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 arbeidet er delvis støttet av grunnleggende Research Funds for Central University (G2018KY0302), University grunnleggende Research Development Fund (KT00062), National Natural Science Foundation i Kina (81870380), og klinisk forskning Award av Første tilknyttede Hospital i XI ' an Jiaotong University i Kina (NO. XJTU1AF-CRF-2015-029). Forfatterne takker Dr. Chengxin Shi for hans tekniske forslag i den tidlige letefasen av murine appendektomi modellen, samt patologen Dr. XI Liu for evaluering av H & E flekker resultater av kolitt og tykk tarms svulster. Y.L. utførte kirurgi demonstrasjonen, gjorde dataanalyse, og skrev utkastet av manuskriptet; JL, G.L., Z.P. og Y.M. tok del i kirurgisk forberedelse, vevs samlinger og video produksjon; M.Z. utførte Flow flowcytometri og ELISA; Q.W. og H.X. sørget for teknisk støtte for å generere en klinisk relevant murine modell; R.X.Z. designet studien, veiledet forskningen og skrev og bevis manuskriptet; JS gjennomgått manuskriptet.

Alle dyr prosedyrer ble godkjent av institusjonelle Animal Care og bruk komité XI ' an Jiaotong University (nr. XJTULAC2019-1023).
1. mus appendektomi
<ol><li>House 8-10-ukers-gamle C57BL/6 mannlige mus i en sertifisert spesifikk-patogen gratis (SPF) miljø for 1 uke før kirurgi.</li>
	<li>Klargjør følgende sterile Kirurgiske instrumenter: ett par av mikro-saks, ett par mikro-tang, to størrelser (4-0 og 8-0) av sterilisert ikke-absorberbare sting, en elektrisk blødnings penn med nål h...

En murine appendektomi modell av kolitt-assosiert tykktarmskreft ble innhentet ved hjelp av kirurgiske trinn med en høy overlevelsesrate i mus. I de fleste tilfeller, siden blindtarmen ble plassert under bukveggen (supplerende tabell 1, supplerende tabell 2, og figur 2), var det vanskelig å prejudge sin beliggenhet uten laparotomy. I denne kirurgiske protokollen, et enkelt trinn for å berøre Bump ble innført, og kvantitativ evaluering av cecum plasseringen ble også git...

Klinisk appendektomi er en standard kirurgisk prosedyre som involverer fjerning av vedlegget hovedsakelig på grunn av betennelse (f. eks, blindtarmbetennelse)1,2,3. Imidlertid forblir biologisk funksjon av vermiform menneskelige vedlegg kontroversielle4,5,6. Tillegget er ansett som en vestigial rest som projiserer fra cecum i tykktarmen. Inntil nylig har evolusjonære, immunologiske, morfologiske og mikrobiologisk studier antydet at vedlegget kan ha forskjellige funksjoner. Disse rollene inkluderer produksjon av immunoglobins (f. eks, IgA og IgG), en rekke B-celler og T-celler kritisk for adaptive immunresponser i tarmen-assosiert lymfoide vev (GALTs), og påfyll av den store tarmen med Commensal microbiotas 6 andre priser , 7 andre er , 8 på alle , 9 andre priser , 10 andre , 11 flere , Det er 12.
Kliniske Epidemiologiske studier av pasienter med tidligere appendektomi eller akutte blindtarmbetennelse har også avdekket sine potensielle roller i patogenesen av menneskelige sykdommer, slik som inflammatorisk tarmsykdom (IBD), tykktarmskreft, og ikke-Gastrointestinal lidelser (f.eks. Parkinsons sykdom og kardiovaskulær sykdom)13,14,15,16,17,18. For eksempel viste en stor kohortstudie med asiatiske populasjoner med 75 979 appendektomi pasienter nylig en signifikant forbindelse mellom appendektomi og påfølgende utvikling av tykktarmskreft, en av de vanligste ondartede med høy forekomst og dødelighet14,19. Følgelig etablere en passende dyr appendektomi modell som ligner et menneske vil være nyttig å undersøke de biologiske funksjoner og molekylære mekanismer av vedlegget i sykdommen patogenesen.
Mange pattedyr har et vedlegg eller vedlegg-lignende organ, inkludert primater, lagomorphs (f. eks kaniner), noen gnagere, og marsupials20. For liten og vanligvis anvendt laboratorium dyrene, kaninen besitte det vermiform vedlegg morfologisk ligner mennesket21,22, bortsett fra galt inne kaninen er ytterst stor sammenlignet med det inne human, siden flertallet av lymfoide vev er også funnet i Peyer ' s patcher som ligger i både små og store tarmen21. Dessuten, kaninen viser en annerledes lymfoide follikulær struktur, T cellen distribusjon, og immunglobulin tettheten fra mennesket, hvilke lager det studere av deres vedlegg upassende21.
Mus er den mest brukte dyr modellen for å studere menneskelig patofysiologi og teste de ulike eksisterende og romanen therapuetics23,24,25. Den enkle hvite store lymfoide klyngen på toppen av blindtarmen i mus, kjent som caecal patch, antas å utføre funksjoner som ligner på den menneskelige vedlegg26,27,28. Likevel er det praktisk talt vanskelig å skille caecal patch fra blindtarmen i mus. Så langt, den vanlige kirurgiske prosedyrer for inducing blindtarmbetennelse i en mus modell innebære et relativt stort snitt (f. eks 1-2 cm) gjennom bukveggen for å få tilgang til hele blindtarmen (supplerende tabell 1)29, 30,31,32,33,34,35,36.
Heri, for å generere en appendektomi modell forbundet med gastrointestinal sykdom, presenterer denne rapporten en facile kirurgisk protokoll for caecal patch fjerning i mus. Dette etterfølges av den kombinerte administrasjonen av gentoksisk agent AOM og Pro-inflammatorisk agent DSS for induksjon av kolitt-assosiert tykktarmskreft lik den som er sett hos mennesker. IBD har vist å være en risikofaktor for tarmkreft37,38. Kombinasjonen av aom/DSS-indusert kronisk kolitt-assosiert tykktarmskreft har vært godt etablert, og leserne kan henvise til Neufert et al., og Thaker et al. for detaljerte prosedyrer39,40. Dette reproduserbar og rask murine appendektomi modellen kan brukes til å studere vedlegg-modulert tarmbetennelse og kolon bakterieflora, spesielt i utvikling og progresjon av IBD og tykktarmskreft.

<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 vedlegget har nylig blitt involvert for å spille viktige biologiske roller i patogenesen av ulike komplekse sykdommer, slik som tykktarmskreft, inflammatorisk tarmsykdom, og Parkinsons sykdom. For å studere funksjonen til tillegget, en gut sykdom-assosiert murine appendektomi modellen er etablert og trinn-for-trinn-protokollen er beskrevet her. Denne rapporten introduserer en facile protokoll for fjerning av caecal i mus etterfulgt av kjemisk induksjon av kronisk kolitt-assosiert tykktarmskreft ved hjelp av en kombinasjon av dextran sulfat natrium (DSS) og azoxymethane (AOM). IgA spesifikke celler og IgA konsentrasjon ble betydelig redusert ved fjerning av caecal patch i mannlige C57BL/6 mus i forhold til de i humbug gruppen. Samtidig administrere 2% DSS og AOM resulterte i nesten 80% mus overlevelse i både humbug og appendektomi grupper uten betydelig kroppsvekt tap. Histologiske resultater bekreftet colonic inflammasjon og ulike grader av adenokarsinom. Denne modellen kan brukes til studiet av den funksjonelle rollen til tillegget i å opprettholde gut bakterieflora homeostase og patogenesen av tarm kolitt og ondartet, så vel som for den potensielle utviklingen av narkotika målretting terapier.

Etablering av murine appendektomi modell
Denne murine appendektomi modellen av kronisk kolitt assosiert tykktarmskreft kan genereres ved å følge sekvensielle kirurgiske og induksjon trinn som illustrert i figur 1. De hyppigste posisjonene til blindtarmen er i venstre og høyre iliaca Fossa etterfulgt av midtlinjen i buken (figur 2). Den vellykkede rate av pre-lokalisering av blindtarmen før magen snitt ved hjelp av...

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 presenterte protokollen beskriver en facile kirurgisk fjerning av vedlegget (caecal patch) i en mus etterfulgt av induksjon av inflammatorisk tarmsykdom-assosiert tykktarmskreft. Denne murine appendektomi modellen muliggjør gransking av den biologiske rollen til tillegget i patogenesen av menneskelig gastrointestinal sykdom.

Murine Appendektomi modell av kronisk kolitt assosiert tykktarmskreft ved presis lokalisering av 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 generelle protokollen beskriver lett utførte kirurgiske prosedyrer for å fjerne vedlegget kjent som caecal patch hos mus. Murin appendektomimodellen kan brukes til å studere de biologiske rollene til vedlegg i patogenese av den menneskelige gastrointestinale sykdommen. Det menneskelige vedlegget er et omstridt organ.Nyere studier har antydet at vedlegget spiller en viktig rolle i å opprettholde tarmhelsen. For å studere den biologiske funksjonen til vedlegg, er det avgjørende å generere en sykdomsrelatert appendektomidyrmodell. I denne protokollen vil vi beskrive et enkelt og et trygt kirurgisk skritt for å fjerne vedlegg, kjent som caecal patch hos mus.For å sikre suksessen til denne modellen, er det tre viktige trinn som du vil se i følgende video. Først lokaliserer caecum av musene før operasjonen. For det andre, gjør et lite snitt i magen.Tredje, desinfisere og lukke caecum stubbe. Den første delen, mus appendektomi. Forbered sterile kirurgiske instrumenter og rengjøringsløsninger før operasjonen.Bedøve og fest musen på en plattform i liggende stilling ved å plassere fire strimler av medisinsk tape over lemmer for å forhindre postural bevegelse under operasjonen. Berør forsiktig hele musens underliv for å finne følelsen av bump. Dekk drapering og desinfisere barbert område av muselivet så bredt som mulig ved hjelp av to ganger med entojod.Lag et langsgående snitt fra 0, 5 centimeter til en centimeter midt i magen. Ifølge den forhåndsbestemte plasseringen av caecum, søk caecum og forsiktig eksteriere den i omtrent en centimeter lang for å identifisere caecal patch. Bruk en forvarmet og steril fysiologisk saltvann for å hydrere tarmen.For å forhindre potensielle komplikasjoner av postoperativ blødning og infeksjon, ligate de mesenteriske blodårene av caecum ved hjelp av 8-0 Sutur. Hydrere caecum med saltvannet. Merk reseksjonsområdet ved hjelp av 4-0-suturen med åpen sløyfe nær toppen av caecum ved proksimal kolon.Klipp av caecal-plasteret under den markerte reseksjonen ved hjelp av mikrosaks og tørk ut restinnholdet med medisinsk bomullspinne. Desinfiser stubben av caecum med entojod. Lukk stubben med løpende sutur ved hjelp av 8-0 Sutur.Fjern forsiktig 4-0 trådsløyfen, tidligere brukt til å markere reseksjonen ved stubben av caecum. Steriliser den suturerte posisjonen ved hjelp av entojod. Rehydrere skjæreområdet med saltvannet.Lukk muskulaturlaget med rennende sutur med 8-0 suturtråden. Lukk hudlagene med avbrutte suturer med 4-0 suturtråd. Desinfiser det kirurgiske kuttet to ganger med entoiodin.Fjern deretter jod ved hjelp av 75% medisinsk alkohol. Vend forsiktig musen tilbake. Subkutant injisere 0,1 mg per kilo kroppsvekt av buprenorfin, og 0,4 milliliter fysiologisk saltvann.Og hvile musen på varmeputen, til den kommer tilbake til bevissthet. Sett musen tilbake til det sterile buret, og nøye overvåke musen for tegn på smerte i tre dager etter operasjonen for å sikre utvinning. Den andre delen:Induksjon av kolitt-assosiert kolorektal kreft med azitoksymetan, AOM, og Dextran Sodium Sulfate, DSS, syv dager etter appendektomi.Tin en aliquot av AOM og fortynne den til 1 mg per milliliter ved hjelp av 0,9% normal saltvann. Hele forberedelsesprosessen utføres i røykhetten. Oppløs fire gram DSS pulver i 200 milliliter autoklavet vann løsning for å forberede 2% DSS.Hvert bur inneholder fem mus. Lag en intraperitoneal injeksjon av AOM med 0,01 milliliter per gram per mus som baserer seg på vekten. Skift ut det autoklave vannet med 2% DSS i fem dager.Musene vil bli matet med autoklavet vann i ytterligere to sykluser. Den tredje delen:Resultater. Flow- og ELISA-resultater indikerer vellykket fjerning av caecal-oppdateringen.Denne prosedyren kan bidra til betydelig reduksjon av IgA-spesifikke plasmaceller, en åpenbar endring av sekretorisk IgA i stortarmen, sammenlignet med 3% DSS, som har høy dødelighet og betydelig vektendring på grunn av alvorlig blodig avføring, anusprolaps og abdominal abcess. 2% DSS er egnet for hele prosessen for sin høye overlevelsesrate til nesten 80%og rimelig vektendring i både sham og appendektomigrupper. Som vist på disse bildene, har vi med hell indusert kolitt-tilknyttede kolorektalsvulster.I H&E-flekker indikerer svart pil slimhinnesår, pilhodet indikerer adenokarsinom, og en hvit pil indikerer nøytrofiltrasjon mellom kjertler. Ulike stadier av adenokarsinom kan sees i både sham og appendektomi grupper. Denne kostnadseffektive Murine Appendektomi modellen kan brukes til å svare på noen viktige spørsmål som: hva er rollen til vedlegg i regulering av tarmbakterier og hvordan den deltar i immunresponsen i tarm-assosiert lymfoid vev.Husk, for å unngå skade i vedheft av tarmen, er pre-plassering av caecum og små hud snitt viktig. I tillegg brukte vi 2% DSS for å indusere kolitt. Men en høyere konsentrasjon av DSS kan brukes til andre musstammer.

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

Modellering Kolitt-Associated Cancer med Azoxymethane (AOM) og dekstransulfat 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 orthotopic Murine Model of Human Prostate Cancer Metastase

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 av Invasive Tumor mikromiljøet i en 3-dimensjonal modell av kolorektal kreft 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, Identifikasjon, og Eksisjon av murine adipose 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

Murine Modell av lårarteriens Wire Injury med Implantasjon av en perivaskulære 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

Muse Isolert Hjerte Modell av hjerteinfarkt Stunning Associated med kardioplegiske 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

Preklinisk ortotopiske Murine Model of Human prostatakreft

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 av leukocytinfiltrat i en murin modell av Fulminant myokarditt ved lysarkmikroskopi

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