Name: chronic salmonella infection induced intestinal fibrosis
Uploaded: 2019-09-22T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Chronic Salmonella Infection Induced Intestinal Fibrosis at JoVE.com

Vi takker Ingrid Barta for histologi tjenester.

Alle dyre protokoller ble godkjent av Animal Care Committee ved University of British Columbia.
1. utarbeidelse av Salmonella tyfimurium ΔAroA kulturer for oral gavage av mus
<ol><li>Fra en frossen glyserol av S. Tyfimurium ΔAroA, klargjør en strek plate ved hjelp av LB agar som inneholder 100 μg/mL Streptomycin med en steril vaksinere sløyfe. Ruge over natten ved 37 ° c. Strek plater kan oppbevares inntil en uke ved 4 ° c.</li>
	<li>En dag før infeksjon forbereder ...

<ol>
	<li>Danese, S., Fiocchi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ulcerative+colitis.">Ulcerative colitis.</a> New England Journal of Medicine. 365 (18), 1713-1725 (2011).</li><li>Baumgart, D. C., Sandborn, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crohn's+disease.">Crohn's disease.</a> The Lancet. 380 (9853), 1590-1605 (2012).</li><li>Knights, D., Lassen, K. G., Xavier, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+inflammatory+bowel+disease+pathogenesis:+linking+host+genetics+and+the+microbiome.">Advances in inflammatory bowel disease pathogenesis: linking host genetics and the microbiome.</a> Gut. 62 (10), 1505-1510 (2013).</li><li>Xavier, R. J., Podolsky, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unravelling+the+pathogenesis+of+inflammatory+bowel+disease.">Unravelling the pathogenesis of inflammatory bowel disease.</a> Nature. 448 (7152), 427-434 (2007).</li><li>Cho, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetics+and+immunopathogenesis+of+inflammatory+bowel+disease.">The genetics and immunopathogenesis of inflammatory bowel disease.</a> Nature Reviews Immunology. 8 (6), 458-466 (2008).</li><li>Ogura, Y., 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+frameshift+mutation+in+NOD2+associated+with+susceptibility+to+Crohn's+disease.">A frameshift mutation in NOD2 associated with susceptibility to Crohn's disease.</a> Nature. 411 (6837), 603-606 (2001).</li><li>Jostins, L., 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=Host-microbe+interactions+have+shaped+the+genetic+architecture+of+inflammatory+bowel+disease.">Host-microbe interactions have shaped the genetic architecture of inflammatory bowel disease.</a> Nature. 491 (7422), 119-124 (2012).</li><li>Rivas, M. 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=Deep+resequencing+of+GWAS+loci+identifies+independent+rare+variants+associated+with+inflammatory+bowel+disease.">Deep resequencing of GWAS loci identifies independent rare variants associated with inflammatory bowel disease.</a> Nature Genetics. 43 (11), 1066-1073 (2011).</li><li>Rioux, J. D., 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=Genome-wide+association+study+identifies+new+susceptibility+loci+for+Crohn+disease+and+implicates+autophagy+in+disease+pathogenesis.">Genome-wide association study identifies new susceptibility loci for Crohn disease and implicates autophagy in disease pathogenesis.</a> Nature Genetics. 39 (5), 596-604 (2007).</li><li>Uhlig, H. H., Powrie, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+models+of+intestinal+inflammation+as+tools+to+understand+the+pathogenesis+of+inflammatory+bowel+disease.">Mouse models of intestinal inflammation as tools to understand the pathogenesis of inflammatory bowel disease.</a> European Journal of Immunology. 39 (8), 2021-2026 (2009).</li><li>Nell, S., Suerbaum, S., Josenhans, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+impact+of+the+microbiota+on+the+pathogenesis+of+IBD:+lessons+from+mouse+infection+models.">The impact of the microbiota on the pathogenesis of IBD: lessons from mouse infection models.</a> Nature Reviews Microbiology. 8 (8), 564-577 (2010).</li><li>Grassl, G. A., Finlay, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathogenesis+of+enteric+Salmonella+infections.">Pathogenesis of enteric Salmonella infections.</a> Current Opinion in Gastroenterology. 24 (1), 22-26 (2008).</li><li>Barthel, M., 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=Pretreatment+of+mice+with+streptomycin+provides+a+Salmonella+enterica+serovar+Typhimurium+colitis+model+that+allows+analysis+of+both+pathogen+and+host.">Pretreatment of mice with streptomycin provides a Salmonella enterica serovar Typhimurium colitis model that allows analysis of both pathogen and host.</a> Infection and Immunity. 71 (5), 2839-2858 (2003).</li><li>Grassl, G. A., Valdez, Y., Bergstrom, K., Vallance, B. A., Finlay, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+Enteric+Salmonella+Infection+in+Mice+Leads+to+Severe+and+Persistent+Intestinal+Fibrosis.">Chronic Enteric Salmonella Infection in Mice Leads to Severe and Persistent Intestinal Fibrosis.</a> Gastroenterology. 134 (3), 768-780 (2008).</li><li>Hoiseth, S. K., Stocker, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aromatic-dependent+Salmonella+typhimurium+are+non-virulent+and+effective+as+live+vaccines.">Aromatic-dependent Salmonella typhimurium are non-virulent and effective as live vaccines.</a> Nature. 291 (5812), 238-239 (1981).</li><li>Valdez, Y., Ferreira, R. B., Finlay, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+mechanisms+of+Salmonella+virulence+and+host+resistance.">Molecular mechanisms of Salmonella virulence and host resistance.</a> Current Topics in Microbiology and Immunology. 337, 93-127 (2009).</li><li>Valdez, Y., 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=Nramp1+drives+an+accelerated+inflammatory+response+during+Salmonella-induced+colitis+in+mice.">Nramp1 drives an accelerated inflammatory response during Salmonella-induced colitis in mice.</a> Cellular Microbiology. 11 (2), 351-362 (2009).</li><li>Lo, B. C., 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=The+orphan+nuclear+receptor+RORalpha+and+group+3+innate+lymphoid+cells+drive+fibrosis+in+a+mouse+model+of+Crohn's+disease.">The orphan nuclear receptor RORalpha and group 3 innate lymphoid cells drive fibrosis in a mouse model of Crohn's disease.</a> Science Immunology. 1 (3), eaaf8864 (2016).</li><li>Burke, J. 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=Fibrogenesis+in+Crohn's+disease.">Fibrogenesis in Crohn's disease.</a> American Journal of Gastroenterology. 102 (2), 439-448 (2007).</li><li>Hogan, B. L., 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=Repair+and+regeneration+of+the+respiratory+system:+complexity,+plasticity,+and+mechanisms+of+lung+stem+cell+function.">Repair and regeneration of the respiratory system: complexity, plasticity, and mechanisms of lung stem cell function.</a> Cell Stem Cell. 15 (2), 123-138 (2014).</li><li>Fiocchi, C., Lund, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Themes+in+fibrosis+and+gastrointestinal+inflammation.">Themes in fibrosis and gastrointestinal inflammation.</a> American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 300 (5), G677-G683 (2011).</li><li>Rieder, F., Fiocchi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestinal+fibrosis+in+IBD&#8212;a+dynamic,+multifactorial+process.">Intestinal fibrosis in IBD&#8212;a dynamic, multifactorial process.</a> Nature Reviews Gastroenterology &amp; Hepatology. 6 (4), 228-235 (2009).</li><li>Bouguen, G., Peyrin-Biroulet, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgery+for+adult+Crohn's+disease:+what+is+the+actual+risk?.">Surgery for adult Crohn's disease: what is the actual risk?.</a> Gut. 60 (9), 1178-1181 (2011).</li><li>Wynn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+and+molecular+mechanisms+of+fibrosis.">Cellular and molecular mechanisms of fibrosis.</a> The Journal of Pathology. 214 (2), 199-210 (2008).</li><li>Junqueira, L. C., Bignolas, G., Brentani, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Picrosirius+staining+plus+polarization+microscopy,+a+specific+method+for+collagen+detection+in+tissue+sections.">Picrosirius staining plus polarization microscopy, a specific method for collagen detection in tissue sections.</a> Histochem J. 11 (4), 447-455 (1979).</li><li>Lo, B. C., 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=IL-22+Preserves+Gut+Epithelial+Integrity+and+Promotes+Disease+Remission+during+Chronic+Salmonella+Infection.">IL-22 Preserves Gut Epithelial Integrity and Promotes Disease Remission during Chronic Salmonella Infection.</a> Journal of Immunology. 202 (3), 956-965 (2019).</li><li>Fichtner-Feigl, S., 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=Induction+of+IL-13+triggers+TGF-beta1-dependent+tissue+fibrosis+in+chronic+2,4,6-trinitrobenzene+sulfonic+acid+colitis.">Induction of IL-13 triggers TGF-beta1-dependent tissue fibrosis in chronic 2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid colitis.</a> Journal of Immunology. 178 (9), 5859-5870 (2007).</li><li>Fichtner-Feigl, S., 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=IL-13+signaling+via+IL-13R+alpha2+induces+major+downstream+fibrogenic+factors+mediating+fibrosis+in+chronic+TNBS+colitis.">IL-13 signaling via IL-13R alpha2 induces major downstream fibrogenic factors mediating fibrosis in chronic TNBS colitis.</a> Gastroenterology. 135 (6), e2001-e2007 (2013).</li><li>Johnson, L. 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=Intestinal+fibrosis+is+reduced+by+early+elimination+of+inflammation+in+a+mouse+model+of+IBD:+impact+of+a+&amp;#34;Top-Down&amp;#34;+approach+to+intestinal+fibrosis+in+mice.">Intestinal fibrosis is reduced by early elimination of inflammation in a mouse model of IBD: impact of a &amp;#34;Top-Down&amp;#34; approach to intestinal fibrosis in mice.</a> Inflammatory Bowel Diseases. 18 (3), 460-471 (2012).</li><li>Darfeuille-Michaud, 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=High+prevalence+of+adherent-invasive+Escherichia+coli+associated+with+ileal+mucosa+in+Crohn's+disease.">High prevalence of adherent-invasive Escherichia coli associated with ileal mucosa in Crohn's disease.</a> Gastroenterology. 127 (2), 412-421 (2004).</li><li>Small, C. L., Reid-Yu, S. A., McPhee, J. B., Coombes, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+infection+with+Crohn's+disease-associated+adherent-invasive+Escherichia+coli+leads+to+chronic+inflammation+and+intestinal+fibrosis.">Persistent infection with Crohn's disease-associated adherent-invasive Escherichia coli leads to chronic inflammation and intestinal fibrosis.</a> Nature Communications. 4, 1957 (2013).</li><li>Imai, 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=Flagellin-mediated+activation+of+IL-33-ST2+signaling+by+a+pathobiont+promotes+intestinal+fibrosis.">Flagellin-mediated activation of IL-33-ST2 signaling by a pathobiont promotes intestinal fibrosis.</a> Mucosal Immunology. , (2019).</li></ol>

Vår forståelse av patogenesen av IBD har blitt kraftig forsterket av musen modeller av intestinal betennelse. Selv om slike individuelle modeller ikke recapitulate alle funksjonene i komplekse og multifaktoriell menneskelig sykdom, har de vært nyttige i å identifisere viktige funksjoner i sykdomsprogresjon. Antifibrotiske strictures assosiert med IBD fortsatt en stor unmet klinisk behov som dagens behandlinger er ineffektive i reversering sykdomsutvikling. Videre, intestinal fibrose er vanskelig å studere i et labor...

Ulcerøs kolitt (UC) og Crohns sykdom (CD) er de to store formene for IBD og er karakterisert som kroniske og relapsing inflammatoriske forstyrrelser i mage-tarmkanalen 1,2. Disse lidelsene har en stor innvirkning på livskvaliteten til pasientene. Symptomer på IBD inkluderer magesmerter, diaré, kvalme, vekttap, feber og tretthet3. Nyere studier har identifisert genetiske og miljømessige faktorer som bidrar til sykdom patogenesen; Det er antatt at slike risikofaktorer bidrar til forstyrrelsen av epitel barrieren, noe som resulterer i translokasjon eller oversampling av luminal antigener4. Som en konsekvens, initierer dette en avvikende inflammatorisk respons på Commensal flora formidlet av tarm immunceller4. Vise egenskaper av IBD-forbundet komplikasjoner kanskje forlenge å steder over det gi luftveiene kjærligheten forskjellige organ inkluderer skjøt, hud, og lever1,2. Kjennetegn ved UC inkluderer alvorlig og diffus betennelse vanligvis lokalisert i kolon1. Sykdom patologi påvirker slimhinnen og submukosa i tarmen som resulterer i overfladisk slimhinne ulcerasjon1. I kontrast, kan CD påvirke noen del av GI-tarmkanalen selv om tegn på sykdom er ofte funnet i tykktarmen og ileum2. Videre er betennelsen i CD transmuralt, berører alle lag av tarmveggen2.
Flere IBD mottakelighet gener som er identifisert vil indikere at feilregulering av epitel barriere eller immunitet er kritiske bidragsytere til sykdomsprogresjon5. Mutasjoner i nukleotid oligomerisering domene 2 (NOD2) uttrykt ved monocytter ble funnet å være assosiert med økt mottakelighet for CD; Dette fremhever en kobling mellom endrede medfødte immun deteksjon av bakterielle komponenter og sykdommen6. Nyere Genova-brede foreningen studier (GWAS) har avdekket flere trasé potensielt involvert i patogenesen av IBD inkludert genetiske variasjoner i: STAT1, NKX2-3, IL2RA, IL23R avhengige trasé knyttet til adaptive immunitet, MUC1, MUC19, og PTGER4 i intestinal barriere vedlikehold, og ATG16L-mediert autofagi7,8,9. Mens disse befolknings-baserte genetikk studier har styrket vår forståelse av IBD, mottakelighet alleler alene er sannsynligvis utilstrekkelig i initiering og opprettholde kronisk sykdom3. Andre ikke-genetiske faktorer, inkludert endringer i tarm mikrobiomet sammensetning og en reduksjon i mangfold, har blitt assosiert med tarmbetennelse. Det er imidlertid uklart om gut dysbiosis foran eller er konsekvensen av dysregulated immunresponser3. Selv om etiologi av IBD fortsatt er uklart, har vår forståelse av patogenesen av sykdommen blitt forsterket av eksperimentelle musemodeller av intestinal betennelse10,11. Disse modellene individuelt ikke fullt ut representerer kompleksiteten i den menneskelige sykdommen, men de er verdifulle for Elucidating patofysiologiske trasé som kan være relevant for IBD og for validering av foreløpige terapeutiske strategier10, 11i. Slike mus modeller vanligvis stole på initiering av betennelse ved kjemisk induksjon eller infeksjon, immun celle overføring, eller genetisk manipulasjon. Videre disse strategiene ofte innebære forstyrrelser i epitel integritet eller modulering av medfødt eller adaptiv immunitet.
Salmonella enterica serovarer er intestinal patogener som kan infisere mennesker og mus. Etter inntak, Salmonella kanne kolonisere tarmen av direkte invasjonen av Prolifererende, M celler, eller antigen presenterer celler12. Mus smittet muntlig med S. Tyfimurium resulterer i kolonisering hovedsakelig av systemiske nettsteder som milt og chrezbryzheechno lymfeknuter med relativt lav overflod i mage-tarmkanalen12. Men forbehandling av mus med Streptomycin forbedrer effektiviteten av Salmonella kolonisering av tarmen ved å redusere verten beskyttende effekter av normal bakterieflora13. Patologiske trekk ved denne modellen inkluderer avbrudd eller sårdannelse i epitel barrieren, granulocytt rekruttering, og alvorlig ødem13. Alternativt, infeksjon med vaksinen karakteren S. Tyfimurium ΔAroA mutant fører til kronisk kolonisering av cecum og kolon som vedvarer opp til dag 40 etter infeksjon14. S. Tyfimurium ΔAroA stamme har en defekt i biosyntesen av aromatiske aminosyrer; Dette gjengir mutant stamme avirulent og kan benyttes som en svært effektiv vaksine15. Oral infeksjon i mus fører til en Th1-og Th17-cytokin tilhørende inflammatorisk respons, omfattende vev remodeling, og kollagen deponering. Tissue patologi er forbundet med forhøyede nivåer av Pro-antifibrotiske faktor som TGF-β1, CTGF, og IGF14. Den transmuralt antifibrotiske arrdannelse rapportert i denne modellen minner om striktur formasjoner ofte observert i IBD. Induksjon av fibrose ved Salmonella krever virulens kodet av Salmonella patogenitet øyer (SPI)-1 og 2 12. Viktigere, dette S. Tymphimurium ΔAroA infeksjon modellen er et nyttig system for studiet av antifibrotiske responser i mutant mus opprettholdes på en C57/Bl6 bakgrunn. C57/Bl6-belastningen er svært følsom for S. Typhiumurim SL1344 infeksjon på grunn av en taps-av-funksjon mutasjon i genet koding naturlig motstand-assosiert macrophage protein (NRAMP)-116,17. Vi har funnet ut at IL-17A og RORα-avhengige medfødte lymfoide celler er viktige bidragsytere til patogenesen i denne modellen18.
En stor komplikasjon av CD er dysregulated og overdreven deponering av ekstracellulære Matrix (ECM) inkludert kollagen2,19. Selv om gi luftveiene har en relativt høy kapasitet for regenerering, antifibrotiske arrdannelse kan oppstå på grunn av uløste sår healing svar som er forbundet med kroniske og alvorlige betennelser20,21. I CD, dette resulterer i skadelige effekter på vev arkitektur fører til betydelig organ svekkelse21,22. Den transmuralt natur betennelse observert i CD til slutt forut for tykkere tarmveggen forbundet med symptomatisk stenose eller striktur formasjon21. Om lag en tredjedel av CD-pasienter krever intestinal reseksjon for denne komplikasjon22. Det er ingen effektive anti-antifibrotiske terapier i IBD gitt at bruk av immunsuppressive midler som azatioprin eller anti-TNFα biologiske har ingen innvirkning eller bare beskjedent redusert kravet om kirurgiske inngrep19,23 . Mens fibrose er antatt være konsekvensen av kronisk betennelse, celler av mesenchymal opprinnelse som fibroblaster og pericytes antas å være den primære cellulære kilder til ECM i antifibrotiske arr21,24. Kronisk S. Tyfimurium ΔAroA infeksjon er en robust musen modell av intestinal fibrose det kanne tilbud innblikk i patogenesen av CD-like vise egenskaper.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>2 ml round bottom safe lock tubes</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>22363344</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel beads</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>69989</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10010031</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Large-Orifice Pipet Tips</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>2707134</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2 mL megablock plates</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>82.1972.002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gavage needles</td>
			<td>FST</td>
			<td>18061-22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Streptomycin sulfate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S9137</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mixer mill</td>
			<td>Retsch</td>
			<td>MM</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

chronic salmonella infection induced intestinal fibrosis

Vev fibrose karakterisert ved patologisk akkumulering av ekstracellulære matrise som kollagen er utfallet av vedvarende betennelse og dysregulated reparasjon. I inflammatorisk tarmsykdom (IBD) fører fibrose til tilbakevendende striktur formasjoner som det ikke er noen effektiv behandling enn kirurgisk reseksjon. På grunn av sin sene debut, er prosessene som driver fibrose mindre studert og i stor grad ukjent. Derfor antifibrotiske komplikasjoner representerer en stor utfordring i IBD. I denne protokollen, en robust in vivo modell av intestinal fibrose er beskrevet der Streptomycin pre-behandling av C57Bl/6 mus etterfulgt av oral gavage med vaksine grade Salmonella tyfimurium ΔAroA mutant fører til vedvarende patogen kolonisering og fibrose i cecum. Metoder for å forberede S. Tyfimurium ΔAroA for inoculation, kvantifisere patogen belastninger i cecum og milt, og evaluere kollagen deponering i intestinal vev er forklart. Denne eksperimentelle sykdommen modellen er nyttig for å undersøke verten faktorer som enten forsterke eller forverre CD-lignende intestinal fibrose.

Streptomycin behandling etterfulgt av oral infeksjon med S. Tyfimurium ΔAroA fører til robust tarmbetennelse og fibrose spesielt i cecum (figur 1). Typiske patogen byrder på 108 til 109 CFU per 1 g cecum og 104 CFU per 1 g milt kan utvinnes fra infiserte dyr (figur 2). Vurdering av fibrose i picrosirius rød beiset cecal seksjoner indikerer topp fibrose 21 dager etter smitte, mens mye av patologi er løst etter dag 42...

Watch this Scientific Journal Video about Chronic Salmonella Infection Induced Intestinal Fibrosis at JoVE.com

Chronic Salmonella Infection Induced Intestinal Fibrosis

Denne protokollen beskriver en mus modell av Salmonella drevet intestinal fibrose som ligner viktige patologiske kjennetegn ved Crohns sykdom, inkludert transmuralt inflammasjon og fibrose. Denne metoden kan brukes til å evaluere verts faktorer som endrer antifibrotiske utfall ved hjelp av mutant mus opprettholdt på en C57Bl/6 genetisk bakgrunn.

Kronisk Salmonella infeksjon indusert intestinal fibrose

Tissue fibrosis characterized by the pathological accumulation of extracellular matrix such as collagen is the outcome of persistent inflammation and ...

Vev fibrose er den primære måten at organer mislykkes over tid, som svar på kronisk betennelse eller aldring. Og faktisk vil jeg hevde at hvis du ikke dør av et smittsomt middel eller kreft, vil du sannsynligvis dø av organfibrose som du blir eldre. Dessverre er det ikke mange gode musemodeller for å etterligne menneskelig vev fibrose.Så det vi har utviklet er en musemodell av Crohns sykdom, det er en sykdom hos mennesker som forårsaker fibrose i tarmen og er i stor grad ubehandlelig. Faktisk, den eneste måten du kan behandle det er gjennom kirurgisk fjerning av fibrotisk vev og re-ligation av tarmen. Fordelen med vår modell er at den er fullt gjennomtrengende i alle musestammer, og det etterligner veldig nært menneskelig Crohns sykdom og fibrosen vedvarer i over en måned, noe som virkelig er en robust modell.Den mest utfordrende delen av denne prosedyren er håndteringen av musene og spesielt den orale gavage siden det krever mye praksis spesiell sertifisering. Når man utfører denne prosedyren for første gang, bør man være oppmerksom på at arbeid med Salmonella krever riktige sikkerhetsforanstaltninger og steril teknikk. Avhending av avfall og bakterier bør alle planlegges før forsøket.Den visuelle demonstrasjonen av denne prosedyren er svært viktig fordi det innebærer håndtering av Salmonella som krever spesielle sikkerhetsforanstaltninger samt riktig steril teknikk. For å starte denne prosedyren, sett ut en plate med LB agar som inneholder Streptomycin i en konsentrasjon på 100 mikrogram per milliliter. Ved hjelp av en steril inoculating loop, strek platen med en frossen glyserol lager av S typhimurium delta pil a.Inkuber over natten ved 37 grader Celsius. Strekplater kan lagres ved fire grader Celsius i opptil en uke. En dag før infeksjon oppløses 0,5 gram Streptomycin i 2,5 milliliter vann for å forberede antibiotika.Filter sterilisere Streptomycin oppløsning. Deretter bruker du en pære-tippet 22 gauge gavage nål med en en en milliliter sprøyte for å oralt gavage musene med 100 mikroliter av streptomycin oppløsning. Deretter legger du til tre milliliter LB kjøttkraft som inneholder Streptomycin i en konsentrasjon på 50 mikrogram per milliliter til et kulturrør.Ved hjelp av en inokulasjonssløyfe, inokuler LB-buljongen med en enkelt koloni. Inkuber kulturen aerobt over natten på 37 grader Celsius med risting på 200 rpm. På infeksjonsdagen utfører du to påfølgende en til 10 fortynninger av salmonellakulturene over natten med steril PBS for å forberede den endelige infeksjonsdosen.Dette resulterer i en 100 mikroliter inoculum som inneholder ca tre millioner kolonidannende enheter. Etter dette, bruk en pære-tippet 22 gauge gavage nål med en milliliter sprøyte for å gavage hver mus med 100 mikroliter av forberedt Salmonella. Først, sett ut to milliliter safe-lock runde bunn mikrorør, tilsett en milliliter steril PBS og en autoklavet rustfritt stål perle til hvert rør.Forsevei rørene før vevsamling. Etter euthanizing mus, resect deres cecal og miltvev, sørg for å samle vev fra individuelle dyr i separate rør. Vei hvert rør for å bestemme vevsvekter.Bruk et miksermølleapparat til å homogenisere vevet ved 30 hertz i 15 minutter. Deretter overfører du 900 mikroliter PBS til hver brønn av en 96-brønns to milliliter megablokk. Pipette 100 mikroliter vev homogenerer inn i den første brønnen, og bland godt.Utfør seriefortynninger ved å legge til 100 mikroliter til påfølgende brønner, til en 10 til den negative sjette fortynningen oppnås. Plate 10 mikroliter av hver fortynning i triplikater på LB agar som inneholder Streptomycin. Deretter teller du de gjennomsnittlige kolonidannende enhetene og bestemmer koloniformingsenhetene per gram vev som beskrevet i tekstprotokollen.Åpne Fiji, som er en åpen kildekode bildebehandling programvare og dra og slippe tif bildefilen på verktøylinjen. Velg Bilde, Type, RGB-stakk på menylinjen for å dele bildet i røde, grønne og blå kanaler. Skyv den vannrette linjen nederst på panelet for å sette kanalen til grønn.Åpne Bilde, Juster, Terskelverktøy. Juster minimums- og maksimumsgrensene for å eliminere eventuelle bakgrunnssignaler. Når ønsket terskel er angitt, lukker du terskelverktøyet og går til Analyser, Angi målinger, av område, områdefraksjon, Grense til terskel og Visningsetikett.Få vevsvalg med enten frihåndsvalg eller polygonvalg verktøyet og måle prosentområdet positivt for kollagen ved å klikke Analyser, Mål. Deretter normaliserer det absolutte området positivt for kollagenfarging til vevsområdet. Streptomycin behandling etterfulgt av oral infeksjon med S typhimurium delta pilen en fører til robust tarmbetennelse og fibrose, spesielt i cecum.Typiske patogenebyrder på 100 millioner til en milliard kolonidanneenheter kan gjenopprettes per gram cecum fra smittede dyr, mens 10 tusen kolonidannende enheter vanligvis kan gjenopprettes per gram milt. Vurdering av fibrose i picrosirius røde fargede cecal seksjoner indikerer topp fibrose 21 dager etter infeksjon, mens mye av patologien er løst ved dag 42 post infeksjon. Grundig fremstilling av materialer er viktig da dette eksperimentet krever flere dager å sette opp.Fremstilling av LB plater og Salmonella og Streptomycin bør alle gjøres aseptisk. Før eksperimentet må du sørge for at eksperimentereren er kjent med dyreprotokollen samt sikkerhetsfarer. Ved vurdering av kollagenbyrden kan eksperimentereren velge å utføre andre biologiske analyser, for eksempel RNA-sekvensering for å vurdere genuttrykksprofiler eller strømningscytometri for å vurdere immuncelleundersett eller en vev ELISA for å vurdere cytokinprofiler.Så vår modell er spesielt god til å etterligne en menneskelig sykdom kalt Crohns sykdom hvor du får fibrose av tarmen, som i stor grad er ubehandlelig og den eneste måten du kan behandle det på er å fjerne en del av tarmen og sy den sammen igjen og håper den ikke kommer tilbake. Vår modell er veldig robust, og vi har allerede vist at målretting medfødte lymfoide celler type tre, en transkripsjonsfaktor kalt rå alfa, eller interleukin 17 lindrer sykdommen og forhindrer fibrose. Vår modell er spesielt god til å identifisere faktorene som spiller i patogenesen av Crohns sykdom og tarmfibrose, og vi er allerede på vei til å identifisere en rekke mål som kan behandles terapeutisk for å lindre inflammatorisk tarmsykdom.Vår modell har allerede gått inn i samme ILC3 eller alfa NIL17 tilgang kan være i spill i andre fibrotiske sykdommer, og disse inkluderer ting som psoriasis, multippel sklerose, idiopatisk lungefibrose. Så det er mulig at målretting av de samme faktorene kan lindre fibrose i disse sykdommene også. Selv om den muterte Salmonella-strømmen ikke er virulent, er det viktig å følge standard biohazard sikkerhetsprotokoller gitt av anlegget.Også, siden formaldehyd damper er kjent for å være kreftfremkallende, er det viktig å jobbe bak en røykhette under fikseringstrinnet.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Long Term Chronic Pseudomonas aeruginosa Airway Infection in Mice

Long Term Chronic Pseudomonas aeruginosa Airway Infection in Mice

Long Term Kronisk<em&gt; Pseudomonas aeruginosa</em&gt; Luftveisinfeksjon i Mus

A mouse model of chronic airway infection is a key asset in cystic fibrosis (CF) research, although there are a number of concerns regarding the model ...

A Mouse Model for Pathogen-induced Chronic Inflammation at Local and Systemic Sites

A Mouse Modell for Patogen Utløst kronisk betennelse på lokale og systemiske nettsteder

Chronic inflammation is a major driver of pathological tissue damage and a unifying characteristic of many chronic diseases in humans including ...

A Protocol to Infect Caenorhabditis elegans with Salmonella typhimurium

A Protocol to Infect Caenorhabditis elegans with Salmonella typhimurium

En protokoll for å infisere<em&gt; Caenorhabditis elegans</em&gt; Med<em&gt; Salmonella typhimurium</em

In the last decade, C. elegans has emerged as an invertebrate organism to study interactions between hosts and pathogens, including the host defense ...

Quantification of Cytosolic vs. Vacuolar Salmonella in Primary Macrophages by Differential Permeabilization

Quantification of Cytosolic vs. Vacuolar Salmonella in Primary Macrophages by Differential Permeabilization

Kvantifisering av cytosolisk vs. vacuolar<em&gt; Salmonella</em&gt; I Primær Makrofager av Differential Permeabilization

Intracellular bacterial pathogens can replicate in the cytosol or in specialized pathogen-containing vacuoles (PCVs). To reach the cytosol, bacteria like ...

A Multimodal Imaging Approach Based on Micro-CT and Fluorescence Molecular Tomography for Longitudinal Assessment of Bleomycin-Induced Lung Fibrosis in Mice

En intermodal Imaging tilnærming basert på mikro-CT og fluorescens molekylær tomografi langsgående vurdering av Bleomycin-indusert lunge Fibrosis mus

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a fatal lung disease characterized by the progressive and irreversible destruction of lung architecture, which ...

Isolation of Salmonella typhimurium-containing Phagosomes from Macrophages

Isolation of Salmonella typhimurium-containing Phagosomes from Macrophages

Isolasjon av Salmonella typhimurium-som inneholder Phagosomes fra makrofager

Salmonella typhimurium is a facultative intracellular bacterium that causes gastroenteritis in humans. After invasion of the lamina propria, S. ...

Using Human Induced Pluripotent Stem Cell-derived Intestinal Organoids to Study and Modify Epithelial Cell Protection Against Salmonella and Other Pathogens

Using Human Induced Pluripotent Stem Cell-derived Intestinal Organoids to Study and Modify Epithelial Cell Protection Against Salmonella and Other Pathogens

Benytter Human indusert pluripotent stilk cellen-avledet intestinal Organoids å studere og endre epitel cellen sikringen imot Salmonella og annet patogener

The intestinal &#8216;organoid&#8217; (iHO) system, wherein 3-D structures representative of the epithelial lining of the human gut can be produced from ...

Mechanistic Insight into the Development of TNBS-Mediated Intestinal Fibrosis and Evaluating the Inhibitory Effects of Rapamycin

Mekanistisk Insight inn i utviklingen av TNBS-mediert intestinal fibrose og evaluere den hemmende effekten av Rapamycin

Significant studies have been carried out to understand effective management of intestinal fibrosis. However, the lack of better knowledge of fibrosis has ...

A Delayed Inoculation Model of Chronic Pseudomonas aeruginosa Wound Infection

A Delayed Inoculation Model of Chronic Pseudomonas aeruginosa Wound Infection

En forsinket inokulasjonmodell av kroniskpseudomonas aeruginosa sårinfeksjon

Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) is a major nosocomial pathogen of increasing relevance to human health and disease, particularly in the setting of ...

Systematic Scoring Analysis for Intestinal Inflammation in a Murine Dextran Sodium Sulfate-Induced Colitis Model

Systematisk scoringsanalyse for tarmbetennelse i en murine dekstran natriumsulfatindusert kolittmodell

Murine colitis models are tools that are extensively employed in studies focused on understanding the pathobiology of inflammatory intestinal disorders. ...