Name: investigating alterations in caecum microbiota after traumatic brain injury in mice
Uploaded: 2019-09-19T13:00:00
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Les auteurs n'ont rien à révéler.

Toutes les procédures effectuées ont été approuvées par le Comité expérimental d'éthique animale de l'Université du Zhejiang. Tous les instruments et matériaux utilisés en chirurgie sont stériles. Le proceudre TBI prend environ 20 minutes.
1. Soins aux animaux
<ol><li>Utilisez des souris mâles de 5 à 6 semaines C57BL/6J (20-25 g de poids) dans cette expérience.</li>
	<li>Maintenir les souris sur un cycle de 12 h/12 h de lumière/obscurité, et assurez-vous qu'elles reçoivent...

<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>

Présenté ici est un protocole simple et efficace pour déterminer les changements dans le microbiote cécal après TBI chez les souris. L'induction des lésions cérébrales et la collecte d'échantillons de contenu de caecum sont des parties critiques du protocole.
Bien que les chercheurs aient étudié les changements du microbiote intestinal à la suite de l'ITC, les lésions cérébrales utilisées dans ces études étaient l'ICC- 8 et les modèles induits par la baisse...

Les lésions cérébrales traumatiques (ITT) sont un problème de santé publique mondial et la principale cause de décès et d'invalidité chez les jeunes adultes1,2. TBI provoque de nombreux décès chaque année, et les survivants éprouvent une variété de handicaps physiques, psychiatriques, émotionnels et cognitifs. Par conséquent, l'ITC est un lourd fardeau pour la famille et les ressources sociétales d'un patient. TBI implique à la fois les lésions cérébrales primaires qui se produisent au moment du traumatisme et les lésions cérébrales secondaires qui se développent des heures à des mois après les blessures initiales. Les lésions cérébrales secondaires sont médiées par plusieurs cascades biochimiques, qui sont non seulement préjudiciables au cerveau, mais ont également des effets négatifs significatifs sur divers systèmes d'organes, y compris le système gastro-intestinal3.
Actuellement, il existe trois modèles pour induire TBI dans les expériences animales: blessures de percussion fluide, contrôle de l'impact cortical (CCI), et l'accélération de la baisse de poids. Les lésions latérales des percussions de fluide (LFPI) est le modèle le plus couramment utilisé pour établir les lésions cérébrales diffuses (DAI)4. L'appareil produit des lésions cérébrales par une cranictomie en appliquant une brève impulsion de pression liquide à la dura intacte. Cette impulsion est créée par la frappe du pendule. LFPI est une méthode de modélisation reproductible et contrôlable pour la recherche sur l'ITC.
Le microbiome est défini comme les génomes collectifs de tous les micro-organismes qui résident dans le corps humain. Les microbes intestinaux en particulier jouent non seulement un rôle important dans l'homéostasie intestinale et la fonction, mais régulent également de nombreux aspects de la physiologie de l'hôte et le fonctionnement d'autres organes5. Ces dernières années, il y a de plus en plus de preuves qui indiquent que le microbiote intestinal régule le développement et le fonctionnement du cerveau par l'intermédiaire des axes cerveau-intestin6. La perturbation du microbiote intestinal a été liée à plusieurs troubles de la fonction cérébrale, y compris la maladie de Parkinson, les troubles de l'humeur et l'autisme7. Récemment, des études précliniques ont également rapporté que les lésions cérébrales aigues peuvent induire des changements dans le microbiote intestinal8,9.
Une étude menée par Treangen et coll.10 a révélé des diminutions significatives chez trois espèces microbiennes et une augmentation de deux espèces microbiennes après l'ITC induite par l'ICC. Cette évidence indique que la modulation du microbiote d'intestin peut être une méthode thérapeutique dans la gestion de TBI. Cependant, les mécanismes sous-jacents aux changements induits par les lésions cérébrales du microbiote intestinal demeurent inconnus. Pour cette raison, un modèle relativement simple et efficace d'étudier les changements dans le microbiote intestinal après TBI est nécessaire. Par conséquent, la présente étude présente un protocole pour examiner les altérations du microbiote intestinal après TBI chez la souris.

<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

De plus en plus de preuves montrent que l'axe microbiote-intestin-cerveau joue un rôle important dans la pathogénie des maladies du cerveau. Plusieurs études démontrent également que les lésions cérébrales traumatiques causent des changements au microbiote intestinal. Cependant, les mécanismes sous-jacents à la régulation bidirectionnelle de l'axe cerveau-intestin restent inconnus. Actuellement, peu de modèles existent pour étudier les changements dans le microbiote intestinal après des lésions cérébrales traumatiques. Par conséquent, l'étude présentée combine des protocoles pour induire des lésions cérébrales traumatiques à l'aide d'un dispositif latéral de percussion de fluide et l'analyse des échantillons de caecum après des dommages pour étudier des altérations dans le microbiome d'intestin. Des modifications de la composition de microbiote d'intestin après des dommages traumatiques de cerveau sont déterminées utilisant le séquençage 16S-rDNA. Ce protocole fournit une méthode efficace pour étudier les relations entre les micro-organismes entériques et les lésions cérébrales traumatiques.

L'établissement de l'ITC est indiqué à la figure 1. Après anesthésie et désinfection, le cuir chevelu a été incisé sagittalement (Figure 1A). Une craniotomie (3 mm de diamètre) a été trephined dans le crâne sur le cortex pariétal droit avec une perceuse électrique, le dura a été maintenu intact (Figure 1B, C). Une canule de dommages en plastique a été placée au-de...

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Investigating Alterations in Caecum Microbiota After Traumatic Brain Injury in Mice

Présenté ici est un protocole pour induire des lésions cérébrales traumatiques diffuses à l'aide d'un dispositif de percussion de fluide latéral suivi de la collecte de la teneur en caecum pour l'analyse du microbiome intestinal.

Enquêter sur les altérations dans le microbiote de Caecum après une lésion cérébrale traumatique chez les souris

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

La simultanéité et les interactions des lignes entre le cerveau et le microbiote intestinal restent inconnues. Utilisez cette technique, les altérations du microbiote intestinal après des lésions cérébrales traumatiques chez la souris peuvent être examines. Le principal avantage de cette technique est qu’elle est relativement simple et efficace.Nous vous montrerons que nous serons Wendong You, un étudiant diplômé de mon laboratoire. Pour l’induction traumatique de lésion cérébrale, confirmez un manque de réponse au pincement d’onteil dans une souris anesthésiée, et appliquez l’onguent aux yeux de l’animal. Après le rasage, désinfecter la peau exposée du cuir chevelu avec 70% d’éthanol avant d’inciser le cuir chevelu dans un plan sagittal.À l’aide de forceps, rétracter l’incision des deux côtés et séparer légèrement le périoste. Utilisez un marqueur pour dessiner un cercle de trois millimètres de diamètre sur la zone pariétale droite du crâne à deux millimètres de la ligne médiane. Utilisez une perceuse électrique pour pénétrer soigneusement le crâne sans endommager le dura.Retirez le rabat d’os pour exposer une fenêtre d’os de trois millimètres et placez une canule de dommages en plastique au-dessus de la craniotomie. Après avoir cimenté la canule au crâne avec de l’acrylique dentaire, utilisez une seringue de cinq millilitres pour remplir la canule d’une solution saline stérile de 0,9 % normale, en prenant soin d’éviter les bulles. Allumez l’oscilloscope et l’amplificateur.Confirmez que le tube à haute pression du dispositif latéral de blessure de percussion de fluide est exempt des bulles d’air, et livrez environ 10 impulsions d’essai, jusqu’à ce que l’appareil donne un signal régulier. Ajustez l’angle de la position de départ du pendule pour atteindre une intensité d’impulsion d’environ deux atmosphères standard et reliez la canule de blessure au dispositif latéral de blessure de percussion de fluide. A appuyer sur la gâchette pour libérer le pendule, induisant les lésions cérébrales.Ensuite, obtenir et transmettre une impulsion à la dura à travers l’ensemble fermé, système de tubes remplis de liquide. Après l’induction des lésions cérébrales, retirer la canule et suture de l’incision. Placez ensuite la souris sur un coussin chauffant avec surveillance jusqu’à ce qu’elle soit ambulatoire, avant de retourner l’animal dans sa cage d’origine avec un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau.Aux points de temps expérimentaux indiqués, exposez les intestins selon les protocoles standard et utilisez des forceps atraumatiques pour séparer doucement le caecum des autres voies intestinales. Lorsque le tissu a été localisé, couper le caecum avec des ciseaux pointus et extraire manuellement le contenu du caecum sur une vinaigrette stérile. Transférez ensuite le contenu dans un tube de microcentrifugeuse de 1,5 millilitre, pour un stockage de moins 80 degrés Celsius jusqu’à l’analyse du microbiome.Le séquençage recombinant d’ADN 16S démontre une diversité réduite dans le microbiote de caecum chez les souris trois jours après des dommages traumatiques de cerveau, avec le taxa le plus abondant dans le contenu de caecum des groupes faux et traumatiques de dommages de cerveau montrés dans la figure. En outre, l’échelle multidimensionnelle non métrique révèle des changements dans la composition du microbiote de caecum après des dommages traumatiques de cerveau. N’oubliez pas de garder le dura intact lors du perçage du crâne, et d’être doux lors de la localisation et la séparation du caecum d’autres voies intestinales.Après cette procédure, l’hématoxyline et la coloration et l’analyse de l’éosine peuvent être effectuer pour examiner le changement histologique et la réponse inflammatoire dans les voies intestinales après des lésions cérébrales traumatiques.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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Recherche

Neurosciences

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