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

עבודה זו נתמכה, בין השאר, על ידי מענקים מהמכונים הלאומיים לבריאות (R01 HL152683 ו- R21 AI126097 ל- Q. Li) ועל ידי מענק סיוע של איגוד הלב האמריקאי 17GRNT33460395 (ל- Q. Li) (heart.org).

כל ההליכים שבוצעו בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של הסניף הרפואי של אוניברסיטת טקסס בגלווסטון (פרוטוקול # 1512071A).
1. אוסף כדורי צואה טריים
<ol><li>הכינו מגבות נייר סטריליות, מלקחיים קהים וצינורות חרוטיים של 50 מ"ל.<ol><li>הניחו כמה מגבות נייר...

<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>

כטיפול ניסיוני חדשני, FMT הפך לנושא חם בטיפול בהפרעות שונות בשנים האחרונות, שכן דיסביוזיס של המיקרוביוטה הקומנסלית מעורב בפתוגנזה של מחלות אנושיות מרובות, כולל IBD, השמנת יתר, סוכרת, אוטיזם, מחלות לב וסרטן26. למרות שהמנגנון לא נקבע, הוא האמין כי FMT עובד על ידי בניית צמחייה ביולוגית ...

המערכת המיקרו-אקולוגית של המעי האנושי מורכבת ביותר, עם יותר מ -1000 מינים של חיידקים במעי של אדם בריא1. פלורת המעיים מעורבת בשמירה על התפקודים הפיזיולוגיים התקינים של המעי והתגובה החיסונית ויש לה מערכת יחסים בלתי נפרדת עם גוף האדם. ראיות מצטברות מצביעות על כך שהמיקרוביום במעיים מהווה את האיבר האנושי האחרון, שהוא חלק מגוף האדם, ולא רק קבוצה של טפילים2. קשר סימביוטי 'בריא' בין המיקרוביוטה של המעיים, המטבוליטים שלהם ומערכת החיסון המארחת שנוצרה בתחילת החיים הוא קריטי לשמירה על הומאוסטזיס במעיים. במצבים חריגים מסוימים, כגון דלקת כרונית, שינויים בסביבה הפנימית והחיצונית של הגוף משבשים באופן חמור את הומאוסטזיס של המעי, וכתוצאה מכך נוצר חוסר איזון מתמשך של הקהילה המיקרוביאלית של המעיים, הנקראת דיסביוזיס3. למעשה, חשיפה לגורמים סביבתיים רבים, כולל תזונה, תרופות ופתוגנים, יכולה להוביל לשינויים במיקרוביוטה.
דיסביוזיס קשורה לפתוגנזה של מגוון מחלות מעיים, כגון מחלות מעי דלקתיות (IBD), תסמונת המעי הרגיז (IBS) ודלקת מעיים מדומה, כמו גם רשימה הולכת וגדלה של הפרעות חוץ-מעיים, כולל מחלות לב וכלי דם, השמנת יתר ואלרגיה4. פרופיל מיקרוביוטה גילה כי לחולים עם IBD יש ירידה דרמטית במגוון החיידקים, כמו גם שינויים ניכרים באוכלוסיות של כמה זני חיידקים ספציפיים 5,6. מחקרים אלה הדגימו פחות Lachnospiraceae ו- Bacteroidetes אלא יותר פרוטאובקטריה ואקטינובקטריה בחולי IBD. הוא האמין כי הפתוגנזה של IBD קשורה לגורמים פתוגניים שונים, כולל פלורת מעיים חריגה, תגובה חיסונית לא מוסדרת, אתגרים סביבתיים, וריאנטים גנטיים7. עדויות רבות מצביעות על כך שחיידקי מעיים ממלאים תפקיד בשלבי ההתחלה והיישום של IBD8,9, מה שמצביע על כך שתיקון דיסביוזיס במעיים עשוי לייצג גישה חדשנית לטיפול ו/או טיפול תחזוקה של IBD.
אב הטיפוס של השתלת מיקרוביוטה צואתית (FMT) החל בסין העתיקה10. בשנת 1958, ד"ר אייזמן ועמיתיו טיפלו בהצלחה בארבעה מקרים של דלקת מעיים פסאודומברנית חמורה עם חומר צואה מתורמים בריאים באמצעות חוקן, ופתחו פרק חדש ברפואה המערבית המודרנית באמצעות צואה אנושית לטיפול במחלות אנושיות11. זיהום קלוסטרידיום דיפיצילה (CDI) נמצא כגורם העיקרי לדלקת מפרקים מדומה12 ו- FMT יעיל מאוד בטיפול ב- CDI. בשמונה השנים האחרונות, FMT הפך לטיפול סטנדרטי לטיפול ב- CDI13 חוזר, מה שהוביל למחקרים נוספים שחקרו את תפקידו של FMT בהפרעות אחרות, כגון IBD. במהלך עשרים השנים האחרונות, דיווחי מקרה רבים ומחקרי עוקבה תיעדו את השימוש ב- FMT בחולים עם IBD14. מטא-אנליזה, שכללה 12 ניסויים, הראתה כי 62% מהחולים עם מחלת קרוהן (CD) השיגו הפוגה קלינית לאחר FMT, ו-69% מחולי CD היו בעלי תגובה קלינית15. למרות ממצאים מעודדים אלה, תפקידו של FMT בניהול מחלת מעי דלקתית עדיין אינו ודאי, והמנגנונים שבאמצעותם FMT מנטרל דלקת מעיים אינם מובנים היטב. יש צורך בחקירה נוספת לפני ש- FMT יוכל להצטרף לחימוש הנוכחי של אפשרויות הטיפול ב- IBD במרפאות.
בפרוטוקול זה, יישמנו FMT על עכברי IL-10-/- המפתחים קוליטיס באופן ספונטני לאחר הגמילה ושימשו תקן זהב כדי לשקף את האופי הרב-גורמי של IBD16,17,18. עכברי IL-10−/− עברו שימוש נרחב לניתוח אטיולוגיה של IBD מכיוון שהם מציגים מאפיינים מולקולריים והיסטולוגיים דומים לחולי IBD, וכמו חולים, ניתן לתקן את המחלה באמצעות טיפול אנטי-TNFα16. לעכברי IL10−/− מזדקנים (בני >9 חודשים) יש גודל לב מוגבר ותפקוד לב לקוי בהשוואה לעכברים מסוג בר19 התואמים לגיל, מה שהופך אותו למודל מצוין לחקר מחלות לב הנגרמות על ידי קוליטיס. עם זאת, ניתן להשתמש גם במודלים אחרים של קוליטיס, כגון מודל הנתרן סולפט דקסטרן ומודל הקוליטיס המושרה על ידי תאי T. נתנו תרחיף צואה באמצעות גאג' אוראלי, שהוכח כדרך יעילה וטובה יותר מאשר חוקן בבני אדם20.

<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

עם התפתחות המיקרואקולוגיה בשנים האחרונות, הקשר בין חיידקי מעיים למחלות מעי דלקתיות (IBD) משך תשומת לב רבה. מצטברות ראיות מצביעות על כך שמיקרוביוטה דיסביוטית ממלאת תפקיד פעיל בהפעלה או בהחמרה של התהליך הדלקתי במחלות מעי דלקתיות, וכי השתלת מיקרוביוטה צואתית (FMT) היא אסטרטגיה טיפולית אטרקטיבית, שכן העברת מיקרוביוטה בריאה לחולה IBD יכולה לשחזר את התקשורת המתאימה בין מיקרוביוטה למארח. עם זאת, המנגנונים המולקולריים אינם ברורים, והיעילות של FMT לא התבססה היטב. לפיכך, יש צורך במחקרים נוספים במודלים של IBD בבעלי חיים. בשיטה זו, יישמנו FMT מעכברי C57BL/6J פראיים לעכברים עם מחסור ב-IL-10, מודל עכבר נפוץ של קוליטיס. המחקר מרחיב על איסוף כדורי צואה מהעכברים התורמים, ביצוע תמיסת הצואה/תרחיף, מתן תמיסת הצואה ומעקב אחר המחלה. מצאנו כי FMT הפחית באופן משמעותי את הפגיעה הלבבית בעכברי נוקאאוט IL-10, מה שמדגיש את הפוטנציאל הטיפולי שלו לטיפול במחלות מעי דלקתיות.

ביצענו FMT תורם בריא 3 פעמים (פעם בחודש במשך 3 חודשים) על עכברי C57BL/6J מסוג פראי (WT) ו- IL-10 בני חודשיים. עכברי C57BL/6J תואמי גיל (הפרש הגילאים צריך להיות <חודשיים) שימשו כתורמי הצואה ובכל פעם נעשה שימוש בכופתיות צואה טריות. בדיקות EIA גילו כי BNP היה גבוה במידה ניכרת בפלזמה של עכברים עם מחסור ב-IL-10, וכי FMT ת?...

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

האינטראקציה של רגישות גנטית, חסינות רירית וסביבה מיקרואקולוגית במעיים מעורבת בפתוגנזה של מחלות מעי דלקתיות (IBD). במחקר זה יישמנו השתלת מיקרוביוטה בצואה בעכברים עם מחסור ב-IL-10 וחקרנו את השפעתה על דלקת המעי הגס ותפקוד הלב.

הערכה טיפולית של השתלת מיקרוביוטה בצואה במודל עכבר עם מחסור באינטרלוקין 10

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

שלושה ניסויים קליניים הצביעו על כך שהשתלת מיקרוביוטה בצואה נושאת פוטנציאל טיפולי למספר מחלות אנושיות. מחקרים מכניסטיים נוספים יעזרו להביא את FMT מהספסל לצד המיטה. שיטה זו מאמצת את ההזנה האוראלית למסלול הלידה, ומאפשרת משלוח נפח מדויק יותר וספיגה מהירה.זה דורש רק מיומנויות טכניות מתונות. מי שידגים את ההליך יהיה Xioying Zhong, עמית מחקר בכיר מהמעבדה שלנו. התחילו בהכנת מגבות נייר סטריליות, מלקחיים קהים וצינורות חרוטיים של 50 מיליליטר.הניחו כמה מגבות נייר ומלקחיים בשקיות אוטוקלאב נפרדות והכניסו אותן ל-180 מעלות צלזיוס בחום יבש למשך 30 דקות. שוקלים את הצינורות החרוטיים הסטריליים ורושמים את משקלם על הצינורות. הפעל את ארון הבטיחות הביולוגית בחדר החיות.קחו כלוב עכברים נקי ללא מצעים והניחו אותו בארון הבטיחות הביולוגית. הסירו את הכיסוי ואת מדף המזון והניחו אותם בתוך הארון. הניחו כמה מגבות נייר סטריליות בתחתית הכלוב, והניחו את מתלה המתכת בחזרה על גבי הכלוב.זהה תורמי צואה תואמי גיל והנח את כלוב העכברים בארון הבטיחות הביולוגית. פתחו את הכלוב ותפסו בעדינות עכבר תורם בזנב והניחו אותו על מתלה המתכת שעל גבי הכלוב הנקי. הניחו את כיסוי הכלוב על גבי המדף והמתינו שהחיה תעשה את צרכיה.לאסוף את כדורי צואה ולשים אותם צינור חרוטי סטרילי 50 מיליליטר. משוך את הכדורים לפי מין. שוקלים את הצינור שוב ומחשבים את משקל כדורי הצואה.הכינו תמיסה סטרילית על ידי הוספת תמיסת 10% גליצרול לתמיסת מלח רגילה. הוסף 10 מיליליטר של תמיסה זו לצינור החרוטי עבור כל גרם של כדורי צואה. הומוגניות תערובת זו במהירות נמוכה שלוש פעמים במשך 30 שניות באמצעות הומוגנייזר ספסל בתוך מכסה אדים כדי להחיות את הצואה.מסננים את תרחיף הצואה דרך שתי שכבות של גזה כותנה סטרילית. אחסנו את התסנין באופן זמני במקרר למשך עד שש שעות, או ארזו אותו בבקבוקונים קריוגניים סטריליים ואחסנו אותו במקפיא של מינוס 80 מעלות. נקו היטב את ההומוגנייזר או הבלנדר לאחר הליך סטנדרטי.הפשירו את תרחיף הצואה הקפוא על הקרח אם משתמשים בדגימות קפואות. מערבבים את מתלי הצואה המופשרים על ידי מערבולת. מעבירים את תרחיף הצואה הטרי או ההפשרה למזרקי מיליליטר אחד.שקלו את העכברים ובחרו את גודל מחט הגבאג' הנכון ואת נפח המינון המרבי. בדוק את מחט הגבייה על ידי מדידת האורך מקצה אפו של העכבר ועד לתחתית עצם החזה. מלאו את המזרק ב-10% גליצרול בתרחיף מלח או צואה והסירו בועות אוויר בתוך המזרק והמחט.הניחו כלוב עכברים אחד בארון ה-biosafety. הסירו את כיסוי כלוב הפלסטיק והשאירו את מתלה המתכת במקומו. פתח את מתלה המתכת ביד אחת.תפוס עכבר אחד בזנב והנח אותו על מתלה המתכת. החזק את העכבר ליד הזנב ביד אחת והשתמש באגודל ובאצבעות האמצעיות של יד אחרת כדי לרסן את החיה על ידי אחיזת העור מעל הכתפיים. הרחיבו בעדינות את ראש החיה לאחור והחזיקו את הראש במקומו ביד אחת.מניחים את מחט הגבאג' על גבי הלשון בתוך הפה. מתקדמים בעדינות לאורך המשטח העליון עד שהמחט מגיעה לוושט. מעבירים את המחט בצורה חלקה בתנועה אחת.לאחר שהמחט ממוקמת כראוי ומאומתת, נהל לאט את החומר על ידי דחיפת המזרק המחובר למחט. לאחר המינון, משכו בעדינות את המחט החוצה. סמן את העכבר והחזיר אותו לכלוב הביתי שלו.עקוב אחר בעל החיים במשך חמש עד 10 דקות על ידי חיפוש סימנים של נשימה מאומצת או מצוקה. עקוב אחר העכברים שוב בין 12 ל -24 שעות לאחר השתלת מיקרוביוטה צואה. אנזים אימונואסאי גילה כי פפטיד נטריורטי מסוג B היה גבוה במידה ניכרת בפלזמה של אינטרלוקין 10 עכברים חסרים.השתלת מיקרוביוטה צואתית של תורם בריא הפחיתה באופן משמעותי את העלייה ברמות הפפטידים הנטריורטיים מסוג B. אקוקרדיוגרפיה זיהתה ירידה משמעותית בחלק הפליטה של החדר השמאלי בעכברים הסובלים ממחסור באינטרלוקין 10 בהשוואה לעכברים מסוג בר. הירידה בוטלה באופן משמעותי על ידי השתלת מיקרוביוטה של צואה.ממצאים אלה מצביעים על כך שהשתלת מיקרוביוטה של צואה מתורם בריא הפחיתה את הפגיעה בקוליטיס. כאשר מנסים את הפרוטוקול, בחירת מחט הגבייה הנכונה היא חיונית. צינורות הזנה גמישים מפלסטיק יכולים להיות בחירה טובה יותר למתחילים.חשוב גם לתרגל טיפול בבעלי חיים לפני ההגייה.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

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

באצווה מחוץ לגופית-מודל תרבות להעריך את ההשפעות של משטרי התערבותית על האדם מיקרוביוטה בצואה

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

מודל אימונוולוגי עבור הלב הטרוולפית ושריר הלב השתלת תא בחולדות

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

אופטימיזציה של טכניקת השרוול עבור השתלת לב מוריין

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

אובאיטיס אוטואימונית ניסיונית: מודל עכבר דלקתי תוך עיני

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

טיהור והתרחבות של עכבר Invariant טבעי רוצח תאי T עבור במבחנה ו in vivo מחקרים

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

מודל השתלת הינדימבה הטרוטופית חלקית בחולדות

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

מערכת תרבית איברי מעיים לניתוח אינטראקציות מארח-מיקרוביוטה

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

ניתוח הדינמיקה של מיקרוביוטה בצואה בעכברים המועדים לזאבת באמצעות שיטת בידוד דנ"א פשוטה וחסכונית

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

הערכה של סמן ביולוגי אמין במודל של אלח דם של אלח דם של אלח דם הנגרם על-ידי נקב

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

מודל אוזן עכבר להערכת דרמטיטיס במגע אלרגי

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 ...