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进行离体灌注啮齿动物肝脏实验时的重要注意事项

12 8月 2019

多年来,离体灌注啮齿动物肝脏 (IPRL) 模型一直用于研究肝脏生理学和病理生理学。Claude Bernard 于 1855 年首次报道了这一技术,该技术当前在一系列应用领域仍然是一种可靠且广泛使用的再灌注模型,例如:

  • 肝脏作用研究
  • 肝脏与胰岛素和激素调节的关系
  • 肝损伤评估
  • 肝脏保存和移植研究
  • 肝病研究:肝炎、肝硬化、肝癌、肝功能衰竭

因此,如果您有兴趣在实验室中使用 IPRL 模型,或者只是想了解更多有关该技术的信息,请在使用我们的离体灌注啮齿动物肝脏基础系统之一进行离体灌注肝脏实验之前阅读我们制定的注意事项简要指南。

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标准化 IPRL 设置(大鼠模型)

1. 灌注类型和容积

在选择 IPRL 系统中使用的再灌注介质时,需要考虑一些事项。理想情况下,灌注液将模拟血液的作用,为肝脏提供氧气和能量,以及“清除”任何不需要的废物。

大多数灌注液应具有缓冲能力、能量来源、渗透压能力和携氧能力。

用于 IPRL 标本的优选灌注溶液是 不含白蛋白的 Krebs–Henseleit 缓冲液,含有 10 mM 葡萄糖作为能量来源,碳酸氢盐-二氧化碳作为缓冲剂。由于它是不含蛋白质的灌注液,一些人可能会选择添加牛血清白蛋白以增加灌注液的渗透压,使其更接近生理水平,然而,已经证明它在再灌注过程中会引发起泡问题,并且可能对肝细胞造成潜在损伤。

灌注液的容积也会影响灌注液成分的浓度。大多数容积范围为 150-500 cm3,具体取决于灌注回路。虽然似乎没有“库存标准”容积可供使用,但值得花时间考虑,因为更大的容积可能会影响您欲在灌注液中测量的成分的检测限。

 

2. 灌注压力和流量

灌注压力和流量通常取决于灌注类型。典型标准技术包括门静脉(入口)、腔静脉或肝上下腔静脉(出口)单管灌注,压力维持在 ~15 mmHg ,灌注流量为 3 mL/min/g 肝重 (对于重 250-300 g 的大鼠肝脏)。同时,通过胆管插管提取胆汁样本。

专业提示: 流量 不应超过 5ml/min/g 肝重,否则可能会有损伤窦状内皮细胞的风险。另一方面,如果压力太低,肝脏的大部分区域可能无法正常灌注。

一些设置可能涉及肝脏的双重灌注;灌注门静脉和肝/腹腔动脉。这项技术在观察胆汁流动和输送以及研究肝血供时非常有用。

IPRL 系统的压力和流量可以使用 压力传感器 (包括在 仪器中)和 离体肝容积流量套件 (采用套管式或夹式Transonic 流量传感器)轻松监测。如果需要,还可以单独购买更高分辨率的压力传感器。

 

3. 灌注温度

对于 IPRL 设置,务必将灌注液保持在生理温度 (37°C),因为即使微小偏差也会对肝脏产生重大影响,最终影响实验结果。

我们的 离体灌注温度 & pH 套件 是保持回路中最佳温度的完美解决方案。 T-type Pod(T 型温度 Pod)T 型植入式热电偶探头 (IT-18)连续监测灌注液的温度,而 Radnoti 热循环器/浴槽 加热并保持灌注液温度。

专业提示: 通过测量流入点的温度,可以避免温度探针对肝实质造成潜在性损伤。

4. 灌注持续时间和 pH 值

请记住,随着时间推移,灌注液的 H+ 缓冲能力和能量来源将会减少。如果不加以校正,由于无氧糖酵解和溶解酶的渗漏,灌注液将变为酸性,从而损伤肝脏。

使用我们的 离体灌注温度和 pH 套件 ,您可以在我们的分析软件 LabChart中监测灌注液的 pH 值,并在整个实验过程中获得灌注液“质量”指示。

 

5. 氧合作用

离体肝脏氧合不足将导致无氧糖酵解和细胞内酸中毒 - 损伤肝脏组织。典型的 IPRL 装置将使用加氧器(95% 氧气和 5% 二氧化碳)在 >500 mmHg 下维持灌注液的持续氧合。

随后,灌注液以 3 ml/min/g 肝重的速率在肝脏中循环(如上所述),确保肝实质中氧分子的净供给充足,防止损伤组织。

可以使用我们的 离体灌注 O2 & CO2 套件测量 KHB 灌注液中溶解的 O2 和 CO2 量,该套件可轻松连接到我们的 离体灌注肝脏系统。


 

我们的 IPRL 解决方案:

离体灌注啮齿动物肝脏基础系统
一种用于灌注离体啮齿动物肝脏以维持其肝功能的玻璃仪器基础系统。它具有用于数据收集和分析的采集硬件和软件,包括压力、流量和温度。

Isolated Perfused Rodent Liver Foundation System

Radnoti 离体啮齿动物肝脏/肾脏仪器
已经有 PowerLabLabChart了吗?那么这就是您的解决方案!一种设计用于维持离体啮齿动物(小鼠或大鼠)肝脏或肾脏标本功能的玻璃仪器,并在灌注回路中测量多达两个灌注压力。

Radnoti isolated Rodent Liver/Kidney Apparatus

添加套件和配件(单独购买):

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参考文献

Bessems M et al. 2006, The isolated perfused rat liver: standardization of a time-honoured model, Laboratory Animals.

Daughaday WH et al. 1976, The Effects of Insulin and Growth Hormone on the Release of Somatomedin by the Isolated Rat Liver, Endocrinology.

Jaeschke H, Smith CV & Mitchell JR 1988, Reactive oxygen species during ischemia-reflow injury in isolated perfused rat liver, The Journal of Clinical Investigation.

Mehvar R & Zhang X 2002, Development and Application of an Isolated Perfused Rat Liver Model to Study Stimulation and Inhibition of Tumor Necrosis Factor-α Production ex Vivo, Pharmaceutical Research.

Parasrampuria R & Mehvar R 2010, Dose-Dependent Inhibition of Transporter-Mediated Hepatic Uptake and Biliary Excretion of Methotrexate by Cyclosporine A in an Isolated Perfused Rat Liver Model, Journal Of Pharmaceutical Sciences.

By Mel Knottenbelt

Scientific Writer

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