ is fashioned using several 3-0 barbed sutures. A stapled jejuno-jejunostomy is created at sufficient distance from the pancreatic anastomosis, aided by a 50 cm suture. The described technique for robotic LPJ is a complex but feasible operation for patients with treatment refractory CP and a dilated main pancreatic duct. Due to its complexity, implementation in high volume centers with extensive experience with CP surgery may improve outcomes.

Robotic lateral pancreaticojejunostomy (RLPJ) may be used in patients with painful, morphine dependent, chronic pancreatitis and a dilated main pancreatic duct. We describe a standardized and reproducible technique for RLPJ, which includes transection of the gastroduodenal artery.

Pancreaticojejunostomy latéral robotique pour la pancréatite chronique

Lateral pancreaticojejunostomy (LPJ) has shown good postoperative outcomes in patients with painful, morphine dependent, chronic pancreatitis (CP). The ...

Laparoscopic Radical Left Pancreatectomy for Pancreatic Cancer: Surgical Strategy and Technique Video

Radical resection margins, resection of Gerota&#8217;s (perirenal) fascia, and adequate lymph node dissection are crucial for an adequate oncological resection of left-sided pancreatic cancer. Several surgical techniques have been described in recent years, but few were specifically designed for minimally invasive approaches. This study describes and demonstrates a standardized and reproducible technique for an adequate oncological resection of pancreatic cancer: laparoscopic radical left pancreatectomy (LRLP).
A 61-year-old woman presented with an incidental finding of a 3 cm mass in the left pancreas suspect for malignancy. Imaging did not reveal distant metastases, central vascular involvement, or morbid obesity, hence the patient was suitable for LRLP. This study describes the main steps of LRLP for pancreatic cancer. First, the lesser sac is opened by transecting the gastrocolic ligament. The splenic flexure of the colon is mobilized and the inferior border of the pancreas including Gerota&#39;s fascia is dissected down to the inferior border of the spleen. The pancreas is tunneled and hung, including Gerota&#8217;s fascia with a vessel loop. At the pancreatic neck, a tunnel is created between the pancreas and the portal vein, likewise a vessel loop is passed. The pancreas is then transected using the graded compression technique with an endostapler. Both the splenic vein and artery are transected before completing the resection. The entire specimen is extracted in a retrieval bag via a small Pfannenstiel incision.
Duration of the surgery was 210 min with 250 mL blood loss. Pathology revealed a R0-resection (&#62;1 mm) of a well-to-moderately differentiated adenocarcinoma originating from an intraductal papillary mucinous neoplasm. A total of 15 tumor-negative lymph nodes were resected. This is a detailed description of LRLP for left-sided pancreatic cancer as is currently being used within the international, multicenter randomized DIPLOMA (Distal Pancreatectomy Minimally Invasive or Open for PDAC) trial.

Oncologically safe left pancreatectomy requires radical resection (R0), Gerota&#8217;s (perirenal) fascia resection, and adequate lymph node dissection. This study describes the technical details of laparoscopic radical left pancreatectomy (LRLP), used in the first international multicenter randomized trial comparing minimally invasive with open left pancreatectomy for pancreatic cancer, the DIPLOMA trial.

Pancréatectomy laparoscopic radical gauche pour cancer du pancréas: Stratégie chirurgicale et technique Vidéo

Radical resection margins, resection of Gerota&#8217;s (perirenal) fascia, and adequate lymph node dissection are crucial for an adequate oncological ...

Stabilized Longitudinal In Vivo Cellular-Level Visualization of the Pancreas in a Murine Model with a Pancreatic Intravital Imaging Window

Direct in vivo cellular-resolution imaging of the pancreas in a live small animal model has been technically challenging. A recent intravital imaging study, with an abdominal imaging window, enabled visualization of the cellular dynamics in abdominal organs in vivo. However, due to the soft sheet-like architecture of the mouse pancreas that can be easily influenced by physiologic movement (e.g., peristalsis and respiration), it was difficult to perform stabilized longitudinal in vivo imaging over several weeks at the cellular level to identify, track, and quantify islets or cancer cells in the mouse pancreas. Herein, we describe a method for implanting a novel supporting base, an integrated pancreatic intravital imaging window, that can spatially separate the pancreas from the bowel for longitudinal time-lapse intravital imaging of the pancreas microstructure. Longitudinal in vivo imaging with the imaging window enables stable visualization, allowing for the tracking of islets over a period of 3 weeks and high-resolution three-dimensional imaging of the microstructure, as evidenced here in an orthotopic pancreatic cancer model. With our method, further intravital imaging studies can elucidate the pathophysiology of various diseases involving the pancreas at the cellular level.

Stabilized Longitudinal In Vivo Cellular-Level Visualization of the Pancreas in a Murine Model with a Pancreatic Intravital Imaging Window

In vivo high-resolution imaging of the pancreas was facilitated with the pancreatic intravital imaging window.

Visualisation longitudinale stabilisée au niveau cellulaire in vivo du pancréas dans un modèle murin avec une fenêtre d’imagerie intravitale pancréatique

Direct in vivo cellular-resolution imaging of the pancreas in a live small animal model has been technically challenging. A recent intravital imaging ...

Establishment of a Mouse Severe Acute Pancreatitis Model using Retrograde Injection of Sodium Taurocholate into the Biliopancreatic Duct

The prevalence of acute pancreatitis (AP), especially severe acute pancreatitis (SAP), is increasing in younger age groups annually. However, there is a lack of effective treatments in the current clinical practice. With the easy accessibility of transgenic and knockout strains and their small size, which allows minimal doses of drugs required for in vivo evaluation, a well-established experimental model in mice is preferred for AP research. Moreover, SAP induced through sodium taurocholate (TC) is currently one of the most widely used and best characterized models. This model has been investigated for novel therapies and possible molecular events during the process of AP. Here, we present the generation of an AP mouse model using sodium taurocholate and a simple homemade microsyringe. Moreover, we also provide the methodology for the subsequent histology and serological testing.

A mouse model of severe acute pancreatitis is described herein. The procedure presented here is very rapid, simple, and accessible, thereby potentially allowing the study of the molecular mechanisms and different therapeutic interventions in acute pancreatitis in a convenient way.

Établissement d’un modèle de pancréatite aiguë sévère chez la souris par injection rétrograde de taurocholate de sodium dans le canal biliopancréatique

The prevalence of acute pancreatitis (AP), especially severe acute pancreatitis (SAP), is increasing in younger age groups annually. However, there is a ...

Partial Sciatic Nerve Ligation: A Mouse Model of Chronic Neuropathic Pain to Study the Antinociceptive Effect of Novel Therapies

Management of chronic pain remains challenging to this day, and current treatments are associated with adverse effects, including tolerance and addiction. Chronic neuropathic pain results from lesions or diseases in the somatosensory system. To investigate potential therapies with reduced side effects, animal pain models are the gold standard in preclinical studies. Therefore, well-characterized and well-described models are crucial for the development and validation of innovative therapies. 
Partial ligation of the sciatic nerve (pSNL) is a procedure that induces chronic neuropathic pain in mice, characterized by mechanical and thermal hypersensitivity, ongoing pain, and changes in limb temperature, making this model a great fit to study neuropathic pain preclinically. pSNL is an advantageous model to study neuropathic pain as it reproduces many symptoms observed in humans with neuropathic pain. Furthermore, the surgical procedure is relatively fast and straightforward to perform. Unilateral pSNL of one limb allows for comparison between the ipsilateral and contralateral paws, as well as evaluation of central sensitization. 
To induce chronic neuropathic hypersensitivity, a 9-0 non-absorbable nylon thread is used to ligate the dorsal third of the sciatic nerve. This article describes the surgical procedure and characterizes the development of chronic neuropathic pain through multiple commonly used behavioral tests. As a plethora of innovative therapies are now being investigated to treat chronic pain, this article provides crucial concepts for standardization and an accurate description of surgeries required to induce neuropathic pain.

Partial sciatic nerve ligation induces long-lasting chronic neuropathic pain, characterized by exaggerated responses to thermal and mechanical stimuli. This mouse model of neuropathic pain is commonly used to study innovative therapies for pain management. This article describes in detail the surgical procedure to improve standardization and reproducibility.

Ligature partielle du nerf sciatique : un modèle murin de douleur neuropathique chronique pour étudier l’effet antinociceptif de nouvelles thérapies

Management of chronic pain remains challenging to this day, and current treatments are associated with adverse effects, including tolerance and addiction. ...

Methods Article

Blessure chirurgicale au pancréas de souris par ligature du canal pancréatique tant que modèle de endocrines et exocrines Reprogrammation et prolifération