Name: pancreatic duct infusion: an effective and selective method of drug and viral delivery
Uploaded: 2021-09-30T13:00:00
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Les auteurs n’ont aucune reconnaissance. Le financement a été reçu de la Commission de la fondation de la santé et de la planification familiale de la province du Zhejiang (subvention 20146242) et de la Fondation du Bureau des sciences et de la technologie de Wenzhou (subvention Y20140248).

Toutes les expériences sur les animaux ont été approuvées par le Comité de recherche et de soins des animaux de l’Hôpital pour enfants de Pittsburgh et le Comité institutionnel de soins et d’utilisation des animaux de l’Université de Pittsburgh.
1. Préparation préopératoire
<ol><li>Administrer l’isoflurane inhalé (1 à 3 % pour l’entretien et jusqu’à 5 % pour l’induction) par l’intermédiaire d’un cône nasal à un niveau anesthésique approprié. Surveiller l?...

<ol>
	<li>Gittes, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+biology+of+the+pancreas:+a+comprehensive+review.">Developmental biology of the pancreas: a comprehensive review.</a> Dev Biol. 326 (1), 4-35 (2009).</li><li>Gu, G., Dubauskaite, J., Melton, 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=Direct+evidence+for+the+pancreatic+lineage:+NGN3++cells+are+islet+progenitors+and+are+distinct+from+duct+progenitors.">Direct evidence for the pancreatic lineage: NGN3+ cells are islet progenitors and are distinct from duct progenitors.</a> Development. 129 (10), 2447-2457 (2002).</li><li>Weinberg, N., Ouziel-Yahalom, L., Knoller, S., Efrat, S., Dor, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lineage+tracing+evidence+for+in+vitro+dedifferentiation+but+rare+proliferation+of+mouse+pancreatic+beta-cells.">Lineage tracing evidence for in vitro dedifferentiation but rare proliferation of mouse pancreatic beta-cells.</a> Diabetes. 56 (5), 1299-1304 (2007).</li><li>Raper, S. E., DeMatteo, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenovirus-mediated+in+vivo+gene+transfer+and+expression+in+normal+rat+pancreas.">Adenovirus-mediated in vivo gene transfer and expression in normal rat pancreas.</a> Pancreas. 12 (4), 401-410 (1996).</li><li>Xiao, X., 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=Pancreatic+cell+tracing,+lineage+tagging+and+targeted+genetic+manipulations+in+multiple+cell+types+using+pancreatic+ductal+infusion+of+adeno-associated+viral+vectors+and/or+cell-tagging+dyes.">Pancreatic cell tracing, lineage tagging and targeted genetic manipulations in multiple cell types using pancreatic ductal infusion of adeno-associated viral vectors and/or cell-tagging dyes.</a> Nat Protoc. 9 (12), 2719-2724 (2014).</li><li>Song, Z., 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=EGFR+signaling+regulates+beta+cell+proliferation+in+adult+mice.">EGFR signaling regulates beta cell proliferation in adult mice.</a> J Biol Chem. 291 (43), (2016).</li><li>Xiao, X., 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=M2+macrophages+promote+beta-cell+proliferation+by+up-regulation+of+SMAD7.">M2 macrophages promote beta-cell proliferation by up-regulation of SMAD7.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 111 (13), E1211-E1220 (2014).</li><li>Laukkarinen, J. M., Van Acker, G. J., Weiss, E. R., Steer, M. L., Perides, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mouse+model+of+acute+biliary+pancreatitis+induced+by+retrograde+pancreatic+duct+infusion+of+Na-taurocholate.">A mouse model of acute biliary pancreatitis induced by retrograde pancreatic duct infusion of Na-taurocholate.</a> Gut. 56 (11), 1590-1598 (2007).</li><li>Lichtenstein, A., 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=Acute+lung+injury+in+two+experimental+models+of+acute+pancreatitis:+infusion+of+saline+or+sodium+taurocholate+into+the+pancreatic+duct.">Acute lung injury in two experimental models of acute pancreatitis: infusion of saline or sodium taurocholate into the pancreatic duct.</a> Crit Care Med. 28 (5), 1497-1502 (2000).</li><li>Perides, G., van Acker, G. J., Laukkarinen, J. M., Steer, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+acute+biliary+pancreatitis+induced+by+retrograde+infusion+of+bile+acids+into+the+mouse+pancreatic+duct.">Experimental acute biliary pancreatitis induced by retrograde infusion of bile acids into the mouse pancreatic duct.</a> Nat Protoc. 5 (2), 335-341 (2010).</li><li>Guo, P., 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=Specific+transduction+and+labeling+of+pancreatic+ducts+by+targeted+recombinant+viral+infusion+into+mouse+pancreatic+ducts.">Specific transduction and labeling of pancreatic ducts by targeted recombinant viral infusion into mouse pancreatic ducts.</a> Lab Invest. 93 (11), 1241-1253 (2013).</li><li>Xiao, X., 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=Neurogenin3+activation+is+not+sufficient+to+direct+duct-to-beta+cell+transdifferentiation+in+the+adult+pancreas.">Neurogenin3 activation is not sufficient to direct duct-to-beta cell transdifferentiation in the adult pancreas.</a> J Biol Chem. 288 (35), 25297-25308 (2013).</li></ol>

Ce travail décrit en détail la méthodologie derrière la perfusion de canal pancréatique, un modèle murin efficace pour l’administration de gènes et d’autres molécules spécifiquement et efficacement au pancréas. L’ambiguïté dans les détails de la procédure entre les différents groupes a mis en évidence la nécessité d’un protocole normalisé8,9,10.
Il y a plusieurs étapes crit...

Le pancréas est un organe bifonctionnel, avec des composants endocriniens et exocrines. Un certain nombre de pathologies peuvent affecter le pancréas, y compris le diabète, la pancréatite et le cancer du pancréas1. Ces trois maladies marquent des domaines d’étude actifs, non seulement pour développer un traitement immédiat, mais aussi pour mieux comprendre leur physiopathologie.
Une méthode d’administration thérapeutique ciblée serait bénéfique. Nous avons développé une technique de perfusion de canal pancréatique qui est une méthode efficace et sélective pour l’administration de médicaments et de virus aux cellules pancréatiques. Dans ce modèle, le canal pancréatique est canulé sélectivement et le canal biliaire commun est obstrué, ce qui permet une livraison exclusive au pancréas.
Cette technique peut permettre le traçage de la lignée de types cellulaires spécifiques pour élucider davantage les voies de développement importantes pour le développement pancréatique et la pathologie2,3. Différents promoteurs dans les vecteurs viraux permettent le ciblage spécifique des lignées cellulaires et l’introduction de gènes dans ces lignées cellulaires4,5. Ce travail démontre l’expression d’une protéine fluorescente verte (GFP) dans le pancréas après la perfusion par canal pancréatique d’un vecteur viral exprimant la GFP par rapport à une chirurgie simulée.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="762">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:288px;">Mice (25-30g, 8-12 weeks old)</td>
			<td style="width:171px;">Jackson Laboratory</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:288px;">Ketofen</td>
			<td style="width:171px;">Henry Schein Inc.</td>
			<td style="width:137px;">5487</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:288px;">Ethanol (70%)</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:137px;">34923</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:288px;">Sterile Saline Solution</td>
			<td style="width:171px;">Baxter Healthcare Corp.</td>
			<td style="width:137px;">2B-13-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Protective Equipment</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Hair Removal Product</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td>Nair or trimmer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:288px;">Gauze Pads 2in x 2in</td>
			<td style="width:171px;">Fisher Healthcare</td>
			<td style="width:137px;">22-362-178</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:288px;">Needles (30.5G and 25G)</td>
			<td style="width:171px;">Becton Dicksinson and Co.</td>
			<td style="width:137px;">305106 and 305122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:288px;">Syringe for Ketofen and Saline</td>
			<td style="width:171px;">Becton Dicksinson and Co.</td>
			<td style="width:137px;">309657</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:288px;">Syringe for Pump</td>
			<td style="width:171px;">Henke Sass Wolf</td>
			<td style="width:137px;">4010.200V0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:288px;">Infusion Pump</td>
			<td style="width:171px;">Pump Systems Inc.</td>
			<td style="width:137px;">NE-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:288px;">Infusion Catheter</td>
			<td style="width:171px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:137px;">CMF31G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Curved Bulldog Clamps (2)</td>
			<td style="width:171px;">Roboz</td>
			<td style="width:137px;">RS-7439</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Arruga Forceps</td>
			<td style="width:171px;">Roboz</td>
			<td style="width:137px;">RS-5163</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Adson Forcep</td>
			<td style="width:171px;">Roboz</td>
			<td style="width:137px;">RS-5234</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:288px;">Needle Holder</td>
			<td style="width:171px;">Roboz</td>
			<td>RS-7882</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:288px;">Scissor</td>
			<td style="width:171px;">Roboz</td>
			<td>RS-5982</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:288px;">Cotton Tip Applicators</td>
			<td style="width:171px;">Physician Sales and Services</td>
			<td>22-9988</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Dissecting Microscope</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:288px;">Suture</td>
			<td style="width:171px;">Owens and Minor</td>
			<td>SXMD1B402</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

pancreatic duct infusion: an effective and selective method of drug and viral delivery

Le pancréas est un organe bifonctionnel avec des composants endocriniens et exocriniens. Un certain nombre de pathologies peuvent affecter le pancréas, y compris le diabète, la pancréatite et le cancer du pancréas. Ces trois maladies marquent des domaines d’étude actifs, non seulement pour développer un traitement immédiat, mais aussi pour mieux comprendre leur physiopathologie. Il existe peu d’outils pour approfondir ces domaines d’étude. La perfusion de canaux pancréatiques est une technique importante qui peut permettre le traçage de la lignée, l’introduction de gènes et le ciblage spécifique à la lignée cellulaire. La technique nécessite la dissection complexe de la deuxième partie du duodénum et de l’ampoule, suivie de l’occlusion du canal biliaire et de la canulation du canal pancréatique. Bien que la technique soit techniquement difficile au début, les applications sont myriades. L’ambiguïté des détails de la procédure entre les groupes a mis en évidence la nécessité d’un protocole standard. Ce travail décrit l’expression d’une protéine fluorescente verte (GFP) dans le pancréas après la perfusion par canal pancréatique d’un vecteur viral exprimant la GFP par rapport à une chirurgie simulée. La perfusion et donc l’expression est spécifique au pancréas, sans expression présente dans aucun autre type de tissu.

Avec de la pratique et une technique chirurgicale minutieuse, le taux de survie de ces souris devrait être supérieur à 95%. Une semaine après la perfusion, l’effet désiré devrait être évident dans le pancréas. Des souris âgées de 10 à 12 semaines ont été utilisées pour des perfusions de canal pancréatique. Ici, nous utilisons un virus adéno-associé de sérotype 8 (AAV8) avec un promoteur CMV pour exprimer la protéine fluorescente verte (GFP), par rapport à une chirur...

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

La perfusion de canaux pancréatiques est une technique importante qui peut permettre le traçage de la lignée, l’introduction de gènes et le ciblage spécifique à la lignée cellulaire. Une technique de perfusion de canal pancréatique pour l’administration de médicaments et de virus aux cellules pancréatiques est présentée ici.

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, ...

L’objectif global de cette procédure de perfusion de canal pancréatique est de permettre le traçage de la lignée, l’introduction de gènes et le ciblage spécifique de la lignée cellulaire dans le pancréas. Cette méthode pourrait aider à répondre à des questions clés sur les maladies affectant le pancréas, y compris la pancréatite chronique, le diabète et le cancer du pancréas. Pour commencer, placez une souris anesthésiée sous un microscope à dissection afin que son abdomen soit positionné au centre du champ de vision.Immobilisez l’animal avec un ruban chirurgical, puis appliquez une pommade ophtalmique sur ses yeux pour les empêcher de sécher. Ensuite, couvrez l’abdomen de la souris avec une épaisse couche de crème dépilatoire. Et après environ trois minutes, essuyez doucement la crème avec de la gaze imbibée d’éthanol à 70% pour enlever tous les poils.Enfin, essuyez la peau avec de l’éthanol à 70%, suivi d’une solution d’iodure de povidone à 10% pour éliminer tout contaminant et désinfecter la peau. Pour commencer la chirurgie, créez avec un scalpel une incision cutanée médiane s’étendant du processus xiphoïde à l’ombilic. Ensuite, à l’aide de pinces Adson, soulevez le péritoine et faites avec des ciseaux un petit trou médian.Dilatez la coupe le long de la ligne médiane du péritoine afin que sa longueur soit égale à la longueur de l’incision cutanée. Ensuite, utilisez des rétracteurs contondants pour tirer le foie vers le haut et après avoir exposé le canal biliaire commun, serrez-le avec une pince vasculaire de bouledogue incurvée. Identifiez le duodénum et avec la pince Arruga, retirez-le caudalement pour afficher la papille visible comme une tache blanche sur la surface antérieure de la deuxième partie du duodénum.Pour identifier le canal pancréatique, retirez le duodénum caudalement, puis positionnez une aiguille de calibre 30-1/5 tangentiellement au duodénum et faites une ponction sur sa paroi qui fait directement face à la papille. Pour infuser la solution, introduisez le cathéter connecté à une pompe à perfusion à travers la duodénotomie créée et faites-le glisser le long du conduit jusqu’à ce qu’il soit visible dans le vaisseau, mais n’atteigne pas plus d’un centimètre pour éviter de contourner les affluents canalaires mineurs. Immobilisez le cathéter en le serrant avec une deuxième pince vasculaire bulldog incurvée.Allumez ensuite la pompe pour initier l’infusion de 150 microlitres de la solution dans le conduit. Ensuite, injectez au péritoine de la souris environ 1,5 millilitre de solution saline pour éviter toute perte de volume infusé, puis couvrez l’intestin exposé avec une gaze humidifiée pour éviter la dessiccation. Une fois la perfusion terminée, relâchez le cathéter immobilisé et, à l’aide de la pince bulldog, retirez-le doucement du canal pancréatique.Relâchez ensuite la pince du canal biliaire commun. Fermez le péritoine et la peau en les suturent continuellement en une seule couche et administrez la première des deux doses d’analgésique, dont la seconde sera administrée le lendemain. Ensuite, retournez la souris dans une cage placée sous une lampe chauffante et fournissez à l’animal de la nourriture et de l’eau ad libitum.Observez la souris jusqu’à ce qu’elle ait retrouvé une conscience suffisante se manifestant par une position sternale. Sept jours après la chirurgie, l’accise du pancréas animal euthanasié ainsi que de la rate, du foie et du duodénum servant de témoins. Immergez l’ensemble des tissus isolés dans une solution de paraformaldéhyde à 4% et fixez-les à quatre degrés Celsius pendant la nuit.Une fois les tissus fixés, la cryo protège les échantillons en les trempant dans une solution de saccharose à 30% à quatre degrés Celsius pendant la nuit. Après une cryoprotection pendant la nuit, congelez les échantillons dans de l’azote liquide et, à l’aide d’un microtome, coupez des coupes de tissus à six micromètres. Enfin, imagez les sections sous un microscope fluorescent.Voici des images microscopiques de sections de pancréas excisées de souris sept jours après une chirurgie simulée et une perfusion d’AAV8 portant le gène GFP par canal pancréatique. Le foie, la rate et le duodénum isolés de la souris perfusée avec AAV8 n’ont montré aucun signal GFP tandis que le pancréas a révélé une expression proéminente de GFP, confirmant l’administration spécifique du virus par le pancréas après la perfusion du canal pancréatique. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en 10 minutes lorsqu’elle est effectuée correctement.Lors de cette procédure, il est très important d’effectuer une dissection minutieuse et de faire la duodénotomie la plus petite possible pour l’introduction du cathéter. Après son développement, la technique a ouvert la voie aux chercheurs qui étudient le pancréas pour étudier un certain nombre de pathologies qui affectent l’organe, y compris la pancréatite chronique, le diabète et le cancer du pancréas chez les rongeurs et les modèles animaux plus grands. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une très bonne compréhension de la façon d’infuser efficacement et sélectivement le canal pancréatique.

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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 ...

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Despite some anatomical and physiological differences, mouse models continue to be an essential tool for studying human lung disease. Bleomycin toxicity ...

Modeling and Simulations of Olfactory Drug Delivery with Passive and Active Controls of Nasally Inhaled Pharmaceutical Aerosols

Modélisation et simulations de Olfactive Drug Delivery avec les contrôles passifs et actifs de inhalés par voie nasale pharmaceutiques Aérosols

There are many advantages of direct nose-to-brain drug delivery in the treatment of neurological disorders. However, its application is limited by the ...

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Drug-sommeil induit par endoscopie (DISE) avec Target Infusion contrôlée (TCI) et analyse bispectral en apnée obstructive du sommeil

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