이 작품은 독일 Forschungsgemeinschaft (KA1270/3-1/2)와 BONFOR (O-112.0040)에서 보조금에 의해 지원되었다.

1. 동물 25g의 평균 무게 남자 C57Bl6 / J 쥐들이 할란 Winkelmann (Borchen, 독일)에서 얻은되었습니다. 모든 실험 동물의 보호에 관한 연방 법에 따라 수행되었다. 실험실 동물 보호의 원칙은 다음 하였다. 동물은 12 시간 조명 / 어두운주기에 유지되고 상업적으로 이용 가능한 쥐 수유와 수돗물 광고 libitum와 함께 제공되었습니다. 동물 최소 7 일 전에 실험 동물 시설에 도착 후 보관해야합니다. 모든 실험은 쉽게 쥐 또는 다른 종에 적응 및 대형 동물 모델에 약간 수정 될 수 있습니다. 2. 수술 절차 <ol><li> 마취는 산소의 (애보트, 비스 바덴 (Wiesbaden), 독일) isoflurane과 유도 및 유지 관리됩니다. 접착제 테이프 위로 향한 위치와 수정 사지 (Leukosilk, 바이어스 도르프, 함부르크, 독일)의 마취 장소 동물의 발병 후. </li&gt; <li> 복부 벽의 면도 및 수술 소독 후 중간 개복술는 2cm의 길이에 수행됩니다. Linea 알바를 따라 절개를 통해 복강을 입력합니다. 장소는 두 살균 견인기 복부가 열려 유지합니다. 조심스럽게 왼쪽에있는 작은 장을 eventerate하고 젖은면 거즈에 배치. </li><li> 동시에이게 맹장에 pylorus에서 작은 주걱을 압연하여 두 촉촉하고 멸균면 applicators (다쳤다는, Neunkirchen, 독일)로 전체 작은 창자 luminal 내용을 대피하십시오. 주의 : 작은 창자 벽이나 내장 혈관의 병변의 출혈을 피하십시오. 국소 빈혈 또는 기계적 폐쇄를 방지하고 지속적인 두 층 5 / 0 polyamid 비 흡수성 봉합을 (Ethicon, Norderstedt, 독일)를 사용하여 복부 절개를 닫 비틀없이 복막 동굴에 내장 다시 놔. </li></ol> 3. 수술 후 관리 <ol><li> 절차는 가열 램프, observi에서 동물을 배치 한 후NG 그것은이 마취에서 회복 될 때까지. 그 케이지에 다시 마우스를 넣고 물과 음식에 액세스 할 수 있습니다. 연동에 영향을 opioids의 속성으로 인해, 우리는 마시는 물에 엔 사이드에도 그렇구요 (예 metamizol 용)과 perioperative 진통제를 수행합니다. </li></ol> 4. IM 후 기능 연구 24 시간 <ol class="lalpha"><li> 위장 교통 (GIT) <ol><li> IM 후 산소 22.5 시간에서 isoflurane과 약간 쥐를 마취시키다. 조심스럽게 마우스의 머리를 hyperextend하고 무딘 집게로 혀를 빼낸다. 로 1 ML의 주사기를 기입 최소 100 μl fluorescein-라벨 dextran (FITC - dextran, 70,000 MW, 시그마 알드리치, Taufkirchen, 독일), 동맥 카테터 (Vygon, Ecouen, 프랑스)에 연결하고 조심스럽게로 카테터를 삽입 위에 위 관. </li><li> 간단히 100 μl FITC-dextran을 삽입하고 카테터를 꺼내. 깨어있는 동물을하자, 90 분 기다립니다. 이 시간 동안 마우스는 음식이나 물에 액세스 할 수 있습니다. &lt;/ 리&gt; <li> 십오 2 ML 회전 튜브를 준비하고 연속적으로 레이블을 붙입니다. </li><li> 마우스에게 gavage 후 90 분을 안락사시켜야하고 배에서 항문까지 전체 위장관을 제거합니다. 폴리스티렌 패드에 장을 놓고 스트레칭하지 마십시오. 케이브 : 그것은 인근의 세그먼트로 액체 FITC-dextrane의 변화 방지하기 위해 부드럽게 내장을 제거 할 중요합니다. 처음 들어는 처음에 각 세그먼트의 끝 부분에 클립을 사용하여 도움이 될 수 있습니다. </li><li> 작은 창자 및 결장의 전체 길이의 전체 길이를 측정합니다. cannulas과 폴리스티렌 패드에 내려 달아로 10 동일 크기의 세그먼트로 작은 창자를 나눌 수 있습니다. 3 세그먼트에 콜론을 나눈다. 당신은 15 세그먼트 (위 # 1), 열 동일 크기의 작은 창자 세그먼트 (# 2-11),이게 맹장 (# 12) 세 3 균등하게 크기의 colonic 세그먼트 (# 13-15)를 준비했습니다. </li><li> 표시된 위치에 소장을 가로로 쪼개다, 집게로 잡아 이전에 준비 KHB containi에 1.0 ML KHB로 한 번에 플러시NG 2.0 ML 튜브 20 초 동안 힘차게 소용돌이. 위와이게 맹장 직접 배치하고 준비된 튜브에서 절단됩니다. 이에 튜브에 가위에서 luminal 내용의 흔적을 린스, 1.0 ML KHB과 함께 튜브를 입력합니다. </li><li> 테이블 탑 원심 분리기에 상온에서 5 분에 12000 rcf에서 프로브를 원심 분리기. 원심 분리하는 동안 다른 15 연속적으로 번호가 1.5 ML 튜브가 준비합니다. </li><li> 4에 새로운 1.5 ML 튜브와 어둠 속에서 매장 ° 분석까지 C (다음 단계)으로 명확 supernatants을 전송합니다. 프로브는 FITC 신호의 상당한 손실없이 4에 며칠 ° C에 저장할 수 있습니다. 더 이상 스토리지는 &lt;-18에서 0.09 % 나트륨 - azide 또는 저장소를 추가 들어 ° C. </li><li> 블랙 96 - 웰 플레이트 (Greiner 바이오 하나 Frickenhausen, 독일)의 supernatants의 피펫 100 μl duplets. 빈과 같은 KHB의 피펫이 100 μl 샘플. </li><li> 형광 리더 (Safire, Tecan, Crailsheim, 독일)의 판을 읽고 fluorescenc을 수량화494 나노 미터 (흡수) / 521 NM (방출) 파장으로 전자. 샘플에서 빈 값을 뺍니다. </li><li> 다음 수식에 의해 실제로 마커의 배포 중력의 중심입니다 FITC-dextran 분포의 기하학적 센터 (GC)를, 계산 : G​​C는 = Σ (세그먼트 당 총 형광 신호의 % * 세그먼트 번호) / 100 </li></ol> 참고 : 해당 세그먼트 번호와 함께 세그먼트의 형광에 대한 비율을 곱한함으로써 소장에서 마커의 배포 가중 평균이 평가된다. 이 점은 마커에 의해 여행 유통 및 거리 모두에 의해 영향을 없지만, 특정 기본 분포를 가정 더 있습니다. 7 계산 GC 값이 종종 위장관 (그림 1A)를 통해 FITC dextran의 분포를 보여주는 그래프와 함께 제공됩니다. </li><li> Colonic 교통 <ol><li> 마우스 isoflur와 약하게 anaesthetized해야합니다산소의 ane 2%. 주의 : 확인 동물은 40 초 내에 깨어 할 것입니다. </li><li> 조심스럽게 항문을 통해 대장에 누 프로브 (금속 막대, 2 밀리미터 직경)를 삽입하여 colonic 명백을 확인합니다. </li><li> 누 프로브는 콜론으로 앞으로 2mm 유리 볼 3cm을 눌러 즉시 프로브를 뽑아 사용합니다. 투명 새장에 마우스를 놓고 누 프로브는 콜론으로 철수 한 이후의 시간을 측정을 시작합니다. 마우스에 눈을 유지하고 유리 볼이 배출 된 후 바로 시간을 중지합니다. </li></ol></li></ol> 5. 절연 ME의 표본의 Histochemical 분석 <ol><li> Midjejunal 세그먼트는 장에서 잘라 Sylgard이 가득한 요리의 추운 KHB에 몰두하고 있습니다. </li><li> 장간막은 0.2 mm 곤충 바늘 (고급 과학 도구, 하이델베르크, 독일)와 요리에 고정되어 있습니다. </li><li> 그 창 자간 막 경계 세그먼트를 열고 그 길이와 폭 ~ 120 % 스트레칭 자른다. 곤충과 고정을 완료장간막의 반대 사이트에 핀. 따라서 모든 luminal 내용을 플러싱, 신선한 얼음처럼 차가워의 KHB을주의 깊게 sylgard 요리를 씻어. ME는 이제 기계적으로 장간막부터 혈관의 점막에서 분리 할 수​​ 있습니다. 준비하는 동안 신선한 차가운 KHB 여러 번 교체하십시오. </li><li> 분리 된 혈관의 점막이 충격을 더 분석을 위해 액체 질소에 냉동 또는 폐기 할 수 있습니다. </li><li> 실온에서 10 분을위한 100 % 에탄올로 분리 ME 전체 마운트를 해결했습니다. 차가운 KHB를 사용하여 전체 마운트를 세 번 씻으십시오. 참고 : 다른 fixatives가 (즉, 4 %의 포름 알데히드, 아세트산, aceton)도 이후의 분석과의 호환성을 테스트 한 후 사용하실 수 있습니다. </li><li> ME 전체 마운트가 더 histochemical 또는 immunhistochemical 착색을위한 준비 : </li></ol><ol class="lalpha"><li> Histochemistry : myeloperoxidase (MPO) 착색 침투 PMNs은 다음 MPO의 얼룩 프로토콜을 면밀히 검토 할 수 있습니다. <ol><li> 10 MG H를 해결앙커 예이츠의 10 ML의 KHB의 시약 (Polyscience 유럽, Eppelheim, 독일)와 3 % H 2 O 2의 100 μl를 추가합니다. 사용하고 재사용하지 않는 신선하게 바로 앞에 솔루션을 준비합니다. </li><li> 실온에서 10 분 동안 전체 마운트를 품다. </li><li> 10 분에 추위 KHB 및 배양에 광범위하게 표본을 씻어. </li><li> 가벼운 현미경에서 2 시간 분석 슬라이드에 건조 후 수성 장착 매체에서 표본 (Aquatek, 머크, 다름슈타트, 독일) 탑재합니다. </li><li> 5 무작위로 선택한 분야에서 세포의 숫자를 계산하고 MPO 긍정적 인 세포 / mm 2로 계산합니다. </li></ol></li><li> Immunohistochemical 착색 : 따라서 histochemical MPO의 착색에, 전체 마운트의 immunohistochemical stainings을 수행 할 수 있습니다. 주로, 세포 문화 나 조직 슬라이스의 기존 immunohistochemical 얼룩 프로토콜은 쉽게 전체 마운트 착색에 적용 할 수 있습니다. 그러나 특정 백신에 대한 절차를 최적화시체는 것이 좋습니다 있습니다. <ol><li> 5 × 5 밀리미터 조각으로 표본을 잘라 ~ 150 μl에 2.0 ML 둥근 바닥 원심 분리기 튜브에 얼룩 수행 - 200 μl 항체 솔루션입니다. </li><li> 고정 및 절차를 차단 (실온에서 1 시간을위한 PBS의 예를 들면 3 % BSA)은 &quot;sylgard 요리&quot;에 수행 할 수 있습니다. </li><li> PBS 또는 다른 버퍼의 세척 단계는 12 잘 접시에 수행 할 수 있습니다. </li><li> 착색 튜브와 식기 플레이트 사이에 날카로운 집게로 조심스럽게. 표본을 전송합니다. </li><li> 표지 용지와 안티 - 변색 장착 중간의 마지막 세척 절차 탑재 표본 한 후에 형광 현미경으로 분석 할 수 있습니다. </li></ol></li></ol> 6. ME의 조직 문화 <ol><li> 전체 작은 창자는 IM 후 24 시간을 resected 200 U / ML 페니실린 G 및 100 μg / ML 스트렙토 마이신 (KHB + P / S)를 포함 추운 KHB에 배치되어 있습니다. </li><li> 3cm 길이로 용기를 내서 잘라 gl​​a를 포함하는 Sylgard에 각 세그먼트를 다운 핀SS 요리. </li><li> 고급 가위로 장간막를 제거하고 뜨개질 바늘에 장을 나오십시오. </li><li> 부드럽게 날카로운 집게로 ME를 절개하고 젖은면 작은 주걱을 사용하여 submucosa에서를 제거. 혈관의 점막은 뜨개질 바늘에 남아 추가 조사를 냉동 스냅 할 수 있습니다. ME는 추위 KHB에 수집 + P / S. </li><li> 2 작은 조각으로 ME 절연 스트립 잘라 내기 - 4 밀리미터 길이를하고 + P / S 반 시간 동안 얼음 차가운 KHB에 배양 및 표본 여러 번 씻어. </li><li> 500 μl Dulbecco의 수정 이글 배지 (DMEM)을 포함하는 살균 24 잘 플레이트에서 약 50-60 MG ME (한 작은 창자의 절반 ME 이상) 전송합니다. </li><li> 37 품다 ° C, 5 %의 추가 24 시간에 대한 CO 2. </li><li> 현미경으로 세균이나 곰팡이 오염에 대한 세포 문화를 검사합니다. </li><li> 표면에 뜨는 수집, 액체 질소 1,000 rcf 및 스냅 동결에서 5 분을 위해 스핀 다운. 한편 musc 건조 얼룩30 초와 무게에 대한 깨끗한 조직에 르 조직. </li><li> Supernatants는 지시를 생산에 따라 엘리사 또는 표면에 뜨는 다른 metabolites (예 : 아질산)에 의해 발표 크린 시토 킨의 후속 분석 (IL-6)에 사용할 수 있습니다. </li><li> ME 조직의 무게 당 측정 된 농도를 정상화. </li></ol> 7. 대표 결과 <ol><li> 기능성 연구 POI의 심각도를 평가하는 가장 중요한 매개 변수는 생체 내 GIT의 시험입니다. 그림 1A는 치료 컨트롤의 위장관 따라 FITC dextran의 전형적인 분포를 보여주고 intestinally 수술 후 마우스 24 시간을 조작. IM은 근위 공장에서 GIT의 상당한 지연 (그림 1B)로 이끌어 동안 동물이게 맹장에서 계산 기하학적 센터 (GC)와 일반 GIT을 보여 주었다 &quot;위장가 운영하는&quot; Colonic 운동성은 별도로 볼 배설 시간이 O의 측정에 의해 집중되었다FA 2mm 유리 볼. IM은 470 사이의 연장 배설 시간이 주도하면서 200 초 - - 위장 쥐 48의 배설 시간을 보여 운영 775 초 (그림 1C)을. </li><li> 형태학 연구 염증을 설명하는 것은 백혈구의 ME 여러 phenotypes 내에서 연장이 histochemistry 또는 immunohistochemistry를 사용하여 분석 할 수있다. 그림 2A + B의 PMNs의 낮은 존재 동물 (39 ± 7 세포 / mm 2) 관찰 할 수 있었다 &quot;사기가 운영하는&quot;. 작은 창자의 IM은 가짜 운영 마우스에 비해 강력한 PMN의 침투 (660 ± 86 셀 / mm 2)으로 이어 </li><li> ME 조직 문화 세포에서 해방 많은 염증성 중재자는 조직 lysates에 감지 할 수 어렵습니다. 조직 문화는 문화 표면에 뜨는에서 석방 된 중재자의 확인을 할 수 있습니다. POI의 대표 중재자는 위장관의 주요 억제 신경 전달 물질로입니다, 없다 5. NO는 ME 오르간 막에 감지되지 수 없습니다unoperated 제어 동물의 진짜야의 supernatants (5 ± 6 μM / 24 시간 / MG 조직). 허위 조작 (개복술) 쥐 기초는 53 NO 수준의 ± 36 μM / 24 시간 / MG 조직은 관찰되지 않았습니다. intestinally (수술 후 24 시간을 수확) 조작 쥐 ME 문화는 (그림 3) 24 시간 ME 오르간 문화 중 (2,254 ± 853 μM / 24 시간 / MG 조직) 더 NO 크게 생산하지 않습니다. </li></ol><img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/4086/4086fig1.jpg" /> 그림 1. GIT (A + B)과 colonic 운송에 IM의 효과가 (C) GIT 15 위장 세그먼트 - 위 (스토), 소장 (SI 1-9로 비 흡수성 fluorescein-라벨 dextran의 비율로 측정되었다 ),이게 맹장 (CEC) 및 콜론 (CO) 경구 섭취 후 -90 분. Colonic 교통은 2mm 유리 구슬의 배설 될 때까지 누 프로브를 뽑아에서 시간을 측정 하였다. fluorescein isothiocyanate - 덱스의 (A) 위장 배포허위 조작이나 IM 후 트란. 허위 조작 동물에서 마커의 대부분은 조작 동물의 근위 jejunal 위치와 비교하여이게 맹장 또는 근위 대장에 자리 잡고 있습니다. 점선은 GC 계산 나타냅니다. (B) GC의 계산은 IM 후 연장 위장 소요 시간을 보여 주었다. (C) Colonic 소요 시간은 사기 운항 동물에 비해 IM 마우스에 상당한 지연을 보여 주었다. 15 장 세그먼트에 대한 GC는 (N = 5) 의미로 표시됩니다. Colonic 교통 시간은 모든 개별 값 (N = 6)와 의미 표시했다. *** = P &lt;0.001, 학생의 t-테스트합니다. <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/4086/4086fig2.jpg" /> 그림 2. 작은 창자 ME 내 MPO 긍정적 인 세포의 감지. (A) ME 전체 마운트가 MPO 긍정적 인 개복술 후 PMN 24 시간 (사기) 또는 IM 절차의 검출을위한 열망 예이츠 시약 물들했다. 마우스 당 5 무작위로 선택한 분야에서 MPO 긍정적 인 세포의 (B) 정량화. N = 6그룹 당 nimals. *** = P &lt;0.001, 학생의 t-테스트합니다. <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/4086/4086fig3.jpg" /> 그림 3. ME의 문화 supernatants에서 NO 생산. unoperated 컨트롤의 근육 표본은 사기가 운영하는 IM 마우스는 postoperatively 24 시간을 촬영, 24 시간에 배양 하였다. 치료 마우스는 NO 만 매우 낮은 기저 생산을 보여 주었다. 개복술 후 어떠한 해방은 통제 그룹과 가짜 운영 마우스 사이의 차이를 측정하지 않고 증가하지 않습니다. IM NO 생산 후 24 시간이 급격히 치료 또는 가짜 운영 마우스와 비교 증가된다. 그룹 당 n은 = 5 동물. *** = P &lt;0.001, 1 방법 ANOVA.

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Biol. 63, 683-691 (1998).</li><li>Kehlet, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postoperative+ileus.">Postoperative ileus.</a> Gut. 47, iv85-iv86 (2000).</li><li>Wehner, S., Schwarz, N. T., Hundsdoerfer, R., Hierholzer, C., Tweardy, D. J., Billiar, T. R., Bauer, A. J., Kalff, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+IL-6+within+the+rodent+intestinal+muscularis+after+intestinal+surgical+stress.">Induction of IL-6 within the rodent intestinal muscularis after intestinal surgical stress.</a> Surgery. 137, 436-446 (2005).</li><li>Kalff, J. C., Schraut, W. H., Billiar, T. R., Simmons, R. L., Bauer, A. 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IM (10 분 대 부드럽게이게 맹장에 작은 창자 내용의 피난과 IM 2 대면 applicators를 사용하여 작은 창자의 검사를위한 작은 창자 eventration)의 다른 수준을 분석 비교 연구는 수술 조작 및 POI의 범위 사이의 상관 관계를 발표했다. IM은 장기와 심한 POI의 결과 ME (PNMs, 대 식세포 및 마스트 세포)에 백혈구의 최고 금액을 보여 주었다. 8 다른 그룹과 비교했다. IM의 모델을 확립 ...

<table border="1"><tbody><tr><td> 시약 / 장비의 이름 </td><td> 회사 </td><td> 카탈로그 번호 </td></tr><tr><td> Ethilon 5 / 0 </td><td> Ethicon </td><td> 1666H </td></tr><tr><td> 면 applicators </td><td> 다쳤다 </td><td> 71,010 </td></tr><tr><td> 동맥 카테터 </td><td> Vygon </td><td> 115-798 </td></tr><tr><td> 96 잘 플레이트 (블랙) </td><td> Greiner 바이오 하나 </td><td> 655096 </td></tr><tr><td> 유리 볼 (2 밀리미터 직경) </td><td> 워프 </td><td> 요청시 이용 가능 </td></tr><tr><td> 곤충 핀 </td><td> 정밀 과학 도구 </td><td> 26000-25 </td></tr><tr><td> 열망 예이츠의 시약 </td><td> Polyscience </td><td> 560694 </td></tr><tr><td> Aquatek </td><td> 머크 </td><td> HC109850 </td></tr><tr><td> DMEM </td><td> Lonza </td><td> BE12-604 F </td></tr><tr><td> FITC-dextran (MW 70,000) </td><td> 시그마 알드리치 </td><td> 46945-500MG-F </td></tr></tbody></table>

functional assessment of intestinal motility and gut wall inflammation in rodents: analyses in a standardized model of intestinal manipulation

위장관의 염증은 인간의 질병의 다양한 일반적인 이유입니다. 동물 연구 모델은 장 병리학의 휴대 복잡하고 분자를 조사에 중요합니다. 혈관의 점막이 muscularis 바깥이 (ME)도 주민 immunocytes의 조밀 한 네트워크를 비호하는 것이 매우 면역 적격 기관입니다 종종 많은 염증성 질환, 시연 최근 작품에 대한 관심의 기관이지만. 1,2는이 작품은 표준화 내에서 수행 된 주로 ME로 제한 대장 벽의 염증에 이르게 장 조작의 모델 (IM). 염증은 이러한 IL-6 4 또는 IL-1β 또는 억제 신경 전달 물질과 같은 염증성 중재자의 해방을 특징으로하는 임상이 염증은 복부 수술 후 자주와 피할 수없는 합병증이 수술 후 장폐색 (POI)로 알려진 연장 장 dysmotility. 3 연결 nitri 같은C 산화가 (NO) 5. 그 후, immunocytes의 엄청난 숫자가 polymorphonuclear 호중구 (PMN)과 단핵 세포에 의해 지배, ME에 extravasate 그리고 마지막으로 POI를 유지하고 있습니다. 일 동안 지속이,이 장 마비는 흡인의 위험이 증가, 세균 translocation로 연결 및 패혈증 및 다중 장기 실패까지 합병증 전염성하고 높은 경제적 부담을 초래합니다. 6 이 원고에서 우리는 IM과 위장 교통 (GIT)과 colonic 교통의 생체 평가의 표준화 된 모델을 보여줍니다. 또한 이러한 높은 immunoactive 장 벽 구획 모두에서 염증 반응을 구별 할 중요 면역 분석, 다음에 혈관의 점막에서 ME의 분리하는 방법을 보여줍니다. 모든 분석은 위장 기능에 영향을 미치는 쉽게 다른 연구 모델에 양도합니다.

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Functional Assessment of Intestinal Motility and Gut Wall Inflammation in Rodents: Analyses in a Standardized Model of Intestinal Manipulation

수술 후 장폐색 (POI)가 증가 병적 상태와 장시간 입원으로 이어지는 복부 수술의 합병증입니다. 예방 또는 치료 전략이 심화 연구를 부족하기 때문에하는 것은 필요합니다. 따라서 우리는 POI의 pathophysiology를 조사하고 잠재적 인 치료 옵션을 연구하기위한 표준화하고 실현 가능한 마우스 모델을 만들었습니다.

장 조작의 표준화 된 모델의 분석 : 쥐의 장 운동성 및 내장 벽의 염증의 기능 평가

Inflammation of the gastrointestinal tract is a common reason for a variety of human diseases. Animal research models are critical in investigating the ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

21.9K 조회수.  University of Bonn. 수술 후 장폐색 (POI)가 증가 병적 상태와 장시간 입원으로 이어지는 복부 수술의 합병증입니다. 예방 또는 치료 전략이 심화 연구를 부족하기 때문에하는 것은 필요합니다. 따라서 우리는 POI의 pathophysiology를 조사하고 잠재적 인 치료 옵션을 연구하기위한 표준화하고 실현 가능한 마우스 모델을 만들었습니다.

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Murine Endoscopy for In Vivo Multimodal Imaging of Carcinogenesis and Assessment of Intestinal Wound Healing and Inflammation

Mouse models are widely used to study pathogenesis of human diseases and to evaluate diagnostic procedures as well as therapeutic interventions preclinically. However, valid assessment of pathological alterations often requires histological analysis, and when performed ex vivo, necessitates death of the animal. Therefore in conventional experimental settings, intra-individual follow-up examinations are rarely possible. Thus, development of murine endoscopy in live mice enables investigators for the first time to both directly visualize the gastrointestinal mucosa and also repeat the procedure to monitor for alterations. Numerous applications for in vivo murine endoscopy exist, including studying intestinal inflammation or wound healing, obtaining mucosal biopsies repeatedly, and to locally administer diagnostic or therapeutic agents using miniature injection catheters. Most recently, molecular imaging has extended diagnostic imaging modalities allowing specific detection of distinct target molecules using specific photoprobes. In conclusion, murine endoscopy has emerged as a novel cutting-edge technology for diagnostic experimental in vivo imaging and may significantly impact on preclinical research in various fields.

Murine Endoscopy for In Vivo Multimodal Imaging of Carcinogenesis and Assessment of Intestinal Wound Healing and Inflammation

Small animal imaging techniques allow serial diagnostic examinations and therapeutic interventions in vivo. Recently, the scope of applications has significantly widened and currently includes assessment of colonic tumor development, wound healing and monitoring of inflammation. This protocol illustrates these diverse potential applications of murine endoscopy.

에 대한 쥐의 내시경<em&gt; 생체</em&gt; 발암 및 소장의 평가의 멀티 모달 이미징 상처 치유 및 염증

Mouse models are widely used to study pathogenesis of human diseases and to evaluate diagnostic procedures as well as therapeutic interventions ...

연구

의학

Murine Model of Intestinal Ischemia-reperfusion Injury

Intestinal ischemia is a life-threatening condition associated with a broad range of clinical conditions including atherosclerosis, thrombosis, hypotension, necrotizing enterocolitis, bowel transplantation, trauma and chronic inflammation. Intestinal ischemia-reperfusion (IR) injury is a consequence of acute mesenteric ischemia, caused by inadequate blood flow through the mesenteric vessels, resulting in intestinal damage. Reperfusion following ischemia can further exacerbate damage of the intestine. The mechanisms of IR injury are complex and poorly understood. Therefore, experimental small animal models are critical for understanding the pathophysiology of IR injury and the development of novel therapies.
Here we describe a mouse model of acute intestinal IR injury that provides reproducible injury of the small intestine without mortality. This is achieved by inducing ischemia in the region of the distal ileum by temporally occluding the peripheral and terminal collateral branches of the superior mesenteric artery for 60 min using microvascular clips. Reperfusion for 1 hr, or 2 hr after injury results in reproducible injury of the intestine examined by histological analysis. Proper position of the microvascular clips is critical for the procedure. Therefore the video clip provides a detailed visual step-by-step description of this technique. This model of intestinal IR injury can be utilized to study the cellular and molecular mechanisms of injury and regeneration.

Here we describe the detailed procedure of intestinal ischemia-reperfusion in mice which results in reproducible injury without mortality to encourage the standardization of this technique across the field. This model of intestinal ischemia-reperfusion injury can be utilized to study the cellular and molecular mechanisms of injury and regeneration.

창자 허혈 - 재관류 손상의 쥐 모델

Intestinal ischemia is a life-threatening condition associated with a broad range of clinical conditions including atherosclerosis, thrombosis, ...

Fluorescence-mediated Tomography for the Detection and Quantification of Macrophage-related Murine Intestinal Inflammation

Murine models of disease are indispensable to scientific research. However, many diagnostic tools such as endoscopy or tomographic imaging are not routinely employed in animal models. Conventional experimental readouts often rely on post mortem and ex vivo analyses, which prevent intra-individual follow-up examinations and increase the number of study animals needed. Fluorescence-mediated tomography enables the non-invasive, repetitive, quantitative, three-dimensional assessment of fluorescent probes. It is highly sensitive and permits the use of molecular makers, which allows for the specific detection and characterization of distinct molecular targets. In particular, targeted probes represent an innovative tool for analyzing gene activation and protein expression in inflammation, autoimmune disease, infection, vascular disease, cell migration, tumorigenesis, etc. In this article, we provide step-by-step instructions on this sophisticated imaging technology for the in vivo detection and characterization of inflammation (i.e., F4/80-positive macrophage infiltration) in a widely used murine model of intestinal inflammation. This technique might also be used in other research areas, such as immune cell or stem cell tracking.

Target-specific probes represent an innovative tool for analyzing molecular mechanisms, such as protein expression in various types of disease (e.g., inflammation, infection, and tumorigenesis). In this study, we describe a quantitative three-dimensional tomographic assessment of intestinal macrophage infiltration in a murine model of colitis using F4/80-specific fluorescence-mediated tomography.

검색 및 대 식 세포 관련 Murine 창 자 염증의 정량화에 대 한 단층 형광 중재

Murine models of disease are indispensable to scientific research. However, many diagnostic tools such as endoscopy or tomographic imaging are not ...

Intestinal Stem Cell Isolation and Culture in a Porcine Model of Segmental Small Intestinal Ischemia

Intestinal ischemia remains a major cause of morbidity and mortality in human and veterinary patients. Many disease processes result in intestinal ischemia, when the blood supply and therefore oxygen is decreased to the intestine. This leads to intestinal barrier loss and damage to the underlying tissue. Intestinal stem cells reside at the base of the crypts of Lieberk&#252;hn and are responsible for intestinal renewal during homeostasis and following injury. Ex vivo cell culture techniques have allowed for the successful study of epithelial stem cell interactions by establishing culture conditions that support the growth of three-dimensional epithelial organ-like systems (termed "enteroids" and "colonoids" from the small and large intestine, respectively). These enteroids are composed of crypt and villus-like domains and mature to contain all of the cell types found within the epithelium. Historically, murine models have been utilized to study intestinal injury. However, a porcine model offers several advantages including similarity of size as well as gastrointestinal anatomy and physiology to that of humans. By utilizing a porcine model, we establish a protocol in which segmental loops of intestinal ischemia can be created within a single animal, enabling the study of differing time points of ischemic injury and repair in vivo. Additionally, we describe a method to isolate and culture the intestinal stem cells from the ischemic loops of intestine, allowing for the continued study of epithelial repair, modulated by stem cells, ex vivo.

This protocol will enable readers to successfully establish a porcine model of segmental intestinal ischemia and subsequently isolate and culture intestinal stem cells for the study of epithelial repair following injury.

단편 작은 장 허 혈의 돼지 모델에서 문화와 장 줄기 세포 격리

Intestinal ischemia remains a major cause of morbidity and mortality in human and veterinary patients. Many disease processes result in intestinal ...

Using a Chemical Biopsy for Graft Quality Assessment

Kidney transplantation is a life-saving treatment for a large number of people with end-stage renal dysfunction worldwide. The procedure is associated with an increased survival rate and greater quality of patient&#8217;s life when compared to conventional dialysis. Regrettably, transplantology suffers from a lack of reliable methods for organ quality assessment. Standard diagnostic techniques are limited to macroscopic appearance inspection or invasive tissue biopsy, which do not provide comprehensive information about the graft. The proposed protocol aims to introduce solid phase microextraction (SPME) as an ideal analytical method for comprehensive metabolomics and lipidomic analysis of all low molecular compounds present in kidneys allocated for transplantation. The small size of the SPME probe enables performance of a chemical biopsy, which enables extraction of metabolites directly from the organ without any tissue collection. The minimum invasiveness of the method permits execution of multiple analyses over time: directly after organ harvesting, during its preservation, and immediately after revascularization at the recipient&#8217;s body. It is hypothesized that the combination of this novel sampling method with a high-resolution mass spectrometer will allow for discrimination of a set of characteristic compounds that could serve as biological markers of graft quality and indicators of possible development of organ dysfunction.

The protocol presents utilization of the chemical biopsy approach followed by comprehensive metabolomic and lipidomic analysis for quality assessment of kidney grafts allocated for transplantation.

이식 품질 평가를 위해 화학 생검 사용

Kidney transplantation is a life-saving treatment for a large number of people with end-stage renal dysfunction worldwide. The procedure is associated ...

Standardized Histomorphometric Evaluation of Osteoarthritis in a Surgical Mouse Model

One of the most prevalent joint disorders in the United States, osteoarthritis (OA) is characterized by progressive degeneration of articular cartilage, primarily in the hip and knee joints, which results in significant impacts on patient mobility and quality of life. To date, there are no existing curative therapies for OA able to slow down or inhibit cartilage degeneration. Presently, there is an extensive body of ongoing research to understand OA pathology and discover novel therapeutic approaches or agents that can efficiently slow down, stop, or even reverse OA. Thus, it is crucial to have a quantitative and reproducible approach to accurately evaluate OA-associated pathological changes in the joint cartilage, synovium, and subchondral bone. Currently, OA severity and progression are primarily assessed using the Osteoarthritis Research Society International (OARSI) or Mankin scoring systems. In spite of the importance of these scoring systems, they are semiquantitative and can be influenced by user subjectivity. More importantly, they fail to accurately evaluate subtle, yet important, changes in the cartilage during the early disease states or early treatment phases. The protocol we describe here uses a computerized and semiautomated histomorphometric software system to establish a standardized, rigorous, and reproducible quantitative methodology for the evaluation of joint changes in OA. This protocol presents a powerful addition to the existing systems and allows for more efficient detection of pathological changes in the joint.

The current protocol establishes a rigorous and reproducible method for quantification of morphological joint changes that accompany osteoarthritis. Application of this protocol can be valuable in monitoring disease progression and evaluating therapeutic interventions in osteoarthritis.

외과 마우스 모형에 있는 골관절염의 표준화한 조직 형측정 평가

One of the most prevalent joint disorders in the United States, osteoarthritis (OA) is characterized by progressive degeneration of articular cartilage, ...

A Murine Model of Fetal Exposure to Maternal Inflammation to Study the Effects of Acute Chorioamnionitis on Newborn Intestinal Development

Chorioamnionitis is a common precipitant of preterm birth and is associated with many of the morbidities of prematurity, including necrotizing enterocolitis (NEC). However, a mechanistic link between these two conditions remains yet to be discovered. We have adopted a murine model of chorioamnionitis involving lipopolysaccharide (LPS)-induced fetal exposure to maternal inflammation (FEMI). This model of FEMI induces a sterile maternal, placental, and fetal inflammatory cascade, which is also present in many cases of clinical chorioamnionitis. Although models exist that utilize live bacteria and more accurately mimic the pathophysiology of an ascending infection resulting in chorioamnionitis, these methods may cause indirect effects on development of the immature intestinal tract and the associated developing microbiome. Using this protocol, we have demonstrated that LPS-induced FEMI results in a dose-dependent increase in pregnancy loss and preterm birth, as well as disruption of normal intestinal development in offspring. Further, we have demonstrated that FEMI significantly increases intestinal injury and serum cytokines in offspring, while simultaneously decreasing goblet and Paneth cells, both of which provide a first line of innate immunity against intestinal inflammation. Although a similar model of LPS-induced FEMI has been used to model the association between chorioamnionitis and subsequent abnormalities of the central nervous system, to our knowledge, this protocol is the first to attempt to elucidate a mechanistic link between chorioamnionitis and later perturbations in intestinal development as a potential link between chorioamnionitis and NEC.

We developed a model of chorioamnionitis to simulate fetal exposure to maternal inflammation (FEMI) without complications of live organisms to examine the effects of FEMI on development of the offspring&#8217;s intestinal tract. This allows for study of mechanistic causes for development of intestinal injury following chorioamnionitis.

신생아 장 발달에 급성 chorioamnionitis의 효력을 연구하기 위하여 모성 염증에 태아 노출의 Murine 모형

Chorioamnionitis is a common precipitant of preterm birth and is associated with many of the morbidities of prematurity, including necrotizing ...

Induction of Intestinal Inflammation by Adoptive Transfer of CBir1 TCR Transgenic CD4+ T Cells to Immunodeficient Mice

With the increase of incidence, inflammatory bowel diseases (IBD), which are chronic diseases affecting the gastrointestinal tract, impose a considerable health and financial burden on individuals and society. Therefore, it is critical to investigate the mechanisms underlying the pathogenesis and development of IBD. Here, a gut microbiota antigen-specific T cell transfer colitis model is described. CBir1 flagellin has been recognized as the immunodominant gut bacterial antigen in experimental colitis and patients with Crohn&#39;s disease. CBir1 TCR transgenic na&#970;ve CD4+ T cells, specific to CBir1 flagellin, can induce chronic colitis after adoptive transfer into immune-deficient Rag1-/- mice. The disease severity is assessed by histopathology. The CD4+ T cell phenotypes in colonic lamina propria are also determined. This model closely resembles the development of IBD, which provides an ideal murine model for investigating the mechanisms driving the pathogenesis of IBD and testing the potential drugs for treating IBD.

Induction of Intestinal Inflammation by Adoptive Transfer of CBir1 TCR Transgenic CD4+ T Cells to Immunodeficient Mice

In this protocol, a gut microbiota antigen-specific T cell adoptive transfer colitis model is described. CD4+ T cells are isolated from CBir1 TCR transgenic mice. These are specific for an immunodominant gut microbiota antigen CBir1 flagellin, which is transferred into recipient Rag1-/- mice, leading to intestinal inflammation.

CBir1 TCR 형질 전환 CD4+ T 세포의 입양 전달에 의한 장 염증유도

With the increase of incidence, inflammatory bowel diseases (IBD), which are chronic diseases affecting the gastrointestinal tract, impose a considerable ...

Isolation of Murine Intestinal Mesenchyme Resulting in a High Yield of Telocytes

The murine small intestine, or colon mesenchyme, is highly heterogenous, containing distinct cell types including blood and lymphatic endothelium, nerves, fibroblasts, myofibroblasts, smooth muscle cells, immune cells, and the recently identified cell type, telocytes. Telocytes are unique mesenchymal cells with long cytoplasmic processes, reaching a distance of tens to hundreds of microns from the cell body. Telocytes have recently emerged as an important intestinal stem cell niche component, providing Wnt proteins that are essential for stem and progenitor cell proliferation.
Although protocols on how to isolate mesenchyme from the mouse intestine are available, it is not clear whether these procedures allow the efficient isolation of telocytes. Isolating telocytes efficiently requires special protocol adjustments that would allow dissociation of the strong cell-cell contact between telocytes and neighboring cells without affecting their viability. Here, available intestinal mesenchyme isolation protocols were adjusted to support the successful isolation and culture of mesenchyme containing a relatively high yield of viable single-cell telocytes.
The obtained single-cell suspension can be analyzed by several techniques, such as immunostaining, cell sorting, imaging, and mRNA experiments. This protocol yields mesenchyme with sufficiently conserved antigenic and functional properties of telocytes, and can be used for several applications. For example, they can be used for co-culture with mouse- or human-derived organoids to support organoid growth with no growth factor supplementation, to better reflect the situation in the original tissue.

Here, we present a protocol to isolate murine intestinal mesenchyme, including telocytes. These can be used for several applications, such as co-culture with mouse or human-derived organoids, to support growth and better reflect the situation in the original tissue.

쥐 장 중간엽의 분리로 텔로세포의 높은 수율

The murine small intestine, or colon mesenchyme, is highly heterogenous, containing distinct cell types including blood and lymphatic endothelium, nerves, ...

쥐의 무릎 골관절염에 대한 표준화된 Tuina 조작

Tuina Manipulation to Reduce Inflammation and Cartilage Loss in Knee Osteoarthritis Rats

Clinical trials suggest that Tuina manipulation is effective in treating knee osteoarthritis (KOA), while further studies are required to discover its mechanism. Therefore, the manipulation of animal models of knee osteoarthritis is critical. This protocol provides a standard process for Tuina manipulation on KOA rats and a preliminary exploration of the mechanism of Tuina for KOA. The press and kneading manipulation method (a kind of Tuina manipulation that refers to pressing and kneading the specific area of the body surface) is applied on 5 acupoints around the knee joint of rats. The force and frequency of the manipulation were standardized by finger pressure recordings, and the position of the rat during manipulation is described in detail in the protocol. The effect of manipulation can be measured by pain behavior tests and microscopic findings in synovial and cartilage. KOA rats showed significant improvement in pain behavior. The synovial tissue inflammatory infiltration was reduced in the Tuina group, and the expression of tumor necrosis factor (TNF)-&#945; was significantly lower. Compared to the control group, chondrocyte apoptosis was less in the Tuina group. This study provides a standardized protocol for Tuina manipulation on KOA rats and preliminary proof that the therapeutic effects of Tuina may be related to reducing synovial inflammation and delayed chondrocyte apoptosis.

저자 스포트라이트: 쥐에서 Tuina 조작 메커니즘 이해 

We present a protocol for Tuina manipulation performed on plaster-immobilized-induced knee osteoarthritis rats. Based on the preliminary results, it suggested that the efficacy of the method relied on the reduction of inflammation and cartilage loss.

무릎 골관절염 쥐의 염증과 연골 손실을 줄이기 위한 Tuina 조작

Clinical trials suggest that Tuina manipulation is effective in treating knee osteoarthritis (KOA), while further studies are required to discover its ...