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

Detta arbete stöddes delvis av bidrag från National Institutes of Health (R01 HL152683 och R21 AI126097 till Q. Li) och av American Heart Association Grant-in-Aid 17GRNT33460395 (till Q. Li) (heart.org).

Alla procedurer som utfördes på djur godkändes av Institutional Animal Care and Use Committee vid University of Texas Medical Branch i Galveston (protokoll # 1512071A).
1. Samling av färska fekala pellets
<ol><li>Förbered sterila pappershanddukar, trubbiga pincett och 50 ml koniska rör.<ol><li>Lägg några pappershanddukar och pincett i separata autoklavpåsar och autoklavera dem vid 180 °C i torr värme i 30 minuter. Använd också sterila koniska rör. Väg de konis...

<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 prövningsbehandling har FMT blivit ett hett ämne vid behandling av olika störningar de senaste åren eftersom dysbios av den kommensala mikrobioten är inblandad i patogenesen av flera mänskliga sjukdomar, inklusive IBD, fetma, diabetes mellitus, autism, hjärtsjukdomar och cancer26. Även om mekanismen inte har fastställts, tror man att FMT fungerar genom att bygga en ny biologisk flora och förhindra förlust av kvarvarande bakterier. Den metod som presenteras här antog or...

Det mänskliga tarmmikroekosystemet är extremt komplext, med mer än 1000 arter av bakterier i tarmen hos en frisk person1. Tarmfloran är involverad i att upprätthålla tarmens normala fysiologiska funktioner och immunsvaret och har ett oskiljaktigt förhållande till människokroppen. Ackumulerande bevis tyder på att tarmmikrobiomet utgör det sista mänskliga organet, som är en del av människokroppen, inte bara en grupp parasiter2. Ett "hälsosamt" symbiotiskt förhållande mellan tarmmikrobiotan, deras metaboliter och värdimmunsystemet som etablerades tidigt i livet är avgörande för att upprätthålla tarmhomeostas. Vid vissa onormala tillstånd som kronisk inflammation stör förändringar i kroppens inre och yttre miljö allvarligt tarmhomeostasen, vilket resulterar i en ihållande obalans i tarmens mikrobiella samhälle, som heter dysbios3. Faktum är att exponering för flera miljöfaktorer, inklusive kost, läkemedel och patogener, kan leda till förändringar i mikrobiotan.
Dysbios är associerad med patogenesen av en mängd olika tarmsjukdomar, såsom inflammatorisk tarmsjukdom (IBD), irritabelt tarmsyndrom (IBS) och pseudomembranös enterit, liksom en växande lista över extra-tarmsjukdomar, inklusive hjärt-kärlsjukdom, fetma och allergi4. Mikrobiotaprofilering avslöjade att patienter med IBD har en dramatisk minskning av bakteriediversiteten, liksom markanta förändringar i populationerna av vissa specifika bakteriestammar 5,6. Dessa studier visade mindre Lachnospiraceae och Bacteroidetes men mer Proteobacteria och Actinobacteria hos IBD-patienter. Man tror att patogenesen av IBD är relaterad till olika patogena faktorer, inklusive onormal tarmflora, dysreglerat immunsvar, miljöutmaningar och genetiska varianter7. Rikliga bevis tyder på att tarmbakterier spelar en roll i initierings- och appliceringsfaserna av IBD8,9, vilket indikerar att korrigering av tarmdysbios kan representera ett nytt tillvägagångssätt för behandling och / eller underhållsbehandling av IBD.
Prototypen av fekal mikrobiotatransplantation (FMT) började i forntida Kina10. År 1958 behandlade Dr. Eiseman och hans kollegor framgångsrikt fyra fall av svår pseudomembranös enterit med fekal materia från friska givare via lavemang, vilket öppnade ett nytt kapitel i modern västerländsk medicin med mänsklig avföring för att behandla mänskliga sjukdomar11. Clostridium difficile-infektion (CDI) har visat sig vara den främsta orsaken till pseudomembranös enterit12 och FMT är mycket effektivt vid behandling av CDI. Under de senaste åtta åren har FMT blivit en standardbehandling för behandling av återkommande CDI13, vilket föranleder ytterligare studier som undersöker FMT: s roll vid andra sjukdomar, såsom IBD. Under de senaste tjugo åren har många fallrapporter och kohortstudier dokumenterat användningen av FMT hos patienter med IBD14. En metaanalys, inklusive 12 studier, visade att 62% av patienterna med Crohns sjukdom (CD) uppnådde klinisk remission efter FMT, och 69% av CD-patienterna hade kliniskt svar15. Trots dessa uppmuntrande resultat är FMT: s roll i hanteringen av IBD fortfarande osäker, och mekanismerna genom vilka FMT förbättrar tarminflammation är dåligt förstådda. Ytterligare utredning är nödvändig innan FMT kan ansluta sig till det nuvarande beväpningen av behandlingsalternativ för IBD på klinikerna.
I detta protokoll tillämpade vi FMT på IL-10-/- möss, som utvecklar kolit spontant efter avvänjning och har fungerat som en guldstandard för att spegla den multifaktoriella karaktären hos IBD16,17,18. IL-10−/− möss har använts i stor utsträckning för att dissekera IBD-etiologi eftersom de uppvisar liknande molekylära och histologiska egenskaper som IBD-patienter, och liksom patienter kan sjukdomen förbättras med anti-TNFα-terapi16. Åldrande IL10−/− möss (>9 månaders ålder) har en ökad hjärtstorlek och nedsatt hjärtfunktion jämfört med åldersmatchade vildtypsmöss19, vilket gör det till en utmärkt modell för att studera kolitinducerade hjärtsjukdomar. Andra murina modeller av kolit, såsom dextrannatriumsulfatmodellen och T-cellinducerad kolitmodell, kan dock också användas. Vi administrerade fekal suspension via oral sondmatning, vilket visat sig vara en effektiv och bättre väg än lavemang hos människor20.

<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 utvecklingen av mikroekologi de senaste åren har förhållandet mellan tarmbakterier och inflammatorisk tarmsjukdom (IBD) väckt stor uppmärksamhet. Ackumulerande bevis tyder på att dysbiotisk mikrobiota spelar en aktiv roll för att utlösa eller förvärra den inflammatoriska processen vid IBD och att fekal mikrobiotatransplantation (FMT) är en attraktiv terapeutisk strategi eftersom överföring av en hälsosam mikrobiota till IBD-patient kan återställa lämplig värd-mikrobiotakommunikation. De molekylära mekanismerna är dock oklara, och effekten av FMT har inte varit särskilt väl etablerad. Därför är ytterligare studier i djurmodeller av IBD nödvändiga. I denna metod tillämpade vi FMT från vildtyp C57BL / 6J-möss till IL-10-bristfälliga möss, en allmänt använd musmodell av kolit. Studien utarbetar insamling av fekala pellets från donatormössen, gör fekallösningen / suspensionen, administrerar fekallösningen och övervakar sjukdomen. Vi fann att FMT signifikant mildrade hjärtförsämringen hos IL-10 knockout-möss, vilket understryker dess terapeutiska potential för IBD-hantering.

Vi utförde friska donator FMT 3 gånger (en gång i månaden i 3 månader) på 2 månader gamla C57BL/6J wild type (WT) och IL-10 knockout möss. Åldersmatchade C57BL/6J-möss (åldersskillnaden bör vara <2 månader) fungerade som fekaldonatorer och färska fekala pellets användes varje gång. EIA-analyser visade att BNP var markant förhöjt i plasma hos möss med IL-10-brist och att friska donator-FMT signifikant mildrade ökningen av BNP-nivåer (figur 1A, n = 5, p < 0,05). E...

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

Samspelet mellan genetisk mottaglighet, slemhinneimmunitet och tarmmikroekologisk miljö är involverad i patogenesen av inflammatorisk tarmsjukdom (IBD). I denna studie tillämpade vi fekal mikrobiotatransplantation på IL-10-bristfälliga möss och undersökte dess inverkan på koloninflammation och hjärtfunktion.

Terapeutisk utvärdering av fekal mikrobiotatransplantation i en interleukin 10-bristfällig musmodell

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

Tre kliniska experiment föreslog att fekal mikrobiotatransplantation bär den terapeutiska potentialen för ett antal mänskliga sjukdomar. Ytterligare mekanistiska studier kommer att hjälpa till att föra FMT från bänk till säng. Denna metod antar oral sondmatning för leveransvägen, vilket möjliggör mer exakt volymleverans och snabb absorption.Det kräver endast måttliga tekniska färdigheter. Demonstrerar proceduren kommer att vara Xioying Zhong, en senior forskningsassistent från vårt laboratorium. Börja med att förbereda sterila pappershanddukar, trubbiga ändtångar och 50 ml koniska rör.Lägg några pappershanddukar och pincett i separata autoklavpåsar och autoklavera dem vid 180 grader Celsius i torr värme i 30 minuter. Väg de sterila koniska rören och skriv ner deras vikt på rören. Slå på biosäkerhetsskåpet i djurrummet.Ta en autoklaverad ren musbur utan sängkläder och placera den i biosäkerhetsskåpet. Ta bort locket och matstället och placera dem inuti skåpet. Placera några sterila pappershanddukar på botten av buret och placera tillbaka metallstället ovanpå buret.Identifiera åldersmatchade fekala givare och placera musburen i biosäkerhetsskåpet. Öppna buret och ta försiktigt en donatormus i svansen och placera den på metallstället ovanpå den rena buren. Placera burskyddet ovanpå stället och vänta tills djuret defekerar.Samla fekala pellets och lägg dem i ett sterilt 50 ml koniskt rör. Dra pelletsen efter kön. Väg röret igen och beräkna vikten av fekala pellets.Förbered en steril lösning genom att tillsätta 10% glycerollösning till normal saltlösning. Tillsätt 10 ml av denna lösning till det koniska röret för varje gram fekala pellets. Homogenisera denna blandning med låg hastighet tre gånger i 30 sekunder med hjälp av en bänkhomogenisator inuti en rökhuv för att återsuspendera avföringen.Filtrera fekalsuspensionen genom två lager steril bomullsgas. Förvara filtratet tillfälligt i kylskåp i upp till sex timmar, eller förpacka det i sterila kryogena injektionsflaskor och förvara det i en minus 80 graders frys. Rengör homogenisatorn eller mixern noggrant enligt ett standardförfarande.Tina den frysta fekala suspensionen på is om du använder frysta prover. Blanda den tinade fekala suspensionen genom virvel. Överför den färska eller tina fekala suspensionen till en milliliter sprutor.Väg mössen och välj rätt sondmatningsnålstorlek och maximal doseringsvolym. Testa sondnålen genom att mäta längden från musspetsen till botten av bröstbenet. Fyll sprutan med 10% glycerol i saltlösning eller fekal suspension och ta bort luftbubblor inuti sprutan och nålen.Placera en musbur i biosäkerhetsskåpet. Ta bort plastburskyddet och lämna metallstället på plats. Öppna metallstället med en hand.Ta en mus i svansen och lägg den på metallstället. Håll musen i svansen med ena handen och använd tummen och långfingrarna på en annan hand för att hålla fast djuret genom att ta tag i huden över axlarna. Sträck försiktigt djurets huvud bakåt och håll huvudet på plats med en hand.Placera sondnålen ovanpå tungan inuti munnen. Gå försiktigt längs den övre pallen tills nålen når matstrupen. För nålen smidigt i en rörelse.När nålen är ordentligt placerad och verifierad, administrera långsamt materialet genom att trycka på sprutan som är fäst vid nålen. Efter dosering, dra försiktigt ut nålen. Markera musen och sätt tillbaka den till sin hembur.Övervaka djuret i fem till 10 minuter genom att leta efter tecken på ansträngd andning eller nöd. Övervaka mössen igen mellan 12 och 24 timmar efter fekal mikrobiotatransplantation. Enzymimmunanalys avslöjade att B-typ natriuretisk peptid var markant förhöjd i plasma av interleukin 10 bristfälliga möss.En hälsosam donator fekal mikrobiota transplantation avsevärt mildrade ökningen av B-typ natriuretiska peptidnivåer. Ekokardiografi detekterade en signifikant minskning av den vänstra ventrikelutkastningsfraktionen i interleukin 10 bristfälliga möss jämfört med mössen av vild typ. Minskningen upphävdes signifikant genom fekal mikrobiotatransplantation.Dessa fynd tyder på att frisk donator fekal mikrobiota transplantation mildrade kolit inducerad hjärtnedsättning. När du försöker protokollet är det viktigt att välja rätt sondnål. Flexibla plastmatningsrör kan vara ett bättre val för nybörjare.Det är också viktigt att öva djurhantering före sondmatning.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

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

En in vitro-modell för att uppskatta effekterna av interventionella regimer på human fekal Microbiota

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

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

En immunologisk modell för heterotopic hjärta och hjärtmuskelcelltransplantation hos råttor

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

Optimization of the Cuff Technique for Murine Heart Transplantation

Optimering av manschettteknik för Murine Heart Transplantation

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

Experimentell autoimmun uveit: En intraokulär inflammatorisk musmodell

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

Rening och expansion av Musinvarianta naturliga killer T-celler för in vitro- och 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

Partiell heterotopisk hindlimbtransplantationsmodell hos råttor

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

Ett tarm tarmorgankultursystem för analys av värd-mikrobiotainteraktioner

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

Analys av fekal mikrobiotadynamik hos lupusbenägna möss med hjälp av en enkel, kostnadseffektiv DNA-isoleringsmetod

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

Utvärdering av en tillförlitlig biomarkör i en cekal ligerings- och punkteringsinducerad musmodell 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 musöra modell för allergisk kontaktdermatit utvärdering

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 ...