Yazarlar, teknik yardım için Malinda SPRY teşekkür etmek istiyorum. Biz de mevcut ve geçmiş finansman kaynaklarını kabul: Ulusal Kanser Enstitüsü (R01 CA131075, R01 CA131075-02S1), Wendy Will Vaka Kanser Araştırma Fonu, Markey Kanseri Vakfı, Çocuk Miracle Ağ ve Jennifer ve David Dickens Melanom Araştırma Vakfı.

1.. Plectranthus barbatus (Cohleus forskohlii) Fabrikası&#39;nın bir Ham Kök Özü Topikal İdaresi Forskolin hazırlanması <ol><li> Kemirgen deneyler için Protokoller hayvanların bakımı ve kullanımında etik davranış için yönergeleri takip ve Kentucky Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu (Protokol # 00768M2004) tarafından onaylanmıştır. Kök ekstresi% 70 etanol, standart bir dermatolojik bazında,% 30 propilen glikol içinde% 40 ağırlık / hacim olarak oluşur. </li><li> Ham forskolin kök ekstresi 200 g tartılır ve bir şişeye aktarın. % 40&#39;lık 500 ml (w / v) solüsyonu, aracın tüm miktar (% 70 etanol,% 30 propilen glikol) en değil eklenerek ham forskolin kök ekstresi, 200 g yapmak ve tekrar süspansiyon için çözüm getirmek için, yaklaşık 450 ml. </li><li> Oda sıcaklığında bir saat boyunca karıştırılır. Çözelti, biraz yapışkan olacak ve daha önce çözelti haline &quot;kaldırma&quot; özüt için elle çalkalama gerektirebilirkarıştırma çubuğu devralması mümkün değildir. </li><li> Karıştırılarak bir saat sonra, dereceli bir silindir içine dökün ve (kaptan forskolin kurtarma üst düzeye çıkarmak için) bulamacı karışmaya için kullanılan beher &quot;durulama&quot; olarak kullanılmıştır araç kullanarak 500 ml hacim getirmek . </li><li> 50 ml polipropilen santrifüj tüplerine bulamacı aktarın. Bir masa üstü santrifüj kullanılarak santrifüj (1500 xg, oda sıcaklığı, 15 dk). Bu noktada, çözünmeyen madde yüzer kolayca dökülerek izin vererek, oldukça yoğun olacaktır. </li><li> Ekstreden kalan çözünmez malzemenin çıkarılması için 0.22 um selüloz asetat zarından solüsyonu filtre. Bu kök ekstresi çözünmeyen bileşenlerden zarın erken tıkanmasını önlemek için ünite ile birlikte ön filtrelerin kullanımı ile birlikte, hücre kültürü için tasarlanmış bir şişe-top sistemi kullanırlar. Ekstrenin geniş hacimli yaparken, ön filtre bahis değiştirme, bir seferde yaklaşık olarak 100 ml filtreHer ekledi hacmi arasında bir aracıdır. </li><li> Oda sıcaklığında depolandığında, özüt kadar bir yıl için biyolojik faaliyeti tutar. </li></ol> 2. Topikal Tedaviler için C57BI / 6 K14-Scf Farelerin hazırlanması <ol><li> Elektrik kesme ile hayvanlardan dorsal kürk çıkarın. Kısaca 0.25 mm cerrahi hazırlık kafa (Fisher Scientific) ile donatılmış elektrikli makas ile dorsal kürk kesme kolaylaştırmak için inhalasyon izofluran ile hayvanları uyutmak. Tercihen sadece anestezik doz aşımı riskini en aza indirmek için anestezi bir tür (örneğin, ketamin / ksilizin) kullanın. Doymuş teneffüs odası davlumbaz dışında kullanıldığında mesleki risk taşır ve hayvanlara anestezik bilinmeyen miktarda sunar. İdeal olarak hassas bir buharlaştırıcı kullanılmalıdır. </li><li> , Artık saç anız kaldırmak kimyasal bir dökücü olan hayvanları tedavi etmek. Ketamin 40 mg / kg ksilazin ve 4 mg / kg &#39;lik bir ip enjeksiyonu ile hayvana anesteziklere </li&gt; <li> Hayvanlar yeterince (ayak tutam tarafından değerlendirilecek gibi) anestezi sonra, eldivenli parmak kullanılarak makaslanmış dorsal deri tüy dökücü krem ​​parmak ucu büyüklüğünde uygulayın. 30-60 saniye için ya da etrafında taşınırken olarak kıllar açık krem ​​görülebileceği kadar, deri içine krem ​​sürün. Uzun süre maruz kalma epidermal bütünlüğü kaybı deri, epidermal arıza ve ölüm kimyasal yakma neden olarak sadece epilasyon için gereken zaman en az miktarda üzerinde krem ​​bırakın. </li><li> Tüm krem ​​kaldırıldı kadar tekrar tekrar su ile ıslatılmış gazlı bez ile dorsal cildinizi silin. Yumuşak kağıt havlu kullanarak ve onları sıcak bir tenha bir yerde (örn. temiz kafesler bir ısınma pad yerleştirilen) kurtarmak için izin kuru hayvanlar. Tek-tek hayvanların tüylerini ve işlem boyunca yakından izlemek. </li></ol> 3. Forskolin veya Araç Kontrol topikal uygulaması <ol><li> Hayvanlar, her seferinde bir tedavi edilmelidir. Kısaca nefes ile uyutmakaltında bir form takılmış naylon hava geçirgen filtrenin üstüne fare koyarak d izofluran bir davlumbaz izofluran-doymuş kapaklı şeffaf cam kavanozda bir izofluran-doymuş kağıt havlu yerleştirilir olmuştur. Istemli kas hareketleri bastırmak için ama spontan solunumu (genellikle 10-20 sn) korumak için yeterli bir süre için izoflurana fareyi Açığa. Çok uzun izofluran olarak hayvan bırakmak solunum bastırılması ve ölüme neden olur. Bu &quot;ışık olacak&quot; ve uyuşturucu ve risk ölüme hayvan maruz aşırı fazla izofluran yerine kısaca fareyi yeniden ortaya çıkarmak için sahip tarafında err daha iyidir. </li><li> Izofluran odasından hayvan çıkarın ve temiz bir tezgah emici ped üzerine yerleştirin. </li><li> Bir tek polipropilen ucu ile donatılmış 1.000 ul mikropipet,% 40 ham forskolinle ekstresinin 400 ul çizmek kullanma (araç kontrol hayvanları% 70 etanol, tek başına% 30 propilen glikol alacaksınız). </li><li> Üzerine özü aktarınTüm cilt kapalı edildikten sonra tekrar pipet tarafını kullanarak, sonra derinin üzerine damlayan tarafından hayvan, dorsal cilt üzerinde özü smear. Uygulamadan sonra deri leke hiç gerek yoktur. </li><li> Kendi kafesine fare dönün, ve anestezi kurtarır kadar dikkatle gözlemlemek. </li><li> Non-pigment cAMP etkileri UV duyarlılık deneyleri yıkmak gerektiğini amacıyla, UV ışınlarına maruz kalma (pigment etkisi son topikal tedavi ötesinde birkaç gün sürer) 2 gün önce tüm topikal tedaviler durdurma. </li></ol> 4. Yansıtıcı Kolorimetre Göre Renk Ölçüm Cilt <ol><li> Kısaca inhale izofluran (yukarıya bakınız) ile fare uyutmak. </li><li> Kolorimetresi ile sağlanan standart beyaz bir yüzeye taşınabilir başını koyarak bir Minolta renk ölçer kalibre. </li><li> Sağlanması hayvanın sırt deri ile kolorimetre floş portatif ölçüm kafasını yerleştirin bu 1 cm 2 yuvarlak aperture tam olarak deri üzerine bastırılır. Dorsal deri farklı alanlarında, en az üç ayrı ölçüm al. </li><li> Hayvan başına ve tedavi grubu başına ortalama ± SD L * puanı hesaplayabilirsiniz. Yansıtıcı kolorimetre deneyde herhangi bir noktasında yapılabilir. </li></ol> 5. &quot;Minimal eritem Doz&quot; (MED) Hesaplama UV Hassasiyet Belirlenmesi <ol><li> Araç ya da yukarıda tarif edildiği gibi ya da forskolin ile ön-muamele edilmiş hayvanlar kullanın. Ketamin ve ksilazin (yukarıya bakınız) standart bir karışımın peritoneal içi enjekte hayvanları anestezisi. </li><li> MED test için UV-tıkayıcı bir parça bant hazırlayın. , Bant delik oluşturmak bir 1 cm 2 dairesel kesme ile ağır delgi (Şekil 2A ve B) kullanın. Bandın bir tanımlanmış boyut ve simetrik düzeneğinin delikleri sahip ışınlama sonrası cilt değişikliklerinin fark edilmesini kolaylaştırır. Bant her delik üzerinde, bir küçük ama kolayca sökülebilir parça geçerlidir<html> UV farklı dozlarda uygulanmasını sağlamak için UV ışınlarına maruz kalma sırasında belirli zaman aralıkları ile kaldırılabilir bant. </li><li> Hayvanlar yeterince sedasyon sonra, dorsal yüzeyinde bant yer. Göz yağ zaman anestezi altında kullanılmalıdır. </li><li> İki Westinghouse F15T8UV-B, aşağıdakilerden oluşan UV kaynağı açın 313 nm&#39;lik bir zirve çıkış ve 280-370 nm bir dizi lambalar. (Genellikle ısınmak için lambalar için birkaç dakika sürer) bir UVB sensörü ile UV fotometre ile ölçülen lambası sürekli UV çıkışına gelmesini sağlayın. </li><li> UV Fotometresi ile ölçülen UV aktarım oranına göre, arzu edilen her bir doz için UV ışınlarına maruz kalma süresini hesaplamak. Örneğin, lambanın UVB çıkışı önlemleri 2.4 mW / cm 2. Bu yüzden, 5 kJ / m 2 &#39;yönetmek için, cilt altındaki hesaplanan, UVB radyasyon (3 dakika ve 28 saniye olan) 208 saniye maruz kalması gerekir: upload/50670/50670eq1.jpg &quot;/&gt; </li><li> Hatta UV pozlama sağlamak için ventral yüzeyi aşağı sakinleşmiş hayvanları (yerinde tıkayıcı bant ile her biri) yerleştirin. UV radyasyon seçilmiş dozları uygulama için, ardışık olarak radyasyon doğru doz 1 cm&#39;lik deri 2 alanlarını açığa çıkarmak için küçük bir delik içeren tıkayıcı bantları çıkarın. 40 kJ / m 2 deneyinde en yüksek dozu ise, Bu nedenle, yukarıdaki örneği kullanarak, daha sonra herhangi bir hayvan olurdu 40 kJ / m 2 &#39;bir durumda 27 dakika ile 47 saniye toplam ve cilt için lamba altında olacaktır bantlamayın süre boyunca örten. Maruz kalan 208 saniye olduğu, ancak, 5 kJ / m 2 durum üzerinde uzanan bant çıkarılır. Her koşul aynı anda biter böylece kaset çıkarma zamanlaması yapılmalıdır. </li><li> UV ışınlarına maruz kalan, ani ya da aşırı güçlü hareketleri ile cilde rip özen dikkatle dorsal cilt şeridi sıyırın. Izin vermek için bir sıcak, sakin bir yerde hayvanları yerleştirinanestezi kurtarma. </li><li> Eritem (kızarıklık) veya ödem gizli alanları aramak için 24-48 saat boyunca fareler Monitör (şişme) UV ışınlama özel doza maruz kalan anatomik sitelerine karşılık gelmektedir. Fotografik cilt bulguları belgelemek. </li><li> MED değer eritem ve / veya derinin bütün maruz çemberin ödem ile tanımlanan iltihabı neden UV en az doza karşılık gelir. Cilt pigmentasyon Ancak eritem ve ödem yine genel olarak doğru, kısmen, UV ışınlarına maruz kalma sırasında bant açıklıkların tanımlanan şekli sayesinde değerlendirilebilir, MED belirlenmesi meydan unutmayın. </li></ol> 6. İstatistiksel Analiz Bonferroni sonrası testinde (Graph Pad PRISM). P değerleri &lt;0.05 istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmektedir ile tek yönlü ANOVA ile farelerin kohort arasındaki verileri analiz.

Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.

Tenli insan bir hayvan modeli kullanarak, bir forskolinle zengin ham kök ekstresinin topikal uygulama sağlam deride melanin üretimini uyararak epidermis kararıyor bulabilirsiniz. Epidermal melanizm insan derisinde meydana geldiği gibi, bazal epidermis içinde kök hücre faktörü ifade bağlıdır, ancak genetik olarak modifiye edilmemiş bir fare deri. Genetik olarak modifiye edilmemiş farelerin sırt derisi cilde pigment vermek için interfolliküler melanosit yeterli sayıda yoksundur. Ancak bu tür kök hücr...

Melanom insidansı, cilt kanserinin en ölümcül formu, özellikle açık tenli bireyler arasında, Amerika Birleşik Devletleri&#39;nde son birkaç yılda önemli ölçüde artmıştır. Güçlü ve moleküler epidemiyolojik kanıtlar önemli bir etken çevresel faktör 2-5 gibi UV radyasyonu implicates. Güneşe maruz kalma ve bronzlaşma yatak kullanım şeklinde artan UV ışınlarına maruz kalma melanom insidansında 6-7 artışların çok sorumlu olması muhtemeldir. Melanom riski özellikle güneş yanığı 8, hayatında 9-10 erken özellikle de bağlantılı görünüyor. Güneş yanığı tehlikesi dozu ve UV ışınlarına maruz kalma yoğunluğu, aynı zamanda UV ışınlarına cilt cevabı etkileyen kalıtsal faktörler tarafından sadece bağlantılıdır. Cilt pigmentasyon UV duyarlılığı en önemli belirleyicilerinden biri, güneş yanığı ve kanser riski riskidir. Melanom koyu tenli individua göre açık tenli kişilerde yaklaşık yirmi kat daha sık görülür11-13 ls. Melanin, epidermis melanositler tarafından üretilen bir pigment, cilt cilt temel belirleyicisidir. (1) eumelanin, UV radyasyon enerjisini emici etkili bir koyu kahverengi / siyah pigment, ve (2) Pheomelanin, deri içine UV foton nüfuz etmesini engelleyen daha az etkili olan bir kırmızı / sarı pigment: Melanin iki ana çeşitleri geliyor. Cilt rengi, UV duyarlılığı ve melanom riski büyük ölçüde epidermal eumelanin içeriği 14-15 tarafından belirlenir. Epidermiste daha eumelanin, daha az UV foton deri içine nüfuz edebilir. Çünkü eumelanin düşük doğuştan düzeyleri, açık tenli bireyler çok daha fazla eğilimli UV radyasyonunun 16-18 akut ve kronik etkileri vardır. Cilt pigmentasyon, melanoma risk ve &quot;tan&quot; UV maruz kaldıktan sonra tüm melanokortin reseptörü 1 (MC1R) sinyalleme yeteneği ile ilişkili, bir G s birleştirilmiş yedi transmembran s yeteneğimelanosit 19-22 sert bir yere reseptör. MC1R aynı kökten gelen yüksek afiniteli bir ligandın, α-melanosit uyarıcı hormon (α-MSH) bağlanan, ikinci haberci cAMP&#39;nin 23 adenilil siklaz ve üretim aktivasyonu mevcuttur. UV ışınlarına maruz kalan cilt, normal fizyolojik bir cevap keratinositler 24-29 tarafından α-MSH epidermal üretimi içerir. Biz ve diğerleri keratinosit kaynaklı α-MSH adenilil siklaz 30 aktivasyonu ile cAMP ikinci haberci aşağı üretimini başlatarak, epidermal melanositler MC1R bağlar varsayımında. cAMP seviyeleri hayatta kalma yollar, DNA tamiri ve pigment sentezi gibi melanosit farklılıkların birçok yönünü kontrol. MC1R sinyalizasyon ve cAMP açıkça pigment enzim düzeylerini ve eumelanin üretimini uyarmaktadır. MC1R sinyalizasyon sağlam ve melanositik cAMP düzeyleri sağlam olduğunda, eumelanin üretilen ve cilt karartan. Ancak, MC1R sinyal arızalı olup olmadığını vesitoplazmik cAMP düzeyleri düşük kalması, Pheomelanin 1 yerine üretilmektedir. Eumelanin sentez cAMP düzeylerini yükseltmek 1,14,31-35 ajanları tarafından farmakolojik teşvik edilebilir. MC1R proteini insanlarda 36-46 melanom riski önemli bir düzenleyici olduğundan, MC1R UV-kaynaklı kanser oluşumuna karşı koruyan melanosit hangi mekanizmalar ilgilendi. Bizim çalışmalar için bir temel olarak, biz saf C57BL / 6 genetik birikimine 1 bir transgenik MC1R-varyant fare modeli oluşturulur. Bu modelde, kurucu bazal epidermis içinde ifade edilir ve epidermal interfolliküler melanosit saç folikülleri dermise lokalize melanosit edildiği transjenik olmayan farelerde aksine, yaşam 47 boyunca deri korunur hücre faktörü (SCF) kaynaklanıyor. K14-Scf transgen dahil ile, epidermis pigmentin özellikle melanin pigmentleri ile pigmentli hale karakteristikhayvanın 1 suşu. vahşi tip MC1R sinyalizasyon ile C57BL / 6 genetik birikimine K14-Scf fareler jet-siyah deri eumelanin pigment çok yüksek düzeylerde olması. Şaşırtıcı olmayan bu hayvanlar yüksek UV ışınlarına dayanıklıdır. Buna karşılık, mutant etkin MC1R barındıran genetik olarak uyumlu K14-Scf C57BL / 6 hayvan epidermiste hemen hemen hiç eumelanin vardır. Bunun yerine, bu &quot;uzantısı&quot; hayvanlar (MC1R e / e) Pheomelanin pigment (Şekil 1A) birikimi neden adil bir cilt cilt var ve çok daha fazla UV-duyarlı 48-49 vardır. Deri içine nüfuz etmesini kimyasal özelliklere sahip farmakolojik bileşikler, potansiyel olarak doğrudan deri epidermal melanositlerin cAMP seviyelerini işleyerek uzantısı (MC1R e / e) K14-Scf hayvan modeli olarak eumelanin neden olduğu gösterilmiştir. Bu modelde Melanin upregülasyonu r olmuşturadenilat siklaz aktive 1 hem de fosfodiesteraz 4 inhibisyon 35 tarafından görülen EPO kaynaklı. Bu yazıda, uzantısı (MC1R e / e) K14-Scf hayvanlar modeli tenli UV duyarlı insan olarak hazırlanması ve forskolın topikal uygulama göstermektedir. Bu ilacın günde iki kez uygulanması, hızlandırılmış melanization teşvik ettiği cilt koyulaşması melanin pigmentinin epidermal birikimi nedeniyle ve bu neden olduğu epidermal melanin &quot;minimal eritem dozu&quot; (MED) 48 ölçümü ile UV uyarımlı güneş yanığı karşı koruduğunu göstermektedir.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reagents</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Coleus Forskoli extract 20%</td>
			<td>Buckton Scott USA Inc. </td>
			<td>n/a</td>
			<td>Princeton, NJ</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Isothesia, Isoflurane , USP</td>
			<td>Butler Schein</td>
			<td>NCD 11695-6776-1</td>
			<td>Dublin, OH, USA</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Anased Injection</td>
			<td>LA04612</td>
			<td>Shenandoah, Iowa, USA</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Ketamine HCl, USP</td>
			<td>Putney</td>
			<td>NDC 26637-411-01</td>
			<td>St. Joseph, MO, USA</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Decon Labs.</td>
			<td>2705</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Propylene glycol</td>
			<td>Adesco</td>
			<td>05751L</td>
			<td>Solon, OH, USA</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Depilatory cream, Nair</td>
			<td>Church &amp; Dwight</td>
			<td>JF-11 4381322</td>
			<td>Priceton, NJ</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>EQUIPMENT</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Germicidal Hg Lamp UV-B</td>
			<td>Westinghouse</td>
			<td>F15T8UV-B</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Radiometer photometer</td>
			<td>International light</td>
			<td>1LT400A</td>
			<td>Peabody, MA,USA</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Chromameter</td>
			<td>Konica Minolta</td>
			<td>CR-400</td>
			<td>Ramsey, NJ, USA</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Data Processor for 	Chromameter CR-400</td>
			<td>Konica Monilta</td>
			<td>DR-400</td>
			<td>Ramsey, NJ, USA</td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

pharmacologic induction of epidermal melanin and protection against sunburn in a humanized mouse model

Cilt, UV duyarlılığı ve cilt kanseri riskinin Adil tüm melanokortin 1 reseptörünün fizyolojik işlevi, melanosit yüzeyinde bulunan bir G s-bağlanmış bir sinyal gönderme proteini ile ilişkilidir. MC1R da, ciltteki melanin melanositik üretimini düzenler, adenilil siklazı ve cAMP üretimini uyarır. MC1R sinyal UV yaralanmalara karşı korur hangi mekanizma ile incelemek için bu çalışma, kök hücre faktörü (SCF) ve epidermal ifade göre &quot;hümanize deri&quot; ile, bir fare modelinde dayanır. K14-Scf transgenik fareler de melanosit korumak Bu nedenle epidermis ve epidermiste melanin yatırmak yeteneğine sahiptir. Bu hayvan modelinde, siyah eumelanin pigment ve bir UV-korumalı fenotip sağlam birikimi yabani tip MC1R durumu ile sonuçlanır. Bunun aksine, arızalı MC1R sinyal yeteneğini sergilerler bir sarı / kırmızı bir pigmentasyon, deride çok az eumelanin ile K14-Scf hayvanlarBir UV duyarlı fenotip. Bu eumelanin birikmesini akıl MC1R sinyali taklit topik maddeler ile geliştirilmiş olabilir, biz MC1R arızalı tenli farelerin derisine forskolin özü doğrudan uygulama sağlam eumelanin indüksiyon ve UV koruması 1 neden olduğunu bulduk. İşte biz hazırlıyoruz ve K14-Scf tenli farelere bir forskolinle içeren doğal kök ekstresi uygulanması ve minimal eritem dozu (MED) belirlenerek UV duyarlılığını ölçmek için bir yöntem bildirmek için yöntem açıklanmaktadır. Bu hayvan modeli kullanılarak, bu cildin epidermal cAMP indüksiyon ve melanizm UV maruziyeti fizyolojik tepkileri nasıl etkilediğini incelemek mümkündür.

C57BL / 6 fareleri, tarif edildiği gibi (Şekil 1A) halinde K14-Scf transgen içeren, eumelanotic pheomelanotic veya amelanotik arka üzerinde elde edildi. Tenli uzatma kohortu (MC1R e / e, Tyr + / +) fareler araç (% 70 etanol,% 30 propilen glikol) veya% 40 ham Coleus forskohlii kök ekstresi (80 uM başına ya da günde iki kez dozları ile topik olarak tedavi edilmiştir 5 gün (Şekil 2B) için) doz. Epidermal pigmentasyon topikal tedavilerin...

Watch this Scientific Journal Video about Pharmacologic Induction of Epidermal Melanin and Protection Against Sunburn in a Humanized Mouse Model at JoVE.com

Pharmacologic Induction of Epidermal Melanin and Protection Against Sunburn in a Humanized Mouse Model

Epidermal melanin tenli UV duyarlı insan bir fare modelinde forskolin topik uygulanmasıyla elde edilir. En az eritematöz doz (MED) deneyi ile ölçüldüğü gibi güçlü bir UV aracılı enflamasyonun (güneş yanığı) karşı koruma koyulaşması deri ve epidermal cAMP düzeyleri farmakolojik manipülasyonu.

Bir Insanlaşmış Fare Modeli epidermal melanin ve Karşı Koruma yanığı Farmakolojik İndüksiyon

Fairness of skin, UV sensitivity and skin cancer  risk all correlate with the physiologic function of the melanocortin 1  receptor, a Gs-coupled signaling ...

pharmacologic-induction-epidermal-melanin-protection-against-sunburn

Research

JoVE Journal

Medicine

18.0K Görüntüleme.  University of Kentucky College of Medicine.  Epidermal melanin tenli UV duyarlı insan bir fare modelinde forskolin topik uygulanmasıyla elde edilir. En az eritematöz doz (MED) deneyi ile ölçüldüğü gibi güçlü bir UV aracılı enflamasyonun (güneş yanığı) karşı koruma koyulaşması deri ve epidermal cAMP düzeyleri farmakolojik manipülasyonu. 

Video: Pharmacologic Induction of Epidermal Melanin and Protection Against Sunburn in a Humanized Mouse Model

A Mouse Model of in Utero Transplantation

The transplantation of stem cells and viruses in utero has tremendous potential for treating congenital disorders in the human fetus. For example, in utero transplantation (IUT) of hematopoietic stem cells has been used to successfully treat patients with severe combined immunodeficiency.1,2 In several other conditions, however, IUT has been attempted without success.3 Given these mixed results, the availability of an efficient non-human model to study the biological sequelae of stem cell transplantation and gene therapy is critical to advance this field. We and others have used the mouse model of IUT to study factors affecting successful engraftment of in utero transplanted hematopoietic stem cells in both wild-type mice4-7 and those with genetic diseases.8,9 The fetal environment also offers considerable advantages for the success of in utero gene therapy. For example, the delivery of adenoviral10, adeno-associated viral10, retroviral11, and lentiviral vectors12,13 into the fetus has resulted in the transduction of multiple organs distant from the site of injection with long-term gene expression. in utero gene therapy may therefore be considered as a possible treatment strategy for single gene disorders such as muscular dystrophy or cystic fibrosis. Another potential advantage of IUT is the ability to induce immune tolerance to a specific antigen. As seen in mice with hemophilia, the introduction of Factor IX early in development results in tolerance to this protein.14 
In addition to its use in investigating potential human therapies, the mouse model of IUT can be a powerful tool to study basic questions in developmental and stem cell biology. For example, one can deliver various small molecules to induce or inhibit specific gene expression at defined gestational stages and manipulate developmental pathways. The impact of these alterations can be assessed at various timepoints after the initial transplantation. Furthermore, one can transplant pluripotent or lineage specific progenitor cells into the fetal environment to study stem cell differentiation in a non-irradiated and unperturbed host environment.
The mouse model of IUT has already provided numerous insights within the fields of immunology, and developmental and stem cell biology. In this video-based protocol, we describe a step-by-step approach to performing IUT in mouse fetuses and outline the critical steps and potential pitfalls of this technique.

A Mouse Model of in Utero Transplantation

The mouse model of in utero transplantation is a versatile tool that can be used to study the potential clinical applications of stem cell transplantation and gene therapy in the fetus. In this protocol, we present a general approach to performing this technique

Bir Fare Modeli Utero Organ Nakli

The transplantation of stem cells and viruses in utero has tremendous potential for treating congenital disorders in the human fetus.  For example, in ...

Tıp

Multi-photon Imaging of Tumor Cell Invasion in an Orthotopic Mouse Model of Oral Squamous Cell Carcinoma

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient management strategies. Orthotopic mouse models of oral cancer have been developed to facilitate the study of factors that impact invasion and serve as model system for evaluating anti-tumor therapeutics. In these systems, visualization of disseminated tumor cells within oral cavity tissues has typically been conducted by either conventional histology or with in vivo bioluminescent methods. A primary drawback of these techniques is the inherent inability to accurately visualize and quantify early tumor cell invasion arising from the primary site in three dimensions. Here we describe a protocol that combines an established model for squamous cell carcinoma of the tongue (SCOT) with two-photon imaging to allow multi-vectorial visualization of lingual tumor spread. The OSC-19 head and neck tumor cell line was stably engineered to express the F-actin binding peptide LifeAct fused to the mCherry fluorescent protein (LifeAct-mCherry). Fox1nu/nu mice injected with these cells reliably form tumors that allow the tongue to be visualized by ex-vivo application of two-photon microscopy. This technique allows for the orthotopic visualization of the tumor mass and locally invading cells in excised tongues without disruption of the regional tumor microenvironment. In addition, this system allows for the quantification of tumor cell invasion by calculating distances that invaded cells move from the primary tumor site. Overall this procedure provides an enhanced model system for analyzing factors that contribute to SCOT invasion and therapeutic treatments tailored to prevent local invasion and distant metastatic spread. This method also has the potential to be ultimately combined with other imaging modalities in an in vivo setting.

A comprehensive overview of the techniques involved in generating a mouse model of oral cancer and quantitative monitoring of tumor invasion within the tongue through multi-photon microscopy of labeled cells is presented. This system can serve as a useful platform for the molecular assessment and drug efficacy of anti-invasive compounds.

Oral Skuamöz Hücre Karsinomu Ortotopik Fare Modeli Tümör Hücre Invasion Multi-foton Görüntüleme

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient ...

Sublingual Immunotherapy as an Alternative to Induce Protection Against Acute Respiratory Infections

Sublingual route has been widely used to deliver small molecules into the bloodstream and to modulate the immune response at different sites. It has been shown to effectively induce humoral and cellular responses at systemic and mucosal sites, namely the lungs and urogenital tract. Sublingual vaccination can promote protection against infections at the lower and upper respiratory tract; it can also promote tolerance to allergens and ameliorate asthma symptoms. Modulation of lung&#8217;s immune response by sublingual immunotherapy (SLIT) is safer than direct administration of formulations by intranasal route because it does not require delivery of potentially harmful molecules directly into the airways. In contrast to intranasal delivery, side effects involving brain toxicity or facial paralysis are not promoted by SLIT. The immune mechanisms underlying SLIT remain elusive and its use for the treatment of acute lung infections has not yet been explored. Thus, development of appropriate animal models of SLIT is needed to further explore its potential advantages. 
This work shows how to perform sublingual administration of therapeutic agents in mice to evaluate their ability to protect against acute pneumococcal pneumonia. Technical aspects of mouse handling during sublingual inoculation, precise identification of sublingual mucosa, draining lymph nodes and isolation of tissues, bronchoalveolar lavage and lungs are illustrated. Protocols for single cell suspension preparation for FACS analysis are described in detail. Other downstream applications for the analysis of the immune response are discussed. Technical aspects of the preparation of Streptococcus pneumoniae inoculum and intranasal challenge of mice are also explained.
SLIT is a simple technique that allows screening of candidate molecules to modulate lungs&#8217; immune response. Parameters affecting the success of SLIT are related to molecular size, susceptibility to degradation and stability of highly concentrated formulations.

The present work illustrates the convenience of using sublingual immunotherapy to boost the innate immune response in the lungs and confer protection against acute pneumococcal pneumonia in mouse.

Alternatifi olarak dilaltı immünoterapi Akut Solunum Enfeksiyonları Karşı Koruma tetikleyebilecek

Sublingual route has been widely used to deliver small molecules into the bloodstream and to modulate the immune response at different sites. It has been ...

Establishment and Characterization of UTI and CAUTI in a Mouse Model

Urinary tract infections (UTI) are highly prevalent, a significant cause of morbidity and are increasingly resistant to treatment with antibiotics. Females are disproportionately afflicted by UTI: 50% of all women will have a UTI in their lifetime. Additionally, 20-40% of these women who have an initial UTI will suffer a recurrence with some suffering frequent recurrences with serious deterioration in the quality of life, pain and discomfort, disruption of daily activities, increased healthcare costs, and few treatment options other than long-term antibiotic prophylaxis. Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) is the primary causative agent of community acquired UTI. Catheter-associated UTI (CAUTI) is the most common hospital acquired infection accounting for a million occurrences in the US annually and dramatic healthcare costs. While UPEC is also the primary cause of CAUTI, other causative agents are of increased significance including Enterococcus faecalis. Here we utilize two well-established mouse models that recapitulate many of the clinical characteristics of these human diseases. For UTI, a C3H/HeN model recapitulates many of the features of UPEC virulence observed in humans including host responses, IBC formation and filamentation. For CAUTI, a model using C57BL/6 mice, which retain catheter bladder implants, has been shown to be susceptible to E. faecalis bladder infection. These representative models are being used to gain striking new insights into the pathogenesis of UTI disease, which is leading to the development of novel therapeutics and management or prevention strategies.

The ability to model urinary tract infections (UTI) is crucial in order to be able to understand bacterial pathogenesis and spawn the development of novel therapeutics. This work&#8217;s goal is to demonstrate mouse models of experimental UTI and catheter associated UTI that recapitulate and predict findings seen in humans.

Fare Modelinde Kuruluş ve İYE ve CAUTI Karakterizasyonu

Urinary tract infections (UTI) are highly prevalent, a significant cause of morbidity and are increasingly resistant to treatment with antibiotics. ...

Stem-cell Based Engineered Immunity Against HIV Infection in the Humanized Mouse Model

With the rapid development of stem cell-based gene therapies against HIV, there is pressing requirement for an animal model to study the hematopoietic differentiation and immune function of the genetically modified cells. The humanized Bone-marrow/Liver/Thymus (BLT) mouse model allows for full reconstitution of a human immune system in the periphery, which includes T cells, B cells, NK cells and monocytes. The human thymic implant also allows for thymic selection of T cells in autologous thymic tissue. In addition to the study of HIV infection, the model stands as a powerful tool to study differentiation, development and functionality of cells derived from hematopoietic stem cells (HSCs). Here we outline the construction of humanized non-obese diabetic (NOD)-severe combined immunodeficient (SCID)-common gamma chain knockout (c&#947;-/-)-Bone-marrow/Liver/Thymus (NSG-BLT) mice with HSCs transduced with CD4 chimeric antigen receptor (CD4CAR) lentivirus vector. We show that the CD4CAR HSCs can successfully differentiate into multiple lineages and have anti-HIV activity. The goal of the study is to demonstrate the use of NSG-BLT mouse model as an in vivo model for engineered immunity against HIV. It is worth noting that, because lentivirus and human tissue is used, experiments and surgeries should be performed in a Class II biosafety cabinet in a Biosafety Level 2 (BSL2) with special precautions (BSL2+) facility.

This protocol describes the methods in constructing a humanized bone-marrow/liver/thymus mouse model with stem cell-based engineered immunity against HIV infection.

Insanlaşmış Fare Modelinde HIV enfeksiyonuna karşı kök hücre Tabanlı Engineered Bağışıklık

With the rapid development of stem cell-based gene therapies against HIV, there is pressing requirement for an animal model to study the hematopoietic ...

Generation of a Humanized Mouse Liver Using Human Hepatic Stem Cells

A novel animal model involving chimeric mice with humanized livers established via human hepatocyte transplantation has been developed. These mice, in which the liver has been repopulated with functional human hepatocytes, could serve as a useful tool for investigating human hepatic cell biology, drug metabolism, and other preclinical applications. One of the key factors required for successful transplantation of human hepatocytes into mice is the elimination of the endogenous hepatocytes to prevent competition with the human cells and provide a suitable space and microenvironment for promoting human donor cell expansion and differentiation. To date, two major liver injury mouse models utilizing fumarylacetoacetate hydrolase (Fah) and uroplasminogen activator (uPA) mice have been established. However, Fah mice are used mainly with mature hepatocytes and the application of the uPA model is limited by decreased breeding. To overcome these limitations, Alb-toxin receptor mediated cell knockout (TRECK)/SCID mice were used for in vivo differentiation of immature human hepatocytes and humanized liver generation. Human hepatic stem cells (HpSCs) successfully repopulated the livers of Alb-TRECK/SCID mice that had developed lethal fulminant hepatic failure following diphtheria toxin (DT) treatment. This model of a humanized liver in Alb-TRECK/SCID mice will have functional applications in studies involving drug metabolism and drug-drug interactions and will promote other in vivo and in vitro studies.

Here, we present a novel humanized mouse liver model generated in Alb-toxin receptor mediated cell knockout (TRECK)/SCID mice following the transplantation of immature and expandable human hepatic stem cells.

İnsan Karaciğer Kök Hücreler kullanma Insanlaşmış Fare Karaciğer Üretimi

A novel animal model involving chimeric mice with humanized livers established via human hepatocyte transplantation has been developed. These mice, in ...

Induction of Accelerated Atherosclerosis in Mice: The "Wire-Injury" Model

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. Moreover, by rupture of the defective vascular wall, atherosclerosis induces occlusive thrombus formation, which represents the main cause of myocardial infarction or stroke and the most frequent cause of death. Despite the advances in the cardiovascular field, many questions remain unanswered, and additional basic research is essential to improve our understanding of the molecular mechanisms during atherosclerosis and its effects. Due to limited clinical studies, there is a need for representative animal models recreating atherosclerotic conditions such as neointima formation after stent implantation, balloon angioplasty, or endarterectomy. Since the mouse presents many advantages and is the most frequently used model for studying molecular processes, the current study proposes an invasive procedure of endothelial denudation, also known as the wire-injury model, which is representative of the human condition of neointima formation in arteries after revascularization procedures.

Induction of Accelerated Atherosclerosis in Mice: The &quot;Wire-Injury&quot; Model

This study describes an invasive procedure for the induction of accelerated atherosclerosis in mice. In comparison to other methods using electric- or cryo-induced injury, mechanical-induced injury mimics the human condition of restenosis after revascularization therapies and is ideal for the study of the molecular mechanisms involved.

Farelerde Hızlandırılmış Ateroskleroz Indüksiyonu: "Tel-Yaralanma" Modeli

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. ...

Intravital Microscopy and Thrombus Induction in the Earlobe of a Hairless Mouse

Thrombotic complications of vascular diseases are one leading cause of morbidity and mortality in industrial nations. Due to the complex interactions between cellular and non-cellular blood components during thrombus formation, reliable studies of the physiology and pathophysiology of thrombosis can only be performed in vivo. Therefore, this article presents an ear model in hairless mice and focuses on the in vivo analysis of microcirculation, thrombus formation, and thrombus evolution. By using intravital fluorescence microscopy and the intravenous (iv) application of the respective fluorescent dyes, a repetitive analysis of microcirculation in the auricle can easily be performed, without the need for surgical preparation. Furthermore, this model can be adapted for in vivo studies of different issues, including wound healing, reperfusion injury, or angiogenesis. In summary, the ear of hairless mice is an ideal model for the in vivo study of skin microcirculation in physiological or pathophysiological conditions and for the evaluation of its reaction to different systemic or topical treatments.

The ear model of the hairless SKH1-Hrhr mouse enables intravital fluorescence microscopy of microcirculation and phototoxic thrombus induction without prior surgical preparation in the examined microvascular bed. Therefore, the ear of the hairless mouse is an excellent in vivo model to study the complex interactions during microvascular thrombus formation, thrombus evolution, and thrombolysis.

Bir Tüysüz fare kulak memesi içinde intravital Mikroskopi ve trombüs İndüksiyon

Thrombotic complications of vascular diseases are one leading cause of morbidity and mortality in industrial nations. Due to the complex interactions ...

Induction and Micro-CT Imaging of Cerebral Cavernous Malformations in Mouse Model

Mutations in the CCM1 (aka KRIT1), CCM2, or CCM3 (aka PDCD10) gene cause cerebral cavernous malformation (CCM) in humans. Mouse models of CCM disease have been established by tamoxifen induced deletion of Ccm genes in postnatal animals. These mouse models provide invaluable tools to investigate molecular mechanism and therapeutic approaches for CCM disease. An accurate and quantitative method to assess lesion burden and progression is essential to harness the full value of these animal models. Here, we demonstrate the induction of CCM disease in a mouse model and the use of the contrast enhanced X-ray micro computed tomography (micro-CT) method to measure CCM lesion burden in mouse brains. At postnatal day 1 (P1), we used 4-hydroxytamoxifen (4HT) to activate Cre recombinase activity from the Cdh5-CreErt2 transgene to cleave the floxed allele of Ccm2. CCM lesions in mouse brains were analyzed at P8. For micro-CT, iodine based Lugol&#39;s solution was used to enhance contrast in brain tissue. We have optimized the scan parameters and utilized a voxel dimension of 9.5 &#181;m, which lead to a minimum feature size of approximately 25 &#181;m. This resolution is sufficient to measure CCM lesion volume and number globally and accurately, and provide high-quality 3-D mapping of CCM lesions in mouse brains. This method enhances the value of the established mouse models to study the molecular basis and potential therapies for CCM and other cerebrovascular diseases.

This protocol demonstrates the induction of cerebral cavernous malformation disease in a mouse model and uses contrast enhanced micro computed tomography to measure lesion burden. This method enhances the value of established mouse models to study the molecular basis and potential therapies for cerebral cavernous malformation and other cerebrovascular diseases.

İndüksiyon ve fare modeli serebral derin malformasyon mikro-CT görüntüleme

Mutations in the CCM1 (aka KRIT1), CCM2, or CCM3 (aka PDCD10) gene cause cerebral cavernous malformation (CCM) in humans. Mouse models of CCM disease have ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and drugs. It is widely used in many studies on the physiological functions of vascular smooth muscle, the pathogenesis of vascular diseases such as hypertension, and the development of smooth muscle relaxant drugs. The mouse is a widely used model animal with a large pool of disease models and genetically modified strains. We introduced this method to measure the isometric contraction of mouse mesenteric artery in detail. A 1.4-mm segment of mouse mesenteric resistance artery was isolated and mounted on a myograph chamber by passing two steel wires through its lumen. After equilibration and normalization steps, the vessel segment was potentiated by a high-K+ solution twice prior to the contraction assay. As an example of the application of this method in drug development, we measured the relaxant effect of a novel natural substance, neoliensinine, isolated from a Chinese herb, embryos of the lotus seed (Nelumbo nucifera Gaertn.) on mouse mesenteric arteries. The vessel segments mounted on the myograph chamber were stimulated with a high-K+ solution. When the force tension reached a stable sustained phase, cumulative doses of neoliensinine were added to the chamber. We found that neoliensinine had a dose-dependent relaxant effect on smooth muscle contraction, thus suggesting that it bears potential activity against hypertension. In addition, as the vessel segment can survive at least 4 hours after mounting and maintain contractility induced by the high-K+ solution for many times, we suggest that the wire myograph system may be used for the time-consuming process of drug screening.

The wire myograph technique is used to investigate vascular smooth muscle functions and screen new drugs. We report a detailed protocol for measuring the isometric contractility of the mouse mesenteric artery and for screening new relaxants of vascular smooth muscle.

İzometrik Contractility ölçüm tel Myography kullanarak fare mezenterik arter

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...