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 arbeidet ble delvis støttet av tilskudd fra National Institutes of Health (R01 HL152683 og R21 AI126097 til Q. Li) og av American Heart Association Grant-in-Aid 17GRNT33460395 (til Q. Li) (heart.org).

Alle prosedyrer utført på dyr ble godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee ved University of Texas Medical Branch i Galveston (protokoll # 1512071A).
1. Samling av ferske fekale pellets
<ol><li>Forbered sterile papirhåndklær, stumpe tang og 50 ml koniske rør.<ol><li>Legg noen papirhåndklær og tang i separate autoklavposer og autoklav dem ved 180 °C i tørr varme i 30 minutter. Bruk sterile koniske rør også. Vei de koniske rørene og skriv ned vekten ...

<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 undersøkelsesbehandling har FMT blitt et hett tema i behandlingen av ulike lidelser de siste årene siden dysbiose av den kommensale mikrobiotaen er involvert i patogenesen av flere menneskelige sykdommer, inkludert IBD, fedme, diabetes mellitus, autisme, hjertesykdom og kreft26. Selv om mekanismen ikke er bestemt, antas det at FMT virker ved å bygge en ny biologisk flora og forhindre tap av restbakterier. Metoden som presenteres her, vedtok oral gavage som leveringsvei, som har...

Det menneskelige intestinale mikroøkosystemet er ekstremt komplekst, med mer enn 1000 arter av bakterier i tarmen til en sunn person1. Tarmfloraen er involvert i å opprettholde tarmens normale fysiologiske funksjoner og immunresponsen og har et uadskillelig forhold til menneskekroppen. Akkumulerende bevis tyder på at tarmmikrobiomet utgjør det siste menneskelige organet, som er en del av menneskekroppen, ikke bare en gruppe parasitter2. Et "sunt" symbiotisk forhold mellom tarmmikrobiotaen, deres metabolitter og vertsimmunsystemet etablert tidlig i livet, er avgjørende for å opprettholde tarmhomeostase. I noen unormale tilstander som kronisk betennelse, forstyrrer endringer i kroppens indre og ytre miljø tarmhomeostase alvorlig, noe som resulterer i en vedvarende ubalanse i tarmens mikrobielle samfunn, kalt dysbiose3. Faktisk kan eksponering for flere miljøfaktorer, inkludert kosthold, medisiner og patogener, føre til endringer i mikrobiotaen.
Dysbiose er assosiert med patogenesen av en rekke tarmsykdommer, som inflammatorisk tarmsykdom (IBD), irritabel tarmsyndrom (IBS) og pseudomembranøs enteritt, samt en voksende liste over ekstra-tarmlidelser, inkludert kardiovaskulær sykdom, fedme og allergi4. Mikrobiotaprofilering viste at pasienter med IBD har en dramatisk reduksjon i bakteriell mangfold, samt markerte endringer i populasjonene av noen spesifikke bakteriestammer 5,6. Disse studiene viste mindre Lachnospiraceae og Bacteroidetes, men flere Proteobacteria og Actinobacteria hos IBD-pasienter. Det antas at patogenesen av IBD er relatert til ulike patogene faktorer, inkludert unormal tarmflora, dysregulert immunrespons, miljøutfordringer og genetiske varianter7. Rikelig bevis tyder på at tarmbakterier spiller en rolle i initierings- og applikasjonsfasene av IBD8,9, noe som indikerer at korrigering av tarmdysbiose kan representere en ny tilnærming til terapi og / eller vedlikeholdsbehandling av IBD.
Prototypen av fekal mikrobiotatransplantasjon (FMT) begynte i det gamle Kina10. I 1958 behandlet Dr. Eiseman og hans kolleger vellykket fire tilfeller av alvorlig pseudomembranøs enteritt med avføring fra friske givere via klyster, og åpnet et nytt kapittel i moderne vestlig medisin ved hjelp av menneskelig avføring for å behandle menneskelige sykdommer11. Clostridium difficile-infeksjon (CDI) har vist seg å være hovedårsaken til pseudomembranøs enteritt12 , og FMT er svært effektiv i behandlingen av CDI. I løpet av de siste åtte årene har FMT blitt en standardbehandling for behandling av tilbakevendende CDI13, noe som fører til videre studier som undersøker FMTs rolle i andre lidelser, som IBD. I løpet av de siste tjue årene har mange kasuistikker og kohortstudier dokumentert bruk av FMT hos pasienter med IBD14. En meta-analyse, inkludert 12 studier, viste at 62% av pasientene med Crohns sykdom (CD) oppnådde klinisk remisjon etter FMT, og 69% av CD-pasientene hadde klinisk respons15. Til tross for disse oppmuntrende funnene, er FMTs rolle i behandlingen av IBD fortsatt usikker, og mekanismene som FMT forbedrer tarmbetennelsen er dårlig forstått. Videre undersøkelser er nødvendig før FMT kan bli med i dagens armamentarium av behandlingsalternativer for IBD i klinikkene.
I denne protokollen brukte vi FMT på IL-10-/- mus, som utvikler kolitt spontant etter avvenning og har tjent som en gullstandard for å speile den multifaktorielle naturen til IBD16,17,18. IL-10−/− mus har blitt mye brukt til å dissekere IBD-etiologi fordi de presenterer lignende molekylære og histologiske trekk til IBD-pasienter, og som pasienter kan sykdommen forbedres med anti-TNFα-terapi16. Aldrende IL10−/− mus (>9 måneder) har økt hjertestørrelse og nedsatt hjertefunksjon sammenlignet med aldersmatchede villtypemus19, noe som gjør den til en utmerket modell for å studere kolittinduserte hjertesykdommer. Imidlertid kan andre murine modeller av kolitt, som dextran natriumsulfatmodellen og T-celle-indusert kolittmodell, også brukes. Vi administrerte fekal suspensjon via oral gavage, vist seg å være en effektiv og bedre rute enn klyster 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 utviklingen av mikroøkologi de siste årene har forholdet mellom tarmbakterier og inflammatorisk tarmsykdom (IBD) vakt stor oppmerksomhet. Akkumulerende bevis tyder på at dysbiotisk mikrobiota spiller en aktiv rolle i å utløse eller forverre den inflammatoriske prosessen i IBD, og at fekal mikrobiotatransplantasjon (FMT) er en attraktiv terapeutisk strategi siden overføring av en sunn mikrobiota til IBD-pasient kan gjenopprette riktig vertsmikrobiotakommunikasjon. De molekylære mekanismene er imidlertid uklare, og effekten av FMT er ikke veldig godt etablert. Dermed er det nødvendig med ytterligere studier i dyremodeller av IBD. I denne metoden brukte vi FMT fra villtype C57BL / 6J mus til IL-10 mangelfulle mus, en mye brukt musemodell av kolitt. Studien utdyper innsamling av fekale pellets fra donormusene, fremstilling av fekalløsning/suspensjon, administrering av fekalløsning og overvåking av sykdommen. Vi fant at FMT signifikant reduserte hjertesvikten i IL-10 knockout-mus, og understreket det terapeutiske potensialet for IBD-behandling.

Vi utførte frisk donor FMT 3 ganger (en gang i måneden i 3 måneder) på 2 måneder gamle C57BL/6J wild type (WT) og IL-10 knockout mus. Aldersmatchede C57BL/6J-mus (aldersforskjellen bør være <2 måneder) fungerte som fekale donorer og ferske fekale pellets ble brukt hver gang. EIA-analyser viste at BNP var markant forhøyet i plasma av IL-10-mangelmus, og at sunn donor FMT signifikant reduserte økningen i BNP-nivåer (figur 1A, n = 5, p < 0,05). Ekkokardiografi oppdaget en si...

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 mellom genetisk følsomhet, slimhinneimmunitet og intestinal mikroøkologisk miljø er involvert i patogenesen av inflammatorisk tarmsykdom (IBD). I denne studien brukte vi fekal mikrobiotatransplantasjon på IL-10 mangelfulle mus og undersøkte dens innvirkning på kolonbetennelse og hjertefunksjon.

Terapeutisk evaluering av fekal mikrobiotatransplantasjon i en interleukin 10-mangelfull musemodell

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

Tre kliniske eksperimenter antydet at fekal mikrobiotatransplantasjon bærer det terapeutiske potensialet for en rekke menneskelige sykdommer. Videre mekanistiske studier vil bidra til å bringe FMT fra benk til seng. Denne metoden vedtar oral gavage for leveringsruten, noe som gir mer presis volumlevering og rask absorpsjon.Det krever bare moderate tekniske ferdigheter. Demonstrere prosedyren vil være Xioying Zhong, en senior forskningsassistent fra vårt laboratorium. Begynn med å forberede sterile papirhåndklær, stump ende tang og 50 milliliter koniske rør.Legg noen papirhåndklær og tang i separate autoklavposer og autoklav dem ved 180 grader Celsius i tørr varme i 30 minutter. Vei de sterile koniske rørene og skriv ned vekten på rørene. Slå på biosikkerhetsskapet i dyrerommet.Ta et autoklavert rent musebur uten sengetøy og legg det i biosikkerhetsskapet. Fjern dekselet og matstativet og legg dem inne i skapet. Legg noen sterile papirhåndklær på bunnen av buret, og legg metallstativet tilbake på toppen av buret.Identifiser aldersmatchede fekale givere og plasser museburet i biosikkerhetsskapet. Åpne buret og ta forsiktig en donormus i halen og legg den på metallstativet på toppen av det rene buret. Plasser burdekselet på toppen av stativet og vent på at dyret skal avlede.Samle fekale pellets og legg dem i et sterilt 50 milliliter konisk rør. Trekk pellets etter kjønn. Vei røret igjen og beregn vekten av fekale pellets.Forbered en steril løsning ved å tilsette 10% glyseroloppløsning til vanlig saltvann. Tilsett 10 ml av denne løsningen til det koniske røret for hvert gram fekale pellets. Homogeniser denne blandingen med lav hastighet tre ganger i 30 sekunder ved hjelp av en benk homogenisator inne i en avtrekkshette for å resuspendere avføringen.Filtrer fekalsuspensjonen gjennom to lag sterilt bomullsgass. Oppbevar filtratet midlertidig i kjøleskap i opptil seks timer, eller pakk det inn i sterile kryogene hetteglass og oppbevar det i minus 80 graders fryser. Rengjør homogenisatoren eller blenderen grundig etter en standard prosedyre.Tine den frosne fekale suspensjonen på is hvis du bruker frosne prøver. Bland den tinte fekale suspensjonen ved vortexing. Overfør den friske eller tinende fekale suspensjonen til en milliliter sprøyter.Vei musene og velg riktig gavage nålstørrelse og maksimalt doseringsvolum. Test gavage nålen ved å måle lengden fra spissen av musens nese til bunnen av brystbenet. Fyll sprøyten med 10 %glyserol i saltvann eller fekal suspensjon og fjern luftbobler inne i sprøyten og nålen.Plasser ett musebur i biosikkerhetsskapet. Fjern plastburdekselet og la metallstativet være på plass. Åpne metallstativet med en hånd.Ta en mus ved halen og legg den på metallstativet. Hold musen i halen med en hånd og bruk tommelen og langfingrene på en annen hånd for å holde dyret fast ved å gripe huden over skuldrene. Strekk forsiktig dyrets hode bakover og hold hodet på plass med en hånd.Plasser gavage nålen på toppen av tungen inne i munnen. Gå forsiktig langs den øvre pallen til nålen når spiserøret. Før nålen jevnt i én bevegelse.Når kanylen er riktig plassert og verifisert, administreres materialet langsomt ved å trykke sprøyten festet til nålen. Trekk kanylen forsiktig ut etter dosering. Merk musen og returner den til hjemmeburet.Overvåk dyret i fem til 10 minutter ved å se etter tegn på anstrengt pust eller nød. Overvåk musene igjen mellom 12 og 24 timer etter fekal mikrobiotatransplantasjon. Enzymimmunoassay viste at natriuretisk peptid av B-type var markant forhøyet i plasma hos interleukin 10 mangelfulle mus.En sunn donor fekal mikrobiotatransplantasjon reduserte signifikant økningen i natriuretiske peptidnivåer av B-type. Ekkokardiografi påviste en signifikant reduksjon i venstre ventrikkels ejeksjonsfraksjon i interleukin 10 mangelfulle mus sammenlignet med villtypemusene. Reduksjonen ble signifikant opphevet ved fekal mikrobiotatransplantasjon.Disse funnene tyder på at sunn donor fekal mikrobiotatransplantasjon reduserte kolitt indusert hjertesvikt. Når du prøver protokollen, er det viktig å velge riktig gavage nål. Fleksible plastfôringsrør kan være et bedre valg for nybegynnere.Det er også viktig å øve på 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

An in vitro batch-kultur modell for å anslå virkningene av interventional regimer på Human avføring bakterieflora

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 modell for heterotopisk hjerte og hjerte muskel celle transplantasjon i 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

Optimalisering av mansjettteknikken for Murine hjertetransplantasjon

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

Eksperimentell autoimmun uveitt: En intraokulær inflammatorisk musemodell

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

Rensing og utvidelse av mus konstant naturlig killer T celler for in vitro og in vivo studier

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 heterotop hindlimbtransplantasjonsmodell 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 intestinal tarmorgankultursystem for å analysere vertsmikrobiotainteraksjoner

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 av fekal mikrobiotadynamikk i lupusutsatte mus ved hjelp av en enkel, kostnadseffektiv DNA-isolasjonsmetode

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 av en pålitelig biomarkør i en cecal ligering og punktering-indusert musemodell av 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 mus øre modell for allergisk kontaktdermatitt evaluering

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 ...