Name: therapeutic evaluation of fecal microbiota transplantation in an interleukin 10-deficient mouse model
Uploaded: 2022-04-06T13:10:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Therapeutic Evaluation of Fecal Microbiota Transplantation in an Interleukin 10-Deficient Mouse Model at JoVE.com

Dette arbejde blev delvist støttet af tilskud fra National Institutes of Health (R01 HL152683 og R21 AI126097 til Q. Li) og af American Heart Association Grant-in-Aid 17GRNT33460395 (til Q. Li) (heart.org).

Alle procedurer udført på dyr blev godkendt af Institutional Animal Care and Use Committee ved University of Texas Medical Branch i Galveston (protokol # 1512071A).
1. Indsamling af friske fækale pellets
<ol><li>Forbered sterile papirhåndklæder, stump-ende tang og 50 ml koniske rør.<ol><li>Læg nogle papirhåndklæder og tang i separate autoklaveposer og autoklave dem ved 180 °C i tør varme i 30 min. Brug også sterile koniske rør. Vej de koniske rør og skriv deres...

<ol>
	<li>D'Argenio, V., Salvatore, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+the+gut+microbiome+in+the+healthy+adult+status.">The role of the gut microbiome in the healthy adult status.</a> Clinica Chimica Acta. 451, 97-102 (2015).</li><li>Baquero, F., Nombela, 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+microbiome+as+a+human+organ.">The microbiome as a human organ.</a> Clinical Microbiology and Infection. 18, 2-4 (2012).</li><li>Hawrelak, J. A., Myers, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+causes+of+intestinal+dysbiosis:+a+review.">The causes of intestinal dysbiosis: a review.</a> Alternative Medcine Review. 9 (2), 180-197 (2004).</li><li>Carding, S., Verbeke, K., Vipond, D. T., Corfe, B. M., Owen, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dysbiosis+of+the+gut+microbiota+in+disease.">Dysbiosis of the gut microbiota in disease.</a> Microbial Ecology in Health and Disease. 26 (1), 26191 (2015).</li><li>Ma, H. Q., Yu, T. T., Zhao, X. J., Zhang, Y., Zhang, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fecal+microbial+dysbiosis+in+Chinese+patients+with+inflammatory+bowel+disease.">Fecal microbial dysbiosis in Chinese patients with inflammatory bowel disease.</a> World Journal of Gastroenterology. 24 (13), 1464-1477 (2018).</li><li>Chu, 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=Specific+changes+of+enteric+mycobiota+and+virome+in+inflammatory+bowel+disease.">Specific changes of enteric mycobiota and virome in inflammatory bowel disease.</a> Journal of Digestive Diseases. 19 (1), 2-7 (2018).</li><li>Manichanh, C., Borruel, N., Casellas, F., Guarner, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+gut+microbiota+in+IBD.">The gut microbiota in IBD.</a> Nature reviews Gastroenterology and Hepatology. 9 (10), 599-608 (2012).</li><li>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=Inflammatory+bowel+disease.">Inflammatory bowel disease.</a> The New England Journal of Medicine. 347 (6), 417-429 (2002).</li><li>Tamboli, C. P., Neut, C., Desreumaux, P., Colombel, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dysbiosis+in+inflammatory+bowel+disease.">Dysbiosis in inflammatory bowel disease.</a> Gut. 53 (1), 1-4 (2004).</li><li>Shi, Y. C., Yang, Y. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fecal+microbiota+transplantation:+Current+status+and+challenges+in+China.">Fecal microbiota transplantation: Current status and challenges in China.</a> JGH Open: An Open Access Journal of Gastroenterology and Hepatology. 2 (4), 114-116 (2018).</li><li>Markley, J. C., Carson, R. P., Holzer, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pseudomembranous+enterocolitis:+A+clinico+pathologic+study+of+fourteen+cases+with+a+common+etiologic+factor.">Pseudomembranous enterocolitis: A clinico pathologic study of fourteen cases with a common etiologic factor.</a> AMA Archives of Surgery. 77 (3), 452-461 (1958).</li><li>Wilcox, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clostridium+difficile+infection+and+pseudomembranous+colitis.">Clostridium difficile infection and pseudomembranous colitis.</a> Best Practice and Research Clinical Gastroenterology. 17 (3), 475-493 (2003).</li><li>Kelly, C. R., de Leon, L., Jasutkar, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fecal+microbiota+transplantation+for+relapsing+Clostridium+difficile+infection+in+26+patients:+methodology+and+results.">Fecal microbiota transplantation for relapsing Clostridium difficile infection in 26 patients: methodology and results.</a> Journal of Clinical Gastroenterology. 46 (2), 145-149 (2012).</li><li>Borody, T. J., Warren, E. F., Leis, S., Surace, R., Ashman, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Treatment+of+ulcerative+colitis+using+fecal+bacteriotherapy.">Treatment of ulcerative colitis using fecal bacteriotherapy.</a> Journal of Clinical Gastroenterology. 37 (1), 42-47 (2003).</li><li>Cheng, F., Huang, Z., Wei, W., Li, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fecal+microbiota+transplantation+for+Crohn's+disease:+a+systematic+review+and+meta-analysis.">Fecal microbiota transplantation for Crohn's disease: a systematic review and meta-analysis.</a> Techniques in Coloproctology. 25 (5), 495-504 (2021).</li><li>Scheinin, T., Butler, D. M., Salway, F., Scallon, B., Feldmann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validation+of+the+interleukin-10+knockout+mouse+model+of+colitis:+antitumour+necrosis+factor-antibodies+suppress+the+progression+of+colitis.">Validation of the interleukin-10 knockout mouse model of colitis: antitumour necrosis factor-antibodies suppress the progression of colitis.</a> Clinical and Experimental Immunology. 133 (1), 38-43 (2003).</li><li>Keubler, L. M., Buettner, M., Hager, C., Bleich, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+multihit+model:+Colitis+lessons+from+the+interleukin-10-deficient+mouse.">A multihit model: Colitis lessons from the interleukin-10-deficient mouse.</a> Inflammatory Bowel Diseases. 21 (8), 1967-1975 (2015).</li><li>Kiesler, P., Fuss, I. J., Strober, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+models+of+inflammatory+bowel+diseases.">Experimental models of inflammatory bowel diseases.</a> Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology. 1 (2), 154-170 (2015).</li><li>Sikka, G., 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=Interleukin+10+knockout+frail+mice+develop+cardiac+and+vascular+dysfunction+with+increased+age.">Interleukin 10 knockout frail mice develop cardiac and vascular dysfunction with increased age.</a> Experimental Gerontology. 48 (2), 128-135 (2013).</li><li>Fecal microbiota transplantation-standardization study group. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanjing+consensus+on+methodology+of+washed+microbiota+transplantation.">Nanjing consensus on methodology of washed microbiota transplantation.</a> Chinese Medical Journal (Engl). 133 (19), 2330-2332 (2020).</li><li>Kodani, T., 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=Flexible+colonoscopy+in+mice+to+evaluate+the+severity+of+colitis+and+colorectal+tumors+using+a+validated+endoscopic+scoring+system).">Flexible colonoscopy in mice to evaluate the severity of colitis and colorectal tumors using a validated endoscopic scoring system).</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (80), e50843 (2013).</li><li>Cheng, H. -. W., 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=Assessment+of+right+ventricular+structure+and+function+in+mouse+model+of+pulmonary+artery+constriction+by+transthoracic+echocardiography.">Assessment of right ventricular structure and function in mouse model of pulmonary artery constriction by transthoracic echocardiography.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (84), e51041 (2014).</li><li>Tang, 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=Chronic+colitis+upregulates+microRNAs+suppressing+brain-derived+neurotrophic+factor+in+the+adult+heart.">Chronic colitis upregulates microRNAs suppressing brain-derived neurotrophic factor in the adult heart.</a> PLoS One. 16 (9), 0257280 (2021).</li><li>Orner, G. 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=Suppression+of+tumorigenesis+in+the+Apc(min)+mouse:+down-regulation+of+beta-catenin+signaling+by+a+combination+of+tea+plus+sulindac.">Suppression of tumorigenesis in the Apc(min) mouse: down-regulation of beta-catenin signaling by a combination of tea plus sulindac.</a> Carcinogenesis. 24 (2), 263-267 (2003).</li><li>Kline, K. T., 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=Neonatal+injury+increases+gut+permeability+by+epigenetically+suppressing+E-Cadherin+in+adulthood.">Neonatal injury increases gut permeability by epigenetically suppressing E-Cadherin in adulthood.</a> The Journal of Immunology. 204 (4), 980-989 (2020).</li><li>DeGruttola, A. K., Low, D., Mizoguchi, A., Mizoguchi, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+understanding+of+dysbiosis+in+disease+in+human+and+animal+models.">Current understanding of dysbiosis in disease in human and animal models.</a> Inflammatory Bowel Diseases. 22 (5), 1137-1150 (2016).</li><li>Chevalier, G., 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=Effect+of+gut+microbiota+on+depressive-like+behaviors+in+mice+is+mediated+by+the+endocannabinoid+system.">Effect of gut microbiota on depressive-like behaviors in mice is mediated by the endocannabinoid system.</a> Nature Communications. 11 (1), 6363 (2020).</li><li>Kao, 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=Effect+of+oral+capsule-+vs+colonoscopy-delivered+fecal+microbiota+transplantation+on+recurrent+clostridium+difficile+infection:+A+randomized+clinical+trial.">Effect of oral capsule- vs colonoscopy-delivered fecal microbiota transplantation on recurrent clostridium difficile infection: A randomized clinical trial.</a> JAMA. 318 (20), 1985-1993 (2017).</li><li>Cammarota, G., 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=International+consensus+conference+on+stool+banking+for+faecal+microbiota+transplantation+in+clinical+practice.">International consensus conference on stool banking for faecal microbiota transplantation in clinical practice.</a> Gut. 68 (12), 2111-2121 (2019).</li><li>Vemuri, R., 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+microgenderome+revealed:+sex+differences+in+bidirectional+interactions+between+the+microbiota,+hormones,+immunity+and+disease+susceptibility.">The microgenderome revealed: sex differences in bidirectional interactions between the microbiota, hormones, immunity and disease susceptibility.</a> Seminar Immunopathology. 41 (2), 265-275 (2019).</li><li>Wilkinson, N. M., Chen, H. -. C., Lechner, M. G., Su, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sex+differences+in+immunity.">Sex differences in immunity.</a> Annual Review of Immunology. , (2022).</li><li>Lee, C. H., 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=Frozen+vs+fresh+fecal+microbiota+transplantation+and+clinical+resolution+of+diarrhea+in+patients+with+recurrent+clostridium+difficile+infection:+A+randomized+clinical+trial.">Frozen vs fresh fecal microbiota transplantation and clinical resolution of diarrhea in patients with recurrent clostridium difficile infection: A randomized clinical trial.</a> JAMA. 315 (2), 142-149 (2016).</li><li>Hamilton, M. J., Weingarden, A. R., Sadowsky, M. J., Khoruts, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standardized+frozen+preparation+for+transplantation+of+fecal+microbiota+for+recurrent+clostridium+difficile+infection.">Standardized frozen preparation for transplantation of fecal microbiota for recurrent clostridium difficile infection.</a> American Journal of Gastroenterology. 107 (5), 761-767 (2012).</li><li>Tang, G., Yin, W., Liu, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+frozen+fecal+microbiota+transplantation+as+effective+as+fresh+fecal+microbiota+transplantation+in+patients+with+recurrent+or+refractory+Clostridium+difficile+infection:+A+meta-analysis.">Is frozen fecal microbiota transplantation as effective as fresh fecal microbiota transplantation in patients with recurrent or refractory Clostridium difficile infection: A meta-analysis.</a> Diagnostic Microbiology and Infectious Disease. 88 (4), 322-329 (2017).</li><li>Cui, B., 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=Fecal+microbiota+transplantation+through+mid-gut+for+refractory+Crohn's+disease:+safety,+feasibility,+and+efficacy+trial+results.">Fecal microbiota transplantation through mid-gut for refractory Crohn's disease: safety, feasibility, and efficacy trial results.</a> Journal of Gastroenterology and Hepatology. 30 (1), 51-58 (2015).</li><li>Li, 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=Timing+for+the+second+fecal+microbiota+transplantation+to+maintain+the+long-term+benefit+from+the+first+treatment+for+Crohn's+disease.">Timing for the second fecal microbiota transplantation to maintain the long-term benefit from the first treatment for Crohn's disease.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. 103 (1), 349-360 (2019).</li><li>Moayyedi, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Update+on+fecal+microbiota+transplantation+in+patients+with+inflammatory+bowel+disease.">Update on fecal microbiota transplantation in patients with inflammatory bowel disease.</a> Gastroenterology and Hepatology. 14 (5), 319 (2018).</li><li>Saha, S., Mara, K., Pardi, D. S., Khanna, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+safety+of+fecal+microbiota+transplantation+for+recurrent+clostridioides+difficile+infection.">Long-term safety of fecal microbiota transplantation for recurrent clostridioides difficile infection.</a> Gastroenterology. 160 (6), 1961-1969 (2021).</li><li>Perler, B. K., 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=Long-term+efficacy+and+safety+of+fecal+microbiota+transplantation+for+treatment+of+recurrent+clostridioides+difficile+infection.">Long-term efficacy and safety of fecal microbiota transplantation for treatment of recurrent clostridioides difficile infection.</a> Journal of Clinical Gastroenterology. 54 (8), 701-706 (2020).</li><li>Safety alert regarding use of fecal microbiota for transplantation and risk of serious adverse events likely due to transmission of pathogenic organisms. FDA Available from: <a target="_blank" href="https://www.fda.gov/vaccines-blood-biologics/safety-availability-biologics/safety-alert-regarding-use-fecal-microbiota-tramsplantation-and-risk-serious-adverse-events-likely">https://www.fda.gov/vaccines-blood-biologics/safety-availability-biologics/safety-alert-regarding-use-fecal-microbiota-tramsplantation-and-risk-serious-adverse-events-likely</a> (2020)</li></ol>

Som en innovativ undersøgelsesbehandling er FMT blevet et varmt emne i behandlingen af forskellige lidelser i de senere år, da dysbiose af den kommensale mikrobiota er impliceret i patogenesen af flere menneskelige sygdomme, herunder IBD, fedme, diabetes mellitus, autisme, hjertesygdomme og kræft26. Selvom mekanismen ikke er bestemt, menes det, at FMT virker ved at opbygge en ny biologisk flora og forhindre tab af resterende bakterier. Den metode, der præsenteres heri, vedtog oral sonde som le...

Det menneskelige intestinale mikroøkosystem er ekstremt komplekst, med mere end 1000 arter af bakterier i tarmen hos en sund person1. Tarmfloraen er involveret i at opretholde tarmens og immunresponsets normale fysiologiske funktioner og har et uadskilleligt forhold til menneskekroppen. Akkumulerende beviser tyder på, at tarmmikrobiomet udgør det sidste menneskelige organ, som er en del af menneskekroppen, ikke kun en gruppe parasitter2. Et 'sundt' symbiotisk forhold mellem tarmmikrobiotaen, deres metabolitter og værtsimmunsystemet, der blev etableret tidligt i livet, er afgørende for at opretholde tarmhomeostase. I nogle unormale tilstande som kronisk betændelse forstyrrer ændringer i kroppens indre og ydre miljø alvorligt tarmhomeostasen, hvilket resulterer i en vedvarende ubalance i tarmens mikrobielle samfund, kaldet dysbiose3. Faktisk kan eksponering for flere miljøfaktorer, herunder kost, medicin og patogener, føre til ændringer i mikrobiotaen.
Dysbiose er forbundet med patogenesen af en række tarmsygdomme, såsom inflammatorisk tarmsygdom (IBD), irritabel tarmsyndrom (IBS) og pseudomembranøs enteritis samt en voksende liste over ekstra-tarmlidelser, herunder hjerte-kar-sygdomme, fedme og allergi4. Mikrobiotaprofilering afslørede, at patienter med IBD har et dramatisk fald i bakteriel mangfoldighed samt markante ændringer i populationerne af nogle specifikke bakteriestammer 5,6. Disse undersøgelser viste mindre Lachnospiraceae og Bacteroidetes, men flere Proteobacteria og Actinobacteria hos IBD-patienter. Det antages, at patogenesen af IBD er relateret til forskellige patogene faktorer, herunder unormal tarmflora, dysreguleret immunrespons, miljømæssige udfordringer og genetiske varianter7. Rigelige beviser tyder på, at tarmbakterier spiller en rolle i initierings- og påføringsfaserne af IBD8,9, hvilket indikerer, at korrigering af tarmdysbiose kan repræsentere en ny tilgang til behandling og / eller vedligeholdelsesbehandling af IBD.
Prototypen af fækal mikrobiotatransplantation (FMT) begyndte i det gamle Kina10. I 1958 behandlede Dr. Eiseman og hans kolleger med succes fire tilfælde af alvorlig pseudomembranøs enteritis med fækalt stof fra raske donorer via enema og åbnede et nyt kapitel i moderne vestlig medicin ved hjælp af menneskelig afføring til behandling af menneskelige sygdomme11. Clostridium difficile infektion (CDI) har vist sig at være hovedårsagen til pseudomembranøs enteritis12 , og FMT er yderst effektiv til behandling af CDI. I de sidste otte år er FMT blevet en standardbehandling til behandling af tilbagevendende CDI13, hvilket har givet anledning til yderligere undersøgelser, der undersøger FMT's rolle i andre lidelser, såsom IBD. I løbet af de sidste tyve år har adskillige caserapporter og kohortestudier dokumenteret brugen af FMT hos patienter med IBD14. En metaanalyse, herunder 12 forsøg, viste, at 62% af patienterne med Crohns sygdom (CD) opnåede klinisk remission efter FMT, og 69% af CD-patienterne havde klinisk respons15. På trods af disse opmuntrende resultater er FMT's rolle i håndteringen af IBD fortsat usikker, og de mekanismer, hvormed FMT forbedrer tarmbetændelse, er dårligt forstået. Yderligere undersøgelser er nødvendige, før FMT kan tilslutte sig det nuværende armamentarium af behandlingsmuligheder for IBD i klinikkerne.
I denne protokol anvendte vi FMT på IL-10-/- mus, som udvikler colitis spontant efter fravænning og har fungeret som en guldstandard for at afspejle den multifaktorielle karakter af IBD16,17,18. IL-10−/− mus er i vid udstrækning blevet brugt til at dissekere IBD-ætiologi, fordi de præsenterer lignende molekylære og histologiske træk som IBD-patienter, og ligesom patienter kan sygdommen forbedres med anti-TNFα-terapi16. Aldrende IL10−/− mus (>9 måneder) har en øget hjertestørrelse og nedsat hjertefunktion sammenlignet med aldersmatchede vildtypemus19, hvilket gør det til en fremragende model til undersøgelse af colitis-inducerede hjertesygdomme. Imidlertid kan andre murinmodeller af colitis, såsom dextrannatriumsulfatmodellen og T-celleinduceret colitis-model, også anvendes. Vi administrerede fækal suspension via oral sonde, vist sig at være en effektiv og bedre rute end enema hos mennesker20.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>BD Syringe, 1 mL</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-829-10F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blunt end forceps</td>
			<td>Knipex</td>
			<td>926443</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brain natriuretic peptide EIA kit</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>RAB0386</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57BL/6J mice</td>
			<td>Jackson Lab</td>
			<td>000664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5415R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conical tubes</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>339650</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved feeding Needles</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>FNC-20-1.5-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GLH-115 homogenizer</td>
			<td>Omni International</td>
			<td>GLH-115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerol</td>
			<td>MilliporeSigma</td>
			<td>G5516</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IL-10 knockout mice</td>
			<td>Jackson Lab</td>
			<td>004366</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Piramal Critical care</td>
			<td>NDC66794-017-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USP normal saline</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>6280</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vaporizer</td>
			<td>Euthanex Corp.</td>
			<td>EZ-108SA</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

therapeutic evaluation of fecal microbiota transplantation in an interleukin 10-deficient mouse model

Med udviklingen af mikroøkologi i de senere år har forholdet mellem tarmbakterier og inflammatorisk tarmsygdom (IBD) tiltrukket sig stor opmærksomhed. Akkumulerende beviser tyder på, at dysbiotisk mikrobiota spiller en aktiv rolle i at udløse eller forværre den inflammatoriske proces i IBD, og at fækal mikrobiotatransplantation (FMT) er en attraktiv terapeutisk strategi, da overførsel af en sund mikrobiota til IBD-patient kunne genoprette den passende værtsmikrobiotakommunikation. De molekylære mekanismer er imidlertid uklare, og effektiviteten af FMT har ikke været særlig veletableret. Der er således behov for yderligere undersøgelser i dyremodeller af IBD. I denne metode anvendte vi FMT fra vildtype C57BL/6J mus til IL-10 mangelfulde mus, en meget anvendt musemodel af colitis. Undersøgelsen uddyber indsamling af fækale pellets fra donormusene, fremstilling af fækal opløsning / suspension, administration af fækalopløsningen og overvågning af sygdommen. Vi fandt ud af, at FMT signifikant afbødede hjerteforringelsen hos IL-10 knockout-mus, hvilket understregede dets terapeutiske potentiale for IBD-styring.

Vi udførte sund donor FMT 3 gange (en gang om måneden i 3 måneder) på 2 måneder gamle C57BL / 6J vildtype (WT) og IL-10 knockout mus. Aldersmatchede C57BL/6J-mus (aldersforskellen skal være <2 måneder) fungerede som fækale donorer, og der blev brugt friske fækale pellets hver gang. VVM-analyser afslørede, at BNP var markant forhøjet i plasmaet hos IL-10-mangelmus, og at sund donor-FMT signifikant afbødede stigningen i BNP-niveauer (figur 1A, n = 5, p < 0,05). Ekkokardiog...

Watch this Scientific Journal Video about Therapeutic Evaluation of Fecal Microbiota Transplantation in an Interleukin 10-Deficient Mouse Model at JoVE.com

Therapeutic Evaluation of Fecal Microbiota Transplantation in an Interleukin 10-Deficient Mouse Model

Samspillet mellem genetisk modtagelighed, slimhindeimmunitet og intestinalt mikroøkologisk miljø er involveret i patogenesen af inflammatorisk tarmsygdom (IBD). I denne undersøgelse anvendte vi fækal mikrobiotatransplantation til IL-10-mangelfulde mus og undersøgte dens indvirkning på tyktarmsbetændelse og hjertefunktion.

Terapeutisk evaluering af fækal mikrobiotatransplantation i en Interleukin 10-mangelfuld musemodel

With the development of microecology in recent years, the relationship between intestinal bacteria and inflammatory bowel disease (IBD) has attracted ...

Tre kliniske eksperimenter antydede, at fækal mikrobiotatransplantation bærer det terapeutiske potentiale for en række menneskelige sygdomme. Yderligere mekanistiske undersøgelser vil hjælpe med at bringe FMT fra bænk til seng. Denne metode vedtager oral sonde til leveringsruten, hvilket muliggør mere præcis volumenlevering og hurtig absorption.Det kræver kun moderate tekniske færdigheder. Demonstration af proceduren vil være Xioying Zhong, en seniorforsker fra vores laboratorium. Begynd med at forberede sterile papirhåndklæder, stump endetang og 50 ml koniske rør.Læg nogle papirhåndklæder og tang i separate autoklaveposer og autoklave dem ved 180 grader Celsius i tør varme i 30 minutter. Vej de sterile koniske rør og skriv deres vægt ned på rørene. Tænd for biosikkerhedsskabet i dyrerummet.Tag et autoklaveret rent musebur uden strøelse og læg det i biosikkerhedsskabet. Fjern dækslet og madstativet, og læg dem inde i skabet. Læg nogle sterile papirhåndklæder på bunden af buret, og læg metalstativet tilbage oven på buret.Identificer aldersmatchede fækale donorer, og placer museburet i biosikkerhedsskabet. Åbn buret, og tag forsigtigt en donormus i halen og læg den på metalstativet oven på det rene bur. Placer burdækslet oven på stativet og vent på, at dyret skal afføring.Saml fækale pellets og læg dem i et sterilt 50 ml konisk rør. Træk pillerne efter køn. Vej røret igen og beregn vægten af fækale pellets.Forbered en steril opløsning ved at tilsætte 10% glycerolopløsning til normal saltvand. Tilsæt 10 ml af denne opløsning til det koniske rør for hvert gram fækale pellets. Homogeniser denne blanding ved lav hastighed tre gange i 30 sekunder ved hjælp af en stationær homogenisator inde i en røghætte for at resuspendere afføringen.Filtrer fækalsuspensionen gennem to lag sterilt bomuldsgasbind. Opbevar filtratet midlertidigt i køleskab i op til seks timer, eller pakk det i sterile kryogene hætteglas og opbevar det i en minus 80 graders fryser. Rengør homogenisatoren eller blenderen grundigt efter en standardprocedure.Optø den frosne fækale suspension på is, hvis du bruger frosne prøver. Bland den optøede fækale suspension ved hvirveldannelse. Overfør den friske eller optøende fækale suspension til en milliliter sprøjter.Vej musene og vælg den rigtige kanylestørrelse og maksimale doseringsvolumen. Test gavlenålen ved at måle længden fra spidsen af musens næse til bunden af brystbenet. Fyld sprøjten med 10% glycerol i saltvand eller fækal suspension og fjern luftbobler inde i sprøjten og nålen.Placer et musebur i biosikkerhedsskabet. Fjern plastikburdækslet og lad metalstativet være på plads. Åbn metalstativet med den ene hånd.Tag en mus ved halen og læg den på metalstativet. Hold musen ved halen med den ene hånd og brug tommelfingeren og langfingrene på en anden hånd til at fastholde dyret ved at gribe huden over skuldrene. Forlæng forsigtigt dyrets hoved bagud og hold hovedet på plads med den ene hånd.Placer gavlenålen oven på tungen inde i munden. Gå forsigtigt frem langs den øverste palle, indtil nålen når spiserøret. Før nålen glat i en bevægelse.Når nålen er korrekt placeret og verificeret, skal du langsomt administrere materialet ved at skubbe sprøjten, der er fastgjort til nålen. Efter dosering skal du forsigtigt trække nålen ud. Marker musen og returner den til sit hjemmebur.Overvåg dyret i fem til 10 minutter ved at kigge efter tegn på besværet vejrtrækning eller nød. Overvåg musene igen mellem 12 og 24 timer efter fækal mikrobiotatransplantation. Enzymimmunoassay afslørede, at B-type natriuretisk peptid var markant forhøjet i plasmaet af interleukin 10 mangelfulde mus.En sund donor fækal mikrobiota transplantation signifikant afbødet stigningen i B type natriuretisk peptid niveauer. Ekkokardiografi påviste et signifikant fald i venstre ventrikel udstødningsfraktion i interleukin 10 mangelfulde mus sammenlignet med vildtypemusene. Faldet blev signifikant ophævet ved fækal mikrobiotatransplantation.Disse resultater tyder på, at sund donor fækal mikrobiota transplantation afbødet colitis induceret hjertesvigt. Når du forsøger protokollen, er det vigtigt at vælge den rigtige gavagenål. Fleksible plastfodringsrør kan være et bedre valg for begyndere.Det er også vigtigt at øve dyrehåndtering før gavage.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

An In Vitro Batch-culture Model to Estimate the Effects of Interventional Regimens on Human Fecal Microbiota

En in vitro-batch-kultur model til at estimere virkningerne af interventionelle regimer på human fecal microbiota

The emerging role of the gut microbiome in several human diseases demands a breakthrough of new tools, techniques and technologies. Such improvements are ...

An Immunological Model for Heterotopic Heart and Cardiac Muscle Cell Transplantation in Rats

En immunologisk model for heterotopisk hjerte- og hjertemuskelcelletransplantation hos rotter

Heterotopic heart transplantation in rats has been a commonly used model for diverse immunological studies for more than 50 years. Several modifications ...

Optimization of the Cuff Technique for Murine Heart Transplantation

Optimering af cuffteknikken til Murine hjertetransplantation

Murine cardiac transplantation has been performed for more than 40 years. With advancements in microsurgery, certain new techniques have been used to ...

Experimental Autoimmune Uveitis: An Intraocular Inflammatory Mouse Model

Eksperimentel autoimmun uveitis: En intraokulær inflammatorisk musemodel

Experimental Autoimmune Uveitis (EAU) is driven by immune cells responding to self-antigens. Many features of this non-infectious, intraocular ...

Purification and Expansion of Mouse Invariant Natural Killer T Cells for in vitro and in vivo Studies

Rensning og udvidelse af mus invariant naturlige Killer T-celler til in vitro og in vivo undersøgelser

Invariant Natural Killer T (iNKT) cells are innate-like T Lymphocytes expressing a conserved semi-invariant T cell receptor (TCR) specific for self or ...

Partial Heterotopic Hindlimb Transplantation Model in Rats

Delvis heterotopisk hindlimbtransplantationsmodel hos rotter

Vascularized composite allotransplantations (VCA) represent the most advanced reconstruction option for patients without autologous surgical possibilities ...

An Intestinal Gut Organ Culture System for Analyzing Host-Microbiota Interactions

Et tarminskorgelkultursystem til analyse af værtsmikrobiotainteraktioner

The structure of the gut tissue facilitates close and mutualistic interactions between the host and the gut microbiota. These cross-talks are crucial for ...

Analysis of Fecal Microbiota Dynamics in Lupus-Prone Mice Using a Simple, Cost-Effective DNA Isolation Method

Analyse af fækal mikrobiotadynamik i lupusudsatte mus ved hjælp af en enkel, omkostningseffektiv DNA-isoleringsmetode

Gut microbiota has an important role in educating the immune system. This relationship is extremely important for understanding autoimmune diseases that ...

Evaluation of a Reliable Biomarker in a Cecal Ligation and Puncture-Induced Mouse Model of Sepsis

Evaluering af en pålidelig biomarkør i en cecal ligerings- og punkteringsinduceret musemodel af sepsis

Sepsis is a severe life-threatening and rapidly developing disease that causes millions of deaths annually worldwide. Researchers have made tremendous ...

A Mouse Ear Model for Allergic Contact Dermatitis Evaluation

En museøremodel til evaluering af allergisk kontaktdermatitis

Skin is the human body&#39;s first line of defense and one of the most exposed organs to environmental chemicals. Allergic contact dermatitis (ACD) is a ...