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

Detta arbete stöddes delvis genom National Institutes of Health (DK097335 & T32AI007260) och University of Iowa Stead Family Department of Pediatrics.

Alla djurförsök godkändes av University of Iowa Institutional Animal Care and Use Committee (Protocol #8041401). Alla djur inrymdes i ett association för bedömning och ackreditering av laboratoriedjurvård (AALAC) godkänt vivarium vid University of Iowa. Alla möss var vilda typ stam C57Bl/6J.
1. Etablering av FEMI hos dräktiga möss
<ol><li>LPS-förberedelse<ol>
<li>Använd LPS som härrör från Escherichia coli O55:B5 (stamkoncentration 2 mg/ml).</li>
		<li>Späd LPS-stamk...

Chorioamnionitis påverkar 2\u20124% av löptiden och 25\u201230% av prematur leveranser8,9. Effekten av chorioamnionitis kan dock förlänga lång efter födseln eftersom det har visat sig ha betydande effekter på fostret och nyfödda10,11,12,13,14,15,<su...

De chorionic membranen spelar en integrerad roll i däggdjur graviditet. De inkluderar chorion och amnion, som tjänar flera funktioner. De omger och skyddar fostret, underlättar parakrina signalering mellan moderns och fostretsfack 1, och skapar lokala återkopplingsöglor i de korrioniska membranen, som kan vara involverade i att initiera förlossning1. Nuvarande förståelse av membranen indikerar att amnion ger strukturell barriärfunktion, och chorion ger en immunologisk buffert främst för att skydda det utvecklande fostret från moderns immunsystem2. Inflammation i dessa membran är känd som chorioamnionitis. Historiskt gjordes diagnos av kliniska chorioamnionitis efter förekomsten av moderns feber plus en eller flera fetala eller moderns kliniska resultat3,4. Men även om denna definition är kliniskt användbar, dess brist på precision har gjort chorioamnionitis forskning utmanande. I ett försök att klargöra diagnosen definierade eunice Kennedy Shriver National Institute for Child Health and Human Development chorioamnionitis som intrauterin inflammation eller infektion, eller båda (trippel I)3. Detta klargörande är viktigt eftersom medan mikrobiell inducerad infektion är en viktig orsak till livmoder/fosterhinneinflammation, förekommer det mindre vanligt än steril livmoder/fosterhinnan inflammation5,6,7. Sammantaget är chorioamnionitis fortfarande ett betydande folkhälsoproblem, som det ses i 2\u20124% av termleveranserna och 25\u201230% av prematurleveranserna8,9.
Chorioamnionitis kan ha betydande effekter på fostret och hos. Det har dokumenterats väl i litteraturen att chorioamnionitis är associerad med ökad risk för många av sjukligheterna av mödraskap, inklusive bronchopulmonary dysplasi10,cerebral vit frågaskada 11,intraventricular blödning12,retinopati av prematuritet13, och både misstänkt och bekräftade tidigt insjukna neonatal sepsis14,15. Eftersom vi är intresserade av skade- och reparationsmekanismer i det omogna tarmkanalen är det viktigt att notera att chorioamnionitis också är förknippad med senare utveckling av nekrotiserande enterokolit (NEC)15,16. NEC är en förödande gastrointestinal sjukdom hos prematura spädbarn som resulterar i ett dysreglerat värdsvar på inflammation och efterföljande tarmnekros17. Varje år drabbar NEC över 4000 spädbarn i USA, och upp till en tredjedel av dessa spädbarn dör av sjukdomen18. Patogenesen vid NEC innebär sannolikt en kombination av tarmomognad, dysregulering av det omogna immunsystemet, tarminflammation och bakteriellflyttning 19, vilket kulminerar i en slutlig gemensam väg för tarmnekros. Viktigt är att uppkomsten av NEC ofta inträffar veckor efter födseln och potentiell exponering för chorioamnionitis, vilket gör den mekanistiska länken mellan chorioamnionitis och efterföljande utveckling av NEC oklart20. En potentiell mekanism genom vilken chorioamnionitis kan bidra till pathophysiology av NEC är genom uppreglering av moderns immunsystem, därefter producerar en stark fetala inflammatoriska svar som kan störa normala fetala utvecklingsmönster21,22,23.
Flera däggdjursmodeller av chorioamnionitis finns hos gnagare och får24,25,26,27,28,29,30,31,32. Det finns dock få data om utvecklingen av tarmkanalen efter den första nyfödda perioden efter chorioamnionitis-inducerad fetala exponering för moderns inflammation (FEMI). För att utforska förhållandet mellan FEMI och efterföljande utveckling av skada i det omogna tarmkanalen har vi anpassat lipopolysackarid (LPS)-inducerad FEMI-modell. Lipopolysackarider är en viktig komponent i den extracellulära ytan på gramnegativa bakterier och är ett potent stimulerande medel för det medfödda immunsystemet hos flera eukaryota arter, inklusive människor33. Moderns LPS injektion resulterar i en steril inflammatorisk kaskad utan förvirrande effekter av levande bakterier, och det är en väletablerad modell för induktion av prematur födsel34, liksom en modell av akut chorioamnionitis och fetala inflammatoriska svar syndrom (FIRS), som är den allvarligaste formen av chorioamnionitis24,35. Det har också visat sig inducera både cerebral vit och grå materia skada i en får modell36 och en murin modell37,38,39,40. Men till vår kunskap är vi de första att använda denna modell av chorioamnionitis och FEMI för att undersöka dess effekter på utvecklingen av mag-tarmkanalen tidigare födseln, liksom att undersöka en möjlig mekanistisk länk mellan chorioamnionitis och senare utveckling av 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 är en vanlig fällning av prematur födsel och är associerad med många av sjukligheterna av prematurity, inklusive necrotizing enterocolitis (NEC). En mekanistisk koppling mellan dessa två villkor återstår dock att upptäcka. Vi har antagit en murin modell av chorioamnionitis omfattar lipopolysackarid (LPS)-inducerad fetala exponering för moderns inflammation (FEMI). Denna modell av FEMI inducerar en steril moderns, placenta och fetala inflammatoriska kaskad, som också finns i många fall av klinisk chorioamnionitis. Även om modeller finns som använder levande bakterier och mer exakt efterliknar patofysiologin hos en stigande infektion som resulterar i chorioamnionitis, kan dessa metoder orsaka indirekta effekter på utvecklingen av det omogna tarmkanalen och det tillhörande utvecklande mikrobiomet. Med hjälp av detta protokoll har vi visat att LPS-inducerad FEMI resulterar i en dosberoende ökning av graviditetsförlust och prematur födsel, samt störningar av normal tarmutveckling hos avkommor. Vidare har vi visat att FEMI avsevärt ökar tarmskada och serumcytokiner hos avkommor, samtidigt som bägare och Paneth-celler minskar, som båda ger en första rad av medfödd immunitet mot tarminflammation. Även om en liknande modell av LPS-inducerad FEMI har använts för att modellera associeringen mellan chorioamnionitis och efterföljande avvikelser i centrala nervsystemet, till vår kunskap, är detta protokoll den första att försöka klargöra en mekanistisk länk mellan chorioamnionitis och senare störningar i tarmutveckling som en potentiell länk mellan chorioamnionitis och NEC.

Exponering för FEMI på embryonal dag 15 leder till en dosberoende förlust av graviditet och en dosberoende frekvens av prematurt arbete (figur 1)42. För experimenten valde vi att använda en LPS-dos på 100 μg/kg för att minimera graviditetsförlust och prematuritet (50% förlust mellan både prematuritet och intrauterin fosteravgång) samtidigt som fostret utsattes för en betydande inflammatorisk förolämpning.
Med hjälp av detta ...

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 utvecklade en modell av chorioamnionitis för att simulera fetala exponering för moderns inflammation (FEMI) utan komplikationer av levande organismer för att undersöka effekterna av FEMI på utvecklingen av avkommans tarmkanalen. Detta möjliggör studier av mekanistiska orsaker till utveckling av tarmskada efter chorioamnionitis.

En murinmodell av fosterexponering för moderns inflammation för att studera effekterna av akut chorioamnionitis på nyfödda tarmutveckling

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

Orthotopic Aorta Transplantation: En Rat modell för att studera utvecklingen av kronisk vaskulopati

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

Bedömning Teratogena Förändringar i ett Zebrafish modell av Fetal Alcohol Exponering

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

Fetal ekokardiografi och pulserande våg Doppler Ultrasound in en kanin Modell av intrauterin tillväxthämning

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

Murina hornhinnetransplantation: En modell för att studera vanligaste formen av 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 mus modell av Irreversible och Vändbar 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

Pulver och nebuliserad Aerosol Inandning av läkemedel levereras till möss med användning av en näsa endast Exponeringssystem

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 primär mänsklig trofoblaster modell för att studera effekten av Inflammation i samband med moderns fetma på reglering av autofagi i moderkakan

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 mätning av mus mesenterica artär med Wire Myography

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 och utveckling av en modell för att studera effekten av extra syre på cystisk fibros luftvägsmikrobiomet

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 för att minska inflammation och broskförlust hos knä artros råttor

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