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

Эта работа была поддержана, в частности, грантами Национальных институтов здравоохранения (R01 HL152683 и R21 AI126097 для Q. Li) и грантом Американской кардиологической ассоциации 17GRNT33460395 (для Q. Li) (heart.org).

Все процедуры, выполненные на животных, были одобрены Институциональным комитетом по уходу за животными и их использованию Медицинского отделения Техасского университета в Галвестоне (Протокол No 1512071A).
1. Сбор свежих фекальных гранул
<ol><li>Приготовьте стерильн?...

<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>

Как инновационное исследовательское лечение, FMT стал горячей темой в лечении различных расстройств в последние годы, поскольку дисбактериоз комменсальной микробиоты участвует в патогенезе множественных заболеваний человека, включая ВЗК, ожирение, сахарный диабет, аутизм, болезни сер...

Микроэкосистема кишечника человека чрезвычайно сложна, с более чем 1000 видами бактерий в кишечнике здорового человека1. Кишечная флора участвует в поддержании нормальных физиологических функций кишечника и иммунного ответа и имеет неразрывные отношения с организмом человека. Накопленные данные свидетельствуют о том, что кишечный микробиом представляет собой последний орган человека, который является частью человеческого тела, а не просто группу паразитов2. «Здоровые» симбиотические отношения между кишечной микробиотой, их метаболитами и иммунной системой хозяина, установленные в раннем возрасте, имеют решающее значение для поддержания гомеостаза кишечника. При некоторых аномальных состояниях, таких как хроническое воспаление, изменения во внутренней и внешней среде организма серьезно нарушают гомеостаз кишечника, что приводит к постоянному дисбалансу микробного сообщества кишечника, называемому дисбактериозом3. Фактически, воздействие нескольких факторов окружающей среды, включая диету, лекарства и патогены, может привести к изменениям в микробиоте.
Дисбактериоз связан с патогенезом различных кишечных заболеваний, таких как воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), синдром раздраженного кишечника (СРК) и псевдомембранозный энтерит, а также с растущим списком внекишечных расстройств, включая сердечно-сосудистые заболевания, ожирение и аллергию4. Профилирование микробиоты показало, что у пациентов с ВЗК наблюдается резкое снижение бактериального разнообразия, а также заметные изменения в популяциях некоторых специфических бактериальных штаммов 5,6. Эти исследования продемонстрировали меньше Lachnospiraceae и Bacteroidetes, но больше протеобактерий и актинобактерий у пациентов с ВЗК. Считается, что патогенез ВЗК связан с различными патогенными факторами, включая аномальную кишечную флору, дисрегулируемый иммунный ответ, экологические проблемы и генетические варианты7. Многочисленные данные свидетельствуют о том, что кишечные бактерии играют роль в фазах инициации и применения ВЗК 8,9, что указывает на то, что коррекция дисбактериоза кишечника может представлять собой новый подход к терапии и / или поддерживающему лечению ВЗК.
Прототип трансплантации фекальной микробиоты (FMT) начался в древнем Китае10. В 1958 году доктор Эйсман и его коллеги успешно лечили четыре случая тяжелого псевдомембранозного энтерита фекалиями от здоровых доноров с помощью клизмы, открыв новую главу в современной западной медицине с использованием человеческих фекалий для лечения заболеваний человека11. Было обнаружено, что инфекция Clostridium difficile (CDI) является основной причиной псевдомембранозного энтерита12 , и FMT очень эффективен при лечении CDI. За последние восемь лет FMT стал стандартом терапии для лечения рецидивирующего CDI13, что побудило к дальнейшим исследованиям, изучающим роль FMT в других расстройствах, таких как IBD. За последние двадцать лет многочисленные отчеты о случаях заболевания и когортные исследования документировали использование FMT у пациентов с IBD14. Мета-анализ, включающий 12 испытаний, показал, что 62% пациентов с болезнью Крона (БК) достигли клинической ремиссии после ТФМ, а 69% пациентов с БК имели клинический ответ15. Несмотря на эти обнадеживающие выводы, роль FMT в лечении ВЗК остается неопределенной, а механизмы, с помощью которых FMT улучшает воспаление кишечника, плохо изучены. Необходимо провести дальнейшее исследование, прежде чем FMT сможет присоединиться к нынешнему арсеналу вариантов лечения ВЗК в клиниках.
В этом протоколе мы применили FMT на мышах IL-10-/-, у которых колит развивается спонтанно после отъема и которые служили золотым стандартом для отражения многофакторной природы IBD 16,17,18. Мыши IL-10−/− широко использовались для препарирования этиологии ВЗК, поскольку они имеют сходные молекулярные и гистологические особенности с пациентами с ВЗК, и, как и пациенты, заболевание может быть улучшено с помощью анти-TNFα терапии16. Стареющие мыши IL10−/− (>9 месяцев) имеют увеличенный размер сердца и нарушенную сердечную функцию по сравнению с соответствующими возрасту мышами дикого типа19, что делает его отличной моделью для изучения сердечных заболеваний, вызванных колитом. Тем не менее, другие мышиные модели колита, такие как модель декстрана сульфата натрия и модель Т-клеточного колита, также могут быть использованы. Мы вводили фекальную суспензию через пероральный прием, что оказалось эффективным и лучшим способом, чем клизма у людей20.

<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

С развитием микроэкологии в последние годы связь между кишечными бактериями и воспалительным заболеванием кишечника (ВЗК) привлекла значительное внимание. Накопленные данные свидетельствуют о том, что дисбиотическая микробиота играет активную роль в запуске или ухудшении воспалительного процесса при ВЗК и что трансплантация фекальной микробиоты (FMT) является привлекательной терапевтической стратегией, поскольку передача здоровой микробиоты пациенту с ВЗК может восстановить соответствующую связь между хозяином и микробиотой. Тем не менее, молекулярные механизмы неясны, и эффективность FMT не была очень хорошо установлена. Таким образом, необходимы дальнейшие исследования на животных моделях ВЗК. В этом методе мы применили FMT от мышей дикого типа C57BL / 6J к мышам с дефицитом IL-10, широко используемой мышиной модели колита. Исследование подробно описывает сбор фекальных гранул у мышей-доноров, изготовление фекального раствора / суспензии, введение фекального раствора и мониторинг заболевания. Мы обнаружили, что FMT значительно смягчает сердечные нарушения у нокаутирующих мышей IL-10, подчеркивая его терапевтический потенциал для лечения ВЗК.

Мы проводили здоровый донорский FMT 3 раза (один раз в месяц в течение 3 месяцев) на 2-месячных мышах C57BL/6J дикого типа (WT) и IL-10. Соответствующие возрасту мыши C57BL/6J (разница в возрасте должна составлять <2 месяца) служили донорами фекалий, и каждый раз использовались свежие фекальные гранулы. А...

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

Взаимодействие генетической предрасположенности, иммунитета слизистой оболочки и микроэкологической среды кишечника участвует в патогенезе воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК). В этом исследовании мы применили трансплантацию фекальной микробиоты мышам с дефицитом IL-10 и исследовали ее влияние на воспаление толстой кишки и функцию сердца.

Терапевтическая оценка трансплантации фекальной микробиоты в мышиной модели с дефицитом интерлейкина 10

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

Три клинических эксперимента показали, что трансплантация фекальной микробиоты несет в себе терапевтический потенциал для ряда заболеваний человека. Дальнейшие механистические исследования помогут перенести FMT со скамейки на кровать. Этот метод использует пероральный обход для маршрута доставки, что позволяет более точную объемную доставку и быстрое поглощение.Для этого требуются лишь умеренные технические навыки. Продемонстрировать процедуру будет Сиоин Чжун, старший научный сотрудник нашей лаборатории. Начните с подготовки стерильных бумажных полотенец, тупых концевых щипцов и конических трубок по 50 миллилитрам.Поместите несколько бумажных полотенец и щипцов в отдельные пакеты автоклава и автоклавируйте их при температуре 180 градусов Цельсия на сухом огне в течение 30 минут. Взвесьте стерильные конические трубки и запишите их вес на трубках. Включите шкаф биобезопасности в комнате для животных.Возьмите автоклавную чистую клетку для мыши без подстилки и поместите ее в шкаф биобезопасности. Снимите крышку и стойку для еды и поместите их внутрь шкафа. Поместите несколько стерильных бумажных полотенец на дно клетки и поместите металлическую стойку обратно поверх клетки.Определите подходящих по возрасту доноров фекалий и поместите клетку мыши в шкаф биобезопасности. Откройте клетку и осторожно схватите мышь-донора за хвост и поместите ее на металлическую стойку поверх чистой клетки. Поместите крышку клетки поверх стойки и подождите, пока животное испражняется.Соберите фекальные гранулы и поместите их в стерильную коническую трубку объемом 50 миллилитров. Потяните гранулы по полу. Еще раз взвесьте трубку и рассчитайте вес фекальных гранул.Приготовьте стерильный раствор, добавив 10% раствор глицерина к обычному физиологическому раствору. Добавьте 10 миллилитров этого раствора в коническую трубку на каждый грамм фекальных гранул. Гомогенизируйте эту смесь на низкой скорости три раза в течение 30 секунд, используя настольный гомогенизатор внутри вытяжного шкафа, чтобы повторно суспендировать фекалии.Процедить фекальную суспензию через два слоя стерильной ватной марли. Храните фильтрат временно в холодильнике до шести часов или упаковывайте его в стерильные криогенные флаконы и храните в морозильной камере под минус 80 градусов. Тщательно очистите гомогенизатор или блендер в соответствии со стандартной процедурой.Разморозьте замороженную фекальную суспензию на льду при использовании замороженных образцов. Смешайте размороженную фекальную суспензию путем вихря. Переложить свежую или размороженную фекальную суспензию на один миллилитр шприцев.Взвесьте мышей и выберите правильный размер иглы и максимальный объем дозировки. Проверьте иглу, измерив длину от кончика носа мыши до нижней части грудины. Наполните шприц 10% глицерином в физиологической или фекальной суспензии и удалите пузырьки воздуха внутри шприца и иглы.Поместите одну клетку для мыши в шкаф для биобезопасности. Снимите пластиковую крышку клетки и оставьте металлическую стойку на месте. Откройте металлическую стойку одной рукой.Возьмите одну мышь за хвост и положите ее на металлическую стойку. Держите мышь за хвост одной рукой и используйте большой и средний пальцы другой руки, чтобы сдерживать животное, захватывая кожу через плечи. Осторожно вытяните голову животного назад и одной рукой держите голову на месте.Поместите иглу на верхнюю часть языка внутри рта. Осторожно продвигайтесь вдоль верхнего поддона, пока игла не достигнет пищевода. Проведите иглу плавно одним движением.Как только игла будет правильно помещена и проверена, медленно вводите материал, толкая шприц, прикрепленный к игле. После дозирования аккуратно вытащите иглу наружу. Отметьте мышь и верните ее в домашнюю клетку.Наблюдайте за животным в течение пяти-10 минут, ища признаки затрудненного дыхания или дистресса. Снова наблюдайте за мышами через 12-24 часа после трансплантации фекальной микробиоты. Иммуноферментный анализ показал, что натрийуретический пептид типа В был заметно повышен в плазме мышей с дефицитом интерлейкина 10.Трансплантация здоровой донорской фекальной микробиоты значительно смягчила увеличение уровня натрийуретических пептидов типа В. Эхокардиография обнаружила значительное снижение фракции выброса левого желудочка у мышей с дефицитом интерлейкина 10 по сравнению с мышами дикого типа. Снижение было значительно отменено трансплантацией фекальной микробиоты.Эти данные свидетельствуют о том, что трансплантация здоровой донорской фекальной микробиоты смягчила сердечные нарушения, вызванные колитом. При попытке протокола, выбор правильной иглы gavage имеет важное значение. Гибкие пластиковые питательные трубки могут быть лучшим выбором для начинающих.Также важно практиковать обращение с животными перед посещением.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

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

Модель In Vitro Batch-culture для оценки влияния интервенционных режимов на человеческую фекальную микробиоту

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

Иммунологическая модель для гетеротопической трансплантации сердца и сердечной мышечной клетки у крыс

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

Оптимизация техники манжет для трансплантации сердца Мурина

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

Экспериментальный аутоиммунный увеит: внутриглазная воспалительная модель мыши

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

Очистка и расширение мышечных инвариантных естественных Т-киллеров для исследований in vitro и in vivo

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

Модель частичной гетеротопной трансплантации задних налимов у крыс

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

Система культуры органов кишечника для анализа взаимодействия хозяина и микробиоты

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

Анализ динамики фекальной микробиоты у мышей, склонных к волчанке, с использованием простого, экономически эффективного метода выделения ДНК

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

Оценка надежного биомаркера в мышиной модели сепсиса, вызванной перевязкой и пункцией,

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

Модель уха мыши для оценки аллергического контактного дерматита

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 ...