Name: 비디오: Video Imaging and Spatiotemporal Maps to Analyze Gastrointestinal Motility in Mice
Uploaded: 2016-02-03T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 41 s
Description: 13.9K 조회수. The University of Melbourne. This article describes a video imaging technique and high-resolution spatiotemporal mapping to identify changes in the neural regulation of colonic motility in adult mice. Subtle effects on gastrointestinal (GI) function can be detected using this approach in isolated tissue preparations to advance our understanding of GI disease.

JCB 및 ELH-Y는 국방 CDMRP 자폐증 연구 프로그램의 미국학과 (AR11034)에 의해 지원되었다. 멜버른 신뢰의 ELH-Y.The 월 스튜어트 또한 Bursary - 대학 NHMRC (1047674)는 MS에 장학금을 후원. 우리는 기술적 공헌 알리 타 헤르, 파티마 Ramalhosa 및 그라시아 시거 감사합니다.

동물 처리 및 동물의 자궁 전위 모든 실험 이전했다 엄격 멜버른 대학의 동물 실험위원회의 승인을 프로토콜에 따라 수행 (윤리 ID : 1212494.7) 1. 조직 수집 및 해부 <ol><li> 자궁 전위에 의해 성인 쥐를 안락사. 가능하면 관심의 신경 세포 인구에있는 수용체를 통해 장 기능에 영향을 방지하기 위해 마취를 피할 수 있습니다. </li><li> 몸을 고정, 동물의 총 체중을 기록 피하 주사 바늘을 (크기 : 20 G)를 사용하여 견고하게 해부 보드 (네 발을 통해 복부 측면은 실험에 노출). </li><li> 해부 집게와 가위를 사용하여; 하복부 근육 층을 중첩 표피를 통해 절개를합니다. 흉골에 복부의 정중선을 따라 복강을 열고 집게와 가위를 계속 사용합니다. </li><li> 조직의 탈수를 방지하기 위해, 그 풍모를 부어학적 식염수 (크렙스 용액 118의 NaCl, CaCl2를 1.2 황산, 하나의 NaH 2 PO 4, 25의 NaHCO3 4.6의 KCl, 2.5, (11) D- 글루코스 밀리미터로 - carbogen 가스 RT으로 발포, 95 % O 2, 5 해부 과정에서 일정한 간격 (즉, 모든 30 ~ 60 초)에서 복부 내용 상에 20 분의 최소)에 대한 %의 CO 2. </li><li> 맹장과​​ 직장에 연결된 상태에서 콜론을 분리, 미세 해부 가위를 사용하여 장간막을 트리밍하면서 부드럽게 약 4-5cm 동물의 몸 위에 해부 집게를 사용 (콜론의 기단부에 인접) 맹장를 개최합니다. </li><li> 취급 않도록주의 늘리거나 인접 장간막을 제거하는 동안 위장 조직을 잘라. </li><li> 초과 조직 (즉, 방광 및 고환)를 제거합니다. 거친 해부 가위를 사용하여, 두 개의 수직 절개 (즉, 중간 선에서 약 0.5 cm)이 개에 골반 뼈를 절단 할 수 있도록콜론의 채널 측면. </li><li> 골반 조직에 인접한에서 직장을 분리 결장에서 근육을 둘러싼 트림 미세 가위를 사용합니다. </li><li> (이전에 carbogen와 산소) 생리 식염수가 들어있는 비커에 (직장에 맹장에서) 전체 길이 콜론을 놓고 실온에서 산소를 계속한다. 미세 해부 가위를 사용하여 맹장과 직장을 제거하고 비커에 교체합니다. </li><li> 빈 배설물 펠렛 / 생리 식염수로 채워진 200 μL 피펫 팁에 연결된 5 ㎖ 주사기를 사용하여 경구 끝에 부드러운 양압을 적용하여 결장의 장내 콘텐츠 제제. 향후 조직을 배향하기 위하여, 점막 줄무늬가 보이 대장의 가장 기단부를 표시하는 곤충 핀을 사용한다. <ol><li> 면도날을 사용하여 넓은 / 기단부의 약 1cm을 제거하여 5 ㎖ 주사기 맞게 플라스틱 피펫 팁을 수정한다. 중앙에서 절단하여 원위 / 작은 단부를 넓혀, 유량을 증가시키기면도날을 사용하여 제작 (대략 45 ° C). </li></ol></li><li> 그립을 부드럽게 해부 포셉과의 기단부의 대장 조직, 루멘을 통해 대장 및 세척 생리 식염수의 루멘에 피펫 팁을 삽입합니다. </li></ol> 비디오 영상에 대한 대장의 조직과 실험 세트 최대 2. 준비 <ol><li> 200 μL 피펫 팁에 부착 된 주사기를 사용하여 설정이 챔버 장기 목욕 (그림 1과 그림 3)에 연결된 모든 튜브를 통해 세척 생리 식염수. 이 단계는 액의 흐름을 차단할 수 배관 내의 이물질을 제거한다. 튜브에 대한 사양은 재료 표를 참조하십시오. </li><li> (5 ㎖ 분 -1의 유량, 95 % O 2 5 % CO 2) 장기 목욕의 챔버가 지속적으로 carbogen 버블 생리 식염수에 superfused되어 있는지 확인합니다. 일정한 간격으로 온도 센서를 이용하여 확인 temperat목욕 URE 33 ° C -37 ° C 사이에서 유지된다. </li><li> 약 20 내지 30 ㎖의 생리 식염수 50 ㎖ 주사기를 이용하여 주입 관에 3 방향 코크를 통하여 접속 유입 저장조를 채운다. </li><li> 실험이 진행되는 동안, 그 중심에 삽입 유리관 (내경 5mm)와 스토퍼 arubber 사용 유입 저장조 내의 압력을 유지한다. 유입 저수지의 상부 개구 안전하게 (내부 유리관이 개봉 나머지으로) 밀봉되어 있는지 확인합니다. </li><li> 완전히 생리 식염수에 빠져들되어 있는지 확인하고, 장기 목욕 챔버로 콜론 (길이 5-7cm)을 놓습니다. </li><li> 두 수중 입구 / 출구 관에 결장 세그먼트의 각 단부 Cannulate (입구 / 다른 직경의 배출 튜브 조직 루멘 등의 크기에 따라 변경 될 수있다. 산후 조직 성인 마우스 및 기니피그) 조 사용 표준을 면 재봉사. 취입 관에 결장의 기단부를 부착배출관로 결장의 말단부 (수직 유출 관에 3 방향 코크를 통하여 접속, 높이 6cm). 조직 삽관 미래의 측정 및 분석의 간섭을 피하기 위해 후하지 심하게 잡아거나 너무 편안 있는지 확인합니다. </li><li> 근위 및 15cm 눈금자를 사용 삽관 선단부 사이의 거리를 측정하여 대장의 길이를 기록한다. 이 수축 길이 전파 속도와 수축 개시 포인트의 변화를 해석하는 것이 중요하다. </li><li> 실험을 시작하기 전에 설립 안정된 기준 내강의 압력 (cm의 H 2 O)를 확인합니다. (경구)의 유입 탱크 수직 유출 관 (항문)의 유리관 내에서의 생리 식염수를 메 니스 커스에 조직으로부터의 수직 거리를 측정함으로써 내강의 압력을 계산한다. </li><li> 일정한 관내 압력에서 조직 준비를 유지한다 (예를 들어, 1-2cm H 2 O) 보장에 의한 유입 스토퍼 실 pressu다시 일정하게 유지 않고 막힘이 셋업에 존재하지 않는 것이다. </li><li> 장 운동을 녹음하기 전에 30 분 동안 생리 식염수에 평형을 콜론을 둡니다. IN- 또는 유출 튜브에서 발생하는 방해를 확인하고 유입 저수지를 통해 압력을 적용하거나 대장의 구강 및 항문 끝을 다시 cannulating에 의해 제거합니다. </li></ol> 3. 이미지 캡처 및 실험 프로토콜 <ol><li> 비디오 카메라를 이용하여 영상 파일로서 기록 장 운동 (30 프레임 / 초, 640 × 840 픽셀) 표준 실험실에서 레토르트 기관 욕을 10 내지 15 센티미터 (도 1) 스탠드의 위치. </li><li> 바탕 화면의 아이콘에서 가상 더빙 (비디오 캡처 소프트웨어)를 엽니 다. &#39;파일&#39;탭에서 카메라 영상을 볼 수 있습니다 &#39;캡처 AVI&#39;를 선택합니다. &#39;오디오&#39;탭을 선택 해제에 사운드를 해제하는 &#39;오디오 캡처 수 있도록&#39;. <ol><li> 비디오 탭에서 &#39;압축&#39;과 &#39;DivX6.9.2을 선택합니다. 코덱 &amp; #39; 저장 공간의 사용을 최소화하는 비디오 파일을 압축한다. 이 기능은 압축 소프트웨어 &#39;DivX를&#39;설치에 사용할 수있게됩니다. </li></ol></li><li> 전체 결장 삽관 세그먼트는 비디오 캡처 소프트웨어 창을 통해 (상기 비디오 프레임의 수직 에지에 바로 인접 영역으로 삽관)을 볼 수 있도록 수동으로 카메라의 위치를 조정 (도 1 참조). 이미지 품질을 개선하고, 반사를 최소화하기 위해, 기관 욕에 외광을 차단하는 카메라 지지체 종이 / 판지 실드를 부착. 카메라 소프트웨어 인터페이스를 이용하여 휘도, 콘트라스트 및 노출 설정 값을 조정하여 비디오 품질을 최적화한다. <ol><li> 녹음하기 전에 특정 파일 이름을 설정; &#39;파일&#39;탭에서 &#39;설정 캡처 파일&#39;을 선택하고 비디오의 고유 한 이름을 지정합니다. </li><li> &#39;캡쳐&#39;도구 모음에서 &#39;캡처 파일&#39;을 눌러 비디오 캡처를 시작합니다. recordin를 중지하려면g을 &#39;캡처 중지&#39;버튼 또는 키보드의 &#39;Esc&#39;키를 선택합니다. </li></ol></li><li> 신선한 생리 식염수 매 30 분으로 유입 저수지에 포함 된 생리 식염수를 교체합니다. <ol><li> 기록 내강의 압력 (2.9 참조) 온도 프로브를 사용은 장기 목욕 온도의 주를 가지고. 이러한 변수가 일정한 것을 확인하기 위해 실험 (즉, 매 30 분)에 걸쳐 이러한 단계를 반복합니다. </li></ol></li><li> (약물 응용 프로그램과 세척 시간 포함) 3 시간 동안 총 기록 대장 활동. 데이터 저장을 위해, 15 분의 비디오 세그먼트의 기록 데이터 용. 전체 실험은 전형적으로 12 X 15 분간 비디오 레코딩 구성 될 것이다. <ol><li> 제어 조건 하에서 1 시간 (생리 식염수) 녹음 활동. </li><li> 1 시간 30 분 동안 약물 (어느 유입 저장조 통해 욕에 superfused 또는 내강 내로 투여)를 적용한다. 참고 : 관리의 다른 경로를 수 y로다른 효과 (23)의 ield. </li><li> 1 시간 세척 기간 동안 목욕이나 루멘에 신선한 생리 식염수를 적용합니다. </li></ol></li></ol> 시공간지도 4. 데이터 처리 및 생성 <ol><li> 과정은 MATLAB로 작성된 사내 소프트웨어를 사용하여 각각의 비디오 녹화 오프라인, 위해 (R2012a 버전 7.4의 요청에 따라 가능) 대장 운동을 설명 시공간 맵을 생성합니다. <ol><li> 바탕 화면의 아이콘에서 열기를 분석 소프트웨어. </li><li> 명령 창에서 분석 제어판을 열기 위해 &quot;Analyse2&quot;를 입력합니다. </li></ol></li><li> 제어 패널 윈도우에서 &quot;아비 파일 에지 검출&quot;을 클릭하여 시공간 맵을 생성하는 에지 검출 기능을 이용한다. 이 함수는, 오디오 비디오 인터리브 (AVI) 형식의 비디오 레코딩을 읽고 분석 소프트웨어를 사용한다. </li><li> ADA를 이용하여 시공간 맵을 생성하기 위해 순차적으로 다음 단계를 수행ptive 에지 검출 알고리즘입니다. <ol><li> &quot;파일 추가&quot;탭을 선택하여 열기 녹화 된 비디오 파일은 &#39;동영상 열기&#39;를 선택하고 비디오 파일의 위치를​​ 선택합니다. </li><li> 분석 소프트웨어 내에 나와있는 비디오 파일에서 관심있는 파일을 선택합니다. </li><li> 콜론 항문 삽관 경구 삽관 된 지점에서, 비디오, 예를 들면 대장의 전체 길이의 프레임 내의 관심 영역의 사각형을 선택. 근위 및 원위 삽관 포인트는 관심 영역의 수직 경계에 인접한 있는지 확인합니다. 에지 검출 선 (적색 및 녹색)이 자동으로 실시간 영상에 나타날 것이다. </li><li> 에지 검출 임계치 라인 결장 조직의 상부 및 하부 경계 모두에서 대장 (이 조작부 검출 임계 값을 변경하여 각각의 비디오에 대해 최적화 될 수있다)에 바로 인접하여 있음을 보장한다. 확인 에지 검출 L 그네스 명암 및 밝기를 조절 조작부를 사용하여 결장 영상의 길이를 따라 연속적이다. </li><li> 폭 대화 상자에 콜론 (mm)의 전체 길이 (단계 2.7에 기록 된대로)를 입력합니다. 그런 다음 &quot;열 맵을 생성&quot;을 선택합니다. </li><li> 파일이 저장 될 때까지 팝업 창에서 위치를 선택하고 시공간지도의 파일 이름을 지정합니다. </li><li> &#39;.su2&#39;형식을 선택하고 &#39;대기열에 추가&#39;. 참고 .su2 포맷은 파일 크기 및 다수의 비디오 파일이 큐에 추가 될 수있는 데이터를 압축한다. </li><li> 시공간 맵을 생성하기 위해 &#39;검색을 시작하기&#39;를 선택합니다. </li></ol></li></ol> 시공간지도 5. 분석 <ol><li> 이러한 주파수, 전파 속도, 길이, CMMCs 기간, 장 직경 시작과 수축 방향의 지점으로 매개 변수를 추정하기 위해 시공간지도를 활용합니다. <ol><li> 시공간 분석을 시작하려면지도는 명령 창에 입력 한 &#39;analyse2&#39;이전 섹션에 설명 된대로. 대신 &quot;에지 검출&quot;의, &quot;히트 맵 분석&quot;버튼을 선택합니다. </li><li> &#39;파일 추가&#39;탭을 선택하고 이전에 .su2 얻은 파일의 위치를​​ 지정하여 열기 시공간 맵 파일 (.su2 파일). </li><li> 시공간 맵이 화면에 표시되면, 최소 1로 설정되는 것을 보장 조작부 색상 범위를 지정. 최대 조직의 수축에 따라 5-10 배열 할 수 있습니다. </li><li> 동일한 조건에서 분석 한 실험에서 모든 맵을 보장하기 위해 &#39;잠금 색상 범위&#39;를 선택합니다. </li><li> 시간 프레임 설정이 주어진 실험에서 모든 시공간지도에 대해 일정 있는지 확인합니다. </li></ol></li><li> CMMC 주파수를 결정하기 위해 수동으로 결장의 길이의 50 % 이상을 통과 수축을 계산. 이러한 수축은 visua 될 수 있습니다시공간지도에 레드 / 오렌지 줄무늬 (표준 HSV 색상 색인)로하게 안정적 (예를 들어 그림 2 참조). 짧은 또는 전파되지 않는 기타 수축도 확인하고 정량화 할 수있다. </li><li> 원한다면,이 맵으로부터 높은 해상도로 더 해석을 수행. 예를 들어, 각 속도와 수축의 지속 기간을 포함하여 상세한 특성을 조사 할 수있다. <ol><li> 속도 및 지속 기간을 측정하기 위하여, 열지도 분석 조작부 &quot;수축 파 주석 &#39;버튼을 선택한다. </li><li> 다음으로, &quot;줌&quot;버튼을 클릭하고 관심 영역을 선택하여 각 CMMC을 확대. 그런 다음 각 수축의 끝 부분에 가장 초기 위치에서 선을 그립니다 마우스를 사용하여 각 수축에 주석을 &quot;수동으로 주석&quot;버튼을 선택합니다. 이 방법은 전파 나타나는 딜레이 션의 외관상의 전파 속도 및 시간을 측정하는데 사용될 수있다 (예를 들면, 볼그림 2A, 2B)의지도 알 끝. 참고 : 속도와 지속 시간에 대한 데이터가 결과 창에 표시됩니다. 이 값은 &quot;데이터 내보내기&quot;탭을 선택하여 관심의 스프레드 시트로 전송할 수 있습니다. 원하지 않는 주석은 &quot;선택한 주석을 제거&quot;버튼을 클릭하여 제거 할 수 있습니다. </li></ol></li><li> 원한다면, 작은 수축 또는 CMMCs의 개시 위치를 결정하는 X 및 시공간 맵 Y 좌표 (결장 따라 시간과 위치를 각각)을 이용한다. </li><li> 마찬가지로 수축 사이의 간격을 결정하기 위해, 수축의 지속 기간을 측정하는 &quot;주석&quot;기능을 사용한다. 이전에, 이러한 결과는 &quot;데이터 내보내기&quot;탭을 선택하여 스프레드 시트로 내보낼 수 있습니다. </li><li> 휴식 장내 폭을 측정하기 위하여, 열지도 분석 패널 &quot;단면을 가지고 &#39;버튼을 선택한다. <ol><li> 선택 &#39;추가9; 시간적 단면 패널. 맵 내의 임의의 위치에서 더블 클릭하면 열지도에 중첩 수평 라인을 생성합니다. 굿 직경 데이터는 이제 새로운 창에 표시됩니다. </li><li> 장 직경을 측정하기 위해 특정 실험 조건에 대한 평균 장 폭을 얻기 위해 피크 인접한 통에 커서를 배치. 장 직경의 변화는 실험 조건 사이에 비교 될 수있다. </li></ol></li></ol>

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G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gastrointestinal+symptoms+in+autism+spectrum+disorder:+a+meta-analysis.">Gastrointestinal symptoms in autism spectrum disorder: a meta-analysis.</a> Pediatrics. 133, 872-883 (2014).</li><li>Peters, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rigid-compulsive+behaviors+are+associated+with+mixed+bowel+symptoms+in+autism+spectrum+disorder.">Rigid-compulsive behaviors are associated with mixed bowel symptoms in autism spectrum disorder.</a> J Autism Dev Disord. 44, 1425-1432 (2014).</li><li>Ellis, M., Chambers, J. D., Gwynne, R. M., Bornstein, J. 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R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+first+intestinal+motility+patterns+in+fetal+mice+are+not+mediated+by+neurons+or+interstitial+cells+of+Cajal.">The first intestinal motility patterns in fetal mice are not mediated by neurons or interstitial cells of Cajal.</a> J Physiol. 588, 1153-1169 (2010).</li><li>Barnes, K. J., Spencer, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+colonic+migrating+motor+complexes+occur+in+mice+lacking+the+endothelin-3+gene?.">Can colonic migrating motor complexes occur in mice lacking the endothelin-3 gene?.</a> Clin Exp Pharmacol Physiol. 42, 485-495 (2015).</li><li>Chambers, J. D., Bornstein, J. C., Thomas, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+neural+oscillators+and+muscle+feedback+are+required+for+the+intestinal+fed+state+motor+program.">Multiple neural oscillators and muscle feedback are required for the intestinal fed state motor program.</a> PloS One. 6, e19597 (2011).</li><li>Heredia, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Important+role+of+mucosal+serotonin+in+colonic+propulsion+and+peristaltic+reflexes:+in+vitro+analyses+in+mice+lacking+tryptophan+hydroxylase+1.">Important role of mucosal serotonin in colonic propulsion and peristaltic reflexes: in vitro analyses in mice lacking tryptophan hydroxylase 1.</a> J Physiol. 591, 5939-5957 (2013).</li><li>Chambers, J. D., Bornstein, J. C., Thomas, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insights+into+mechanisms+of+intestinal+segmentation+in+guinea+pigs:+a+combined+computational+modeling+and+in+vitro+study.">Insights into mechanisms of intestinal segmentation in guinea pigs: a combined computational modeling and in vitro study.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 295, G534-G541 (2008).</li><li>Huizinga, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origin+of+segmentation+motor+activity+in+the+intestine.">The origin of segmentation motor activity in the intestine.</a> Nat Commun. 5, 3326 (2014).</li><li>Neild, T. O., Shen, K. Z., Surprenant, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vasodilatation+of+arterioles+by+acetylcholine+released+from+single+neurones+in+the+guinea-pig+submucosal+plexus.">Vasodilatation of arterioles by acetylcholine released from single neurones in the guinea-pig submucosal plexus.</a> J Physiol. 420, 247-265 (1990).</li></ol>

The authors have nothing to disclose

이 비디오 이미징 기술을 사용하여, CMMC 주파수 야생형 결장 운동성 표시 및 NL3 R451C 마우스 자폐증 스펙트럼 장애 (17)의 마우스 모델로 측정 하였다. 우리의 결과는 NL3 R451C 쥐는 Tropisetron에 감도 증가를 나타낼 것으로 제안 5HT 3/4 Tropisetron 수용체 길항제의 존재 하에서 야생형 마우스에 비해 돌연변이 NL3 R451C 생쥐 CMMCs 수의 감소를 나타낸다. 이에 따라 neurol...

장용성 신경계 (ENS)가 위장관 극한 신경 네트워크 인 장과 같은 내용의 소화, 영양소의 흡수 및 분비 유체의 재 흡수와 같은 다양한 기능을 변조한다. ENS의 뉴런은 myenteric 및 점막하 plexuses에 있습니다. myenteric 신경 얼기는 점막하 신경총 반면 위장관 운동 1 조절에 중요한 역할을 분비 2,3의 제어에 주로 참여하고있다. myenteric 신경 얼기는 위장 벽의 길이 원형 근육 층 사이에 위치해 있습니다. 장 벽의 평활근 층의 수축 활성 혼합 부위 (3)의 길이 방향을 따라 장 콘텐츠를 추진하여 위장관의 주요 기능을 용이하게한다. CNS에서 위장관에 외부 신경 공급 장치는 생체 내에서 위장 기능에 기여하지만상기 ENS 독립적 위장 기능을 조절할 수있다. 이 독특한 특징은 기능성 장 신경 회로의 조사 및 생체 위장관 운동에 기여를 할 수 있습니다. 대장 마이그레이션 모터 단지 (CMMCs)는 배설물 펠렛 4-9의 부재에 고립 된 마우스 콜론에서 관찰 된 주된 모터 패턴입니다 자연, 신경 인성 이벤트입니다. CMMCs는 10 (직장에 맹장에서, 예) 적어도 콜론의 절반 전체 길이의 수평 거리를 따라 전파 리듬 수축으로 정의됩니다. CMMCs 분변 펠릿 추진 수축 패턴 사이의 관계가 아직 명확하게 확립 될 그러나 일부 약리학 차이 (11)이보고되었다. 그럼에도 불구하고, CNS 독립적으로 기능 할 ENS의 능력 IS에 신경 매개 모터 패턴의 존재olated 대장은 기본 ENS 장애로 인한 운동에 장애를 검사 할 수있는 이상적인 분석 시스템을 제공한다. 위장 운동 패턴의 자발성은 약리학 적 자극에 응답 기능 변화가 평가 될 수 있습니다. 비디오 이미징 시공간 맵핑의 사용 제 정량적 기니피그 12 소장의 연동 운동을 조사하기 위해 개발되었다. 여기서, 생체 외 기술은 고해상도를 구성하는 비디오 이미징이 녹화 분석을 사용하여 마우스 대장 운동 패턴 조사를 가능하게한다는 설명 (~ 100 μm의 33 밀리 초) 결장을 따라 위치의 함수로서 대장 직경 맵 시간 (시공간지도)의. 사내 에지 검출 소프트웨어 사용 (Analyse2, 요청시 제공)을 실시간으로 계약 전체 길이 대장 세그먼트의 데이터는 각 실험에 대한 시공간 맵을 생성하는 처리됩니다. 이 단계에서, 비디오 (AVI) 파일이다 최우수통해서 인증 및 Analyse2를 사용하여 시공간지도로 변환. 시공간지도 (그림 2) 시간이 지남에 따라 수축력을 묘사하고 전파 속도, 크기, 길이, 시간을 포함하여 여러 매개 변수를 측정 할 수 있습니다. 굿 직경은 조직 세그먼트의 전체 수축의 척도로서 실험 기간에 걸쳐 기록된다. 이 방법은 변형 된 장용성 신경 연결을 나타낼 수 수축성 착체의 개시 시점의 차이를 식별하는 데 적용될 수있다. 기니 피그에서 펠렛 추진력을 평가하기위한 유사한 비디오 이미징 프로토콜 그러나 여기에서는 (펠릿의 부재, IE) 자발 결장 운동성 정량 비디오 촬영 방법의 응용 윤곽 (13)에보고되었다. 또한 비디오 촬영 방법에 대한 해부 위장 조직의 준비를 돕기 위해 상세 내용을 제공한다. 이프로토콜은 유전 마우스 모델을 포함 질환의 동물 모델에서 위장 기능의 장 신경 제어를 분석하는 접근하고 쉽게 복제 도구와 연구자를 제공합니다. 비디오 이미징 기술은 다양한 약리학 적 제제에 응답 대장 운동의 분석을 가능하게한다. 약물 제제 결장 외부 장 루멘 또는 기관 욕을 통해 투여 될 수있다. 마우스 위장관의 다른 지역은 대장에서 소장 분할 및 CMMCs으로 특정 운동 패턴을 나타낸다. 이 기술은 소장 함수 균주의 차이를 식별하는 데 사용되었다; 5-HT 3 및 5-HT 4 길항제 차동 감도 때문에 6 개의 균주에서 발현 TPH2 유전자의 다형 특성을 Balb / C 및 C57 / BL6 마우스의 소장에서 관찰되었다. 운동성에 대한 5-HT의 억제 효과는 콘 유지troversial, 충돌 데이터가 대장 연동 운동과 CMMCs 14, 15에 내인성 5-HT의 중요성에보고 된 바와 같이. 운동성 전 및 출생 7 개발 중에 변경, 질병 (10)의 동물 모델에서 위장관 운동에 유전자 돌연변이의 효과는 비디오 영상을 이용하여 조사 할 수있다. 여기에서 우리는 시냅스 접착 단백질 Neuroligin-3 (16)을 코딩하는 Nlgn3 유전자의 과오 돌연변이를 표현 자폐증의 NL3 R451C 마우스 모델에서 대장 운동의 연구 방법의 사용을 보여줍니다. 이 돌연변이는 첫 번째 강하게 GI 부전 18-22와 관련된 자폐증 스펙트럼 장애 (ASD) (17), 진단 환자에서 확인되었다. 우리 NL3 R451C 시냅스 돌연변이 비디오 이미징 기술을 사용하여 신경 ENS에 출력에 영향을 미치는지 알아 보았다. 우리는 기준선 및 세로토닌 5H에 응답 CMMCs 특성화 데이터를 제시T 3/4 수용체 길항제 tropisetron 자폐증의 NL3 R451C 마우스 모델에서.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Reagents&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>NaCl (MW: 58.44)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S7653-250G</td><td></td></tr><tr><td>KCl (MW: 74.55)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P9333-500G</td><td></td></tr><tr><td>NaH&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;PO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;.2H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O (MW: 156.01)</td><td>Chem Supply</td><td>471-500G</td><td></td></tr><tr><td>MgSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;.7H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;0 (MW: 246.48)</td><td>Chem Supply</td><td>MA048</td><td></td></tr><tr><td>CaCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;.2H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O (MW: 147.02)</td><td>Chem Supply</td><td>CA033</td><td></td></tr><tr><td>D-Glucose anhydrous (MW: 180.16)</td><td>Chem Supply</td><td>GA018-500G</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO&lt;sub&gt;3 &lt;/sub&gt;(MW: 84.01)</td><td>Chem Supply</td><td>GA018-500G</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Materials&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Two chambered organ bath&lt;br/&gt; Dimentions: 14 cm x 8 cm x 3 cm</td><td>Custom Made</td><td></td><td>Contact Laboratory Directly&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>&amp;nbsp;732 MULTI -PURPOSE SEALANT CLEAR</td><td>Dow Corning Australia Pty Ltd</td><td>1890573</td><td></td></tr><tr><td>SYLGARD 184 SILICONE ELASTOMER KIT&amp;nbsp;</td><td>Dow Corning Australia Pty Ltd</td><td>1064291</td><td></td></tr><tr><td>STOPCOCK 3 WAY FEM-ML L/LOCK S</td><td>Terumo Medical Corporation</td><td>0912-2006</td><td></td></tr><tr><td>SYRINGES with Luer Lock Tips 50 ml, 20 ml, 10 ml</td><td>Terumo Medical Corporation</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>1.57 mm (ID) x 3.16 mm (OD) - Silastic Tubing</td><td>Masterflex</td><td>508-008</td><td></td></tr><tr><td>1.02 mm (ID) x 2.16 mm (OD) - Silastic Tubing</td><td>Masterflex</td><td>508-005</td><td></td></tr><tr><td>1.50 mm (ID) x 2.50 mm (OD) - Silastic Tubing</td><td>Masterflex</td><td>508-007</td><td></td></tr><tr><td>1.60 mm (ID) - Platinum cured silicone tubing&amp;nbsp;</td><td>Masterflex</td><td>96410 - 14</td><td></td></tr><tr><td>4.40 mm (ID) - Platinum cured silicone tubing&amp;nbsp;</td><td>Masterflex</td><td>96410 - 15&amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>3.10 mm (ID) - Platinum cured silicone tubing&amp;nbsp;</td><td>Masterflex</td><td>96410 -16</td><td></td></tr><tr><td>Graduated Laboratory Glass Bottles - 500 ml&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;</td><td>Thermofisher Scientific&amp;nbsp;</td><td>100-400</td><td></td></tr><tr><td>CHEMICAL RUBBER STOPPER 57 x 65 mm&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>CHEMICAL RUBBER STOPPER 29 mm x 32 mm</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Water heater&amp;nbsp; (thermo regulator)&amp;nbsp;</td><td>Ratek&amp;nbsp;</td><td>TH7000&amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Logitech Webcam</td><td>Logitech</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Software&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Virtual Dub - 1.9 11</td><td>virtualdub.org</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MATLAB R2012a&amp;nbsp;</td><td>Graph Pad</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Logitech Webcam Software</td><td>Logitech</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

video imaging and spatiotemporal maps to analyze gastrointestinal motility in mice

장용성 신경계 (ENS)가 위장관 운동성 조절에 중요​​한 역할을 독립적 중추 신경계 기능 할 수있다. ENS 기능의 변화는 GI 증상과 질병의 주요 원인이며, 자폐증을 포함한 신경 장애에보고 GI 증상에 기여할 수있다. 잘 격리 대장 세그먼트 대장 이주 모터 단지 (CMMCs)로 알려진 자연, 리듬 수축을 생성하는 것으로 설정됩니다. 절차는 마우스 콜론의 생체 준비가 설명되어 전에서 CMMCs의 장 신경 규제를 분석합니다. 콜론은 동물로부터 해부 이전 기관 화장실에서 유관되기 배설물 콘텐츠를 삭제 플러시됩니다. 데이터는 장기 조 위에 배치 비디오 카메라를 통해 취득한 실내 소프트웨어 패키지를 통해 고해상도 시공간지도로 변환된다. 이 기술 기준 수축 패턴과 대장의에서 ENS 기능에 약리학 적 효과 사용egments은 3 ~ 4 시간에 걸쳐 비교 될 수있다. 또한 CMMCs 전파 길이 및 속도 장 직경 수축 주파수의 변화뿐만 아니라, 기록 될 수있다. 이 기술은 형질 전환 마우스 모델 (쥐와 기니피그를 포함하여 다른 종에서) 위장관 운동 패턴을 특성화하는 데 유용합니다. 이러한 방식으로, CMMCs의 약리학 유발 변화는 야생형 마우스와 자폐증 Neuroligin -3- R451C 마우스 모델에 기록된다. 또한,이 기술은 십이지장, 공장과 회장과 쥐를 포함하여 다른 발달 연령대 위장관의 다른 영역에 적용될 수있다.

ASD 환자의 90 %까지 설사, 변비 18,24,25 포함한 위장 장애의 배열을 경험한다. 그러나 이러한 위장관 문제의 근본 원인은 알려져 있지 않다. ASD 환자에서 확인 된 많은 돌연변이 시냅스 단백질이 시냅스 전달 또는 기능에 변경 및 장애에 기여과 연결되어 있습니다. 그러한 돌연변이는 세포 부착 분자 neuroligin -3- (NL3의 R451C)를 코딩하는 유전자에 ASD 17 개의 형?...

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Video Imaging and Spatiotemporal Maps to Analyze Gastrointestinal Motility in Mice

비디오 이미징 및 시공간지도는 마우스에서 위장관 운동성을 분석하는

This article describes a video imaging technique and high-resolution spatiotemporal mapping to identify changes in the neural regulation of colonic motility in adult mice. Subtle effects on gastrointestinal (GI) function can be detected using this approach in isolated tissue preparations to advance our understanding of GI disease.

The enteric nervous system (ENS) plays an important role in regulating gastrointestinal (GI) motility and can function independently of the central ...

video-imaging-spatiotemporal-maps-to-analyze-gastrointestinal

Research

JoVE Journal

Neuroscience

13.9K 조회수.  The University of Melbourne. This article describes a video imaging technique and high-resolution spatiotemporal mapping to identify changes in the neural regulation of colonic motility in adult mice. Subtle effects on gastrointestinal (GI) function can be detected using this approach in isolated tissue preparations to advance our understanding of GI disease.

비디오: Video Imaging and Spatiotemporal Maps to Analyze Gastrointestinal Motility in Mice

Fabrication and Implantation of Miniature Dual-element Strain Gages for Measuring In Vivo Gastrointestinal Contractions in Rodents.

Gastrointestinal dysfunction remains a major cause of morbidity and mortality. Indeed, gastrointestinal (GI) motility in health and disease remains an area of productive research with over 1,400 published animal studies in just the last 5 years. Numerous techniques have been developed for quantifying smooth muscle activity of the stomach, small intestine, and colon. In vitro and ex vivo techniques offer powerful tools for mechanistic studies of GI function, but outside the context of the integrated systems inherent to an intact organism. Typically, measuring in vivo smooth muscle contractions of the stomach has involved an anesthetized preparation coupled with the introduction of a surgically placed pressure sensor, a static pressure load such as a mildly inflated balloon or by distending the stomach with fluid under barostatically-controlled feedback. Yet many of these approaches present unique disadvantages regarding both the interpretation of results as well as applicability for in vivo use in conscious experimental animal models. The use of dual element strain gages that have been affixed to the serosal surface of the GI tract has offered numerous experimental advantages, which may continue to outweigh the disadvantages. Since these gages are not commercially available, this video presentation provides a detailed, step-by-step guide to the fabrication of the current design of these gages. The strain gage described in this protocol is a design for recording gastric motility in rats. This design has been modified for recording smooth muscle activity along the entire GI tract and requires only subtle variation in the overall fabrication. Representative data from the entire GI tract are included as well as discussion of analysis methods, data interpretation and presentation.

Fabrication and Implantation of Miniature Dual-element Strain Gages for Measuring In Vivo Gastrointestinal Contractions in Rodents.

The in vivo measurement of smooth muscle contractions along the gastrointestinal tract of laboratory animals remains a powerful, though underutilized, technique. Flexible, dual element strain gages are not commercially available and require fabrication. This protocol describes the construction of reliable, inexpensive strain gages for acute or chronic implantation in rodents.

측정을위한 소형 이중 요소 스트레인 게이지의 제조 및 주입<em&gt; 생체</em&gt; 설치류에서 위장 수축.

Gastrointestinal dysfunction remains a major cause of morbidity and mortality. Indeed, gastrointestinal (GI) motility in health and disease remains an ...

연구

생체공학

Real-time Imaging of Myeloid Cells Dynamics in ApcMin/+ Intestinal Tumors by Spinning Disk Confocal Microscopy

Myeloid cells are the most abundant immune cells within tumors and have been shown to promote tumor progression. Modern intravital imaging techniques enable the observation of live cellular behavior inside the organ but can be challenging in some types of cancer due to organ and tumor accessibility such as intestine. Direct observation of intestinal tumors has not been previously reported. A surgical procedure described here allows direct observation of myeloid cell dynamics within the intestinal tumors in live mice by using transgenic fluorescent reporter mice and injectable tracers or antibodies. For this purpose, a four-color, multi-region, micro-lensed spinning disk confocal microscope that allows long-term continuous imaging with rapid image acquisition has been used. ApcMin/+ mice that develop multiple adenomas in the small intestine are crossed with c-fms-EGFP mice to visualize myeloid cells and with ACTB-ECFP mice to visualize intestinal epithelial cells of the crypts. Procedures for labeling different tumor components, such as blood vessels and neutrophils, and the procedure for positioning the tumor for imaging through the serosal surface are also described. Time-lapse movies compiled from several hours of imaging allow the analysis of myeloid cell behavior in situ in the intestinal microenvironment.

Real-time Imaging of Myeloid Cells Dynamics in ApcMin/+ Intestinal Tumors by Spinning Disk Confocal Microscopy

By using transgenic reporter mice and injectable fluorescent labels, long-term intravital spinning disk confocal microscopy enables direct visualization of myeloid cell behavior into intestinal adenoma in the ApcMin/+ colorectal cancer model.

골수 세포 역학의 실시간 영상<em&gt; APC<sup&gt; 최소 / +</sup</em&gt; 소장 종양 디스크 공 초점 현미경을 회전시켜

Myeloid cells are the most abundant immune cells within tumors and have been shown to promote tumor progression. Modern intravital imaging techniques ...

면역학 및 감염병학

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 ...

의학

Imaging Neutrophils and Monocytes in Mesenteric Veins by Intravital Microscopy on Anaesthetized Mice in Real Time

Efficient immune response is dependent on rapid mobilization of blood leukocytes to the site of infection or injury. Investigating leukocyte migration in vivo is crucial for understanding the molecular basis of leukocyte transendothelial migration and interaction with vascular endothelium. One powerful approach involves intravital microscopy on transgenic mice expressing fluorescent proteins in cells of interest.
Here we present a protocol for imaging monocytes and neutrophils in the CX3CR1gfp/wt mouse i.v. injected with orange dye-labeled neutrophils with an inverted confocal microscope. Time-lapse movies gathered from 30 min&#160;to several hours of imaging allow the analysis of leukocyte behavior in mesenteric veins under both steady state and inflammatory conditions. We also describe the steps to locally induce blood vessel inflammation with TLR2/TLR1 agonist Pam3SK4 and monitor the subsequent recruitment of neutrophils and monocytes.
The presented technique can also be used to monitor other populations of leukocytes and investigate molecules implicated in leukocyte recruitment or trafficking using other stimuli or transgenic mice.

We detail a protocol to monitor the behavior of neutrophils and monocytes in mesenteric veins under steady state and inflammatory conditions using intravital confocal microscopy on anaesthetized mice.

실시간으로 마취 마우스에 생체 내에 현미경으로 장간막 혈관에서 호중구와 단핵구 이미징

Efficient immune response is dependent on rapid mobilization of blood leukocytes to the site of infection or injury. Investigating leukocyte migration in ...

Non-invasive Assessment of the Efficacy of New Therapeutics for Intestinal Pathologies Using Serial Endoscopic Imaging of Live Mice

Animal models of inflammatory bowel disease (IBD) and colorectal cancer (CRC) have provided significant insight into the cell intrinsic and extrinsic mechanisms that contribute to the onset and progression of intestinal diseases. The identification of new molecules that promote these pathologies has led to a flurry of activity focused on the development of potential new therapies to inhibit their function. As a result, various pre-clinical mouse models with an intact immune system and stromal microenvironment are now heavily used. Here we describe three experimental protocols to test the efficacy of new therapeutics in pre-clinical models of (1) acute mucosal damage, (2) chronic colitis and/or colitis-associated colon cancer, and (3) sporadic colorectal cancer. We also outline procedures for serial endoscopic examination that can be used to document the therapeutic response of an individual tumor and to monitor the health of individual mice. These protocols provide complementary experimental platforms to test the effectiveness of therapeutic compounds shown to be well tolerated by mice.

We describe methods for longitudinal monitoring of the efficacy of therapeutics for the treatment of colonic pathologies in mice using a rigid endoscope. This protocol can be readily used for the characterization of the therapeutic response of an individual tumor in live mice and also for monitoring potential disease relapse.

라이브 마우스의 직렬 내시경 이미징을 사용하여 소장 병변에 대한 새로운 치료제의 효능의 비 침습적 평가

Animal models of inflammatory bowel disease (IBD) and colorectal cancer (CRC) have provided significant insight into the cell intrinsic and extrinsic ...

Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM)

The Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM; Catamount Research and Development; St. Albans, VT) is an in vitro system that monitors propulsive motility in isolated segments of guinea pig distal colon. The complete system consists of a computer, video camera, illuminated organ bath, peristaltic and heated water bath circulating pumps, and custom GIMM software to record and analyze data. Compared with traditional methods of monitoring colonic peristalsis, the GIMM system allows for continuous, quantitative evaluation of motility. The guinea pig distal colon is bathed in warmed, oxygenated Krebs solution, and fecal pellets inserted in the oral end are propelled along the segment of colon at a rate of about 2 mm/sec. Movies of the fecal pellet proceeding along the segment are captured, and the GIMM software can be used track the progress of the fecal pellet. Rates of propulsive motility can be obtained for the entire segment or for any particular region of interest. In addition to analysis of bolus-induced motility patterns, spatiotemporal maps can be constructed from captured video segments to assess spontaneous motor activity patterns. Applications of this system include pharmacological evaluation of the effects of receptor agonists and antagonists on propulsive motility, as well as assessment of changes that result from pathophysiological conditions, such as inflammation or stress. The guinea pig distal colon propulsive motility assay, using the GIMM system, is straightforward and simple to learn, and it provides a reliable and reproducible method of assessing propulsive motility.

Gastrointestinal Motility Monitor GIMM

Evaluation of colonic motility in the guinea pig distal colon with the Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM) is a straightforward and simple to learn approach to quantitatively evaluate propulsive motility in the gastrointestinal tract.

The Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM; Catamount Research and Development; St. Albans, VT) is an in vitro system that monitors propulsive motility ...

생물학

Visualization of the Interstitial Cells of Cajal (ICC) Network in Mice

The interstitial cells of Cajal (ICC) are mesenchymal derived "pacemaker cells" of the gastrointestinal (GI) tract that generate spontaneous slow waves required for peristalsis and mediate neuronal input from the enteric nervous system1. Different subtypes of ICC form distinct networks in the muscularis of the GI tract 2,3. Loss or injury to these networks is associated with a number of motility disorders4. ICC cells express the KIT receptor tyrosine kinase on the plasma membrane and KIT immunostaining has been used for the past 15 years to label the ICC network5,6. Importantly, normal KIT activity is required for ICC development5,6. Neoplastic transformation of ICC cells results in gastrointestinal stromal tumor (GIST), that frequently harbor gain-of-function KIT mutations7,8. We recently showed that ETV1 is a lineage-specific survival factor expressed in the ICC/GIST lineage and is a master transcriptional regulator required for both normal ICC network formation and for of GIST tumorigenesis9. We further demonstrate that it cooperates with activating KIT mutations in tumorigenesis. Here, we describe methods for visualization of ICC networks in mice, largely based on previously published protocols10,11. More recently, the chloride channel anoctamin 1 (ANO1) has also been characterized as a specific membrane marker of ICC11,12. Because of their plasma membrane localization, immunofluorescence of both proteins can be used to visualize the ICC networks. Here, we describe visualization of the ICC networks by fixed-frozen cyrosections and whole mount preparations.

Visualization of the Interstitial Cells of Cajal ICC Network in Mice

The interstitial cells of Cajal (ICC) are the pacemaker cells of the gastrointestinal (GI) tract. They form complex networks between smooth muscle cells and post-ganglionic neuronal fibers to regulate GI contractility. Here, we present immunofluorescence methods cross-sectional and whole-mount visualization of murine ICC networks.

마우스의 Cajal (ICC) 네트워크의 중간 세포의 시각화

The interstitial cells of Cajal (ICC) are mesenchymal derived "pacemaker cells" of the gastrointestinal (GI) tract that generate spontaneous slow waves ...

Intravital Imaging of Intraepithelial Lymphocytes in Murine Small Intestine

Intraepithelial lymphocytes expressing &#947;&#948; T cell receptor (&#947;&#948; IEL) play a key role in immune surveillance of the intestinal epithelium. Due in part to the lack of a definitive ligand for the &#947;&#948; T cell receptor, our understanding of the regulation of &#947;&#948; IEL activation and their function in vivo remains limited. This necessitates the development of alternative strategies to interrogate signaling pathways involved in regulating &#947;&#948; IEL function and the responsiveness of these cells to the local microenvironment. Although &#947;&#948; IELs are widely understood to limit pathogen translocation, the use of intravital imaging has been critical to understanding the spatiotemporal dynamics of IEL/epithelial interactions at steady-state and in response to invasive pathogens. Herein, we present a protocol for visualizing IEL migratory behavior in the small intestinal mucosa of a GFP &#947;&#948; T cell reporter mouse using inverted spinning disk confocal laser microscopy. Although the maximum imaging depth of this approach is limited relative to the use of two-photon laser-scanning microscopy, spinning disk confocal laser microscopy provides the advantage of high speed image acquisition with reduced photobleaching and photodamage. Using 4D image analysis software, T cell surveillance behavior and their interactions with neighboring cells can be analyzed following experimental manipulation to provide additional insight into IEL activation and function within the intestinal mucosa.

We describe a method to visualize GFP-labeled &#947;&#948; IELs using intravital imaging of murine small intestine by inverted spinning disk confocal microscopy. This technique enables the tracking of live cells within the mucosa for up to 4 h and can be used to investigate a variety of intestinal immune-epithelial interactions. &#160;

뮤린 소장에서 상피 내 림프구의 활력 영상

Intraepithelial lymphocytes expressing &#947;&#948; T cell receptor (&#947;&#948; IEL) play a key role in immune surveillance of the intestinal ...

Spatiotemporal Mapping of Motility in Ex Vivo Preparations of the Intestines

Multiple approaches have been used to record and evaluate gastrointestinal motility including: recording changes in muscle tension, intraluminal pressure, and membrane potential. All of these approaches depend on measurement of activity at one or multiple locations along the gut simultaneously which are then interpreted to provide a sense of overall motility patterns. Recently, the development of video recording and spatiotemporal mapping (STmap) techniques have made it possible to observe and analyze complex patterns in ex vivo whole segments of colon and intestine. Once recorded and digitized, video records can be converted to STmaps in which the luminal diameter is converted to grayscale or color [called diameter maps (Dmaps)]. STmaps can provide data on motility direction (i.e., stationary, peristaltic, antiperistaltic), velocity, duration, frequency and strength of contractile motility patterns. Advantages of this approach include: analysis of interaction or simultaneous development of different motility patterns in different regions of the same segment, visualization of motility pattern changes over time, and analysis of how activity in one region influences activity in another region. Video recordings can be replayed with different timescales and analysis parameters so that separate STmaps and motility patterns can be analyzed in more detail. This protocol specifically details the effects of intraluminal fluid distension and intraluminal stimuli that affect motility generation. The use of luminal receptor agonists and antagonists provides mechanistic information on how specific patterns are initiated and how one pattern can be converted into another pattern. The technique is limited by the ability to only measure motility that causes changes in luminal diameter, without providing data on intraluminal pressure changes or muscle tension, and by the generation of artifacts based upon experimental setup; although, analysis methods can account for these issues. When compared to previous techniques the video recording and STmap approach provides a more comprehensive understanding of gastrointestinal motility.

Spatiotemporal Mapping of Motility in Ex Vivo Preparations of the Intestines

Recently available video recording and spatiotemporal mapping (STmap) techniques make it possible to visualize and quantify both propagating and mixing patterns of intestinal motility. The goal of this protocol is to explain the generation and analysis of STmaps using the GastroIntestinal Motility Monitoring (GIMM) system.

운동성의 시공간 매핑<em&gt; 전의 VIVO</em내장의&gt; 준비

Multiple approaches have been used to record and evaluate gastrointestinal motility including: recording changes in muscle tension, intraluminal pressure, ...

Studying Murine Small Bowel Mechanosensing of Luminal Particulates

Gastrointestinal (GI) motility is critical for normal digestion and absorption. In the small bowel, which absorbs nutrients, motility optimizes digestion and absorption. For this reason, some of the motility patterns in the small bowel include segmentation for mixing of luminal contents and peristalsis for their propulsion. Physical properties of luminal contents modulate the patterns of small bowel motility. The mechanical stimulation of GI mechanosensory circuits by transiting luminal contents and underlying gut motility initiate and modulate complex GI motor patterns. Yet, the mechanosensory mechanisms that drive this process remain poorly understood. This is primarily due to a lack of tools to dissect how the small bowel handles materials of different physical properties. To study how the small bowel handles particulates of varying sizes, we have modified an established in vivo method to determine small bowel transit. We gavage live mice with fluorescent liquid or tiny fluorescent beads. After 30 minutes, we dissect out the bowels to image the distribution of fluorescent contents across the entirety of the GI tract. In addition to high-resolution measurements of the geometric center, we use variable size binning and spectral analysis to determine how different materials affect small bowel transit. We have explored how a recently discovered "gut touch" mechanism affects small bowel motility using this approach.

To study how the small bowel handles particulates of varying sizes, we have modified an established in vivo method to determine small bowel transit.

내강 미립자의 쥐 소장 기계 감지 연구

Gastrointestinal (GI) motility is critical for normal digestion and absorption. In the small bowel, which absorbs nutrients, motility optimizes digestion ...

비디오 이미징 및 시공간지도는 마우스에서 위장관 운동성을 분석하는

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측정을위한 소형 이중 요소 스트레인 게이지의 제조 및 주입

골수 세포 역학의 실시간 영상

에 대한 쥐의 내시경