Name: a murine model of fetal exposure to maternal inflammation to study the effects of acute chorioamnionitis on newborn intestinal development
Uploaded: 2020-06-24T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Murine Model of Fetal Exposure to Maternal Inflammation to Study the Effects of Acute Chorioamnionitis on Newborn Intestinal Development at JoVE.com

Dette arbejde blev delvist støttet gennem National Institutes of Health (DK097335 & T32AI007260) og University of Iowa Stead Family Department of Pediatrics.

Alle dyreforsøg blev godkendt af University of Iowa Institutional Animal Care and Use Committee (protokol #8041401). Alle dyr blev anbragt i en sammenslutning for vurdering og akkreditering af laboratoriedyrpleje (AALAC) godkendt vivarium ved University of Iowa. Alle mus var vilde type stamme C57Bl/6J.
1. Etablering af FEMI hos gravide mus
<ol><li>LPS-forberedelse<ol>
<li>Brug LPS afledt af Escherichia coli O55:B5 (lagerkoncentration 2 mg/mL).</li>
		<li>Lps-lagerkoncentrationen fo...

Chorioamnionitis virkninger 2\u20124% af sigt og 25\u201230% af præmature leverancer8,9. Virkningen af chorioamnionitis kan dog strække sig langt tidligere fødsel, da det har vist sig at have betydelige virkninger på fosteret og nyfødte10,11,12,13,14,15,</su...

De chorionic membraner spiller en integreret rolle i pattedyr graviditet. De omfatter chorion og amnion, som tjener flere funktioner. De omgiver og beskytter fosteret, letter parakrine signalering mellem moderens og fosterrum1, og skaber lokale feedback loops i de chorioniske membraner, som kan være involveret i at indlede parturition1. Den nuværende forståelse af membranerne indikerer, at amnionen giver strukturel barrierefunktion, og chorion giver en immunologisk buffer primært for at beskytte det udviklende foster mod moderens immunsystem2. Betændelse i disse membraner er kendt som chorioamnionitis. Historisk set blev diagnosen klinisk chorioamnionitis foretaget efter tilstedeværelsen af moderens feber plus en eller flere foster- eller moderlige kliniske fund3,4. Men selv om denne definition er klinisk nyttig, dens manglende præcision har gjort chorioamnionitis forskning udfordrende. I 2015 definerede et ekspertpanelværksted af Eunice Kennedy Shriver National Institute for Child Health and Human Development chorioamnionitis som intrauterin inflammation eller infektion eller begge dele (triple I)3. Denne afklaring er vigtig, fordi mens mikrobiel induceret infektion er en vigtig årsag til livmoder / fosterbetændelse, det forekommer mindre almindeligt end steril livmoder / fosterbetændelse5,6,7. Samlet set chorioamnionitis fortsat et betydeligt folkesundhedsproblem, som det ses i 2\u20124% af sigt leverancer og 25\u201230% af præmature leverancer8,9.
Chorioamnionitis kan have betydelige virkninger på fosteret og nyfødte. Det er veldokumenteret i litteraturen, at chorioamnionitis er forbundet med øget risiko for mange af sygeligheden af prematurity, herunder bronchopulmonal dysplasi10, cerebral hvidt stof skade11, intraventricular blødning12, retinopati af prematurity13, og både mistænkt og bekræftet tidlig debut neonatal sepsis14,15. Da vi er interesseret i skades- og reparationsmekanismer i tarmkanalen, er det vigtigt at bemærke, at chorioamnionitis også er forbundet med senere udvikling af nekrotiserende enterocolitis (NEC)15,16. NEC er en ødelæggende gastrointestinale sygdom hos for tidligt fødte spædbørn, der resulterer i en dysreguleret værtsrespons på inflammation og efterfølgende tarmnekrose17. Hvert år, NEC påvirker over 4000 spædbørn i USA, og op til en tredjedel af disse spædbørn dør af sygdommen18. Den patogenese af NEC sandsynligvis indebærer en kombination af tarm umodenhed, dysregulering af det umodne immunsystem, tarmbetændelse, og bakteriel translokation19, der kulminerede i en endelig fælles vej tarmnekrose. Vigtigere, starten af NEC ofte opstår uger efter fødslen og potentiel eksponering for chorioamnionitis, hvilket gør den mekanistiske sammenhæng mellem chorioamnionitis og efterfølgende udvikling af NEC uklar20. En potentiel mekanisme, hvormed chorioamnionitis kan bidrage til nec's patofysiologi, er gennem opregulering af moderens immunsystem, der efterfølgende producerer en stærk fosterinflammatorisk reaktion, som kan forstyrre normale føtale udviklingsmønstre21,22,23.
Flere pattedyr modeller af chorioamnionitis findes i gnavere og får24,25,26,27,28,29,30,31,32. Der foreligger imidlertid kun få data om udviklingen af tarmkanalen ud over den første nyfødte periode efter chorioamnionitis-induceret fostereksponering for betændelse hos mødre (FEMI). For at undersøge forholdet mellem FEMI og den efterfølgende udvikling af skader på tarmkanalen har vi tilpasset lipopolysaccharid (LPS)-induceret FEMI-model. Lipopolysaccharider er en vigtig del af den ekstracellulære overflade på gram negative bakterier og er en potent stimulans af det medfødte immunsystem af flere eukaryote arter, herunder mennesker33. Maternal LPS injektion resulterer i en steril inflammatorisk kaskade uden de forvirrende virkninger af levende bakterier, og det er en veletableret model for induktion af præmature fødsel34, samt en model af akut chorioamnionitis og fosterinflammatorisk respons syndrom (FIRS), som er den mest alvorlige form for chorioamnionitis24,35. Det har også vist sig at fremkalde både cerebral hvid og grå stof skade i et får model36 og en murine model37,38,39,40. Men så vidt vi ved, er vi de første til at bruge denne model af chorioamnionitis og FEMI til at undersøge dens virkninger på udviklingen af mave-tarmkanalen tidligere fødsel, samt at undersøge en mulig mekanistisk forbindelse mellem chorioamnionitis og senere udvikling af NEC41,42.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>10% neutral buffered formalin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>HT501128</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcian blue stain</td>
			<td>Newcomer supply</td>
			<td>1003A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57Bl6/J mice</td>
			<td>Jackson Laboratories</td>
			<td>664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Decon labs</td>
			<td>2701</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H1758</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematoxylin stain</td>
			<td>Leica</td>
			<td>381562</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LPS</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>L2880</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaHCO3</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S6014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nikon Eclipse Ni-U Microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>2CE-MQVJ-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Periodic Acid</td>
			<td>ACROS</td>
			<td>H5106</td>
			<td>CAS# 10450-59-9</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNAlater</td>
			<td>Thermofisher</td>
			<td>Am7021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Schiff&#39;s reagent</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S5133</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Secor Imager 2400</td>
			<td>Meso Scale Discovery (MSD)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>V-Plex Assay</td>
			<td>Meso Scale Discovery (MSD)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylene</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>534056</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a murine model of fetal exposure to maternal inflammation to study the effects of acute chorioamnionitis on newborn intestinal development

Chorioamnionitis er en almindelig foregribelse af præmature fødsel og er forbundet med mange af de sygeligheder af prematurity, herunder nekrotiserende enterocolitis (NEC). Der er dog endnu ikke fundet en mekanistisk forbindelse mellem disse to betingelser. Vi har vedtaget en murin model af chorioamnionitis involverer lipopolysaccharid (LPS)-induceret foster eksponering for moderens inflammation (FEMI). Denne model af FEMI fremkalder en steril moderlig, placental og føtal inflammatorisk kaskade, som også er til stede i mange tilfælde af klinisk chorioamnionitis. Selv om der findes modeller, der udnytter levende bakterier og mere præcist efterligner patofysiologien af en stigende infektion, der resulterer i chorioamnionitis, kan disse metoder forårsage indirekte virkninger på udviklingen af den umodne tarmkanal og det tilknyttede udviklende mikrobiom. Ved hjælp af denne protokol har vi vist, at LPS-induceret FEMI resulterer i en dosisafhængig stigning i graviditetstab og præmature fødsel samt forstyrrelse af normal tarmudvikling hos afkom. Desuden har vi vist, at FEMI øger tarmskade og serumcytokiner hos afkom betydeligt, samtidig med at de reducerer bæger- og Paneth-celler, som begge giver en første linje med medfødt immunitet mod tarmbetændelse. Selv om en lignende model af LPS-induceret FEMI er blevet brugt til at modellere sammenhængen mellem chorioamnionitis og efterfølgende abnormiteter i centralnervesystemet, så vidt vi ved, denne protokol er den første til at forsøge at belyse en mekanistisk sammenhæng mellem chorioamnionitis og senere forstyrrelser i tarm udvikling som en potentiel forbindelse mellem chorioamnionitis og NEC.

Udsættelse for FEMI på fosterdag 15 fører til tab af graviditet, der er afhængig af dosis, og en dosisafhængig for tidlig fødsel (figur 1)42. Til forsøgene valgte vi at bruge en LPS-dosis på 100 μg/kg for at minimere graviditetstab og prematurity (50% tab mellem både prematurity og intrauterin fostergang), mens vi udsatte fostrene for en betydelig inflammatorisk fornærmelse.
Ved hjælp af denne tilgang undersøgte vi næste femi'...

Watch this Scientific Journal Video about A Murine Model of Fetal Exposure to Maternal Inflammation to Study the Effects of Acute Chorioamnionitis on Newborn Intestinal Development at JoVE.com

A Murine Model of Fetal Exposure to Maternal Inflammation to Study the Effects of Acute Chorioamnionitis on Newborn Intestinal Development

Vi udviklede en model af chorioamnionitis at simulere fostereksponering for moderens inflammation (FEMI) uden komplikationer af levende organismer til at undersøge virkningerne af FEMI på udviklingen af afkom tarmkanalen. Dette giver mulighed for undersøgelse af mekanistiske årsager til udvikling af tarmskade efter chorioamnionitis.

En Murine Model af fostereksponering for mødrebetændelse for at studere virkningerne af akut chorioamnionitis på nyfødte tarm udvikling

Chorioamnionitis is a common precipitant of preterm birth and is associated with many of the morbidities of prematurity, including necrotizing ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Orthotopic Aortic Transplantation: A Rat Model to Study the Development of Chronic Vasculopathy

Research models of chronic rejection are essential to investigate pathobiological and pathophysiological processes during the development of transplant ...

Assessing Teratogenic Changes in a Zebrafish Model of Fetal Alcohol Exposure

Evaluering Teratogene Ændringer i en Zebrafisk Model af Føtalt Alkohol Eksponering

Fetal alcohol syndrome (FAS) is a severe manifestation of embryonic exposure to ethanol. It presents with characteristic defects to the face and organs, ...

Fetal Echocardiography and Pulsed-wave Doppler Ultrasound in a Rabbit Model of Intrauterine Growth Restriction

Føtal Ekkokardiografi og Pulserende-bølge Doppler Ultrasound i en kanin Model of Intrauterin vækst Begrænsning

Fetal intrauterine growth restriction (IUGR) results in abnormal cardiac function that is apparent antenatally due to advances in fetoplacental Doppler ...

Murine Corneal Transplantation: A Model to Study the Most Common Form of Solid Organ Transplantation

Murin hornhindetransplantation: en model til at studere den mest almindelige form for organtransplantation

Corneal transplantation is the most common form of organ transplantation in the United States with between 45,000 and 55,000 procedures performed each ...

A Murine Model of Irreversible and Reversible Unilateral Ureteric Obstruction

En murin model af Irreversible og reversibel Ensidig ureteric Obstruktion

Obstruction of the kidney may affect native or transplanted kidneys and results in kidney injury and scarring. Presented here is a model of obstructive ...

Dry Powder and Nebulized Aerosol Inhalation of Pharmaceuticals Delivered to Mice Using a Nose-only Exposure System

Tørt pulver og forstøvet Aerosol Indånding af Pharmaceuticals tildelt til mus Ved hjælp af en næse-only Exposure System

Obstructive respiratory diseases like asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are currently treated by inhaled anti-inflammatory and ...

A Primary Human Trophoblast Model to Study the Effect of Inflammation Associated with Maternal Obesity on Regulation of Autophagy in the Placenta

En primær menneskelige trofoblast Model til at studere effekten af Inflammation forbundet med maternel fedme på regulering af Autophagy i moderkagen

Maternal obesity is associated with an increased risk of adverse perinatal outcomes that are likely mediated by compromised placental function that can be ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Isometrisk kontraktilitet måling af musen mesenterica arterie ved hjælp af Wire blodkar

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Design and Development of a Model to Study the Effect of Supplemental Oxygen on the Cystic Fibrosis Airway Microbiome

Design og udvikling af en model til at studere effekten af supplerende ilt på cystisk fibrose Luftvejene Mikrobiom

Airway microbial communities are thought to play an important role in the progression of cystic fibrosis (CF) and other chronic pulmonary diseases. ...

Standardized Tuina Manipulation for Knee Osteoarthritis in Rats

Tuina Manipulation to Reduce Inflammation and Cartilage Loss in Knee Osteoarthritis Rats

Understanding the Mechanism of Tuina Manipulation in Rats (Video) | JoVE

Tuina manipulation for at reducere betændelse og brusk tab i knæ slidgigt rotter

Clinical trials suggest that Tuina manipulation is effective in treating knee osteoarthritis (KOA), while further studies are required to discover its ...