Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

مورين كولوستومي القاصي نموذجا مورين لالتهاب القولون تسريب البشرية، التهاب القولون الليمفاوي غالباً في الجزء القولون مستبعدة من مجرى البراز.

Abstract

تسريب التهاب القولون (DC) حالة سريرية متكررة التي تحدث في المرضى مع قطاعات الأمعاء مستبعدة من مجرى البراز نتيجة تحويل انتيروستومي. مسببات هذا المرض ما زال غير محددة، لكن يبدو أن تختلف عن تلك الأمراض الكلاسيكية التهاب الأمعاء مثل مرض كرون والتهاب القولون التقرحي. البحوث الرامية إلى فك الآليات الفيزيولوجية المرضية التي تؤدي إلى تطور هذا المرض تعطلت بعدم وجود نموذج مورين مناسب. ينشئ هذا البروتوكول نموذج مورين من العاصمة التي تسهل دراسة دور النظام المناعي وتفاعله مع ميكروبيومي في وضع DC. في هذا النموذج باستخدام الحيوانات C57BL/6، تستبعد الأجزاء البعيدة من القولون من تيار البراز بإنشاء كولوستومي القاصي وأحداث تنمية خفيفة إلى معتدلة التهاب في قطاعات الأمعاء المستبعدة واستنساخ الآفات السمة المميزة للإنسان العاصمة مع استجابة التهابات الجهازية معتدلة. على النقيض من نموذج الفئران، تتوفر عدد كبير من نماذج مورين معدلة وراثيا على خلفية C57BL/6. المزيج من هذه الحيوانات مع نموذجنا يسمح الأدوار المحتملة للفرد السيتوكينات أو المستقطبات أو مستقبلات الجزيئات النشطة بيولوجيا (مثلاً، انترلوكين (إيل)-17؛ IL-10، تشيموكيني CXCL13، ومستقبلات تشيموكيني CXCR5 و CCR7، ومستقبلات سفينجوسيني-1-فوسفات 4) إلى تقييم في الآلية المرضية للعاصمة. توافر سلالات الماوس كونجينيك على خلفية C57BL/6 يسهل إلى حد كبير نقل التجارب تحديد دور كل من أنواع الخلايا المتميزة المشاركة في المسببات للعاصمة. وأخيراً، يقدم النموذج الفرصة لتقييم تأثيرات التدخلات المحلية (مثلاً، تعديل ميكروبيومي المحلية أو العلاج للالتهابات المحلية) على حصانة المخاطي في قطاعات الأمعاء المتضررة وغير المتضررة وفي التوازن المناعي الجهازية.

Introduction

في السنوات الأخيرة، عدد كبير من الكيانات غير المعدية التهاب القولون مختلفة من أمراض التهاب الأمعاء الكلاسيكية (إيبدس؛ أي.، المرض أو التهاب القولون التقرحي كرون) اتسمت سريرياً وهيستوباثولوجيكالي في البشر. الآليات الفيزيولوجية المرضية التي تؤدي إلى تطوير هذه أشكال التهاب القولون هي ليست مفهومة تماما جزئيا لأن المناسبة نماذج حيوانية نادرة. تسريب التهاب القولون واحد من هذه الكيانات وصف مؤخرا. على الرغم من أن المصطلح أطلق في عام 1980 من Glotzer1، وصف الأولى النمط الظاهري مماثلة قدمت في عام 1972 مورسون2. تطور المرض في 50% إلى 91% مرضى مع تحويل انتيروستومي، وتتفاوت شدته السريرية3،4. ونظرا للإصابة السنوية بحوالي 000 120 مريض كولوستومي في الولايات المتحدة الأمريكية، يشكل هذا الكيان المرض مشكلة صحية هامة.

وكان الهدف العام المتمثل في وضع هذا البروتوكول تقديم نموذج DC مورين التي تعتمد على الزناد التهاب القولون مشابهة للتي تشهدها العاصمة البشرية وأن يستنسخ الميزات نسيجية الأولية للأمراض البشرية. خلافا لنماذج أخرى مورين التهاب القولون، التهاب القولون التعريفي في نموذجنا لا تتطلب الحيوانات المحورة وراثيا (مثلالفئران المعدلة وراثيا إيل-7، N-كادهيرين الفئران السلبية السائدة أو الفئران-/- TGFβ)، التطبيق كيميائيا غضب من المواد (مثلاً, ديكستران كبريتات الصوديوم (DSS)-التهاب القولون المستحث، أو حامض السلفونيك ترينيتروبينزيني (تنبس)-التي يسببها التهاب القولون)، أو نقل السكان خلية معينة في الفئران القصور المناعي (كما هو الحال في نقلعالية CD45RB نموذج لالتهاب القولون) (استعراض، انظر5). خلافا لنماذج أخرى، المناعي سليمة لنموذجنا DC يسمح تقييم الآلية المناعية التي تشارك في تطوير العاصمة. الحد التهاب الغشاء المخاطي للجزء المتعلق بالامعاء المستبعدة يسمح تقييم انعكاساتها على حصانة المخاطي في أجزاء أخرى من الجهاز الهضمي، في التوازن المناعي في المقصورات الأخرى محصنة من الأمعاء (مثلاً ، بير في بقع والغدد الليمفاوية ميسينتيريالي)، وفي التوازن المناعي في الحي كامل. وأخيراً، لدينا نموذج يشكل أداة مناسبة للتحقيق في آليات السيطرة المحلية المحفزات الالتهابات الناشئة عن التغيرات في البيئة المحلية العادية لكلا ميكروبيومي المحلية، فضلا عن المستضدات غير معروف.

Protocol

جميع الأساليب الموصوفة هنا أقرتها السلطة الحكومية البيطرية (لانديسامت für لاندويرتشافت und لبينسميتيلسيتشيرهيت مصائد الأسماك مكلينبيرج-فوربوميرن، (ﻷلف M-V)).

1-قبل الجراحة الرعاية وإعداد الحيوانات

  1. لدى وصوله إلى مرفق الحيوانية، تقسيم الحيوانات (C57Bl/6) إلى مجموعات ذات حجم مماثل، قفص كل مجموعة معا، وإبقاء المجموعات ثابتة طوال هذه التجارب.
    ملاحظة: استخدام الحيوانات من نفس الجنس. تم الحصول على النتائج المذكورة مع الفئران الذكور.
    ملاحظة: إذا تم استخدام الحيوانات الذكور، مجموعات قفص بدءاً معا عندما تكون 7 أسابيع عمر حيث أنه يمكن إنشاء تسلسل هرمي، وبالتالي تقليل مخاطر السلوك العدواني خلال التجارب.
  2. أسبوع واحد على الأقل قبل الجراحة، قم بالتبديل إلى بالطاقة عالية (> 14 مللي جول/كغ)، ونسبة عالية من البروتين (> 20%) الأعلاف التي تحتوي على جميع العناصر النزرة الأساسية والفيتامينات (لمزيد من التفاصيل، انظر قائمة المواد).
    ملاحظة: أؤكد لجميع الفئران وزنها على الأقل 25 ز عندما يتم إجراء عملية جراحية.
  3. حمل التخدير والتسكين بالحقن داخل الكيتامين (القائمة 87 مغ/كغ) وهيدروكلوريد إكسيلازيني (القائمة 13 مغ/كغ). انتظر حتى تتسامح الفأرة الميكانيكية التحفيز، مثل الملعب أخمص القدمين، دون استجابة المحرك.
  4. تأمين الماوس ناركوتيزيد مع الأشرطة في موقف ضعيف في موضعها حرارة وضع مكتب العملية، وضمان تحديد المواقع أثناء عملية مستقرة وتجنب خسائر ساحقة من حرارة الجسم.
    ملاحظة: يجب أن يكون موضعها الحرارة درجة حرارة سطحية من 36 درجة مئوية إلى 40 درجة مئوية؛ يجب أن تكون درجة حرارة الغرفة التشغيل 21 درجة مئوية.

2-القاصي كولوستومي العملية

  1. حلق شعر البطن. قبل البدء بعملية جراحية، تطهير الحقل العملية ثلاث مرات باستخدام الكحول 70% وإيودوفور. ثني الميدانية العملية لضمان ظروف معقمة.
  2. القيام فتح البطن 15 ملم وسيط قبل إينسيسينج عضلات البطن والصفاق على طول ينيا ألبا، وبالتالي التقليل إلى أدنى حد من فقدان الدم.
  3. استخدام الملقط أتروماتيك دبغي اثنين، بعناية سحب الأعور والمحطة الطرفية الدقاق، وتصاعدي والقولون عرضية من التجويف الصفاقى.
    ملاحظة: كن حذراً تحد بشكل صارم التلاعب الميكانيكية للامعاء لمنع الإصابة بهياكل المساريقي العلوي.
  4. تحديد القطب سيكل وتصاعدي القولون والأمعاء (الأرقام 1a و 1b).
    ملاحظة: تحديد الهوية الصحيحة من القولون تصاعدي شرطا أساسيا للموضع الصحيح كولوستومي. في الحالات التي يكون فيها تشريح منطقة اللفائفيه غامضة، يحدد وجود البقع في بييير الأمعاء، ووجود البراز شكلت يميز القولون.
  5. استخدم مسطرة لتحديد موقف كولوستومي مستقبلا. ينبغي أن توضع 20 مم القاصي الصمام اللفائفيه كولوستومي البعيدة.
  6. جعل شق 3 مم ثانية في جدار البطن في الربع الأيمن العلوي. سحب الجزء القولون التي سبق تحديدها من خلال هذا الشق لتشكيل حلقة، مع الحرص على عدم تشويه في الحلقة.
  7. تمرير بعناية قنية رابعا 22-قياس مرونة من خلال ميسوكولون. الحرص على عدم إتلاف هياكل الأوعية الدموية المساريقي العلوي.
  8. عودة الأمعاء إلى التجويف الصفاقى.
  9. إصلاح طرفي أنبوب مرن للجلد باستخدام غرز بسيطة وخياطة ريسوربابل (مثلاً، بوليجلاكتين 910 أو بوليفيل 4-0 1/2 (ج)).
  10. قبل إغلاق فتح البطن، تؤدي السوائل الإنعاش باستخدام حقن المحلول الملحي 0.9% 0.5 مل داخل.
  11. إغلاق الصفاق وطبقة العضلات مع خياطة مستمر استخدام خياطة ريسوربابل (مثلاً، بوليجلاكتين 910 أو بوليفيل 4-0 1/2 (ج)). إغلاق الجلد بخياطة مستمرة استخدام خياطة ريسوربابل (على سبيل المثال، بوليجلاكتين 910 أو بوليفيل 4-0 1/2 (ج)).
  12. فتح حلقة القولون اكستيريوريزيد بأداء ترانسيكشن المجموع فرعي استخدام مقص ما يرام. تجنب كل ضرر مساريق. لا قطاع القولون تماما.
  13. إصلاح كل افتتاح كولوستومي باستخدام ثلاث غرز كامل-سمك واحد للصفاق والجلد استخدام مونوفيل، وخياطة قابلة للامتصاص (مثلاً، بوليديوكسانوني أو مونوفيل 6-0 3/8s). حلقة الزبائ، الذي نهاية-كولوستومي وظيفية، وحلقة ناقل، وناسور الأغشية المخاطية، يفصل بوضوح في هذه المرحلة (الشكل 1 ج).
    ملاحظة: يجب أن يكون وقت العملية أقل من 20 دقيقة للحد من الخسائر الحرارية والسوائل.
  14. بعد الانتهاء من الجراحة، وتطهير الأدوات استخدام حل خالية من ألدهيد تطهير في حمام الموجات فوق الصوتية وفقا لتعليمات الشركة المصنعة.

3-الشام العملية (كولوتومي)

  1. نفذ الخطوات 1.1. من خلال 2.4.
  2. استخدم مسطرة لتحديد موضع كولوتومي المستقبل. يجب أن ترحل إلى كولوتومي نفس المسافة من الصمام اللفائفيه كولوستومي في المجموعة التجريبية.
  3. فتح القولون على الأقل ثلثي محيط استخدام مقص جيد.
  4. إغلاق كولوتومي مع طبقة واحدة، توقف كامل-سمك خياطة استخدام مونوفيل، وخياطة قابلة للامتصاص (مثلاً، بوليديوكسانوني، مونوفيل 6-0 3/8s).
    ملاحظة: يجب أن يكون وقت العملية أقل من عشرين دقيقة على جراح جربت، الحد من الخسائر الحرارية والسوائل.
  5. نفذ الخطوات 2.10. ، 2.11. و 2.14.

4-بعد العملية الجراحية الرعاية

  1. إرجاع الحيوانات إلى اقفاصها. توفير مناخ جيد خفف من 37 درجة مئوية (مثلاً، مع مصباح الأشعة تحت حمراء) حتى الفئران مستيقظا تماما. وبعد ذلك، الحفاظ على الفئران في بيئة تنظيم درجة الحرارة والرطوبة (21 درجة مئوية؛ 30% ± 10% رطوبة نسبية). السماح بحرية الوصول إلى الغذاء ومياه الشرب. لتسهيل امتصاص السوائل، توفير العلف الحيواني إضافية غارقة في المياه.
  2. بدء التسكين بعد العملية الجراحية عن طريق حقن البوبرينورفين وزن الجسم 0.1 مغ/كغ الليبي عند الحيوانات تظهر استجابة للتحفيز الميكانيكي. كن حذراً لتجنب هبوط في التنفس.
  3. الملحق مياه الشرب مع ترامادول 1 ملغ/مل لاستمرار المسكنات خلال الأسبوع الأول بعد العملية الجراحية.
  4. للتعويض عن انخفاض كمية السائل نظراً لانخفاض التنقل، وتوفير "منصة متينة تشرب" في القفص خلال الأسبوع الأول بعد العملية الجراحية.
  5. وزن الحيوانات وسلوك الحيوانات نقاط يوميا خلال الأسبوع الأول، كل يوم الثاني خلال الفترة المتبقية الشهر الأول، وفي كل يوم الثالث خلال الشهر الثاني باستخدام درجة شدة المرض الموصوفة في كلينورت et al. 6.

النتائج

جراحة هو جيد التحمل في المجموعات الشام (كولوتومي) والتجريبية (كولوستومي) على حد سواء. الوفيات المحيطة بالجراحة يجب إلا تتجاوز 10% عندما يتم بشكل صحيح تنفيذ إدارة الجراحة والمحيطة بالجراحة. في الأسبوع الأول بعد الجراحة، يعتبر فقدان الوزن الكبير في كلتا المجموعتين التجريبي?...

Discussion

نموذج مورين من العاصمة التي عرضت في هذا البروتوكول موثوق يستنسخ نسيجية ملامح العاصمة البشرية (مثلاً، و حيثياته تطوير المسام اللمفاوية في submucosa قطاعات الأمعاء الملتهبة وسرداب تقصير، والتخفيضات في أرقام الخلية قدح). وبصرف النظر عن هذه الميزة، هذا النموذج هو الناجمة عن عامل المسبّ...

Disclosures

أن تعلن جميع المؤلفين أن لديهم لا تضارب في المصالح.

Acknowledgements

لا شيء

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Operation material
heat underlay, 6 wattThermoLux, Witte + Sutor GmbH461265
Ethanol 70% (with methylethylketon)Pharmacie of the University Hospital Greifswald
Wooden applicators, small cotton head onesided, wooden stick, 150 mm lengthCentramed GmbH, Germany8308370for disinfection of operation field
ScissorAesculap (BRAUN)BC064R
Atraumatic DeBakey forcepsAesculap (BRAUN)OC021R
Needle holderAesculap (BRAUN)BM012R
Vasofix Safety i.v. cannula 22GBraun Melsungen AG, Germany4268091S-01
VICRYL Plus 4-0 violet braided; V-5 17 m 1/2c; 70 cmETHICON, Inc.VCP994H
PDS II 6-0 monofil; V-18 13 mm 3/8c; 70 cmETHICON, Inc.Z991H
BD Plastipak 1 mL (Syringes with needle with sterile interior)BD Medical305501
Triacid-N (N-Dodecylpropan-1,3-diamin)ANTISEPTICA, Germany18824-01disinfection of surgical instruments in ultrasonic bath
Medications
ketamine 10%, 100 mg/mL (ketamine hydrochloride)selectavet, Dr. Otto Fischer GmbH9089.01.0087 mg/kg i.p.
Xylasel, 20 mg/mL (xylazine hydrochloride)selectavet, Dr. Otto Fischer GmbH400300.00.0013 mg/kg i.p.
NaCl 0.9%Braun Melsungen AG, Germany6697366.00.00
Buprenovet 0.3 mg/mL (buprenorphine)Bayer, GermanyPZN: 014988700.1 mg/kg s.c.
Tramal Drops, 100 mg/mL (tramadol hydrochloride)Grünenthal GmbH, Germany101168381 mg/mL drinking water
Ceftriaxon-saar 2 g (ceftriaxone) Cephasaar GmbH, GermanyPZN: 0884425225 mg/kg body weight i.p.
metronidazole 5 mg/mLBraun Melsungen AG, GermanyPZN: 0554351512.5 mg/kg body weight i.p.
Food
ssniff M-Z Ereichssniff, Germany V1184-3
Solid Drink Dehyprev Vit BIO, pouchesTripleATrading, the NetherlandsSDSHPV-75
Equipment
Nikon Eclipse Ci-LNikon Instruments Europe BV, Germanylight microscopy
VetScan HM 5 Abaxis, USA770-9000Veterinary hematology analyzer of 50 µl venous EDTA-blood
Bandelin SONOREX (Ultrasonic bath)Bandelin electronics, GermanyRK 100 Hdisinfection of surgical instruments
Software
NIS-Element BR4 softwareNikon Instruments Europe BV, Germany
GraphPad Prism Version 6GraphPad Software, Inc.

References

  1. Glotzer, D. J., Glick, M. E., Goldman, H. Proctitis and colitis following diversion of the fecal stream. Gastroenterology. 80, 438-441 (1981).
  2. Morson, B., Dawson, I. . Gastrointestinal Pathology. , (1972).
  3. Whelan, R. L., Abramson, D., Kim, D. S., Hashmi, H. F. Diversion colitis. A prospective study. Surg Endosc. 8, 19-24 (1994).
  4. Haas, P. A., Fox, T. A., Szilagy, E. J. Endoscopic examination of the colon and rectum distal to a colostomy. Am J Gastroenterol. 85, 850-854 (1990).
  5. Valatas, V., Bamias, G., Kolios, G. Experimental colitis models: Insights into the pathogenesis of inflammatory bowel disease and translational issues. Eur J Pharmacol. 759, 253-264 (2015).
  6. Kleinwort, A., Döring, P., Hackbarth, C., Heidecke, C. D., Schulze, T. Deviation of the Fecal Stream in Colonic Bowel Segments Results in Increased Numbers of Isolated Lymphoid Follicles in the Submucosal Compartment in a Novel Murine Model of Diversion Colitis. Biomed Res Int. 2017, 13 (2017).
  7. Tangjarukij, C., Navasumrit, P., Zelikoff, J. T., Ruchirawat, M. The effects of pyridoxine deficiency and supplementation on hematological profiles, lymphocyte function, and hepatic cytochrome P450 in B6C3F1 mice. J Immunotoxicol. 6, 147-160 (2009).
  8. Soave, O., Brand, C. D. Coprophagy in animals: a review. Cornell Vet. 81, 357-364 (1991).
  9. Ebino, K. Y., Yoshinaga, K., Suwa, T., Kuwabara, Y., Takahashi, K. W. Effects of prevention of coprophagy on pregnant mice--is coprophagy beneficial on a balanced diet. Jikken Dobutsu. 38, 245-252 (1989).
  10. Babickova, J., Tothova, L., Lengyelova, E., Bartonova, A., Hodosy, J., Gardlik, R., Celec, P. Sex Differences in Experimentally Induced Colitis in Mice: a Role for Estrogens. Inflammation. 38, 1996-2006 (2015).
  11. Lee, S. M., Kim, N., Son, H. J., Park, J. H., Nam, R. H., Ham, M. H., Choi, D., Sohn, S. H., Shin, E., Hwang, Y. J., et al. The Effect of Sex on the Azoxymethane/Dextran Sulfate Sodium-treated Mice Model of Colon Cancer. J Cancer Prev. 21, 271-278 (2016).
  12. Angele, M. K., Pratschke, S., Hubbard, W. J., Chaudry, I. H. Gender differences in sepsis: cardiovascular and immunological aspects. Virulence. 5, 12-19 (2013).
  13. Brown, R. Z. Social Behaviour, reproduction, and population changes in the house mouse (Mus musculus L). Eccological Monographs. 23, 788-795 (1953).
  14. Poole, T. B., Morgan, H. D. R. Differences in aggressive behaviour betweeen male mice (Mus musculus L.) in colonies of different sizes. Animal Behaviour. 21, 788-795 (1973).
  15. Pasquarelli, N., Voehringer, P., Henke, J., Ferger, B. Effect of a change in housing conditions on body weight, behavior and brain neurotransmitters in male C57BL/6J mice. Behav Brain Res. 333, 35-42 (2017).
  16. Langgartner, D., Foertsch, S., Fuchsl, A. M., Reber, S. O. Light and water are not simple conditions: fine tuning of animal housing in male C57BL/6 mice. Stress. 20, 10-18 (2017).
  17. Nicholson, A., Malcolm, R. D., Russ, P. L., Cough, K., Touma, C., Palme, R., Wiles, M. V. The response of C57BL/6J and BALB/cJ mice to increased housing density. J Am Assoc Lab Anim Sci. 48, 740-753 (2009).
  18. Buchler, G., Wos-Oxley, M. L., Smoczek, A., Zschemisch, N. H., Neumann, D., Pieper, D. H., Hedrich, H. J., Bleich, A. Strain-specific colitis susceptibility in IL10-deficient mice depends on complex gut microbiota-host interactions. Inflamm Bowel Dis. 18, 943-954 (2012).
  19. Nakanishi, M., Tazawa, H., Tsuchiya, N., Sugimura, T., Tanaka, T., Nakagama, H. Mouse strain differences in inflammatory responses of colonic mucosa induced by dextran sulfate sodium cause differential susceptibility to PhIP-induced large bowel carcinogenesis. Cancer Sci. 98, 1157-1163 (2007).
  20. Mahler, M., Bristol, I. J., Leiter, E. H., Workman, A. E., Birkenmeier, E. H., Elson, C. O., Sundberg, J. P. Differential susceptibility of inbred mouse strains to dextran sulfate sodium-induced colitis. Am J Physiol. 274, 544-551 (1998).
  21. Mekada, K., Abe, K., Murakami, A., Nakamura, S., Nakata, H., Moriwaki, K., Obata, Y., Yoshiki, A. Genetic differences among C57BL/6 substrains. Exp Anim. 58, 141-149 (2009).
  22. Sellers, R. S., Clifford, C. B., Treuting, P. M., Brayton, C. Immunological variation between inbred laboratory mouse strains: points to consider in phenotyping genetically immunomodified mice. Vet Pathol. 49, 32-43 (2012).
  23. Mills, C. D., Kincaid, K., Alt, J. M., Heilman, M. J., Hill, A. M. M-1/M-2 macrophages and the Th1/Th2 paradigm. J Immunol. 164, 6166-6173 (2000).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

137

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved