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

Diese Arbeit wird teilweise durch Fundamental Research Funds for the Central University (G2018KY0302), University Fundamental Research Development Fund (KT00062), National Natural Science Foundation of China (81870380) und Clinical Research Award des Erstes angeschlossenes Krankenhaus der Xi'an Jiaotong Universität in China (Nr. XJTU1AF-CRF-2015-029). Die Autoren danken Dr. Chengxin Shi für seine technischen Vorschläge während der frühen Explorationsphase des murinen Appendektomiemodells sowie dem Pathologen Dr. Xi Liu für die Bewertung der H&E-Färbungsergebnisse von Kolitis und kolorektalen Tumoren. Y.L. führte die Operation Demonstration durch, führte Datenanalysen durch und schrieb den Entwurf des Manuskripts; J.L., G.L., Z.P. und Y.M. nahmen an der chirurgischen Vorbereitung, Gewebesammlungen und Videoproduktion teil; M.Z. führte die Durchflusszytometrie und ELISA durch; Q.W. und H.X. leisteten die technische Unterstützung bei der Erzeugung eines klinisch relevanten murinen Modells; R.X.Z. entwarf die Studie, überwachte die Forschung und schrieb und dokumentierte das Manuskript; J.S. überprüfte das Manuskript.

Alle tierischen Verfahren wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee der Xi'an Jiaotong University (Nr. XJTULAC2019-1023).
1. Mäuse-Appendektomie
<ol><li>Haus 8–10 Wochen alte C57BL/6 männliche Mäuse in einer zertifizierten spezifisch-pathogenfreien (SPF) Umgebung für 1 Woche vor der Operation.</li>
	<li>Bereiten Sie folgende sterile chirurgische Instrumente vor: ein Paar Mikroschere, ein Paar Mikrozange, zwei Größen (4-0 und 8-0) sterilisierter nicht resorbierbarer Näht...

Ein murines Appendektomie-Modell von Kolitis-assoziiertem Dickdarmkrebs wurde mit chirurgischen Schritten mit einer hohen Überlebensrate bei Mäusen erhalten. In den meisten Fällen war es schwierig, seiner Lage ohne Laparotomie vorzugreifen, da das Caecum unter der Bauchwand positioniert war(Zusatztabelle 1, Zusatztabelle 2und Abbildung 2), da es schwierig war, seiner Lage ohne Laparotomie vorzugreifen. In diesem chirurgischen Protokoll wurde ein einfacher Schritt zur Ber?...

Die klinische Appendektomie ist ein Standard-chirurgisches Verfahren mit Entfernung des Blinddarms vor allem aufgrund von Entzündungen (z.B. Appendizitis)1,2,3. Die biologische Funktion des vermiformen menschlichen Blinddarms bleibt jedoch umstritten4,5,6. Der Blinddarm wurde als vestigialer Überrest betrachtet, der aus dem Cecum im Großdarm projiziert wird. Bis vor kurzem haben evolutionäre, immunologische, morphologische und mikrobiologische Studien darauf hingedeutet, dass der Anhang unterschiedliche Funktionen besitzen kann. Zu diesen Rollen gehören die Produktion von Immunglobinen (z. B. IgA und IgG), eine Vielzahl von B-Zellen und T-Zellen, die für adaptive Immunantworten innerhalb der Darm-assoziierten Lymphgewebe (GALTs) entscheidend sind, und die Auffüllung des Großdarms mit commensalen Mikrobiotas. 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12.
Klinische epidemiologische Studien von Patienten mit früherer Appendektomie oder akuter Appendizitis haben auch ihre potenzielle Rolle bei der Pathogenese menschlicher Krankheiten, wie entzündliche Darmerkrankungen (IBD), Dickdarmkrebs und nicht-gastrointestinal Erkrankungen (z.B. Parkinson und Herz-Kreislauf-Erkrankungen)13,14,15,16,17,18. So zeigte eine große asiatische Populationskohortenstudie mit 75.979 Appendektomie-Patienten kürzlich einen signifikanten Zusammenhang zwischen der Blinddarmkrebs- und Sterblichkeit14,19. Dementsprechend wird die Erstellung eines geeigneten Tier-Appendektomie-Modells, das einem Menschen ähnelt, hilfreich sein, um die biologischen Funktionen und molekularen Mechanismen des Blinddarms in der Krankheitspathogenese zu untersuchen.
Viele Säugetiere besitzen einen Blinddarm oder ein Blinddarm-ähnliches Organ, einschließlich Primaten, Lagomorphen (z.B. Kaninchen), einige Nagetiere und Beuteltiere20. Bei kleinen und häufig verwendeten Labortieren besitzt das Kaninchen den vermiformenen Blinddarm, der dem menschlichen21,22ähnelt, aber GALT beim Kaninchen ist im Vergleich zum Menschen extrem groß, da die Mehrheit der Lymphgewebe finden sich auch in Peyers Pflastern, die sich sowohl im Dünn- als auch im Dickdarm befinden21. Darüber hinaus zeigt das Kaninchen eine andere lymphoide follikelische Struktur, T-Zell-Verteilung, und Immunglobulindichte vom Menschen, die das Studium ihrer Anhänge ungeeignet macht21.
Mäuse sind das am häufigsten verwendete Tiermodell, um die humane Pathophysiologie zu studieren und die verschiedenen bestehenden und neuartigen Therapuetika23,24,25zu testen. Der einzelne weiße große Lymphoidhaufen an der Spitze des Caecums bei Mäusen, bekannt als der Kaecal-Patch, wird angenommen, dass er ähnliche Funktionen wie der menschliche Blinddarm26,27,28ausführt. Dennoch ist es praktisch schwierig, den Kaecal-Patch von Caecum bei Mäusen zu trennen. Bisher beinhalten die üblichen chirurgischen Verfahren zur Induktion von Blinddarmentzündungen in einem Mausmodell einen relativ großen Schnitt (z. B. 1–2 cm) durch die Bauchwand, um Zugang zum gesamten Caecum zu erhalten (Zusatztabelle 1)29, 30,31,32,33,34,35,36.
Hierin, um ein Appendektomie-Modell im Zusammenhang mit Magen-Darm-Erkrankungen zu generieren, stellt dieser Bericht ein leichtes chirurgisches Protokoll für die Entfernung von Kaecal-Pflasterbeiten bei Mäusen vor. Es folgt die kombinierte Verabreichung des genotoxischen Mittels AOM und des proinflammatorischen Mittels DSS zur Induktion von Kolitis-assoziiertem Dickdarmkrebs ähnlich dem beim Menschen. IBD hat sich als Risikofaktor für Darmkrebs37,38gezeigt. Die Kombination von AOM/DSS-induziertem chronischem Kolitis-assoziiertem Dickdarmkrebs ist gut etabliert, und Leser können sich auf Neufert et al. und Thaker et al. für detaillierte Verfahren39,40beziehen. Dieses reproduzierbare und schnelle murine Appendektomie-Modell kann verwendet werden, um Blinddarm-modulierte Darmentzündungen und Dickdarm-Mikrobiota zu studieren, insbesondere bei der Entwicklung und Progression von IBD und Dickdarmkrebs.

<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

Der menschliche Blinddarm wurde vor kurzem involviert, um wichtige biologische Rollen bei der Pathogenese verschiedener komplexer Krankheiten wie Dickdarmkrebs, entzündliche Darmerkrankungen und Parkinson zu spielen. Um die Funktion des Blinddarms zu untersuchen, wurde ein Darmkrankheits-assoziiertes taurines Appendektomie-Modell etabliert und sein Schritt-für-Schritt-Protokoll wird hier beschrieben. Dieser Bericht führt ein leichtes Protokoll für die Entfernung von Kaecal-Pflastern bei Mäusen ein, gefolgt von der chemischen Induktion von chronischem Kolitis-assoziiertem Dickdarmkrebs unter Verwendung einer Kombination aus Dextransulfat-Natrium (DSS) und Azoxymethan (AOM). IgA-spezifische Zellen und IgA-Konzentration wurden bei der Entfernung des Kaecal-Patches bei männlichen C57BL/6-Mäusen im Vergleich zu denen in der Scheingruppe signifikant reduziert. Gleichzeitige Verabreichung von 2% DSS und AOM führte zu fast 80% Mäuseüberleben in Schein- und Appendektomiegruppen ohne signifikanten Gewichtsverlust des Körpers. Histologische Ergebnisse bestätigten eine Darmentzündung und verschiedene Grade des Adenokarzinoms. Dieses Modell kann für die Untersuchung der funktionellen Rolle des Blinddarms bei der Aufrechterhaltung der Darmmikrobiota-Homöostase und Pathogenese von Darmkolitis und Malignitäten sowie für die mögliche Entwicklung von Medikament-Targeting-Therapien verwendet werden.

Etablierung eines murinen Appendektomiemodells
Dieses murine Appendektomie-Modell des chronischen Colitis assoziierten Dickdarmkrebses kann durch Befolgen der sequenziellen chirurgischen und Induktionsschritte erzeugt werden, wie in Abbildung 1dargestellt. Die häufigsten Positionen von caecum sind in der linken und rechten iliac fossa gefolgt von der Mittellinie des Bauches (Abbildung 2). Die erfolgreiche Rate der Vo...

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

Das vorgestellte Protokoll beschreibt eine einfache chirurgische Entfernung des Blinddarms (Kaecal-Patch) in einer Maus, gefolgt von der Induktion von entzündlichem Darmerkrankungen-assoziiertem Dickdarmkrebs. Dieses murine Appendektomie-Modell ermöglicht die Untersuchung der biologischen Rolle des Blinddarms bei der Pathogenese der menschlichen Magen-Darm-Krankheit.

Murine Appendektomie Modell der chronischen Colitis assoziiert entaktischen Darmkrebs durch präzise Lokalisierung von Caecal Patch

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

Das Gesamtprotokoll beschreibt leicht durchgeführte chirurgische Verfahren zur Entfernung des Blinddarms, der als Kaecal-Patch bei Mäusen bekannt ist. Das modellhafte Blinddarmpharmaktomie kann verwendet werden, um die biologische Rolle des Blinddarms bei der Pathogenese der menschlichen Magen-Darm-Krankheit zu untersuchen. Der menschliche Anhang ist ein disputierbares Organ.Neuere Studien haben gezeigt, dass der Anhang eine wichtige Rolle bei der Erhaltung der Darmgesundheit spielt. Um die biologische Funktion des Blinddarms zu untersuchen, ist die Erzeugung eines krankheitsassoziierten Appendektomie-Tiermodells von entscheidender Bedeutung. In diesem Protokoll beschreiben wir einen einfachen und einen sicheren chirurgischen Schritt zur Entfernung von Blinddarm, bekannt als Kaecal-Patch bei Mäusen.Um den Erfolg dieses Modells sicherzustellen, gibt es drei wichtige Schritte, wie Sie im folgenden Video sehen werden. Zuerst lokalisieren Sie das Caecum der Mäuse vor der Operation. Zweitens, machen Sie einen kleinen Schnitt in den Bauch.Drittens, desinfizieren und schließen Sie den Caecum-Stumpf. Der erste Teil, Mäuse Appendektomie. Bereiten Sie sterile chirurgische Instrumente und Reinigungslösungen vor der Operation vor.Anästhetisieren und sichern Sie die Maus auf einer Plattform in einer Supine-Position, indem Sie vier Streifen medizinisches Klebeband über die Gliedmaßen legen, um Haltungsbewegungen während der Operation zu verhindern. Berühren Sie vorsichtig den ganzen Bauch der Maus, um das Gefühl der Beule zu finden. Bedecken Sie den Vorhang und desinfizieren Sie den rasierten Bereich des Mausbauchs so weit wie möglich mit zwei Mal Entojod.Machen Sie einen Längsschnitt im Bereich von 0,5 Zentimeter bis ein Zentimeter an der Mittellinie des Bauches. Suchen Sie das Caecum gemäß der vorgegebenen Position des Caecums und entfernen Sie es vorsichtig für etwa einen Zentimeter lang, um den Kaecal-Patch zu identifizieren. Verwenden Sie eine vorgewärmte und sterile physiologische Salzhaut, um den Darm zu hydratisieren.Um mögliche Komplikationen postoperativer Blutungen und Infektionen zu verhindern, ligate die mesenterischen Blutgefäße von Caecum mit dem 8-0 Naht. Das Caecum mit der Saline hydratisieren. Markieren Sie den Resektionsbereich mit der 4-0 Naht mit offener Schleife in der Nähe des Scheitelpunkts des Caecums am proximalen Dickdarm.Schneiden Sie den Kaecal-Patch unterhalb der markierten Resektion mit Mikroscheren ab und wischen Sie den restlichen Kaekalgehalt mit medizinischen Wattestäbchen aus. Desinfizieren Sie den Stumpf von Caecum mit Entojod. Schließen Sie den Stumpf mit laufender Naht mit dem 8-0 Naht.Entfernen Sie vorsichtig die 4-0-Gewindeschleife, die zuvor zur Markierung der Resektion am Kaecumstumpf verwendet wurde. Sterilisieren Sie die vernähte Position mit Entojod. Rehydrieren Sie den Schnittbereich mit der Saline.Schließen Sie die Muskulaturschicht mit laufender Naht mit 8-0 Nahtgewinde. Schließen Sie die Hautschichten mit unterbrochenen Nähten mit 4-0 Nahtfaden. Den chirurgischen Schnitt zweimal mit Entojod desinfizieren.Dann entfernen Sie Jod mit 75% medizinischem Alkohol. Drehen Sie die Maus vorsichtig zurück. Subkutan injizieren 0,1 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht von Buprenorphin, und 0,4 Milliliter physiologische ranieren.Und ruhen Sie die Maus auf dem Heizkissen, bis sie ins Bewusstsein zurückkehrt. Setzen Sie die Maus zurück in den sterilen Käfig, und beobachten Sie die Maus genau auf die Anzeichen von Schmerzen für drei Tage nach der Operation, um ihre Genesung zu gewährleisten. Der zweite Teil:Induktion von Colitis-Associated Colorectal Cancer with Azoxymethane, AOM, and Dextran Sodium Sulfate, DSS, seven days post-appendectomy.Ein Aliquot von AOM auftauen und mit 0,9% normaler Salzwäsche auf 1 Milligramm pro Milliliter verdünnen. Der gesamte Vorbereitungsprozess erfolgt in der Dunstabzugshaube. Lösen Sie vier Gramm DSS Pulver in 200 Milliliter autoklavierte Wasserlösung, um 2%DSS vorzubereiten.Jeder Käfig enthält fünf Mäuse. Machen Sie eine intraperitoneale Injektion von AOM mit 0,01 Milliliter pro Gramm pro Maus basierend auf seinem Gewicht. Ersetzen Sie das autoklavierte Wasser fünf Tage lang durch 2%DSS.Die Mäuse werden für weitere zwei Zyklen mit autoklaviertem Wasser gefüttert. Der dritte Teil:Ergebnisse. Flow- und ELISA-Ergebnisse zeigen die erfolgreiche Entfernung des Kaecal-Patches an.Dieses Verfahren kann zu einer signifikanten Reduktion der IgA-spezifischen Plasmazellen beitragen, eine offensichtliche Veränderung der sekretonischen IgA im Großdarm, im Vergleich zu 3%DSS, die hohe Sterblichkeitsrate und signifikante Gewichtsänderung aufgrund von schweren blutigen Stuhl, Anus-Prolaps und Bauchabess hat. Der 2%DSS eignet sich für den gesamten Prozess für seine hohe Überlebensrate von fast 80% und eine vernünftige Gewichtsänderung in Schein- und Appendektomiegruppen. Wie in diesen Bildern gezeigt, haben wir erfolgreich die Kolitis-assoziierten kolorektalen Tumoren induziert.In H&E-Färbungsbildern zeigt der schwarze Pfeil das Schleimhautgeschwür an, die Pfeilspitze zeigt Adenokarzinom und ein weißer Pfeil zeigt die Infiltration von Neutrophilen zwischen den Drüsen an. Verschiedene Stadien des Adenokarzinoms können sowohl in Schein- als auch in Appendektomiegruppen beobachtet werden. Dieses kostengünstige Murine Appendectomy Modell kann verwendet werden, um einige wichtige Fragen zu beantworten, wie: Was ist die Rolle des Blinddarms bei der Regulierung von Darmbakterien und wie es an der Immunantwort im Darm-assoziierten Lymphgewebe beteiligt ist.Denken Sie daran, um die Schädigung der Haftung des Darms zu vermeiden, sind die Vorortung von Cecum und kleine Hauteinschnitt eisern wichtig. Darüber hinaus verwendeten wir die 2%DSS, um Kolitis zu induzieren. Aber eine höhere Konzentration von DSS kann für andere Mäusestämme verwendet werden.

Research

JoVE Journal

Medicine

An Orthotopic Model of Murine Bladder Cancer

Einem orthotopen Modell des Murine Blasenkrebs

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

Forschung

Medizin

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-assoziierten Krebs mit Azoxymethan (AOM) und 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

Ein orthotopen Mausmodell der menschlichen Prostatakrebs-Metastasen

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

Molecular Profiling von der invasiven Tumor-Microenvironment in einem 3-Dimensional Model of Colorectal Cancer Cells und<em&gt; Ex-vivo-</em&gt; Fibroblasten

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

Lokalisierung, Identifizierung und Exzision Murine Fettgewebe Depots

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

Mausmodell der Femoralarterie Draht Verletzung mit Implantation einer Perivaskuläre 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 isolierten Herzmodell Myocardial Stunning Verbunden mit Kardioplegische 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

Präklinische Orthotopische Mausmodell der menschlichen Prostata-Krebs

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

Quantitative Visualisierung von Leukozyten-Infiltrat in einem Murin-Modell der Fulminant-Myokarditis durch Licht-Blatt-Mikroskopie

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