Name: murine appendectomy model of chronic colitis associated colorectal cancer by precise localization of caecal patch
Uploaded: 2019-08-24T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Murine Appendectomy Model of Chronic Colitis Associated Colorectal Cancer by Precise Localization of Caecal Patch at JoVE.com

Dette arbejde er delvist understøttet af grundlæggende forskningsmidler til central University (G2018KY0302), University grundlæggende forskning Udviklingsfond (KT00062), National Natural Science Foundation i Kina (81870380), og klinisk forskning tildeling af Første tilknyttet Hospital i Xi'an Jiaotong University i Kina (nr. XJTU1AF-CRF-2015-029). Forfatterne takke Dr. Chengxin Shi for hans tekniske forslag i den tidlige udforskning fase af murine appendectomy model, samt patolog Dr. XI Liu for evaluering af H & E farvning resultater af colitis og kolorektal tumorer. Y.L. udførte kirurgi demonstration, gjorde dataanalyse, og skrev udkastet til manuskriptet; J.L., G.L., Z.P. og Y.M. deltog i den kirurgiske forberedelse, vævs samlinger og video produktion; M.Z. udførte flowcytometri og ELISA; Q.W. og H.X. leverede teknisk støtte til at generere en klinisk relevant murine model; R.X.Z. designede studiet, overvågede forskningen og skrev og sikrede manuskriptet; J.S. gennemgik manuskriptet.

Alle dyr procedurer blev godkendt af den institutionelle Animal Care og brug udvalg af Xi'an Jiaotong University (nr. XJTULAC2019-1023).
1. mus appendectomy
<ol><li>House 8 – 10 uger gamle C57BL/6 hanmus i et certificeret specifikt patogen frit (SPF) miljø i 1 uge før operationen.</li>
	<li>Forbered følgende sterile kirurgiske instrumenter: et par mikro-saks, et par mikro-pincet, to størrelser (4-0 og 8-0) af steriliserede ikke-absorberbare suturer, en elektrisk koagulations kuglepen m...

En murine appendectomy model af colitis-associeret kolorektal cancer blev opnået ved hjælp af kirurgiske trin med en høj overlevelsesrate i mus. I de fleste tilfælde, da coecum var placeret under bugvæggen (supplerende tabel 1, supplerende tabel 2, og figur 2), var det vanskeligt at foregribe dets placering uden laparotomi. I denne kirurgiske protokol blev der indført et let trin med berøring af bump, og den kvantitative evaluering af cecum-placeringen blev også give...

Den kliniske appendectomy er en standard kirurgisk procedure, der involverer fjernelse af tillægget hovedsagelig på grund af betændelse (f. eks, blindtarmsbetændelse)1,2,3. Men den biologiske funktion af vermiform menneskelige appendiks forbliver kontroversiel4,5,6. Tillægget er blevet betragtet som en vestigial rest projicering fra cecum i tyktarmen. Indtil for nylig har evolutionære, immunologiske, morfologiske og mikrobiologiske undersøgelser antydet, at tillægget kan have særskilte funktioner. Disse roller omfatter produktion af immunoglobiner (f. eks. IgA og IgG), en række B-celler og T-celler, der er kritiske for adaptive immunresponser inden for tarm-associerede lymfoide væv (Galts), og genopfyldning af tyktarmen med kommensal mikrobiotas 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12.
Kliniske epidemiologiske undersøgelser af patienter med tidligere appendectomy eller akut blindtarmsbetændelse har også afsløret dets potentielle roller i patogenesen af sygdomme hos mennesker, såsom inflammatorisk tarmsygdom (IBD), kolorektal cancer og ikke-gastrointestinale sygdomme (f. eks. Parkinsons sygdom og Kardiovaskulær sygdom)13,14,15,16,17,18. For eksempel, en stor asiatisk population kohorteundersøgelse med 75.979 appendectomy patienter for nylig viste en signifikant sammenslutning mellem appendectomy og efterfølgende udvikling af kolorektal cancer, en af de mest almindelige maligniteter med en høj incidens og dødelighed14,19. Derfor, etablering af et egnet dyr appendectomy model, der ligner et menneske vil være nyttigt at undersøge de biologiske funktioner og molekylære mekanismer i tillægget i sygdoms patogenesen.
Mange pattedyr besidder et appendiks eller et appendiks lignende organ, herunder primater, lagomorfer (f. eks. kaniner), nogle gnavere og pungdyr20. For små og almindeligt anvendte forsøgsdyr, kaninen besidder vermiform appendiks morfologisk ligner den menneskelige21,22, men galt i kanin er ekstremt stor i forhold til, at i mennesker, da de fleste af lymfoide væv findes også i Peyers patches placeret i både små og store tarme21. Desuden kanin viser en anden lymfoide follikulært struktur, T celle fordeling, og immunglobulin tæthed fra det menneskelige, hvilket gør studiet af deres tillæg upassende21.
Mus er den mest almindeligt anvendte dyremodel til at studere menneskelig Patofysiologi og teste de forskellige eksisterende og nye terapeuuetics23,24,25. Den enkelt hvide store lymfoide klynge i spidsen af coecum i mus, kendt som caecalis relativt patch, menes at udføre funktioner svarende til den menneskelige tillæg26,27,28. Alligevel er det praktisk talt vanskeligt at adskille caecalis relativt patch fra coecum i mus. Hidtil, de fælles kirurgiske procedurer for inducerende blindtarmsbetændelse i en musemodel indebærer et relativt stort snit (f. eks, 1 – 2 cm) gennem bugvæggen for at få adgang til hele coecum (supplerende tabel 1)29, 30,31,32,33,34,35,36.
Heri, at generere en appendectomy model forbundet med gastrointestinal sygdom, denne rapport præsenterer en facile kirurgisk protokol til caecalis relativt patch fjernelse i mus. Dette efterfølges af den kombinerede administration af det genotoksiske middel AOM og pro-inflammatoriske agent DSS for induktion af colitis-associeret kolorektal cancer svarende til den, der ses hos mennesker. IBD har vist sig at være en risikofaktor for tarmkræft37,38. Kombinationen af AOM/DSS-induceret kronisk colitis associeret kolorektal cancer har været veletableret, og læsere kan henvise til neufert et al., og Thaker et al. for detaljerede procedurer39,40. Denne reproducerbare og hurtig murine appendectomy model kan bruges til at studere appendiks-moduleret tarmbetændelse og tyktarms mikrobiota, især i udviklingen og progression af IBD og kolorektal cancer.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Azoxymethane&#65288;AOM</td>
			<td>Sigma-Aldrich,Inc.</td>
			<td>A5486</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dextran Sulfate Sodium Salt&#65288;DSS</td>
			<td>MP Biomedicals,Inc.</td>
			<td>160110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Entoiodine</td>
			<td>Shanghai likon high technology disinfection co. LTD</td>
			<td>310102</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>digital caliper</td>
			<td>Ningbo yuanneng trading co. LTD</td>
			<td>4859263</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 Silk Sutures</td>
			<td>Yuanlikang co. LTD</td>
			<td>20172650032</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8-0 Prolene Sutures</td>
			<td>Yuanlikang co. LTD</td>
			<td>20172650032</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric coagulation pen</td>
			<td>Chuang mei medical equipment co. LTD</td>
			<td>28221777292</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>disposable syringe 1ml</td>
			<td>Shengguang medical products co. LTD</td>
			<td>3262-2014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>disposable syringe 10ml</td>
			<td>Shengguang medical products co. LTD</td>
			<td>3262-2014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>75% Medicinal alcohol</td>
			<td>Shandong anjie high-tech disinfection technology co. LTD</td>
			<td>371402AAJ008</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentobarbital sodium salt</td>
			<td>Sigma-Aldrich,Inc.</td>
			<td>57-33-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Physiological Saline</td>
			<td>Shandong qidu pharmaceutical co. LTD</td>
			<td>H37020766</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Absorbent Cotton Swab</td>
			<td>Henan ruike medical co., LTD</td>
			<td>RK051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Instruments-Ophthalmic</td>
			<td>Jinzhong Shanghai co.LTD</td>
			<td>WA3050</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

murine appendectomy model of chronic colitis associated colorectal cancer by precise localization of caecal patch

Den menneskelige tillægget er for nylig blevet impliceret til at spille vigtige biologiske roller i patogenesen af forskellige komplekse sygdomme, såsom kolorektal cancer, inflammatorisk tarmsygdom, og Parkinsons sygdom. For at studere funktionen af tillægget, en Gut sygdom-associeret murine appendectomy model er blevet etableret og dens trin-for-trin protokol er beskrevet her. Denne rapport introducerer en facile protokol for caecalis relativt patch fjernelse i mus efterfulgt af den kemiske induktion af kronisk colitis-associeret kolorektal cancer ved hjælp af en kombination af dextran sulfat natrium (DSS) og azoxymethane (AOM). IgA-specifikke celler og IgA-koncentration blev signifikant reduceret ved fjernelse af caecalis relativt-plasteret i mandlige C57BL/6-mus sammenlignet med dem i Sham-gruppen. Samtidig administration af 2% DSS og AOM resulterede i næsten 80% mus overlevelse i både Sham og appendectomy grupper uden signifikant legemsvægt tab. Histologiske resultater bekræftet Colon inflammation og forskellige grader af adenocarcinoma. Denne model kan anvendes til undersøgelse af den funktionelle rolle af tillægget i opretholdelsen af Gut mikrobiota homøostase og patogenese af tarm colitis og maligniteter, samt for den potentielle udvikling af Drug målretning behandlingsformer.

Etablering af murine appendectomy model
Denne murine appendectomy model af kronisk colitis associeret kolorektal cancer kan genereres ved at følge de sekventielle kirurgiske og induktions trin som illustreret i figur 1. De hyppigste positioner af coecum er i venstre og højre bækkenbens fossa efterfulgt af den midterste linje af maven (figur 2). Den vellykkede hastighed af præ-lokalisering af coecum forud for maven...

Watch this Scientific Journal Video about Murine Appendectomy Model of Chronic Colitis Associated Colorectal Cancer by Precise Localization of Caecal Patch at JoVE.com

Murine Appendectomy Model of Chronic Colitis Associated Colorectal Cancer by Precise Localization of Caecal Patch

Den præsenterede protokol beskriver en facile kirurgisk fjernelse af tillægget (caecal patch) i en mus efterfulgt af induktion af inflammatorisk tarmsygdom-associeret kolorektal cancer. Denne murine appendectomy model muliggør undersøgelse af den biologiske rolle af tillægget i patogenesen af menneskelig gastrointestinal sygdom.

Murine appendectomy model af kronisk colitis associeret kolorektal cancer ved præcis lokalisering af Caecal patch

The human appendix has been recently implicated to play important biological roles in the pathogenesis of various complex diseases, such as colorectal ...

Den overordnede protokol beskriver let udført kirurgiske procedurer for at fjerne tillægget kendt som caecal patch i mus. Den murine appendektomi model kan bruges til at studere de biologiske roller tillæg i patogenese af den menneskelige gastrointestinal sygdom. Det menneskelige tillæg er et ubestrideligt organ.Nylige undersøgelser har antydet, at tillægget spiller en vigtig rolle i opretholdelsen af tarmen sundhed. At studere den biologiske funktion af tillæg, genererer en sygdom-associeret appendektomi dyremodel er kritisk. I denne protokol vil vi beskrive en enkel og sikker kirurgisk trin for at fjerne tillæg, kendt som caecal patch i mus.For at sikre, at denne model bliver en succes, er der tre vigtige trin, som du vil se i den følgende video. Først skal du finde caecum af musene før operationen. For det andet, lave et lille snit i maven.For det tredje, desinficere og lukke caecum stump. Den første del, mus appendectomy. Forbered sterile kirurgiske instrumenter og rengøringsopløsninger før operationen.Bedøve og sikre musen på en platform i en liggende position ved at placere fire strimler af medicinsk tape på tværs af lemmerne for at forhindre postural bevægelse under operationen. Rør forsigtigt hele maven af musen for at finde følelsen af bump. Dæk draperet og desinficere det barberede område af musetøbt så bredt som muligt ved hjælp af to gange entoiodin.Lav en langsgående snit spænder fra 0,5 centimeter til en centimeter på midterlinjen af maven. Ifølge den forudbestemte placering af caecum, søge caecum og forsigtigt eksteriere det i cirka en centimeter lang at identificere caecal patch. Brug en forvarmen og steril fysiologisk saltvand til at fugte tarmen.For at undgå potentielle komplikationer af postoperativ blødning og infektion, ligate mesenteric blodkar af caecum ved hjælp af 8-0 Sutur. Hydrat caecum med saltvand. Marker resektionsregionen ved hjælp af 4-0-suturen med åben sløjfe nær caecumens spids ved det proksimale kolon.Skær caecalplastret af under den markerede resektion med mikrosaks og tør det resterende caecalindhold ud med medicinske vatpinde. Desinficere stumpen af caecum med entoiodin. Luk stubben med løbesutur ved hjælp af 8-0 Sutur.Fjern forsigtigt 4-0 trådløkken, som tidligere blev brugt til at markere resektionen ved stub af caecum. Steriliser den suturerede position ved hjælp af entoiodin. Skærområdet skal udhydreres med saltvandet.Luk muskulaturlaget med løbesutur ved hjælp af 8-0 suturtråd. Luk hudlagene ved hjælp af afbrudte suturer med 4-0 suturtråd. Desinficere det kirurgiske snit to gange med entoiodin.Derefter, fjerne jod ved hjælp af 75% medicinsk alkohol. Vend forsigtigt musen tilbage. Subkutant injicere 0,1 milligram pr kg kropsvægt af buprenorphin, og 0,4 milliliter fysiologisk saltvand.Og hvile musen på varmepuden, indtil den vender tilbage til bevidsthed. Sæt musen tilbage til det sterile bur, og nøje overvåge musen for tegn på smerte i tre dage efter operationen for at sikre dens genopretning. Den anden del: Induktion af Colitis-Associated Colorectal Cancer med Azoxymethane, AOM, og Dextran Natriumsulfat, DSS, syv dage efter appendectomy.Tø en aliquot af AOM og fortyndes det til 1 milligram per milliliter ved hjælp af 0.9% normal saltvand. Hele forberedelsesprocessen udføres i røghætten. Opløs fire gram DSS pulver i 200 milliliter autoclaved vandopløsning til at forberede 2% DSS.Hvert bur indeholder fem mus. Der foretages en intraperitoneal injektion af AOM med 0,01 milliliter pr. gram pr. mus, der baserer sig på dens vægt. Udskift det autoklavede vand med 2%DSS i fem dage.Musene vil blive fodret med autoklaveret vand i yderligere to cyklusser. Den tredje del:Resultater. Flow- og ELISA-resultater indikerer, at caecal-plastret er blevet fjernet.Denne procedure kan bidrage til betydelig reduktion af IgA-specifikke plasmaceller, en åbenlys ændring af sekretorisk IgA i tyktarmen, sammenlignet med 3% DSS, som har høj dødelighed og betydelig vægtændring på grund af svær blodig afføring, anus prolaps, og abdominalabser. Den 2%DSS er velegnet til hele processen for sin høje overlevelsesrate til næsten 80% og rimelig vægtændring i både fingeret og blindtarmslægegrupper. Som vist i disse billeder, vi har med succes induceret colitis-associerede kolorektal tumorer.I H & E farvning billeder, sort pil angiver slimhindesår, pilespids angiver adenocarcinom, og en hvid pil angiver neutrofil infiltration mellem kirtler. Forskellige stadier af adenocarcinom kan ses i både fingeret og appendectomy grupper. Denne omkostningseffektive Murine Appendectomy Model kan bruges til at besvare nogle vigtige spørgsmål såsom: hvad er den rolle, tillæg i reguleringen af tarmbakterier, og hvordan det deltager i immunrespons i tarm-associerede lymfoide væv.Husk, at undgå skader i vedhæftning af tarmen, pre-placering af caecum og små hud snit er vigtige. Derudover brugte vi 2% DSS til at fremkalde colitis. Men en højere koncentration af DSS kan anvendes til andre mus stammer.

Research

JoVE Journal

Medicine

An Orthotopic Model of Murine Bladder Cancer

In this straightforward procedure, bladder tumors are established in female C57 mice through the use of catheterization, local cauterization, and ...

Modeling Colitis-Associated Cancer with Azoxymethane (AOM) and Dextran Sulfate Sodium (DSS)

Modeling Colitis-Associated Cancer with Azoxymethane AOM and Dextran Sulfate Sodium DSS

Modeling Colitis-Associated Cancer med Azoxymethane (AOM) og dextransulfat Natrium (DSS)

Individuals with inflammatory bowel disease (IBD), such as Crohn's disease (CD) or ulcerative colitis (UC) are at increased risk of developing colorectal ...

An Orthotopic Murine Model of Human Prostate Cancer Metastasis

En ortotopisk musemodel for Human Prostata Cancer metastaser

Our laboratory has developed a novel orthotopic implantation model of  human prostate cancer (PCa). As PCa death is not due to the primary tumor, but  ...

Molecular Profiling of the Invasive Tumor Microenvironment in a 3-Dimensional Model of Colorectal Cancer Cells and Ex vivo Fibroblasts

Molecular Profiling of the Invasive Tumor Microenvironment in a 3-Dimensional Model of Colorectal Cancer Cells and Ex vivo Fibroblasts

Molekylær profilering af Invasiv tumormikromiljøet i en 3-dimensionel model af kolorektal cancer celler og<em&gt; Ex vivo</em&gt; Fibroblaster

Invading colorectal cancer (CRC) cells have acquired the capacity to break free from their sister cells, infiltrate the stroma, and remodel the ...

Localization, Identification, and Excision of Murine Adipose Depots

Lokalisering, Identifikation og Excision af murint fedt-depoter

Obesity has increased dramatically in the last few decades and affects over one third of the adult US population. The economic effect of obesity in 2005 ...

Murine Model of Femoral Artery Wire Injury with Implantation of a Perivascular Drug Delivery Patch

Musemodel af lårarterien Wire Skade med implantation af en Perivaskulær Drug Delivery Patch

Percutaneous interventions including balloon angioplasty and stenting have been used to restore blood flow in vessels with occlusive vascular disease. ...

Murine Isolated Heart Model of Myocardial Stunning Associated with Cardioplegic Arrest

Murine Isoleret Heart Model af Myokardie Bedøvelse associeret med cardioplegisk Arrest

The following protocol is of use to evaluate impaired cardiac function or myocardial stunning following moderate ischemic insults. The technique is useful ...

Pre-clinical Orthotopic Murine Model of Human Prostate Cancer

Prækliniske ortotopisk Murine Model of Human Prostata Cancer

To study the multifaceted biology of prostate cancer, pre-clinical in vivo models offer a range of options to uncover critical biological information ...

Quantitative Visualization of Leukocyte Infiltrate in a Murine Model of Fulminant Myocarditis by Light Sheet Microscopy

Kvantitativ visualisering af leukocytinfiltrat i en murin model af Fulminant Myocarditis ved lysarkmikroskopi

Light-sheet fluorescence microscopy (LSFM), in combination with chemical clearing protocols, has become the gold standard for analyzing fluorescently ...