Name: investigating alterations in caecum microbiota after traumatic brain injury in mice
Uploaded: 2019-09-19T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Investigating Alterations in Caecum Microbiota After Traumatic Brain Injury in Mice at JoVE.com

وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.

وقد وافقت اللجنة التجريبية لأخلاقيات الحيوان بجامعة تشجيانغ على جميع الإجراءات التي تم تنفيذها. جميع الأدوات والمواد المستخدمة في الجراحة معقمة. تستغرق الـ TBI حوالي 20 دقيقة.
1- رعاية الحيوانات
<ol><li>استخدام 5-إلى 6 أسابيع من العمر الذكور C57BL/6J الفئران (20-25 غرام من الوزن) في هذه ...

<ol>
	<li>Cheng, P., 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=.">.</a> Trends in traumatic brain injury mortality in China, 2006-2013: A population-based longitudinal study. 14, e1002332 (2017).</li><li>Maas, A. I. 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=Traumatic+brain+injury:+integrated+approaches+to+improve+prevention,+clinical+care,+and+research.">Traumatic brain injury: integrated approaches to improve prevention, clinical care, and research.</a> The Lancet Neurology. 16, 987-1048 (2017).</li><li>Gaddam, S. S., Buell, T., Robertson, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systemic+manifestations+of+traumatic+brain+injury.">Systemic manifestations of traumatic brain injury.</a> Handbook of Clinical Neurology. 127, 205-218 (2015).</li><li>Kabadi, S. V., 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=Fluid-percussion-induced+traumatic+brain+injury+model+in+rats.">Fluid-percussion-induced traumatic brain injury model in rats.</a> Nature Protocols. 5, 1552-1563 (2010).</li><li>Fung, T. C., Olson, C. A., Hsiao, E. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactions+between+the+microbiota,+immune+and+nervous+systems+in+health+and+disease.">Interactions between the microbiota, immune and nervous systems in health and disease.</a> Nature Neuroscience. 20, 145-155 (2017).</li><li>Collins, S. M., Surette, M., Bercik, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+interplay+between+the+intestinal+microbiota+and+the+brain.">The interplay between the intestinal microbiota and the brain.</a> Nature Reviews Microbiology. 10, 735-742 (2012).</li><li>Cryan, J. F., Dinan, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mind-altering+microorganisms:+the+impact+of+the+gut+microbiota+on+brain+and+behaviour.">Mind-altering microorganisms: the impact of the gut microbiota on brain and behaviour.</a> Nature Reviews Neuroscience. 13, 701-712 (2012).</li><li>Nicholson, S. E., 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=Moderate+Traumatic+Brain+Injury+Alters+the+Gastrointestinal+Microbiome+in+a+Time-Dependent.">Moderate Traumatic Brain Injury Alters the Gastrointestinal Microbiome in a Time-Dependent.</a> Shock. , (2018).</li><li>Houlden, A., 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=Brain+injury+induces+specific+changes+in+the+caecal+microbiota+of+mice+via+altered+autonomic+activity+and+mucoprotein+production.">Brain injury induces specific changes in the caecal microbiota of mice via altered autonomic activity and mucoprotein production.</a> Brain, Behavior, and Immunity. 57, 10-20 (2016).</li><li>Treangen, T. 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=Traumatic+Brain+Injury+in+Mice+Induces+Acute+Bacterial+Dysbiosis+Within+the+Fecal+Microbiome.">Traumatic Brain Injury in Mice Induces Acute Bacterial Dysbiosis Within the Fecal Microbiome.</a> Frontiers in Immunology. 9, 2757 (2018).</li><li>Alder, J., Fujioka, W., Lifshitz, J., Crockett, D. P., Thakker-Varia, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lateral+fluid+percussion:+model+of+traumatic+brain+injury+in+mice.">Lateral fluid percussion: model of traumatic brain injury in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. , (2011).</li><li>Thompson, H. 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=Lateral+fluid+percussion+brain+injury:+a+15-year+review+and+evaluation.">Lateral fluid percussion brain injury: a 15-year review and evaluation.</a> Journal of Neurotrauma. 22, 42-75 (2005).</li><li>Pang, W., Vogensen, F. K., Nielsen, D. S., Hansen, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Faecal+and+caecal+microbiota+profiles+of+mice+do+not+cluster+in+the+same+way.">Faecal and caecal microbiota profiles of mice do not cluster in the same way.</a> Laboratory Animals. 46, 231-236 (2012).</li></ol>

يعرض هنا هو بروتوكول بسيط وفعال لتحديد التغييرات في ميكروبيوتا cecal بعد TBI في الفئران. الحث على إصابة الدماغ وجمع عينات محتوى caecum هي أجزاء حاسمة من البروتوكول.
على الرغم من أن الباحثين بعد دراسة التغيرات في ميكروبيوتا الأمعاء بعد TBI، كانت إصابة الدماغ المستخدمة في هذه الدراسا...

إصابات الدماغ الصادمة (TBI) هي مشكلة الصحة العامة العالمية والسبب الرئيسي للوفاة والعجز في الشباب البالغين1،2. يسبب TBI العديد من الوفيات كل عام، ويعاني الناجون من مجموعة متنوعة من الإعاقات الجسدية والنفسية والعاطفية والمعرفية. ولذلك، فإن TBI هو عبء ثقيل على أسرة المريض وموارده المجتمعية. TBI ينطوي على كل من إصابة الدماغ الأولية التي تحدث في وقت الصدمة وأي إصابات الدماغ الثانوية التي تتطور ساعات إلى أشهر بعد الإصابة الأولية. يتم التوسط في إصابة الدماغ الثانوية من قبل العديد من السلاسل البيوكيميائية، والتي ليست ضارة فقط للدماغ ولكن أيضا لها آثار سلبية كبيرة على مختلف أجهزة الجهاز، بما في ذلك الجهاز الهضمي3.
حاليا، هناك ثلاثة نماذج للحث على TBI في التجارب الحيوانية: إصابة قرع السوائل، والسيطرة على تأثير القشرية (CCI)، وتسارع انخفاض الوزن. إصابة قرع السوائل الجانبية (LFPI) هو النموذج الأكثر استخداما لإنشاء إصابة الدماغ المنتشرة (DAI)4. ينتج الجهاز إصابة الدماغ من خلال استئصال الجمجمة عن طريق تطبيق نبض ضغط سائل قصير على دورا سليمة. يتم إنشاء هذا النبض عن طريق ضرب البندول. LFPI هو طريقة النمذجة القابلة للاستنساخ والسيطرة على البحوث TBI.
يتم تعريف الميكروبيوم على أنه الجينوم الجماعي لجميع الكائنات الدقيقة التي تعيش في جسم الإنسان. الميكروبات المعوية على وجه الخصوص ليس فقط تلعب دورا هاما في التوازن المعوي والوظيفة ولكن أيضا تنظيم العديد من جوانب علم وظائف الأعضاء المضيفة وأداء الأجهزة الأخرى5. في السنوات الأخيرة، هناك أدلة متزايدة تشير إلى أن ميكروبيوتا الأمعاء تنظم نمو الدماغ والوظيفة عن طريق محاور الدماغ والأمعاء6. وقد تم ربط اضطراب ميكروبيوتا الأمعاء إلى العديد من اضطرابات وظائف الدماغ بما في ذلك مرض باركنسون, اضطرابات المزاج, والتوحد7. في الآونة الأخيرة، وقد ذكرت الدراسات ما قبل السريرية أيضا أن إصابة الدماغ الحادة يمكن أن تحفز تغييرات في ميكروبيوتا الأمعاء8،9.
ووجدت دراسة أجراها Treangen وآخرون10 انخفاضا كبيرا في ثلاثة أنواع من الميكروبات وزيادات في نوعين من الميكروبات بعد TBI الناجمة عن CCI. وتشير هذه الأدلة إلى أن تعديل ميكروبيوتا الأمعاء قد يكون طريقة علاجية في إدارة TBI. ومع ذلك، فإن الآليات الكامنة وراء إصابات الدماغ الناجمة عن تغيرات ميكروبيوتا الأمعاء لا تزال غير معروفة. لهذا السبب، مطلوب نموذج بسيط نسبيا وفعالة لدراسة التغيرات في ميكروبيوتا الأمعاء بعد TBI. ولذلك، تقدم هذه الدراسة بروتوكولا لدراسة التعديلات في ميكروبيوتا الأمعاء بعد TBI في الفئران.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:958px;" width="959">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:222px;">DNA isolation kit&#160;</td>
			<td style="width:212px;">QIAGEN</td>
			<td style="width:354px;">51604</td>
			<td style="width:171px;">For fast purification of genomic DNA from stool samples</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Gene analysis service</td>
			<td>GENEWIZ</td>
			<td></td>
			<td>Gene analyse service</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Heating pad</td>
			<td>Shanghai SAFE Biotech Co.</td>
			<td>TR-200</td>
			<td>heating pad</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Injector</td>
			<td style="width:212px;">The First Affiliated Hospital, School of Medicine, Zhejiang University</td>
			<td></td>
			<td>injector</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">LFPI device</td>
			<td style="width:212px;">Virginia 
			Commonwealth University</td>
			<td>FP302</td>
			<td>LFPI device</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Micro cranial drill</td>
			<td>RWD Life Science</td>
			<td>78061</td>
			<td>Micro cranial drill</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Povidone Iodine</td>
			<td style="width:212px;">The First Affiliated Hospital, School of Medicine, Zhejiang University</td>
			<td></td>
			<td>Povidone Iodine</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

investigating alterations in caecum microbiota after traumatic brain injury in mice

تظهر الأدلة المتزايدة أن محور ميكروبيوتا-القناة الهضمية والدماغ يلعب دورا هاما في مسببات الأمراض من أمراض الدماغ. كما تبين العديد من الدراسات أن إصابات الدماغ الصادمة تسبب تغييرات في ميكروبيوتا الأمعاء. ومع ذلك، لا تزال الآليات التي تقوم عليها التنظيم ثنائي الاتجاه لمحور الدماغ والأمعاء غير معروفة. حاليا، توجد نماذج قليلة لدراسة التغيرات في ميكروبيوتا الأمعاء بعد إصابة الدماغ الصادمة. ولذلك، فإن الدراسة المقدمة تجمع بين بروتوكولات للتحريض على إصابة الدماغ الصادمة باستخدام جهاز قرع السوائل الجانبية وتحليل عينات caecum بعد الإصابة للتحقيق في التعديلات في ميكروبيوم الأمعاء. يتم تحديد التعديلات في تكوين ميكروبيوتا الأمعاء بعد إصابة الدماغ الصادمة باستخدام تسلسل 16S-rDNA. يوفر هذا البروتوكول طريقة فعالة لدراسة العلاقات بين الكائنات الحية الدقيقة المعوية وإصابات الدماغ الصادمة.

ويبين الشكل 1إنشاء هذه اللجنة. بعد التخدير والتطهير ، تم قطع فروة الرأس sagittally (الشكل 1A). تم استئصال الجمجمة (3 ملم في القطر) في الجمجمة على القشرة الجدارية اليمنى مع الحفر الكهربائي، تم الاحتفاظ دورا سليمة(الشكل 1B،C)....

Watch this Scientific Journal Video about Investigating Alterations in Caecum Microbiota After Traumatic Brain Injury in Mice at JoVE.com

Investigating Alterations in Caecum Microbiota After Traumatic Brain Injury in Mice

يقدم هنا بروتوكول للحث على إصابة الدماغ الصادمة المنتشرة باستخدام جهاز قرع السوائل الجانبية متبوعاً بجمع محتوى caecum لتحليل ميكروبيوم الأمعاء.

التحقيق في التعديلات في Caecum Microbiota بعد إصابات الدماغ الصادمة في الفئران

Increasing evidence shows that the microbiota-gut-brain axis plays an important role in the pathogenesis of brain diseases. Several studies also ...

في وقت واحد والخطوط التفاعلات بين الدماغ والأمعاء الميكروبات لا يزال غير معروف. استخدام هذه التقنية، يمكن فحص التعديلات في ميكروبيوتا الأمعاء بعد إصابة الدماغ الرضية في الفئران. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها بسيطة وفعالة نسبيا.إثبات الإجراء سيكون وندونغ أنت، طالب دراسات عليا من مختبري. لالإصابة الدماغية الرضية التعريفي، تأكد من عدم وجود استجابة لقرصة إصبع في الماوس المُقصّر، وتطبيق مرهم على عيون الحيوان. بعد الحلاقة، قم بتطهير جلد فروة الرأس المكشوف بنسبة 70٪ من الإيثانول قبل أن ينكز فروة الرأس في متن طائرة برجية.باستخدام ملقط، تراجع شق على كلا الجانبين، وفصل periosteum قليلا. استخدم علامة لرسم دائرة قطرها ثلاثة ملليمترات على المنطقة الجدارية اليمنى من الجمجمة على بعد ملليمترين من خط الوسط. استخدام الحفر الكهربائية لاختراق الجمجمة بعناية دون إتلاف دورا.إزالة رفرف العظام لفضح نافذة العظام من ثلاثة ملليمترات ووضع قنية إصابة بلاستيكية على استئصال القحف. بعد ترسيخ القنب إلى الجمجمة مع الاكريليك الأسنان، واستخدام حقنة خمسة ملليلتر لملء القنية مع المالحة معقمة 0.9٪ طبيعي، مع الحرص على تجنب فقاعات. بدوره على منظار ومكبر للصوت.تأكد من أن أنبوب الضغط العالي لجهاز إصابة السائل الجانبي خالي من فقاعات الهواء، ويقدم حوالي 10 نبضات اختبار، حتى يعطي الجهاز إشارة ثابتة. ضبط زاوية وضعية بدء البندول للوصول إلى كثافة نبضية من حوالي اثنين من الغلاف الجوي القياسية وتوصيل cannula إصابة بجهاز إصابة السائل الجانبي. اسحب الزناد لإطلاق البندول، مما يؤدي إلى إصابة الدماغ.ثم الحصول على ونقل نبض إلى دورا من خلال نظام كامل مغلقة، أنابيب مملوءة بالسوائل. بعد تحريض إصابات الدماغ، وإزالة القنية وخياطة شق. ثم ضع الماوس على وسادة التدفئة مع المراقبة حتى يتم الإسعافية، قبل أن يعود الحيوان إلى قفصه المنزل مع إعلان libitum الوصول إلى الطعام والماء.في نقاط الوقت التجريبية المشار إليها، وفضح الأمعاء وفقا للبروتوكولات القياسية واستخدام ملقط الاتنمية لفصل بلطف caecum من المسالك المعوية الأخرى. عندما تم تحديد مكان الأنسجة ، قطع caecum مع مقص حاد واستخراج محتويات الجسم يدويا على خلع الملابس العقيمة. ثم نقل محتويات أنبوب microcentuge 1.5 ملليلتر، للتخزين ناقص 80 درجة مئوية حتى تحليل الميكروبيوم.16S تسلسل الحمض النووي المؤتلف يدل على انخفاض التنوع في ميكروبيوتا caecum في الفئران بعد ثلاثة أيام من إصابة الدماغ الرضية، مع الترابي الأكثر وفرة داخل محتويات caecum من مجموعات إصابات الدماغ صورية ورضية هو مبين في هذا الرقم. علاوة على ذلك ، يكشف التحجيم غير المتري والمتعدد الأبعاد عن تغييرات في تكوين ميكروبيوتا caecum بعد إصابة الدماغ الرضية. تذكر أن تبقي دورا سليمة عند حفر الجمجمة، وتكون لطيفة عند تحديد مكان وفصل caecum من الأراضي المعوية الأخرى.بعد هذا الإجراء، يمكن أن يؤدي التلطيخ والويسين وتحليل لفحص التغير النسيجي والاستجابة الالتهابية داخل الأمعاء بعد إصابة الدماغ الرضية.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Lateral Fluid Percussion: Model of Traumatic Brain Injury in Mice

الوحشي قرع السائل : نموذج لإصابات في الدماغ لدى الفئران

Traumatic brain injury (TBI) research has attained renewed momentum due to the increasing awareness of head injuries, which result in morbidity and ...

Investigations on Alterations of Hippocampal Circuit Function Following Mild Traumatic Brain Injury

تحقيقات بشأن التعديلات من وظيفة الدائرة الحصين عقب معتدل إصابات في الدماغ

Traumatic Brain Injury (TBI) afflicts more than 1.7 million people in the United States each year and even mild TBI can lead to persistent neurological ...

Laser Capture Microdissection of Enriched Populations of Neurons or Single Neurons for Gene Expression Analysis After Traumatic Brain Injury

تسليخ مجهري ليزر لقطة من السكان المخصب من الخلايا العصبية أو الخلايا العصبية واحدة لتحليل التعبير الجيني بعد إصابات في الدماغ

Long-term cognitive disability after TBI is associated with injury-induced neurodegeneration in the hippocampus-a region in the medial temporal lobe that ...

Transplantation of Olfactory Ensheathing Cells to Evaluate Functional Recovery after Peripheral Nerve Injury

زرع الخلايا الشمية مغمد لتقييم الانتعاش وظيفية بعد إصابة العصب المحيطي

Olfactory ensheathing cells (OECs) are neural crest cells which allow growth and regrowth of the primary olfactory neurons. Indeed, the primary olfactory ...

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

طريقة لإلحاق رئيس مقفلة إصابات الدماغ في<em&gt; ذبابة الفاكهة</em

Traumatic brain injury (TBI) affects millions of people each year, causing impairment of physical, cognitive, and behavioral functions and death. Studies ...

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

التصوير النشاط العصبي في القشرة الأولية Somatosensory باستخدام Thy1-GCaMP6s الفئران المحورة وراثيا

The mammalian brain exhibits marked symmetry across the sagittal plane. However, detailed description of neural dynamics in symmetric brain regions in ...

A Novel In Vitro Model of Blast Traumatic Brain Injury

A Novel In Vitro Model of Blast Traumatic Brain Injury

نموذج رواية في المختبر للانفجار إصابات الدماغ الرضية

Traumatic brain injury is a leading cause of death and disability in military and civilian populations. Blast traumatic brain injury results from the ...

Effects of Blast-induced Neurotrauma on Pressurized Rodent Middle Cerebral Arteries

آثار Neurotrauma الناجمة عن الانفجار على القوارض المضغوط الأوسط الشرايين الدماغية

Though there have been studies on the histopathological and behavioral effects of blast exposure, fewer have been dedicated to blast&#39;s cerebral ...

Advanced Diffusion Imaging in The Hippocampus of Rats with Mild Traumatic Brain Injury

التصوير الانتشار المتقدم في الحصين من الفئران مع إصابات الدماغ صدمة خفيفة

Mild traumatic brain injury (mTBI) is the most common type of acquired brain injury. Since patients with traumatic brain injury show a tremendous ...

A Metric Test for Assessing Spatial Working Memory in Adult Rats Following Traumatic Brain Injury

اختبار متري لتقييم الذاكرة العاملة المكانية في الفئران البالغة بعد إصابة الدماغ الرضية

Impairments to sensory, short-term, and long-term memory are common side effects after traumatic brain injury (TBI). Due to the ethical limitations of ...