המחקרים הנוכחיים נתמכו על ידי ארצות הברית המכונים הלאומיים לבריאות מענק R01-HL092188, R01-DK083385 ו R01HL098294, ואת הקרן לחינוך ומחקר הרדמה (FAER) מעניקה HKE ו (דויטשה Forschungsgemeinschaft) DFG מחקר Fellowship (GR2121/1- 1) ו - American Heart Association מענק AG.

הערות כלליות. כל פעולות יש לבצע תחת מיקרוסקופ לנתח זקוף (לייקה) ועל ידי שימוש coagulator כירורגית. העכברים בקבוצות הניסוי ואת העמדת פנים יש להתאים בגיל ומשקל כדי להבטיח השוואה של התוצאות. הממשל, טמפרטורה לחץ דם, נוזל ההרדמה צריכה להיות יציבה להשגחה במהלך הניסוי כולו. 1. הרדמה כירורגיה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברים C57BL / 6 צריך להיות בטווח גיל של 10 עד 16 שבועות, הם צריכים להיות מין בהתאמה בקבוצות, בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים עכברים עם נתרן pentobarbital (70 מ&quot;ג / ק&quot;ג משקל גוף ה-IP) ולשמור הרדמה עם כ. 10 מ&quot;ג / ק&quot;ג / שעה נתרן pentobarbital. מינון יתר יכולה באופן משמעותי להוריד את לחץ הדם ולכן יכול לשנות את התוצאות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברים מקום על השולחן טמפרטורה מבוקרת מחוממת (RT, Effenberg, מינכן, גרמניה) עם בדיקה רקטלית מדחום מחובר משוב תרמיתבקר כדי לשמור על טמפרטורת הגוף על 37 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקום עכברים בעמדה פרקדן על שולחן הניתוח, עם הגפיים העליונים והתחתונים הצמודות בטבלה עם סרט נשלף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במקרה של ניסויים הישרדות טכניקות אספטיים המתאימים כולל גזירת השיער, חיטוי העור עם iodophors בבטאדין (למשל), טיפול סטרילי של מכשירים autoclaved, ושימוש במסכות כמה כפפות סטריליות למנתח נדרשים. </li></ol> 2. פורטל שלישיה ספיגה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכסות את אזור החתך עם שמן מינרלי כדי למנוע שאיפה של שיער העכבר על ידי חיתוך של העור ובכך למנוע את הסיכון לאלרגיות שיער העכבר. בצע laparotomy חתך קו האמצע של Linea alba עד הקצה העליון, כך שאתה יכול בקלות לחשוף את הכבד. אם אפשר לבצע את החתך עם אלקטרודה קרישה (Erbe, ICC50, Tuebingen, גרמניה) כדי למנוע דימום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את הטבלה חימום עם העכבר במצב שהזנב הוא direcטד למנתח. עמדה זו מספקת לך ההגדרה הטובה ביותר לתהליך הלוקליזציה של השלישיה ולהעמיד תפר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> את מקומו של המעי בצד ימין באמצעות ספוגית לחה עצה כותנה לחשוף את השלישיה הפורטל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קצת להזיז את האונה חציון שמאלה לכיוון הסרעפת ואת האונה הימנית לכיוון המעי. זה ייתן לך תצוגה ברורה של השלישיה הפורטל מעל הסתעפות של הזכות, חציון / שמאל אונות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בזהירות לבדוק את השלישיה פורטל והחזק את האונה הימנית בעדינות עם מלקחיים תפל. זה ייתן לך נוף יפה על השלישיה הפורטל השמאלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שזוהו חזותית במקום מחט עם תפר (7/0 תפר ניילון; Ethicon, Norderstedt, גרמניה) באמצעות בעל מחט תחת שמאל פורטל השלישיה, כולל עורק הכבד, וריד הכבד, ואת צינור המרה מצד שמאל לצד ימין של העכבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תפר צריך להיות הדוק תחת השלישיה. תפר עמוק יותר יכול לפגוע וקה הנבוב נחות הנמצא תחתהשלישיה. לכן להחזיק את אונה של הכבד ישר עם מלקחיים כדי לזהות את הווריד הנבוב לפני ביצוע תפר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח את קצה המחט בצד ימין עם מלקחיים כמה ולמשוך אותו בעדינות מחוץ לאזור הכבד מבלי לפגוע בכבד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף לסוף כל אחד תפר הצינור Eppendorf (כ 3 גרם, מלא מים) ומניחים תפר בשני הקצוות על בעלי תפר. מניחים את בעל תפר distally של תפר כך תפר לא מפריע השילוש הנכון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על ידי יישום משקולות השלישיה יהיה occluded באופן מיידי, גורמת הפרעה באספקת הדם האונות שמאל החציוני של הכבד. חסימה מוצלחת ניתן לאשר בקלות על ידי בדיקה ויזואלית של הלבנה החיוורת של האונות איסכמי. לעומת זאת, שינוי של צבע מיד נעלמת כאשר המשקולות התלויות משתחררים הקטבים ואת הכבד reperfused. מודל חלקי איסכמיה כבד נמנע עומס mesenteric באמצעות שמירה blooזרימת ד את אונה של הכבד הנכונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החלף את המעי לחלל הבטן. שמור את הכבד חם המעי עם ספוגית לחה ספוגה במים על 37.0 ° C. כמו כן כדי לשמור על טמפרטורת גוף יציבה לכסות את העכברים עם גלישת מזון זמינים מסחרית לאחר סיום הניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע איסכמיה כנדרש לפי פרוטוקול הניסוי. לאחר שחרור מוגדר בזמן איסכמיה את משקולות reperfusion של אונות כבד חציון שמאל יתחיל באופן מיידי. טכניקה זו מאפשרת לייצר איסכמיה הפיכה בעכברים. אם אין איסכמיה פעמים נוספות יבוצעו בזהירות להסיר את התפרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף כ 400 נתרן כלורי μl לתוך חלל הבטן 15 דקות לפני מיד לאחר reperfusion. המשך להחליף נוזלים כל 30 דקות בסך של 100 μl לפצות אובדן הנוזלים בזמן reperfusion. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור ניסויים הישרדות פצע כירורגי סגור באמצעות תפר מתמשך של קיר השרירים והעור Wiה תפר 4/0. </li></ol> 3. שינויים זלוף כבד הפרמטרים התוצאות הבאות מומלץ לקבוע פגיעה בכבד הכבד איסכמיה הבאה: לקבוע אנזימי הכבד (למשל ALT, AST) ואת הכבד היסטולוגיה (צביעת H &amp; E) איסכמיה הכבד הבא reperfusion 3,9. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/2550/2550fig1.jpg" /> איור 1 מודל של מערכת התלייה משקל כבד על איסכמיה. מערכת המשקל תלוי הוקם כדי לגרום איסכמיה הכבד של האונה השמאלית חציון 3. (א) לכן באונה caudate וימין הופרדו בעדינות מהאונה השמאלית. האונה הימנית אז זז מעט כדי להציג בבירור את השלישיה הפורטל מעל הסתעפות של אונות, ימין ושמאל החציוני. תפר 8.0 ניילון הוטל השלישיה הכבד השמאלית. (ב) בסוף כל תפר קטן משקל (3 גרם Eppendorf ט&quot;וBES מלאים מים) היה קשור ויישומי. איסכמיה הכבד גלוי על ידי שינוי צבע של האונה השמאלית החציוני מאדום בהיר. זה עיצוב ניסיוני מאפשר חסימה מדויק reperfusion של השלישיה הכבד השמאלי על ידי הפעלת ושחרור עומס המשקל. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/2550/2550fig2.jpg" /> איור 2. השפעת איסכמיה פעמים שונות כבד על אלאנין (ALT) ו aspartate (AST) aminotransferase בעכברים. איסכמיה חלקית פורטל השלישיה הושרה כמצוין (0-60 דקות איסכמיה). אחרי שעה 2 של reperfusion, ALT (א) ו AST (ב &#39;) נמדדו. התוצאות באות לידי ביטוי כאמצעי ± SE של 6 - 7 עכברים / קבוצה. * P &lt;0.05 לעומת 0 דקות איסכמיה (דמה שליטה).

<ol>
	<li>Rook, M., Rand, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predictors+of+long-term+outcome+after+liver+transplant.">Predictors of long-term outcome after liver transplant.</a> Curr. Opin. Organ. Transplant. 16, 499-504 (2011).</li><li>Henrion, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ischemia/reperfusion+injury+of+the+liver:+pathophysiologic+hypotheses+and+potential+relevance+to+human+hypoxic+hepatitis.">Ischemia/reperfusion injury of the liver: pathophysiologic hypotheses and potential relevance to human hypoxic hepatitis.</a> Acta. Gastroenterol. Belg. 63, 336-347 (2000).</li><li>Hart, M. L., Much, C., Kohler, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+a+hanging-weight+system+for+liver+ischemic+preconditioning+in+mice.">Use of a hanging-weight system for liver ischemic preconditioning in mice.</a> Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 294, 1431-1440 (2008).</li><li>Schneider, M., Geyte, K., Fraisl, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Loss+or+silencing+of+the+PHD1+prolyl+hydroxylase+protects+livers+of+mice+against+ischemia/reperfusion+injury.">Loss or silencing of the PHD1 prolyl hydroxylase protects livers of mice against ischemia/reperfusion injury.</a> Gastroenterology. 138, 1143-1154 (2010).</li><li>Coriat, R., Leconte, M., Kavian, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mangafodipir+Protects+against+Hepatic+Ischemia-Reperfusion+Injury+in+Mice.">Mangafodipir Protects against Hepatic Ischemia-Reperfusion Injury in Mice.</a> PLoS One. 6, e27005 (2011).</li><li>Sakai, N., Van Sweringen, H. L., Schuster, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Receptor+activator+of+NF-kappaB+ligand+(RANKL)+protects+against+hepatic+ischemia/reperfusion+injury+in+mice.">Receptor activator of NF-kappaB ligand (RANKL) protects against hepatic ischemia/reperfusion injury in mice.</a> Hepatology. , (2011).</li><li>Zhang, J., Hu, W., Xing, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Protective+Role+of+CD59+and+Pathogenic+Role+of+Complement+in+Hepatic+Ischemia+and+Reperfusion+Injury.">The Protective Role of CD59 and Pathogenic Role of Complement in Hepatic Ischemia and Reperfusion Injury.</a> Am. J. Pathol. 179, 2876-2884 (2011).</li><li>Beldi, G., Banz, Y., Kroemer, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deletion+of+CD39+on+natural+killer+cells+attenuates+hepatic+ischemia/reperfusion+injury+in+mice.">Deletion of CD39 on natural killer cells attenuates hepatic ischemia/reperfusion injury in mice.</a> Hepatology. 51, 1702-1711 (2010).</li><li>Hart, M. L., Much, C., Gorzolla, I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+adenosine+production+by+ecto-5'-nucleotidase+protects+during+murine+hepatic+ischemic+preconditioning.">Extracellular adenosine production by ecto-5'-nucleotidase protects during murine hepatic ischemic preconditioning.</a> Gastroenterology. 135, 1739-1750 (2008).</li><li>Beraza, N., Ludde, T., Assmus, U., Roskams, T., Vander Borght, S., Trautwein, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hepatocyte-specific+IKK+gamma/NEMO+expression+determines+the+degree+of+liver+injury.">Hepatocyte-specific IKK gamma/NEMO expression determines the degree of liver injury.</a> Gastroenterology. 132, 2504-2517 (2007).</li><li>Lentsch, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+and+function+of+hepatocyte+NF-kappaB+in+postischemic+liver+injury.">Activation and function of hepatocyte NF-kappaB in postischemic liver injury.</a> Hepatology. 42, 216-218 (2005).</li><li>Luedde, T., Assmus, U., Wustefeld, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deletion+of+IKK2+in+hepatocytes+does+not+sensitize+these+cells+to+TNF-induced+apoptosis+but+protects+from+ischemia/reperfusion+injury.">Deletion of IKK2 in hepatocytes does not sensitize these cells to TNF-induced apoptosis but protects from ischemia/reperfusion injury.</a> J. Clin. Invest. 115, 849-859 (2005).</li><li>Kapitsinou, P. P., Liu, Q., Unger, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hepatic+HIF-2+regulates+erythropoietic+responses+to+hypoxia+in+renal+anemia.">Hepatic HIF-2 regulates erythropoietic responses to hypoxia in renal anemia.</a> Blood. , (2010).</li></ol>

אין ניגוד עניינים הצהיר.

המחקר הנוכחי מתאר את הטכניקה של ביצוע איסכמיה במודל murine באמצעות מערכת התלייה משקל על חסימה של השלישיה שמאל הכבד הפורטל. למרות זאת הוא שיטה קלה ללמוד את החסרונות הבאים יש לקחת בחשבון. טעות נפוצה מאוד בהתחלה הוא תפר עמוק הכולל את השלישיה פורטל הווריד הנבוב. קצב הנשימה והלב יהיה להאט תוך 15 דקות בשל התנגדות מוגברת ירידה חוזר הדם אל הלב והתוצאה היא מוות מוקדם של העכברים. הדרך הטובה ביותר למנוע כולל של הווריד הנבוב היא לתהליך הלוקליזציה של הווריד הנבוב לפני תפר ידי החזקת האונות ישר עם מלקחיים מספר. נושא חשוב נוסף הוא כי המשקולות הם לא כבדה אשר עלולה לגרום ללחץ רב מדי על משפט הפורטל על ימין ועל שמאל אשר גם מפסיק את זרימת הדם אל האונות המתאימות. לכן כמות המים צלוחיות Eppendorf יש להתאים את משקל העכבר שלבעלי uture צריך להיות ממוקם distally ממיקום תפר. ביום השני אם המשקולות הן לחץ דם נמוך אינו נעצר לחלוטין. טעויות שניהם בקלות לזיהוי על ידי שינוי צבע נוסף חיוור של האונה הימנית או שינוי צבע מספקת של האונות חציון שמאל, בהתאמה. לכן צבע הכבד שינוי בעקבות יישום משקולות צריך להיות נשלט על כל 10 דקות. עוד סיבוך ניתוחי נפוצה היא פגיעה של הכבד בעזרת מחט. לכן האונות את הזכות יש לקיים את עם מלקחיים תפל כך את קצה המחט ניתן לראות בקלות לקחת עם בעל מחט. אם אלה מלכודות בתחילת נלקחים בחשבון את מערכת התלייה משקל של איסכמיה הכבד מספק פגיעה לשחזור ביותר בשל איסכמיה ידי צמצום שונות של נזק לכבד הקשור לחיצה על השלישיה הפורטל. באמצעות מערכת התלייה משקל, השלישיה הפורטל היא מניפולציה רק ​​פעם אחת לאורך כלהליך כירורגי, גרימת נזק משמעותי פחות האונות בכבד. בנוסף, לא גודש בכבד או במעיים מתרחש עם טכניקה זו. הטראומה לרקמה יותר מתרחשת על ידי הסרת והחלפת מהדק כלי, במיוחד עם reapplication של מהדק במהלך מחזורי איסכמיה מרובים כמו במהלך נפשית מראש איסכמי. השימוש תלוי במשקל כי הם במיקום מרוחק מרקמת הכבד, על פי התצפיות שלנו, מספקת את היתרון של חסימה אמין תוך מניעת טראומה לרקמות עקב מניפולציה של אונה של הכבד על ידי reapplication של מהדק. יחדיו, המחקר הנוכחי מספק היתכנות של מערכת התלייה משקל עבור הפורטל השלישיה חסימה בזמן איסכמיה, מזעור שונות ומגבלות הקשורות מהדק. לכן טכניקה זו עשויה להיות עניין של חוקרים אחרים הרואים בלימוד איסכמיה הכבד.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> נתרן Pentobarbital (פלוס חמורה) </td><td> Vortech התרופות Ls בע&quot;מ </td><td> VPL 9372 </td><td> 4 מ&quot;ג / מ&quot;ל ​​של תמיסת מלח </td></tr><tr><td> תפר, Prolene 8.0 </td><td> Ethicon, ארה&quot;ב </td><td> M8739 </td><td> לשימוש חוזר </td></tr><tr><td> לנתח מיקרוסקופ </td><td> Leica </td><td> n / a </td><td> לשקול מרחק עבודה נדיבה </td></tr><tr><td> חימום טבלה </td><td> RT, Effenberger, גרמניה </td><td> n / a </td><td> רק אחד ספק </td></tr><tr><td> כירורגי מכשירים </td><td> WPI, דומון </td><td></td><td> מלקחיים, מחזיק מחט </td></tr><tr><td> Coagulator </td><td> Erbe, ICC50, Tuebingen, גרמניה </td><td> n / a </td><td> ספקים שונים של coagulators </td></tr></tbody></table> טבלה 1. ריאגנטים ספציפיים וציוד.

use of a hanging-weight system for liver ischemia in mice

פגיעה בכבד עקב איסכמיה חריפה עלולה להתרחש במהלך הליכים רפואיים שונים השתלת כבד כגון כריתת גידולים בכבד או תיקון הטראומה עלולה לגרום לאי ספיקת כבד שבו יש שיעור תמותה גבוה 1-2. מחקרים Murine ולכן איסכמיה של הכבד הפכו בתחום החשוב של מחקר על ידי מתן הזדמנות לנצל מחקרים פרמקולוגיים וגנטיים 3-9. באופן ספציפי, עכברים מותנה עם המחיקה רקמה ספציפית של גן (cre, flox המערכת) לספק תובנות לתוך התפקיד של חלבונים ברקמות מסוימות 10-13. בשל הקושי הטכני קשורה באופן ידני לחיצה השלישיה פורטל בעכברים, ביצענו הערכה שיטתית באמצעות מערכת התלייה משקל על חסימה השלישיה פורטל אשר תוארה בעבר 3. באמצעות מערכת התלייה משקל אנחנו שמים תפר סביב הענף השמאלי של השלישיה הפורטל מבלי לגרום כל נזק באונות הכבד, שכן גםמיטב מהדק הזמינים יכול לגרום נזק לרקמות הכבד בגלל המיקום הקרוב של רקמת הכבד על כלי. יתר על כן, ענף הימני של השלישיה הכבד הוא perfused עדיין ולכן אין גודש במעיים מתרחש עם הטכניקה הזו כמו את זרימת הדם אל האונות בכבד הנכונים נשמר. יתר על כן, השלישיה הפורטל היא מניפולציה רק ​​פעם אחת לאורך כל ההליך הכירורגי כולו. כתוצאה מכך, הליכים כמו מיזוג מראש, עם זמני קצרים של איסכמיה ו reperfusion, ניתן לבצע בקלות. בחינה שיטתית של מודל זה על ידי ביצוע איסכמיה שונה פעמים reperfusion גילה קשר הדוק זמן איסכמיה הכבד עם נזק כבד, כפי שהיא נמדדת על ידי אלאנין (ALT) ו aspartate (AST) רמות בסרום aminotransferase 3,9. יחדיו, מחקרים אלה מאשרים פגיעה בכבד לשחזור ביותר בעת השימוש במערכת התלייה משקל של איסכמיה הכבד reperfusion לסירוגין. כך, טכניקה זו עשויה להיות שימושית עניין חוקרים אחריםאד איסכמיה מחקרים כבד בעכברים. לכן את הסרטון מספק תיאור מפורט, שלב אחר שלב של הטכניקה הזו.

Watch this Scientific Journal Video about Use of a Hanging-weight System for Liver Ischemia in Mice at JoVE.com

Use of a Hanging-weight System for Liver Ischemia in Mice

הקמנו מודל murine הרומן של המערכת תלוי במשקל עבור הפורטל השלישיה חסימה. טכניקה זו עשויה להיות שימושית לחקירות עתידיות של איסכמיה במודלים של הכבד Murine.

השימוש במערכת תלייה משקל של איסכמיה כבד בעכברים

Acute liver injury due to ischemia can occur during several clinical procedures e.g. liver transplantation, hepatic tumor resection or trauma repair and ...

use-of-a-hanging-weight-system-for-liver-ischemia-in-mice

Research

JoVE Journal

Medicine

15.9K Views.  University of Colorado, Denver. הקמנו מודל murine הרומן של המערכת תלוי במשקל עבור הפורטל השלישיה חסימה. טכניקה זו עשויה להיות שימושית לחקירות עתידיות של איסכמיה במודלים של הכבד Murine.

Video: Use of a Hanging-weight System for Liver Ischemia in Mice

Use of a Hanging Weight System for Coronary Artery Occlusion in Mice

Murine studies of acute injury are an area of intense investigation, as knockout mice for different genes are becoming increasingly available 1-38. Cardioprotection by ischemic preconditioning (IP) remains an area of intense investigation. To further elucidate its molecular basis, the use of knockout mouse studies is particularly important 7, 14, 30, 39. Despite the fact that previous studies have already successfully performed cardiac ischemia and reperfusion in mice, this model is technically very challenging. Particularly, visual identification of the coronary artery, placement of the suture around the vessel and coronary occlusion by tying off the vessel with a supported knot is technically difficult. In addition, re-opening the knot for intermittent reperfusion of the coronary artery during IP without causing surgical trauma adds additional challenge. Moreover, if the knot is not tied down strong enough, inadvertent reperfusion due to imperfect occlusion of the coronary may affect the results. In fact, this can easily occur due to the movement of the beating heart.
Based on potential problems associated with using a knotted coronary occlusion system, we adopted a previously published model of chronic cardiomyopathy based on a hanging weight system for intermittent coronary artery occlusion during IP 39. In fact, coronary artery occlusion can thus be achieved without having to occlude the coronary by a knot. Moreover, reperfusion of the vessel can be easily achieved by supporting the hanging weights which are in a remote localization from cardiac tissues.
We tested this system systematically, including variation of ischemia and reperfusion times, preconditioning regiments, body temperature and genetic backgrounds39. In addition to infarct staining, we tested cardiac troponin I (cTnI)
as a marker of myocardial infarction in this model. In fact, plasma levels of cTnI correlated with infarct sizes (R2=0.8). Finally, we could show in several studies that this technique yields highly reproducible infarct sizes during murine IP and myocardial infarction6, 8, 30, 40, 41. Therefore, this technique may be helpful for researchers who pursue molecular mechanisms involved in cardioprotection by IP using a genetic approach in mice with targeted gene deletion. Further studies on cardiac IP using transgenic mice may consider this technique.

A murine model for myocardial ischemia and ischemic preconditioning is an important tool study cardioprotective mechanisms in vivo. Here, we report an easy applicable in situ model for cardiac IP using a hanging-weight system for coronary artery occlusion.

השימוש במערכת משקל תליה על חסימת העורקים הכליליים של עכברים

Murine studies of acute injury are an area of intense investigation, as knockout mice for different genes are becoming increasingly available 1-38. ...

Use of a Hanging-weight System for Isolated Renal Artery Occlusion

In hospitalized patients, over 50% of cases of acute kidney injury (AKI) are caused by renal ischemia 1-3. A recent study of hospitalized patients revealed that only a mild increase in serum creatinine levels (0.3 to 0.4 mg/dl) is associated with a 70% greater risk of death than in persons without any increase 1. Along these lines, surgical procedures requiring cross-clamping of the aorta and renal vessels are associated with a renal failure rates of up to 30% 4. Similarly, AKI after cardiac surgery occurs in over 10% of patients under normal circumstances and is associated with dramatic increases in mortality. AKI are also common complications after liver transplantation. At least 8-17% of patients end up requiring renal replacement therapy 5. Moreover, delayed graft function due to tubule cell injury during kidney transplantation is frequently related to ischemia-associated AKI 6. Moreover, AKI occurs in approximately 20% of patients suffering from sepsis 6.The occurrence of AKI is associated with dramatic increases of morbidity and mortality 1. Therapeutic approaches are very limited and the majority of interventional trials in AKI have failed in humans. Therefore, additional therapeutic modalities to prevent renal injury from ischemia are urgently needed 3, 7-9. 
To elucidate mechanisms of renal injury due to ischemia and possible therapeutic strategies murine models are intensively required 7-13. Mouse models provide the possibility of utilizing different genetic models including gene-targeted mice and tissue specific gene-targeted mice (cre-flox system). However, murine renal ischemia is technically challenging and experimental details significantly influence results. We performed a systematic evaluation of a novel model for isolated renal artery occlusion in mice, which specifically avoids the use of clamping or suturing the renal pedicle 14. This model requires a nephrectomy of the right kidney since ischemia can be only performed in one kidney due to the experimental setting. In fact, by using a hanging-weight system, the renal artery is only instrumented once throughout the surgical procedure. In addition, no venous or urethral obstruction occurs with this technique. We could demonstrate time-dose-dependent and highly reproducible renal injury with ischemia by measuring serum creatinine. Moreover, when comparing this new model with conventional clamping of the whole pedicle, renal protection by ischemic preconditioning is more profound and more reliable. Therefore his new technique might be useful for other researchers who are working in the field of acute kidney injury.

A precise murine model for acute kidney injury (AKI) due to ischemia is an important tool to investigate acute kidney injury and possibly find therapeutic tools to treat renal injury. The hanging weight system offers a tool for immediate and reliable renal artery occlusion and reperfusion without causing renal congestion.

השימוש במערכת תלוי במשקל עבור חסימת עורק הכליה מבודדת

In hospitalized patients, over 50% of cases of acute kidney injury (AKI) are caused by renal ischemia 1-3. A recent study of hospitalized patients ...

Murine Model of Metastatic Liver Tumors in the Setting of Ischemia Reperfusion Injury

Liver ischemia and reperfusion (I/R) injury, a common clinical challenge, remains an inevitable pathophysiological process that has been shown to induce multiple tissue and organ damage. Despite recent advances and therapeutic approaches, the overall morbidity has remained unsatisfactory especially in patients with underlying parenchymal abnormalities. In the context of aggressive cancer growth and metastasis, surgical I/R is suspected to be the promoter regulating tumor recurrence. This article aims to describe a clinically relevant murine model of liver I/R and colorectal liver metastasis. In doing so, we aim to assist other investigators in establishing and perfecting this model for their routine research practice to better understand the effects of liver I/R on promoting liver metastases.

We describe in detail a clinically relevant colorectal cancer liver metastases (CRLM) tumor model and the influence of liver ischemia reperfusion (I/R) in tumor growth and metastasis. This model can help to better understand the mechanisms underlying surgery-induced promotion of liver metastatic growth.

מודל מורנה של גידולים גרורות בכבד בהגדרה של איסכמיה Reperfusion פציעה

Liver ischemia and reperfusion (I/R) injury, a common clinical challenge, remains an inevitable pathophysiological process that has been shown to induce ...

Cancer Research

Measurement of Fatty Acid &#946;-Oxidation in a Suspension of Freshly Isolated Mouse Hepatocytes

Fatty acid &#946;-oxidation is a key metabolic pathway to meet the energy demands of the liver and provide substrates and cofactors for additional processes, such as ketogenesis and gluconeogenesis, which are essential to maintain whole-body glucose homeostasis and support extra-hepatic organ function in the fasted state. Fatty acid &#946;-oxidation occurs within the mitochondria and peroxisomes and is regulated through multiple mechanisms, including the uptake and activation of fatty acids, enzyme expression levels, and availability of cofactors such as coenzyme A and NAD+. In assays that measure fatty acid &#946;-oxidation in liver homogenates, cell lysis and the common addition of supraphysiological levels of cofactors mask the effects of these regulatory mechanisms. Furthermore, the integrity of the organelles in the homogenates is hard to control and can vary significantly between preparations. The measurement of fatty acid &#946;-oxidation in intact primary hepatocytes overcomes the above pitfalls. This protocol describes a method for the measurement of fatty acid &#946;-oxidation in a suspension of freshly isolated primary mouse hepatocytes incubated with 14C-labeled palmitic acid. By avoiding hours to days of culture, this method has the advantage of better preserving the protein expression levels and metabolic pathway activity of the original liver, including the activation of fatty acid &#946;-oxidation observed in hepatocytes isolated from fasted mice compared to fed mice.

Fatty acid &#946;-oxidation is an essential metabolic pathway responsible for generating energy in many different cell types, including hepatocytes. Here, we describe a method to measure fatty acid &#946;-oxidation in freshly isolated primary hepatocytes using 14C-labeled palmitic acid.

מדידה של חומצת שומן β-חמצון בהשעיה של הפטוציטים עכברים מבודדים טריים

Fatty acid &#946;-oxidation is a key metabolic pathway to meet the energy demands of the liver and provide substrates and cofactors for additional ...

Biochemistry

Monitoring of Systemic and Hepatic Hemodynamic Parameters in Mice

The use of mouse models in experimental research is of enormous importance for the study of hepatic physiology and pathophysiological disturbances. However, due to the small size of the mouse, technical details of the intraoperative monitoring procedure suitable for the mouse were rarely described. Previously we have reported a monitoring procedure to obtain hemodynamic parameters for rats. Now, we adapted the procedure to acquire systemic and hepatic hemodynamic parameters in mice, a species ten-fold smaller than rats. This film demonstrates the instrumentation of the animals as well as the data acquisition process needed to assess systemic and hepatic hemodynamics in mice. Vital parameters, including body temperature, respiratory&#160;rate&#160;and heart&#160;rate were recorded throughout the whole procedure. Systemic hemodynamic parameters consist of carotid artery pressure (CAP) and central venous pressure (CVP). Hepatic perfusion parameters include portal vein pressure (PVP), portal flow rate as well as the flow rate of the common hepatic artery (table 1). Instrumentation and data acquisition to record the normal values was completed within 1.5 h. Systemic and hepatic hemodynamic parameters remained within normal ranges during this procedure.
This procedure is challenging but feasible. We have already applied this procedure to assess hepatic hemodynamics in normal mice as well as during 70% partial hepatectomy and in liver lobe clamping experiments. Mean PVP after resection (n= 20), was 11.41&#177;2.94 cmH2O which was significantly higher (P&#60;0.05) than before resection (6.87&#177;2.39 cmH2O). The results of liver lobe clamping experiment indicated that this monitoring procedure is sensitive and suitable for detecting small changes in portal pressure and portal flow rate. In conclusion, this procedure is reliable in the hands of an experienced micro-surgeon but should be limited to experiments where mice are absolutely needed.

This film demonstrates how to acquire systemic and hepatic hemodynamics in mice. The whole monitoring includes acquisition of vital parameters, systemic blood pressure, central venous pressure, common hepatic artery flow rate, and portal vein pressure as well as the portal flow rate in mice.

ניטור של פרמטרים מערכתיים והבדיה המודינמית בעכברים

The use of mouse models in experimental research is of enormous importance for the study of hepatic physiology and pathophysiological disturbances. ...

Ex Vivo Hepatic Perfusion Through the Portal Vein in Mouse

Metabolic diseases such as diabetes, pre-diabetes, non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), and nonalcoholic steatohepatitis (NASH) are becoming increasingly common. Ex vivo liver perfusions allow for a comprehensive analysis of liver metabolism using nuclear magnetic resonance (NMR), in nutritional conditions that can be rigorously controlled. As in silico simulations remain a primarily theoretical means of assessing hormone actions and the effects of pharmaceutical intervention, the perfused liver remains one of the most valuable test beds for understanding hepatic metabolism. As these studies guide basic insights into hepatic physiology, results must be accurate and reproducible. The greatest factor in the reproducibility of ex vivo hepatic perfusion is the quality of surgery. Therefore, we have introduced an organized and streamlined method to perform ex vivo mouse liver perfusions in the context of in situ NMR experiments. We also describe a unique application and discuss common issues encountered in these studies. The overall purpose is to provide an uncomplicated guide to a technique we have refined over several years that we deem the golden standard for obtaining reproducible results in hepatic resections and perfusions in the context of in situ NMR experiments. The distance to the center of the field for the magnet as well as the inaccessibility of the tissue to intervention during the NMR experiment makes our methods novel.

Ex Vivo Hepatic Perfusion Through the Portal Vein in Mouse

The protocol describes a straightforward method of resectioning an intact mouse liver for metabolic studies through portal vein perfusion.

אקס ויוו זלוף כבד דרך וריד הפורטל בעכבר

Metabolic diseases such as diabetes, pre-diabetes, non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), and nonalcoholic steatohepatitis (NASH) are becoming ...

Normothermic Ex Vivo Liver Machine Perfusion in Mouse

This protocol presents an optimized erythrocytes-free NEVLP system using mouse livers. Ex vivo preservation of mouse livers was achieved by employing modified cannulas and techniques adapted from conventional commercial ex vivo perfusion equipment. The system was utilized to evaluate the preservation outcomes following 12 h of perfusion. C57BL/6J mice served as liver donors, and the livers were explanted by cannulating the portal vein (PV) and bile duct (BD), and subsequently flushing the organ with warm (37 &#176;C) heparinized saline. Then, the explanted livers were transferred to the perfusion chamber and subjected to normothermic oxygenated machine perfusion (NEVLP). Inlet and outlet perfusate samples were collected at 3 h intervals for perfusate analysis. Upon completion of the perfusion, liver samples were obtained for histological analysis, with morphological integrity assessed using modified Suzuki-Score through Hematoxylin-Eosin (HE) staining. The optimization experiments yielded the following findings: (1) mice weighing over 30 g were deemed more suitable for the experiment due to the larger size of their bile duct (BD). (2) a 2 Fr (outer diameter = 0.66 mm) polyurethane cannula was better suited for cannulating the portal vein (PV) when compared to a polypropylene cannula. This was attributed to the polyurethane material&#39;s enhanced grip, resulting in reduced catheter slippage during the transfer from the body to the organ chamber. (3) for cannulation of the bile duct (BD), a 1 Fr (outer diameter = 0.33 mm) polyurethane cannula was found to be more effective compared to the polypropylene UT - 03 (outer diameter = 0.30 mm) cannula. With this optimized protocol, mouse livers were successfully preserved for a duration of 12 h without significant impact on the histological structure. Hematoxylin-Eosin (HE) staining revealed a well-preserved morphological architecture of the liver, characterized by predominantly viable hepatocytes with clearly visible nuclei and mild dilation of hepatic sinusoids.

Normothermic Ex Vivo Liver Machine Perfusion in Mouse

A normothermic ex vivo liver perfusion (NEVLP) system was created for mouse livers. This system requires experience in microsurgery but allows for reproducible perfusion results. The ability to utilize mouse livers facilitates the investigation of molecular pathways to identify novel perfusate additives and enables the execution of experiments focused on organ repair.

זילוח מכונת כבד Normothermic Ex Vivo בעכבר

This protocol presents an optimized erythrocytes-free NEVLP system using mouse livers. Ex vivo preservation of mouse livers was achieved by employing ...

Engineering

Method of Direct Segmental Intra-hepatic Delivery Using a Rat Liver Hilar Clamp Model

Major hepatic surgery with inflow occlusion, and liver transplantation, necessitate a period of warm ischemia, and a period of reperfusion leading to ischemia/reperfusion (I/R) injury with myriad negative consequences. Potential I/R injury in marginal organs destined for liver transplantation contributes to the current donor shortage secondary to a decreased organ utilization rate. A significant need exists to explore hepatic I/R injury in order to mediate its impact on graft function in transplantation. Rat liver hilar clamp models are used to investigate the impact of different molecules on hepatic I/R injury. Depending on the model, these molecules have been delivered using inhalation, epidural infusion, intraperitoneal injection, intravenous administration or injection into the peripheral superior mesenteric vein. A rat liver hilar clamp model has been developed for use in studying the impact of pharmacologic molecules in ameliorating I/R injury. The described model for rat liver hilar clamp includes direct cannulation of the portal supply to the ischemic hepatic segment via a side branch of the portal vein, allowing for direct segmental hepatic delivery. Our approach is to induce ischemia in the left lateral and median lobes for 60 min, during which time the substance under study is infused. In this case, pegylated-superoxide dismutase (PEG-SOD), a free radical scavenger, is infused directly into the ischemic segment. This series of experiments demonstrates that infusion of PEG-SOD is protective against hepatic I/R injury. Advantages of this approach include direct injection of the molecule into the ischemic segment with consequent decrease in volume of distribution and reduction in systemic side effects.

A unique rat liver hilar clamp model was developed for studying the impact of pharmacologic molecules in ameliorating ischemia-reperfusion injury. This model includes direct cannulation of the portal supply to the ischemic liver segment via a branch of the portal vein, allowing for direct hepatic delivery.

שיטה של ​​המגזרים הישירים Intra-כבדית משלוח באמצעות מודל קלאמפ עכברוש הכבד hilar

Major hepatic surgery with inflow occlusion, and liver transplantation, necessitate a period of warm ischemia, and a period of reperfusion leading to ...

Uncontrolled Hemorrhagic Shock Modeled via Liver Laceration in Mice with Real Time Hemodynamic Monitoring

Uncontrolled hemorrhage is an important cause of preventable deaths among trauma patients. We have developed a murine model of uncontrolled hemorrhage via a liver laceration that results in consistent blood loss, hemodynamic alterations, and survival.
Mice undergo a standardized resection of the left-middle lobe of the liver. They are allowed to bleed without mechanical intervention. Hemostatic agents can be administered as pre-treatment or rescue therapy depending on the interest of the investigator. During the time of hemorrhage, real-time hemodynamic monitoring via a left femoral arterial line is performed. Mice are then sacrificed, blood loss is quantified, blood is collected for further analysis, and organs are harvested for analysis of injury. Experimental design is described to allow for simultaneous testing of multiple animals.
Liver hemorrhage as a model of uncontrolled hemorrhage exists in the literature, primarily in rat and porcine models. Some of these models utilize hemodynamic monitoring or quantify blood loss but lack consistency. The present model incorporates quantification of blood loss, real-time hemodynamic monitoring in a murine model that offers the advantage of using transgenic lines and a high-throughput mechanism to further investigate the pathophysiologic mechanisms in uncontrolled hemorrhage.

Uncontrolled hemorrhage, an important cause of mortality among trauma patients, can be modeled using a standard liver laceration in a murine model. This model results in consistent blood loss, survival, and allows for testing hemostatic agents. This article provides the step-by-step process to perform this valuable model.

הלם Hemorrhagic בלתי מבוקר מעוצב באמצעות laceration הכבד בעכברים עם ניטור ההודינמי בזמן אמת

Uncontrolled hemorrhage is an important cause of preventable deaths among trauma patients. We have developed a murine model of uncontrolled hemorrhage via ...

אסטרטגיות לאנסטומוזה וסקולרית יעילה בהשתלת כבד עכבר

Vascular Reconstruction with the Cuff Technique in Mouse Orthotopic Liver Transplantation

Mouse orthotopic liver transplantation is an effective methodology for investigating the underlying mechanisms of liver ischemia and reperfusion injury. However, the technical challenges pose a barrier to utilizing this valuable experimental model and passing on these skills to the next generation. The most challenging aspect of this procedure is vascular reconstruction, including the portal vein (PV), infrahepatic inferior vena cava (IHIVC), and suprahepatic inferior vena cava. The use of plastic cuffs, rather than sutures, allows for smoother PV and IHIVC reconstruction. Vessels are reconstructed by attaching a cuff made from an intravenous catheter to the tip of the graft vessel and interposing the cuff into the recipient vessel. The two most crucial aspects are properly visualizing the inner lumen of the vessel and avoiding the use of excessive force. Our aim is to provide a technical overview of vascular reconstructions using the cuff technique in recipient surgery. These technical tips for the cuff technique are expected to help microsurgeons facilitate vascular reconstruction and advance their research.

מחבר זרקור: חקר איסכמיה קרה ופגיעה ברפרפוזיה חמה בהשתלת כבד שומני

This protocol provides technical information for vessel reconstruction using the cuff technique in mouse orthotopic liver transplantation.

שחזור כלי דם בטכניקת השרוול בהשתלת כבד אורתוטופית בעכבר

Mouse orthotopic liver transplantation is an effective methodology for investigating the underlying mechanisms of liver ischemia and reperfusion injury. ...

השימוש במערכת תלייה משקל של איסכמיה כבד בעכברים

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

השימוש במערכת משקל תליה על חסימת העורקים הכליליים של עכברים

השימוש במערכת תלוי במשקל עבור חסימת עורק הכליה מבודדת

מודל מורנה של גידולים גרורות בכבד בהגדרה של איסכמיה Reperfusion פציעה

מדידה של חומצת שומן β-חמצון בהשעיה של הפטוציטים עכברים מבודדים טריים

ניטור של פרמטרים מערכתיים והבדיה המודינמית בעכברים

אקס ויוו זלוף כבד דרך וריד הפורטל בעכבר

זילוח מכונת כבד Normothermic Ex Vivo בעכבר

שיטה של המגזרים הישירים Intra-כבדית משלוח באמצעות מודל קלאמפ עכברוש הכבד hilar

הלם Hemorrhagic בלתי מבוקר מעוצב באמצעות laceration הכבד בעכברים עם ניטור ההודינמי בזמן אמת

שחזור כלי דם בטכניקת השרוול בהשתלת כבד אורתוטופית בעכבר

השימוש במערכת תלייה משקל של איסכמיה כבד בעכברים

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

השימוש במערכת משקל תליה על חסימת העורקים הכליליים של עכברים

השימוש במערכת תלוי במשקל עבור חסימת עורק הכליה מבודדת

מודל מורנה של גידולים גרורות בכבד בהגדרה של איסכמיה Reperfusion פציעה

מדידה של חומצת שומן β-חמצון בהשעיה של הפטוציטים עכברים מבודדים טריים

ניטור של פרמטרים מערכתיים והבדיה המודינמית בעכברים

אקס ויוו זלוף כבד דרך וריד הפורטל בעכבר

זילוח מכונת כבד Normothermic Ex Vivo בעכבר

שיטה של ​​המגזרים הישירים Intra-כבדית משלוח באמצעות מודל קלאמפ עכברוש הכבד hilar

הלם Hemorrhagic בלתי מבוקר מעוצב באמצעות laceration הכבד בעכברים עם ניטור ההודינמי בזמן אמת

שחזור כלי דם בטכניקת השרוול בהשתלת כבד אורתוטופית בעכבר

שיטה של המגזרים הישירים Intra-כבדית משלוח באמצעות מודל קלאמפ עכברוש הכבד hilar