Name: the mesenteric lymph duct cannulated rat model: application to the assessment of intestinal lymphatic drug transport
Uploaded: 2015-03-06T13:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 17 s
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Funding from the Australian Research Council (ARC) and National Health and Medical Research Council (NHMRC) is gratefully acknowledged.

The authors have nothing to disclose.

Die Ratte Mesenteriallymphknoten Kanülierung Modell ermöglicht eine direkte Quantifizierung der Konzentration und Geschwindigkeit des Transports von verschiedenen Zellen und Molekülen (wie Lipide und Drogen) aus dem Darm in die Lymphe und die Änderungen an diesen, die als Reaktion auftreten, um von verschiedenen Substanzen in Frage (Ernährung Antigen, Drogen, Formulierungen etc.) 10,27 und Krankheiten (Krebs, Viren, Colitis, Insulinresistenz, etc.) 5-7. Die in Lymphknoten ges...

Lymph fließt aus dem Dünndarm über eine unidirektionale Prozess, die zu einem Einzel Lacteals die innerhalb jeder Dünndarmzotten 1 enthalten sind, stammt. Lacteals sind relativ durchlässig für Flüssigkeit, Makromoleküle und Zellen und Lymphbildung damit beginnt mit der Eingabe von diesen Faktoren Lacteals. Der anfängliche Lymphe in den Chylusgefässe fließt anschließend aus dem Darm über ein Netz von lymphatischen Mikrogefäße, Sammeln (afferenten) Lymphgefäße, eine Reihe von Mesenteriallymphknoten und letztlich den postKnoten (efferenten) Lymphgefäße. Innerhalb der Knoten geht Lymphe durch eine Reihe von Markhöhlen, wo Austausch mit Knoten resident Immunzellen sowie Material in die Knoten aus dem Blut stattfindet. Alle Lymphe aus dem Dünndarm fließt schließlich konvergiert in den ableitenden überlegen Mesenteriallymphknoten Kanal und anschließend die Cisterna chyli. Die Cisterna chyli speichert auch Lymphdrainage die Schwanz peripheren Geweben, intestinal, Leber- und Lendenwirbelsäule und schließt sich dem Brust Lymphe Kanal zusammen mit Lymphe aus dem Mediastinum und Schädel Teile des Körpers. Der thorakale Lymphe Kanal mündet Lymphknoten direkt in das venöse System an der Verbindungsstelle der linken Vena jugularis und subclavia. Das hier beschriebene Protokoll, das die Sammlung von Lymphe aus der überlegenen Mesenteriallymphknoten Kanal ermöglicht direkt, erleichtert so die Analyse der verschiedenen Faktoren im Transit direkt aus dem Darm in die systemische (allgemein) Kreislauf über die Darm Lymphsystem. Die wichtigsten physiologischen Funktionen der Darm lymphatische System zugeordnet sind, um eine Fluidgleichgewicht aufrechtzuerhalten, um Lipid und lipophilen Molekülabsorption zu erleichtern und die entsprechende Immunantworten 1 zu ermöglichen. Tumorzellen und Viren über die Darm Lymphgefäße 2-4 und wichtigsten Änderungen in den Lymphgefäßen treten in mehreren Entzündungs- und Stoffwechselerkrankungen 5-7 propagieren auch. Könnennulation der Mesenteriallymphknoten Kanal zu sammeln Lymphe in das Mesenterium ermöglicht eine Analyse der Hauptfluidströmung über die Darm Lymphgefäße sowie die Quantifizierung der Konzentration und der Transportgeschwindigkeit von verschiedenen Zellen und Moleküle. Änderungen in der Konzentration oder Transit dieser Faktoren in Reaktion auf verschiedene Herausforderungen (zB Diäten, Antigene, Medikamente) und in Krankheitsmodellen (zB Colitis, HIV, Diabetes) beurteilt werden kann. Während es unmöglich, jede lymph Komponente, die analysiert und verglichen werden können, hier ausführlich beschrieben ist, Mesenteriallymphknoten vereinfachend aus wässrigen, Lipid- und zellulären Phasen. Interessierenden Komponenten in der wässrigen Phase umfassen Peptide und Proteine, wie Antigene oder Tolerogene 8, Immunbotenstoffen wie Zytokinen und Mastzellmediatoren 9 und metabolische Mediatoren wie Inkretine 10. Die Zellfraktion des post-Knoten Mesenteriallymphknoten besteht fast vollständig (über 99%) der lymphocytes 11. Verschiedene Immunzellen (dendritische Zellen, Mastzellen, etc.) geben Sie die Vor-Knoten mesenterialen Lymphgefäße, bleiben aber innerhalb des Knotens 12. Wenn die Zellen in afferenten Lymphknoten von Interesse sind, ist es möglich, diese Zellen durch Entfernen des Mesenteriallymphknoten sammeln Knoten einige Tage vor der Kanülierung der Mesenteriallymphknoten Kanal 12. Auf diese Weise wird die zu- und abführenden Lymphbahnen direkt verbunden sind und die Lymphzellen in afferenten Lymphe passieren direkt in den Mesenteriallymphknoten Kanal. Die Transit-und Phänotyp der verschiedenen Immunzellen, die durch die Darm Lymphgefäße können so überprüft werden. Vielleicht die häufigste Ursache für das Sammeln Mesenteriallymphknoten bisher zitierten, jedoch ist die Darmverarbeitung, Absorption und den Transport von Nahrungslipiden und lipophile Moleküle 10 zu studieren. Nach Einnahme werden die Nahrungslipiden verdaut (beispielsweise aus Triglyceriden zu Fettsäuren und Monoglyceride, phospholipid Fettsäuren und Lysophospholipid und Cholesterinester zu Fettsäure und Cholesterin, etc.) und aus dem Darmlumen in kleine Mizellen und vesikuläre Strukturen durch die Zugabe von Amphiphilen von Gallen dispergiert (Phospholipide, Cholesterin und Gallensalze) und die Wirkung von Pankreasenzyme 10,13. Von hier aus werden sie in Enterozyten absorbiert. Ein Teil der absorbierten Komponenten werden erneut veresterte Triglyceride, Phospholipide und Cholesterinester in der absorptionsfähigen Zellen (Enterozyten) zu bilden. Diese Wieder verestert Lipide werden aus einer Kombination von exogen aufgenommen Lipidkomponenten und endogene Lipidkomponenten aus dem sezernierten Gallen, Schleimhautlipidpools oder intestinalen Blutversorgung 13 zusammengesetzt. Von hier werden die veresterten Lipide entweder innerhalb Enterozyten gespeichert oder in Darm Lipoproteine ​​(Chylomikronen, Lipoproteinen sehr niedriger Dichte (VLDL)), zusammen mit verschiedenen Apoproteine ​​und andere lipophile Moleküle (gebaut <em&gt; zB Vitamine) 10,13. Nach dem Austritt aus Enterozyten Lipoproteine ​​sind spezifisch aus dem Darm in den systemischen Kreislauf über den mesenterischen Lymphsystem transportiert, da die Darm Lacteals durchlässiger sind, ihre Eingabe über das Darm Blutkapillaren. Ein Anteil der absorbierten Lipidkomponenten sind ebenfalls aus dem Darm in die Blutkreislauf über die Blutkapillaren und Pfortader als einzelne, nicht-Lipoprotein-assoziierten transportiert Moleküle 14. Im Allgemeinen ist jedoch die Pfortader Transportweg nur ein wichtiger Akteur bei der Aufnahme von kurz- und mittelfristigen Kettenlänge Lipiden. Die Sammlung von Mesenteriallymphknoten ermöglicht somit die Bewertung der Transport von Lipoproteinen und zugehörige Komponenten (Lipide, lipophile Moleküle, apo-Proteine) aus dem Darm. Die Lipoproteine ​​können quantifiziert werden und dadurch mit dem Vorteil, dass Mesenteriallymphknoten Lipoproteine, sind im allgemeinen in einer nascenT-Zustand, da sie nicht ausführlich durch systemische Enzyme, wie Lipoproteinlipase 15 modifiziert. Während die Mesenteriallymphknoten kanülierte Ratten-Modell hat vielleicht historisch am besten unter zur Analyse von Lipid / Lipoprotein-Transport aus dem Darm beschrieben, ist ein Bereich der expandierenden Interesse die Rolle von Lymphgefäßen in den Transport von lipophilen Arzneimitteln, Prodrugs und andere Xenobiotika 13,16 das ist der Schwerpunkt des hier beschriebenen Modells. Lipophile Medikamente (im allgemeinen solche mit log P&gt; 5 und Löslichkeit in langkettigen Triglycerid&gt; 50 mg / g, obwohl Ausnahmen offensichtlich sind) 17,18, Prodrugs 19 und anderen Fremdstoffen 13,16 kann der Zugriff auf die Darm Lymphgefäße entweder passiv oder gewinnen aktiv die Integration in Darm-Lipoprotein Transportwege 19. Die Ratte Mesenteriallymphknoten Kanülierung Technik hat somit viele Anwendungen. Bollmann et al. Beschriebenen ersten einen technique die Mesenteriallymphknoten Kanal in Ratten 1948 20 kanülieren. Seitdem wurde eine Vielzahl von Variationen des Modells beschrieben. So kann beispielsweise auftreten, wenn die Sammlung Ratte ist mit verschiedenen Anästhetika 21,22 betäubt oder im bewussten Zustand zurückgehalten, während 15 oder frei beweglichen 23,24. (- 5 ml / h in der Regel 0) 25 Ratten unterschiedliche Rehydratationslösungen und andere Substanzen, wie Lipide und Arzneimittelformulierungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in den Magen, Darm oder parenteral verabreicht werden. In einigen Studien wurde die thorakale Lymphe Kanal anstatt Mesenteriallymphknoten Kanal Kanüle eingeführt, um den Transport vom Darm über die Lymphbahnen zu schätzen, obwohl dies Transit aus dem Dünndarm überschätzen, in Abhängigkeit von der Faktor von Interesse, da die Brust Lymphe Kanal empfängt auch Lymphe anderer Regionen 22,26. Lymph Kanülierung Modelle wurden auch in einigen anderen Spezies einschließlich Mäusen 15,27, Mini pi beschriebengs 12, Schafe 28,29, Schweine und Hunde 30 31. Allerdings ist der Rattenmodell der am weitesten und konsistent zitiert. Detaillierte Protokolle für die Kanülierung der Mesenteriallymphknoten Kanal gefolgt von Sammlung von Lymphe in bewusster 25 oder 22 narkotisierten Ratten und Mäusen 15,27 vorher veröffentlicht worden und der interessierte Leser wird auf diese Protokolle gerichtet. Dieses Protokoll ist die erste, die Technik in eine visualisierte Format zeigen. Die Lymphe kanülierten Ratten-Modell hat Vorteile gegenüber größeren Tiermodellen in Bezug auf die Kosten, die Leichtigkeit der Operation und ethische Erwägungen. Im Vergleich zum Maus-Modell, ist Mesenteriallymphknoten Kanülierung Chirurgie auch einfacher in der Ratte, obwohl die Maus-Modell ermöglicht genauere Untersuchungen in transgenen Tieren 27. Dennoch gibt es einige Einschränkungen des Rattenmodells, insbesondere mit Unterschieden in der Physiologie assoziiert werden können und die extrapolatIon zu anderen präklinischen und klinischen Situationen. Zum Beispiel bei der Ratte Gallenfluss konstant und unabhängig von der Nahrungsaufnahme während in höheren Arten Essen ist oder Lipide zu stimulieren Gallenfluss 32. Dies schafft Herausforderungen für den Erhalt Vertreter vor und nach dem Essen-Umgebungen in der Ratte, das, was in größeren Arten und Menschen gesehen zu reflektieren. Für den Wirkstofftransport Studien, können die größeren Arten auch bei der Beurteilung Lymphtransports nach der Verabreichung von realistischen menschlichen Dosis bildet 25 vorzuziehen. In einer aktuellen Studie wurden Lipidtransport im Mesenteriallymphknoten gefunden über Artgrenzen (Maus, Ratte, Hund) nach Verabreichung einer äquivalenten Masse und Art der Lipid, das ein gewisses Vertrauen in die Extrapolation Lipidtransport von Daten über Arten 27 liefert vergleichbar sein. Doch der Transport eines Modells lipophiles Arzneimittel, Halofantrin, in der Reihenfolge der Tiergröße (dh Hund&gt; Ratte&gt; Maus) eingestuft. Ein Skalierungsfaktor kann somit ex erforderlichtrapolate lymphatischen Medikamententransportdaten von der Ratte auf andere Arten. Eine Beschränkung der Lymphe Kanülierung Modelle im Allgemeinen ist, dass passive Lymphe Sammlung direkt von einer lymphatischen Kanal kann Lymphfluss und Transport ändern, da Lymphgefäße arbeiten gegen ein Druckgefälle, die geändert wird, wenn das Schiff eine Kanüle 33. Die Lymphe Kanülierung Modell kann auch schwierig sein, in Laboratorien, die nicht vertraut mit der Technik sind zu etablieren. Alternative Modelle wurden somit beschrieben worden. Zum Beispiel kann die Durchfuhr von Faktoren über den Darm lymphatischen Systems, wie Lipoproteine ​​und lipophile Moleküle, wurde indirekt über die Sammlung von Blut untersucht. Ein solches Modell beinhaltet den Vergleich Blutkonzentrationen von Lipiden und / oder Drogen nach oraler Verabreichung in der Anwesenheit und Abwesenheit von Inhibitoren (zB Colchicin, Pluronic L81, Cycloheximid) von Darm Lipoprotein-Produktion, die Lymphtransports 34 zu blockieren. Ein Vorteilvon Modellen, die Lymphtransports quantifizieren indirekt über Entnahme von Blutproben ist, dass es ermöglicht eine Bewertung der Lymphtransports beim Menschen als invasive Chirurgie ist nicht erforderlich 35. Inhibitoren der Lymphtransports sind jedoch nicht spezifisch, und Faktoren, die durch die Lymphgefäße transportiert werden verdünnt und in den systemischen Kreislauf, die eine solche Beurteilung erschwert modifiziert. In vitro-Alternativen sind ebenfalls beschrieben worden. Beispielsweise wurden Caco-2-Zellkulturen oder isolierte Enterozyten verwendet worden, um genauer zu untersuchen die intestinale Sekretion von Molekülen, die Lymphgefäße 36-38 einzugeben. Eine fortschrittliche In-vitro-Modell, das eher dem menschlichen Darm-Mikroumgebung ist auch kürzlich beschrieben 39. In diesem Modell wird eine lymphatische endotheliale Zellschicht co-kultiviert mit Caco-2-Zellen, die eine detaillierte Analyse der Übergang von Stoffen aus dem Darm in das Lymphsystem zu können. Jedoch in vitro Zellsystemen fehlt Wechselstrom und übertragen also die Zusammenschaltung mit einem Darmlumen und die zugrunde liegenden Blut-und lymphatischen Gefäßversorgung. In einem alternativen Ansatz Kassis et al. Wurde ein Dual-Channel (High-Speed-Hellfeld-Video und Fluoreszenz) in situ-Bildgebungssystem, das quantitative Vergleiche zwischen Gefäßkontraktion, den Lymphfluss und fluoreszierende Lipidkonzentrationen in mesenterialen Lymphgefäße 33 ermöglicht. Ein Vorteil dieses Modells gegenüber dem oben erwähnten in-vitro-Systemen ist, dass es ermöglicht, eine genaue Überwachung des Durchgangs von Immunzellen durch die Lymphgefäße. Absolute Messung von Massen Lipid (oder Drogen) Transport sind jedoch noch nicht mit bildgebenden Verfahren fest In vitro. Und in silico Ansätze speziell vorherzusagen das Ausmaß der lipophilen Wirkstofftransport über die Darm Lymphgefäße wurden ebenfalls veröffentlicht 40-42. Zum Beispiel kann die ex vivo-Affinität von mehreren compounds für Plasma Chylomikronen erwies sich recht gut mit ihren lymphatischen Transport in vivo 41 korrelieren. Anschließend etablierte eine dieselbe Gruppe in silico-Modell der Drogenaffinität für Chylomikronen basierend auf mehreren physikalisch-chemischen Eigenschaften 40 vorherzusagen. Holm et al. Darüber hinaus ein in silico-Modell relativ komplex komplett zu prognostizieren lymphatischen Transport lipophiler Verbindungen auf der Basis der molekularen Deskriptoren 42. Diese Modelle können einen sinnvollen Ansatz, um das Ausmaß des lymphatischen Transport von unbekannten Drogen vorherzusagen ist. Validierung der Modelle mit einer breiten Palette von Medikamenten und in verschiedenen Labors werden jedoch aufgefordert werden, ihre Genauigkeit und Reproduzierbarkeit zu bestätigen. Kanülierung der Mesenteriallymphknoten Kanal bleibt somit das einzige Mittel, um den Inhalt der Lymphdrainage des Dünndarms und der Transitgeschwindigkeit des komplexen Reihe von Faktoren (Zellen, Proteine ​​direkt zu untersuchen,Peptide, Lipide, Arzneimittel) in der Lymphe bei einer in vivo-Situation. Hier beschreiben wir ein Protokoll für die Kanülierung der Mesenteriallymphknoten Kanal und Halsschlagader, die die Sammlung von Mesenteriallymphknoten und systemischen Blut von narkotisierten Ratten ermöglicht. Repräsentative Daten zeigen, wie das Modell verwendet, um Lipid- und Arzneistofftransport aus dem Darm über die mesenterischen Lymphsystem zu untersuchen. Dies wird durch eine Erörterung der Schwierigkeiten, die bei der Festlegung des Modells sowie Informationen zur Fehlerbehebung auftreten können, gefolgt. Einmal etabliert das Modell ist ein leistungsfähiges Werkzeug, um Darm-lymphatischen Transport zu untersuchen.

<table><tbody><tr><td>Sterile saline</td><td>Baxter healthcare</td><td>AHB 1307</td><td>Any brand can be used. Example here is Baxter 100 ml saline bags, box of 50</td></tr><tr><td>70 % ethanol in water</td><td>Any</td><td></td><td>Any brand can be used</td></tr><tr><td>Chlorhexidine gluconate solution (Microshield 4)</td><td>Livingstone International</td><td>JJ60243L</td><td>Any brand can be used. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&amp;amp;CAT=6&amp;amp;search&lt;br/&gt; =JJ60243L</td></tr><tr><td>Betadine solution</td><td>Livingstone International</td><td>BU0510</td><td>Any brand can be used. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&amp;amp;CAT=6&amp;amp;search&lt;br/&gt; =BU0510</td></tr><tr><td>Ilium Ketamil (Ketamine 100 mg/ml)</td><td>PROVET VICTORIA&amp;nbsp;</td><td>KETA I 1</td><td>http://www.provet.com.au/</td></tr><tr><td>Ilium Xylazil (Xylazine 100 mg/ml)</td><td>PROVET VICTORIA&amp;nbsp;</td><td>TRO-3828</td><td>http://www.provet.com.au/</td></tr><tr><td>ACP 10 Injection (Acepromazine 10 mg/ml)</td><td>PROVET VICTORIA&amp;nbsp;</td><td>VTG-DACP010020</td><td>http://www.provet.com.au/</td></tr><tr><td>Sodium pentobarbitone</td><td>PROVET VICTORIA&amp;nbsp;</td><td>24529</td><td>Any brand can be used. Example here is Lethabarb&amp;reg; 325 mg/ml sodium pentobarbitone, Virbac Animal Health. http://www.provet.com.au</td></tr><tr><td>Heparin (35000I.U. in 35 mL)</td><td>Sigma Pharmaceuticals</td><td>337220</td><td>http://sigmaco.com.au/</td></tr><tr><td>Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) disodium salt dihydrate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E1644</td><td>Any brand can be used. Example here is disodium salt of EDTA from Sigma.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Polyethylene (PE) cannula o.d. 0.96 mm x i.d. 0.58 mm</td><td>Microtube extensions</td><td>PE8050</td><td>Any brand can be used. Example here is PE tubing 0.96 x0.58 mm, 30 m</td></tr><tr><td>Polyethylene (PE) cannula o.d. 0.8 mm x i.d. 0.5 mm</td><td>Microtube extensions</td><td>PE9658</td><td>Any brand can be used. Example here is PE tubing 0.8 x0.5 mm, 30 m</td></tr><tr><td>Ruler</td><td>Any</td><td></td><td>Any brand can be used</td></tr><tr><td>Markers</td><td>Any</td><td></td><td>Any brand can be used</td></tr><tr><td>Cigarette lighter</td><td>Any</td><td></td><td>Any brand can be used</td></tr><tr><td>Veterinary adhesive</td><td>Any</td><td></td><td>Any brand can be used</td></tr><tr><td>23 gauge needles</td><td>Livingstone International</td><td>DN23GX0.75LV</td><td>Any brand can be used. Example here is Livingstone Disposable Needle, Sterile, 23GX0.75inch, 100/BOX. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&amp;amp;CAT=&lt;br/&gt; 6&amp;amp;search=DN23GX0.75LV</td></tr><tr><td>25 gauge needles</td><td>Livingstone International</td><td>DN25GX1.0LV</td><td>Any brand can be used. Example here is Livingstone Disposable Needle, Sterile, 25GX1.0inch, 100/BOX. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&amp;amp;CAT=6&amp;amp;search=&lt;br/&gt; DN25GX1.0LV</td></tr><tr><td>1 ml syringe</td><td>Livingstone International</td><td>T3SS01TA</td><td>Any brand can be used. Example here is Terumo syringe 1 ml Slip Tuberculin 100/Box. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&amp;amp;CAT=6&amp;amp;search&lt;br/&gt; =T3SS01TA</td></tr><tr><td>10 ml syringe</td><td>Livingstone International</td><td>T3SS10SA</td><td>Any brand can be used. Example here is Terumo syringe 10 ml Slip 100/Box. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&amp;amp;CAT=6&amp;amp;search&lt;br/&gt; =T3SS10SA</td></tr><tr><td>Gauze swabs</td><td>Livingstone International</td><td>GSC075</td><td>Any brand can be used and cut to required size. Example here is gauze swabs cotton filled 7.5x7.5 cm, 8 ply. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&amp;amp;CAT=6&amp;amp;search&lt;br/&gt; =GSC075</td></tr><tr><td>Cotton buds</td><td>Livingstone International</td><td>CTAST075DP</td><td>Any brand can be used. Example here is Livingstone cotton applicator plastic double tipped. 75MM. 100/PK. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&amp;amp;CAT=6&amp;amp;search&lt;br/&gt; =CTAST075DP</td></tr><tr><td>Heating pad</td><td>Ratek</td><td>WT1</td><td>Any brand that keeps temperature at 37C can be used. Example here is Ratek warming tray.</td></tr><tr><td>Surgical light</td><td>Harvard Apparatus</td><td>72-0215 with 72-0267</td><td>Any brand can be used. Example here is Harvard apparatus V-Lux 1000 Cold Light Source with Bifurcated Gooseneck Light Guide, Black, 4.7 mm fiber diameter (each arm). http://www.harvardapparatus.com/webapp/wcs/stores/servlet/product_11051_10001_50601_&lt;br/&gt; -1_HAI_ProductDetail and&amp;nbsp; http://www.harvardapparatus.com/webapp/wcs/stores/servlet/product_11051_10001_35487_&lt;br/&gt; -1_HAI_ProductDetail___</td></tr><tr><td>Surgical microscope</td><td>Zeiss</td><td>495005-0014-000</td><td>Any brand can be used. Example here is Zeiss Stereomicroscope Stemi 2000-C with Stand S Double Spot and KL 300 LED. https://www.micro-shop.zeiss.com/?l=en&amp;amp;p=us&amp;amp;f=e&amp;amp;i=10143</td></tr><tr><td>Silk suture</td><td>Livingstone International</td><td>DTSK163019F4</td><td>Any brand can be used. Example here is &amp;nbsp;&lt;br/&gt;&lt;br/&gt; 3/8 Circle Reverse Cut Silk Suture 3/0 Thread 19mm. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&amp;amp;CAT=6&amp;amp;search&lt;br/&gt; =DTSK163019F4</td></tr><tr><td>Scalpel blades</td><td>Fine Science Tools (FST)</td><td>10020-00</td><td>Any brand can be used. Example here is FST Scalpel Blade #20. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=191</td></tr><tr><td>Scalpel handle</td><td>Fine Science Tools (FST)</td><td>10004-13</td><td>Any brand can be used. Example here is FST Scalpel Handle #4. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=298&amp;amp;CategoryId=51</td></tr><tr><td>1 x Small surgical scissors</td><td>Fine Science Tools (FST)</td><td>14060-09</td><td>Any brand can be used. Example here is FST Fine Scissors, 9 cm with 21 mm cutting edge, sharp, straight. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=40&amp;amp;CategoryId=17</td></tr><tr><td>2 x Forceps with serrated curved tip</td><td>Fine Science Tools (FST)</td><td>11001-13</td><td>Any brand can be used. Example here is FST 13 cm standard pattern forceps with curved 2.8x1.4 mm tip. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=405&amp;amp;CategoryId=32</td></tr><tr><td>1 x Iridectomy scissors</td><td>Fine Science Tools (FST)</td><td>15000-08</td><td>Any brand can be used. Example here is FST Vannas Spring Scissors - 2.5mm Cutting Edge, Straight. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=17&amp;amp;CategoryId=16&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>1 x Forceps with straight serated tip</td><td>Fine Science Tools (FST)</td><td>11650-10</td><td>Any brand can be used. Example here is FST Graefe 10 cm straight with serrated 1 x 0.99 mm tip. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=390&amp;amp;CategoryId=32</td></tr><tr><td>1 x Forceps with smooth sharp straight fine tip</td><td>Fine Science Tools (FST)</td><td>11251-10</td><td>Any brand can be used. Example here is FST Dumont #5 forceps straight 11cm with 0.08 x 0.04mm tip. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=335&amp;amp;CategoryId=29</td></tr><tr><td>1 x Forceps with smooth fine curved forceps</td><td>Fine Science Tools (FST)</td><td>11063-07</td><td>Any brand can be used. Example here is FST Delicate Forceps 9 cm with smooth 0.4 x 0.3mm tip. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=360</td></tr><tr><td>2 x Hemostats</td><td>Fine Science Tools (FST)</td><td>13010-12</td><td>Any brand can be used. Not all operators use the hemostats. Example is FST 12 cm Micro-Mosquito Hemostats with 20 mm length x 1.3 mm width serrated, straight tip. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=377&amp;amp;CategoryId=33</td></tr><tr><td>1 x Suture needle holder</td><td>Fine Science Tools (FST)</td><td>12001-13</td><td>Any brand can be used. Example here is FST 13cm Hasley Needle Holder with 16 mm length x 1.9 mm width tip. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=254&amp;amp;CategoryId=70</td></tr><tr><td>1 x Artery clamp</td><td>Fine Science Tools (FST)</td><td>18050-28</td><td>Any brand can be used. Example here is FST Bulldog Serrefines straight, 28 mm long, 9x1.6 mm jaw dimension with medium clamp press. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=270&amp;amp;CategoryId=82</td></tr><tr><td>Oleic acid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>O1008</td><td>When required, any brand can be used. Example here is 99% pure oleic acid. http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/o1008?lang=en&amp;amp;region=AU</td></tr><tr><td>14C-oleic acid</td><td>Perkin&amp;nbsp;</td><td>NEC317050UC&amp;nbsp;</td><td>Any brand can be used. Example here is Oleic Acid, [1-14C]-, 50&amp;micro;Ci (1.85MBq). http://www.perkinelmer.com/Catalog/Product/ID/NEC317050UC</td></tr><tr><td>Sodium taurocholate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>T4009</td><td>Any brand can be used. Example here is taurocholic acid sodium salt hydrate &amp;ge;95% (TLC) . http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/t4009?lang=en&amp;amp;region=AU</td></tr><tr><td>Halofantrine</td><td>Glaxo Smith Kline</td><td></td><td>Halofantrine was kindly provided as a gift from Glaxo Smith Kline</td></tr><tr><td>Sodium phosphate monobasic</td><td>Sigma Aldrich</td><td>71507</td><td>Any brand can be used. Example here is sodium phosphate monobasic monohydrate, BioXtra, for molecular biology, &gt;99.5%. http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/71643?lang=en&amp;amp;region=AU</td></tr><tr><td>Sodium phosphate dibasic</td><td>Sigma Aldrich</td><td>71643</td><td>Any brand can be used. Example here is sodium phosphate dibasic dihydrate, BioUltra, for molecular biology, &gt;99%. http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/71507?lang=en&amp;amp;region=AU</td></tr></tbody></table>

the mesenteric lymph duct cannulated rat model: application to the assessment of intestinal lymphatic drug transport

Die Darm Lymphsystem spielt eine Schlüsselrolle in den Flüssigkeitstransport, Lipidabsorption und Immunfunktion. Lymph fließt direkt aus dem Dünndarm über eine Reihe von Lymphgefäßen und Knoten, die an der oberen Mesenteriallymphknoten Kanal konvergieren. Kanülierung der Mesenteriallymphknoten Kanal ermöglicht somit die Sammlung von Mesenteriallymphknoten aus dem Darm fließt. Mesenteriallymphknoten aus einer Zellfraktion von Immunzellen (99% Lymphozyten), wässrige Fraktion (Flüssigkeit, Peptide und Proteine, wie Zytokinen und Darmhormone) und Lipoproteinfraktion (Lipide, lipophile Moleküle und apo-Proteine). Die Mesenteriallymphknoten Kanal Kanülierung Modell kann daher verwendet, um die Konzentration und die Geschwindigkeit der Beförderung einer Reihe von Faktoren aus dem Darm über das lymphatische System zu messen. Änderungen dieser Faktoren in Reaktion auf verschiedene Herausforderungen (zB Diäten, Antigene, Medikamente) und bei Krankheiten (zB entzündliche Darmerkrankung, HIV, Diabetes) kann auch be bestimmt. Ein Bereich des expandierenden Interesse ist die Rolle des lymphatischen Transport bei der Absorption von oral verabreichtem lipophile Arzneimittel und Prodrugs, die mit Darmlipidaufnahmewege zuzuordnen. Hier beschreiben wir im Detail eine Mesenteriallymphknoten Kanal kanülierten Ratten-Modell, die Bewertung der Geschwindigkeit und Ausmaß der Lipid- und Wirkstofftransport über das lymphatische System ermöglicht mehrere Stunden nach einer Darm Lieferung. Das Verfahren ist leicht an die Messung von anderen Parametern in der Lymphe. Wir bieten ausführliche Beschreibungen der Schwierigkeiten, die bei der Festlegung dieser komplexen chirurgischen Verfahren auftreten können, sowie repräsentative Daten aus fehlgeschlagenen und erfolgreichen Experimenten Anleitung zur experimentellen Erfolg zu bestätigen und die erhaltenen Daten zu interpretieren ist.

Die Ergebnisse eines repräsentativen Experiments, das kumulierte Ausmaß und Geschwindigkeit der Lipid- und Arzneistofftransport über das Lymphsystem folgenden Intestinallieferung Verwendung der Mesenteriallymphknoten Kanülierung Modell zur Quantifizierung sind in Abbildung 4 und 5 gezeigt. In diesem Experiment wurden 200 ug des Modells lipophilen und 7,1 mg 2-Monoolein in 5,6 ml 5 mM Natriumtaurocholat in Phosphat-gepufferte verteilt - Drogen Halofantrin wurde in den Zwölffingerdar...

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The Mesenteric Lymph Duct Cannulated Rat Model: Application to the Assessment of Intestinal Lymphatic Drug Transport

Here we describe a technique to cannulate the mesenteric lymph duct in rats which enables quantification of lipid and drug transport via the lymphatic system following intestinal delivery. The technique can be adapted to assess mesenteric lymph concentrations and/or transport of fluid, immune cells, peptides, proteins and lipophilic molecules.

Die Mesenteriallymphknoten Duct Cannulated Rattenmodell: Anwendung auf die Bewertung der Darm Lymphatische Drug Transport

The intestinal lymphatic system plays key roles in fluid transport, lipid absorption and immune function. Lymph flows directly from the small intestine ...

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Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

28.4K Aufrufe.  Monash University (Parkville Campus). Here we describe a technique to cannulate the mesenteric lymph duct in rats which enables quantification of lipid and drug transport via the lymphatic system following intestinal delivery. The technique can be adapted to assess mesenteric lymph concentrations and/or transport of fluid, immune cells, peptides, proteins and lipophilic molecules.

Serie: The Mesenteric Lymph Duct Cannulated Rat Model: Application to the Assessment of Intestinal Lymphatic Drug Transport

Non-invasive Optical Imaging of the Lymphatic Vasculature of a Mouse

The lymphatic vascular system is an important component of the circulatory system that maintains fluid homeostasis, provides immune surveillance, and mediates fat absorption in the gut. Yet despite its critical function, there is comparatively little understanding of how the lymphatic system adapts to serve these functions in health and disease1. Recently, we have demonstrated the ability to dynamically image lymphatic architecture and lymph "pumping" action in normal human subjects as well as in persons suffering lymphatic dysfunction using trace administration of a near-infrared fluorescent (NIRF) dye and a custom, Gen III-intensified imaging system2-4. NIRF imaging showed dramatic changes in lymphatic architecture and function with human disease. It remains unclear how these changes occur and new animal models are being developed to elucidate their genetic and molecular basis. In this protocol, we present NIRF lymphatic, small animal imaging5,6 using indocyanine green (ICG), a dye that has been used for 50 years in humans7, and a NIRF dye-labeled cyclic albumin binding domain (cABD-IRDye800) peptide that preferentially binds mouse and human albumin8. Approximately 5.5 times brighter than ICG, cABD-IRDye800 has a similar lymphatic clearance profile and can be injected in smaller doses than ICG to achieve sufficient NIRF signals for imaging8. Because both cABD-IRDye800 and ICG bind to albumin in the interstitial space8, they both may depict active protein transport into and within the lymphatics. Intradermal (ID) injections (5-50 &mu;l) of ICG (645 &mu;M) or cABD-IRDye800 (200 &mu;M) in saline are administered to the dorsal aspect of each hind paw and/or the left and right side of the base of the tail of an isoflurane-anesthetized mouse. The resulting dye concentration in the animal is 83-1,250 &mu;g/kg for ICG or 113-1,700 &mu;g/kg for cABD-IRDye800. Immediately following injections, functional lymphatic imaging is conducted for up to 1 hr using a customized, small animal NIRF imaging system. Whole animal spatial resolution can depict fluorescent lymphatic vessels of 100 microns or less, and images of structures up to 3 cm in depth can be acquired9. Images are acquired using V++ software and analyzed using ImageJ or MATLAB software. During analysis, consecutive regions of interest (ROIs) encompassing the entire vessel diameter are drawn along a given lymph vessel. The dimensions for each ROI are kept constant for a given vessel and NIRF intensity is measured for each ROI to quantitatively assess "packets" of lymph moving through vessels.

Recently developed imaging techniques using near-infrared fluorescence (NIRF) may help elucidate the role the lymphatic system plays in cancer metastasis, immune response, wound repair, and other lymphatic-associated diseases.

Nicht-invasive optische Abbildung des lymphatischen Gefäßsystem eines Maus

The lymphatic  vascular system is an important component of the circulatory system that  maintains fluid homeostasis, provides immune surveillance, and ...

Forschung

Immunologie und Infektion

Ex Vivo Intestinal Sacs to Assess Mucosal Permeability in Models of Gastrointestinal Disease

The epithelial barrier is the first innate defense of the gastrointestinal tract and selectively regulates transport from the lumen to the underlying tissue compartments, restricting the transport of smaller molecules across the epithelium and almost completely prohibiting epithelial macromolecular transport. This selectivity is determined by the mucous gel layer, which limits the transport of lipophilic molecules and both the apical receptors and tight junctional protein complexes of the epithelium. In vitro cell culture models of the epithelium are convenient, but as a model, they lack the complexity of interactions between the microbiota, mucous-gel, epithelium and immune system. On the other hand, in vivo assessment of intestinal absorption or permeability may be performed, but these assays measure overall gastrointestinal absorption, with no indication of site specificity. Ex vivo permeability assays using &#34;intestinal sacs&#34; are a rapid and sensitive method of measuring either overall intestinal integrity or comparative transport of a specific molecule, with the added advantage of intestinal site specificity. Here we describe the preparation of intestinal sacs for permeability studies and the calculation of the apparent permeability (Papp) of a molecule across the intestinal barrier. This technique may be used as a method of assessing drug absorption, or to examine regional epithelial barrier dysfunction in animal models of gastrointestinal disease.

Ex Vivo Intestinal Sacs to Assess Mucosal Permeability in Models of Gastrointestinal Disease

This protocol describes the use of excised intestinal tissue preparations or "intestinal sacs" as an ex vivo model of intestinal barrier function. This model may be used to assess integrity of both the epithelial barrier and the mucous gel layer at specific intestinal sites in animal models of digestive disease.

Ex vivo-Darm-Sacs zu beurteilen Durchlässigkeit der Schleimhaut in Modelle von Magen-Darm-Krankheit

The epithelial barrier is the first innate defense of the gastrointestinal tract and selectively regulates transport from the lumen to the underlying ...

Medizin

Long-Term Catheterization of the Intestinal Lymph Trunk and Collection of Lymph in Neonatal Pigs

Catheterization of the intestinal lymph trunk in neonatal pigs is a technique allowing for the long-term collection of large quantities of intestinal (central) efferent lymph. Importantly, the collection of central lymph from the intestine enables researchers to study both the mechanisms and lipid constitutes associated with lipid metabolism, intestinal inflammation and cancer metastasis, as well as cells involved in immune function and immunosurveillance. A ventral mid-line surgical approach permits excellent surgical exposure to the cranial abdomen and relatively easy access to the intestinal lymph trunk vessel that lies near the pancreas and the right ventral segment of the portal vein underneath the visceral aspect of the right liver lobe. The vessel is meticulously dissected and released from the surrounding fascia and then dilated with sutures allowing for insertion and subsequent securing of the catheter into the vessel. The catheter is exteriorized and approximately 1 L/24 hr of lymph is collected over a 7 day period. While this technique enables the collection of large quantities of central lymph over an extended period of time, the success depends on careful surgical dissection, tissue handling and close attention to proper surgical technique. This is particularly important with surgeries in young animals as the lymph vessels can easily tear, potentially leading to surgical and experimental failure. The video demonstrates an excellent surgical technique for the collection of intestinal lymph.

We present a surgical procedure to catheterize the intestinal lymph trunk in neonatal pigs to collect large quantities of lipid metabolism components from efferent lymph.

Long-Term Katheterisierung der Darmlymphe Trunk und Sammlung von Lymphe in Neonatal Pigs

Catheterization of the intestinal lymph trunk in neonatal pigs is a technique allowing for the long-term collection of large quantities of intestinal ...

Rat Mesentery Angiogenesis Assay

The adult rat mesentery window angiogenesis assay is biologically appropriate and is exceptionally well suited to the 
study of sprouting angiogenesis in vivo [see review papers], which is the dominating form of angiogenesis in human tumors and non-tumor 
tissues, as discussed in invited review papers1,2. Angiogenesis induced in the membranous mesenteric parts by intraperitoneal (i.p.) injection of a pro-angiogenic factor can be modulated
by subcutaneous (s.c.), intravenous (i.v.) or oral (p.o.) treatment with modifying agents of choice. Each membranous part of the mesentery is 
translucent and framed by fatty tissue, giving it a window-like appearance.
The assay has the following advantageous features: (i) the test tissue is natively vascularized, albeit 
sparsely, and since it is extremely thin, the microvessel network is virtually two-dimensional, which allows the entire network 
to be assessed microscopically in situ; (ii) in adult rats the test tissue lacks significant physiologic angiogenesis, which characterizes
 most normal adult mammalian tissues; the degree of native vascularization is, however, correlated with age, as discussed in1; 
(iii) the negligible level of trauma-induced angiogenesis ensures high sensitivity; (iv) the 
assay replicates the clinical situation, as the angiogenesis-modulating test drugs are administered systemically and the responses 
observed reflect the net effect of all the metabolic, cellular, and molecular alterations induced by the treatment; (v) the assay 
allows assessments of objective, quantitative, unbiased variables of microvascular spatial extension, density, and network pattern 
formation, as well as of capillary sprouting, thereby enabling robust statistical analyses of the dose-effect and molecular 
structure-activity relationships; and (vi) the assay reveals with high sensitivity the toxic or harmful effects of treatments in 
terms of decreased rate of physiologic body-weight gain, as adult rats grow robustly.
Mast-cell-mediated angiogenesis was first demonstrated using this assay3,4. The model demonstrates a high level of 
discrimination regarding dosage-effect relationships and the measured effects of systemically administered chemically or functionally closely related drugs and proteins, 
including: (i) low-dosage, metronomically administered standard chemotherapeutics that yield diverse, drug-specific effects (i.e., 
angiogenesis-suppressive, neutral or angiogenesis-stimulating activities5); (ii) natural iron-unsaturated human lactoferrin, which stimulates 
VEGF-A-mediated angiogenesis6, and natural iron-unsaturated bovine lactoferrin, which inhibits VEGF-A-mediated angiogenesis7; and (iii) 
low-molecular-weight heparin fractions produced by various means8,9. Moreover, the assay is highly suited to studies of the combined 
effects on angiogenesis of agents that are administered systemically in a concurrent or sequential fashion.
The idea of making this video originated from the late Dr. Judah Folkman when he visited our laboratory and witnessed the methodology being demonstrated.
Review papers (invited) discussing and appraising the assay
Norrby, K. In vivo models of angiogenesis. J. Cell. Mol. Med. 10, 588-612 (2006).
Norrby, K. Drug testing with angiogenesis models. Expert Opin. Drug. Discov. 3, 533-549 (2008).

Normal adult vascularized mammalian tissue that lacks physiologic angiogenesis and that has not been exposed to surgical intervention is used to study: (i) the initiation and development of angiogenesis following intraperitoneal administration of test agents; and (ii) modification of angiogenesis following systemic administration of selected test agents.

Rat Mesenterium Angiogenese Assay

The adult rat mesentery window angiogenesis assay is biologically appropriate and is exceptionally well suited to the 
study of sprouting angiogenesis in ...

Biologie

Targeting the Rat's Small Bowel: Long-Term Infusion into the Superior Mesenteric Artery

The superior mesenteric artery can be cannulated in humans through minimally invasive radiological catheterization of the femoral or axillary artery. SMA cannulation is more difficult in rats due to small anatomical dimensions. The aim of the study is to describe a surgical technique for cannulation of the SMA in rats to perform long-term infusion of drugs into the SMA vascular bed in unrestricted animals, which will result in a high rate of catheter patency after the post surgical recovery for 24 hours. 
To avoid the risk of SMA thrombosis or bleeding from direct access, a proximal branch of the SMA is isolated, ligated distally and cannulated with a 0.25 mm polyurethane capillary tube whose tip is advanced close to the origin of the SMA from the aorta. The cannula is then tunnelled subcutaneously to the back of the animal's neck and through the skin via an artificial valve. The external portion of the cannula is inserted in a semi-rigid support system and connected to the continuous infusion pump outside the cage where the rat is free to move. 
Correct positioning of the cannula was demonstrated by post-surgical angiography and autopsy findings. Catheter patency after 24 hours of saline infusion into the SMA region was assured in most rats by the total discharge of the pump and recognition of a functional cannula for blood sampling or saline infusion.

Access for long-term infusion in the superior mesenteric artery (SMA) of rats is a surgical procedure that consists of cannulation of a proximal branch of the SMA. The cannula exits from the abdominal wound and is tunneled through the subcutaneous space back to the interscapular fold.

Den Dünndarm der Ratte ins Visier nehmen: Langzeitinfusion in die Arteria mesenterica superior

The superior mesenteric artery can be cannulated in humans through minimally invasive radiological catheterization of the femoral or axillary artery. SMA ...

Biotechnik

Functional Assessment of Intestinal Permeability and Neutrophil Transepithelial Migration in Mice using a Standardized Intestinal Loop Model

The intestinal mucosa is lined by a single layer of epithelial cells that forms a dynamic barrier allowing paracellular transport of nutrients and water while preventing passage of luminal bacteria and exogenous substances. A breach of this layer results in increased permeability to luminal contents and recruitment of immune cells, both of which are hallmarks of pathologic states in the gut including inflammatory bowel disease (IBD). 
Mechanisms regulating epithelial barrier function and transepithelial migration (TEpM) of polymorphonuclear neutrophils (PMN) are incompletely understood due to the lack of experimental in vivo methods allowing quantitative analyses. Here, we describe a robust murine experimental model that employs an exteriorized intestinal segment of either ileum or proximal colon. The exteriorized intestinal loop (iLoop) is fully vascularized and offers physiological advantages over ex vivo chamber-based approaches commonly used to study permeability and PMN migration across epithelial cell monolayers.
We demonstrate two applications of this model in detail: (1) quantitative measurement of intestinal permeability through detection of fluorescence-labeled dextrans in serum after intraluminal injection, (2) quantitative assessment of migrated PMN across the intestinal epithelium into the gut lumen after intraluminal introduction of chemoattractants. We demonstrate feasibility of this model and provide results utilizing the iLoop in mice lacking the epithelial tight junction-associated protein JAM-A compared to controls. JAM-A has been shown to regulate epithelial barrier function as well as PMN TEpM during inflammatory responses. Our results using the iLoop confirm previous studies and highlight the importance of JAM-A in regulation of intestinal permeability and PMN TEpM in vivo during homeostasis and disease. 
The iLoop model provides a highly standardized method for reproducible in vivo studies of intestinal homeostasis and inflammation and will significantly enhance understanding of intestinal barrier function and mucosal inflammation in diseases such as IBD.

Dysregulated intestinal epithelial barrier function and immune responses are hallmarks of inflammatory bowel disease that remain poorly investigated due to a lack of physiological models. Here, we describe a mouse intestinal loop model that employs a well-vascularized and exteriorized bowel segment to study mucosal permeability and leukocyte recruitment in vivo.

Funktionelle Beurteilung der Intestinalpermeabilität und der neutrophilen transepithelialen Migration bei Mäusen mit einem standardisierten Darmschleifenmodell

The intestinal mucosa is lined by a single layer of epithelial cells that forms a dynamic barrier allowing paracellular transport of nutrients and water ...

Microscopic Observation of Lymphocyte Dynamics in Rat Peyer's Patches

Na&#239;ve lymphocytes recirculate from the blood to the lymphoid tissues under physiological condition and it is commonly recognized as an important phenomenon in the gut immunity. The stroma of secondary lymphoid organs, such as Peyer&#8217;s patches (PPs) or mesenteric lymph nodes, are where na&#239;ve lymphocytes sense antigens. Na&#239;ve lymphocytes circulate through the bloodstream to reach high endothelial venules, the portal of entry into PPs. Some immunomodulators are estimated to influence lymphocyte migration, but the precise evaluation of microcirculation dynamics is very difficult, and establishing a method to observe lymphocyte migration in vivo can contribute to the clarification of the precise mechanisms. We refined the method of collecting lymphocytes from the lymph duct and observing the detailed dynamics of gut-tropic lymphocytes in rat PPs. We chose confocal laser scanning microscopy to observe rat PPs in vivo and recorded it using time-lapse photography. We can now obtain clear images that can contribute to the analysis of lymphocyte dynamics.

Here, we describe a precise method for collecting thoracic duct lymphocytes and observing the migration of gut-tropic lymphocytes in rat Peyer&#8217;s patches for 3 hours using time-lapse photography. This technique can clarify how the dynamics of lymphocytes are affected under inflammatory conditions.

Mikroskopische Beobachtung der Lymphozytendynamik in Rat Peyers Patches

Na&#239;ve lymphocytes recirculate from the blood to the lymphoid tissues under physiological condition and it is commonly recognized as an important ...

The Isolation of Flowing Mesenteric Lymph in Mice to Quantify In Vivo Kinetics of Dietary Lipid Absorption and Chylomicron Secretion

Intestinal lipoproteins, especially triglyceride-rich chylomicrons, are a major driver of metabolism, inflammation, and cardiovascular diseases. However, isolating intestinal lipoproteins is very difficult in vivo because they are first secreted from the small intestine into the mesenteric lymphatics. Chylomicron-containing lymph then empties into the subclavian vein from the thoracic duct to deliver components of the meal to the heart, lungs, and, ultimately, whole-body circulation. Isolating na&#239;ve chylomicrons is impossible from blood since chylomicron triglyceride undergoes hydrolysis immediately upon interaction with lipoprotein lipase and other lipoprotein receptors in circulation. Therefore, the original 2-day lymph fistula procedure, described by Bollman et al. in rats, has historically been used to isolate fresh mesenteric lymph before its entry into the thoracic vein. That protocol has been improved upon and professionalized by the laboratory of Patrick Tso for the last 45 years, allowing for the analysis of these critical lipoproteins and secretions from the gut. The Tso lymph fistula procedure has now been updated and is presented here visually for the first time. This revised procedure is a single-day surgical technique for installing a duodenal feeding tube, cannulating the mesenteric lymph duct, and collecting lymph after a meal in conscious mice. The major benefits of these new techniques include the ability to reproducibly collect lymph from mice (which harnesses the power of genetic mouse models); the reduced anesthesia time for mice during the implantation of the duodenal infusion tube and the lymph cannula; the ability to continuously sample lymph throughout the feeding and post-prandial period; the ability to quantitatively measure hormones and cytokines before their dilution and enzymatic hydrolysis in blood; and the ability to collect large quantities of lymph for isolating intestinal lipoproteins. This technique is a powerful tool for directly and quantitatively measuring dietary nutrient absorption, intestinal lipoprotein synthesis, and chylomicron secretion.

The Isolation of Flowing Mesenteric Lymph in Mice to Quantify In Vivo Kinetics of Dietary Lipid Absorption and Chylomicron Secretion

The present protocol describes a detailed surgical protocol for isolating flowing intestinal lymph in response to intraduodenal nutrient infusions in mice. This allows for the physiological determination of total intestinal lipid absorption and chylomicron synthesis and secretion in response to various experimental nutrients.

Die Isolierung von fließender mesenterialer Lymphe in Mäusen zur Quantifizierung der in vivo Kinetik der diätetischen Lipidabsorption und Chylomikron-Sekretion

Intestinal lipoproteins, especially triglyceride-rich chylomicrons, are a major driver of metabolism, inflammation, and cardiovascular diseases. However, ...

Mesenteric Lymph Duct Cannulation in a Rat Model to Harvest Lymph Fluid

Source: Trevaskis, N. L., et al. <a href="https://app.jove.com/v/52389">The Mesenteric Lymph Duct Cannulated Rat Model: Application to the Assessment of Intestinal Lymphatic Drug Transport.</a> J. Vis. Exp. (2015).
This video demonstrates a technique to cannulate the mesenteric lymph duct in rats. This method enables direct access to the entire volume of components present in the lymph fluid.

Kanülierung des mesenterialen Lymphgangs in einem Rattenmodell zur Entnahme von Lymphflüssigkeit

All procedures involving animal models have been reviewed by the local institutional animal care committee and the JoVE veterinary review board.
1. ...

JoVE Encyclopedia of Experiments

Immunology

Immunopathology

Assay and Analysis

Intraduodenal Cannulation in a Rat Model for Immunopathology Studies

Source: Trevaskis, N. L. et al., <a href="https://app.jove.com/v/52389">The Mesenteric Lymph Duct Cannulated Rat Model: Application to the Assessment of Intestinal Lymphatic Drug Transport.</a>&#160;J. Vis. Exp.&#160;(2015)
This video demonstrates intraduodenal cannulation in a rat model. After anesthetizing the rat, the duodenum is located and a small puncture is created. A J-shaped cannula with a beveled tip is carefully inserted and secured, and the incision is closed. The cannulated rat model enables intra-intestinal infusion for immunopathology studies.