Name: studying murine small bowel mechanosensing of luminal particulates
Uploaded: 2022-03-18T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Studying Murine Small Bowel Mechanosensing of Luminal Particulates at JoVE.com

İdari yardım için Bayan Lyndsay Busby'ye ve medya desteği için Bay Joel Pino'ya teşekkür ederiz. NIH hibeleri bu çalışmayı destekledi: DK123549, AT010875, DK052766, DK128913 ve Mayo Clinic Gastroenterolojide Hücre Sinyalizasyonu Merkezi (DK084567).

Burada açıklanan tüm yöntemler, Mayo Clinic'in Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır.
1. Kurulum
<ol><li>8 ila 10 haftalık fareleri 4 saat boyunca hızlı. Farelerin suya erişimini sağlayın. NOT: Burada sunulan tüm deneyler için vahşi tip erkek C57BL / 6J fareleri kullanıyoruz, ancak bunlar herhangi bir suş, cinsiyet ve genotipteki fareler üzerinde gerçekleştirilebilir.</li>
	<li>15 mL damıtılmış suyu 4 ?...

<ol>
	<li>Stevens, C. E., Hume, I. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Comparative Physiology of the Vertebrate Digestive System. 2nd ed. , (2004).</li><li>Bayliss, W. M., Starling, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+movements+and+innervation+of+the+small+intestine.">The movements and innervation of the small intestine.</a> The Journal of Physiology. 24 (2), 99-143 (1899).</li><li>Husebye, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+patterns+of+small+bowel+motility:+physiology+and+implications+in+organic+disease+and+functional+disorders.">The patterns of small bowel motility: physiology and implications in organic disease and functional disorders.</a> Neurogastroenterology and Motility. (11), 141-161 (1999).</li><li>Bush, T. 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=Effects+of+alosetron+on+spontaneous+migrating+motor+complexes+in+murine+small+and+large+bowel+in+vitro.">Effects of alosetron on spontaneous migrating motor complexes in murine small and large bowel in vitro.</a> American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 281 (4), 974-983 (2001).</li><li>Der-Silaphet, 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=Interstitial+cells+of+cajal+direct+normal+propulsive+contractile+activity+in+the+mouse+small+intestine.">Interstitial cells of cajal direct normal propulsive contractile activity in the mouse small intestine.</a> Gastroenterology. 114 (4), 724-736 (1998).</li><li>Szurszewski, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+migrating+electric+complex+of+the+canine+small+intestine.">A migrating electric complex of the canine small intestine.</a> American Journal of Physiology. 217 (6), 1757-1763 (1969).</li><li>Deloose, E., 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+migrating+motor+complex:+control+mechanisms+and+its+role+in+health+and+disease.">The migrating motor complex: control mechanisms and its role in health and disease.</a> Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology. 9 (5), 271-285 (2012).</li><li>Johansoon, C., Ekelund, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relation+between+body+weight+and+the+gastric+and+intestinal+handling+of+an+oral+caloric+load.">Relation between body weight and the gastric and intestinal handling of an oral caloric load.</a> Gut. 17, 456-462 (1976).</li><li>Sarna, S. 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=Spatial+and+temporal+patterns+of+human+jejunal+contractions.">Spatial and temporal patterns of human jejunal contractions.</a> American Journal of Physiology. 257 (1), 423-432 (1989).</li><li>Hall, K. E., El-Sharkawy, T. Y., Diamant, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vagal+control+ofcanine+postprandial+upper+gastrointestinal+motility.">Vagal control ofcanine postprandial upper gastrointestinal motility.</a> American Journal of Physiology. 250, 501-510 (1986).</li><li>Mayer, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gut+feelings:+the+emerging+biology+of+gut-brain+communication.">Gut feelings: the emerging biology of gut-brain communication.</a> Nature Reviews Neuroscience. 12 (8), 453-466 (2011).</li><li>Alcaino, C., 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=A+population+of+gut+epithelial+enterochromaffin+cells+is+mechanosensitive+and+requires+Piezo2+to+convert+force+into+serotonin+release.">A population of gut epithelial enterochromaffin cells is mechanosensitive and requires Piezo2 to convert force into serotonin release.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America Sciences. 115 (32), 7632-7641 (2018).</li><li>Kugler, E. M., 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=Mechanical+stress+activates+neurites+and+somata+of+myenteric+neurons.">Mechanical stress activates neurites and somata of myenteric neurons.</a> Frontiers in Cellular Neuroscience. 9, 342 (2015).</li><li>Mazzuoli, G., Schemann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanosensitive+enteric+neurons+in+the+myenteric+plexus+of+the+mouse+intestine.">Mechanosensitive enteric neurons in the myenteric plexus of the mouse intestine.</a> PloS One. 7 (7), 39887 (2012).</li><li>Won, K. J., Sanders, K. M., Ward, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interstitial+cells+of+Cajal+mediate+mechanosensitive+responses+in+the+stomach.">Interstitial cells of Cajal mediate mechanosensitive responses in the stomach.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102 (41), 14913-14918 (2005).</li><li>Mao, Y., Wang, B., Kunze, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+myenteric+sensory+neurons+in+the+mouse+small+intestine.">Characterization of myenteric sensory neurons in the mouse small intestine.</a> Journal of Neurophysiology. 96 (3), 998-1010 (2006).</li><li>McIntyre, 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=Effect+of+bran,+ispaghula,+and+inert+plastic+particles+on+gastric+emptying+and+small+bowel+transit+in+humans:+the+role+of+physical+factors.">Effect of bran, ispaghula, and inert plastic particles on gastric emptying and small bowel transit in humans: the role of physical factors.</a> Gut. 40 (2), 223-227 (1997).</li><li>Treichel, A. J., 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=Specialized+mechanosensory+epithelial+cells+in+mouse+gut+intrinsic+tactile+sensitivity.">Specialized mechanosensory epithelial cells in mouse gut intrinsic tactile sensitivity.</a> Gastroenterology. 162 (2), 535-547 (2022).</li><li>Bharucha, A. E., Anderson, B., Bouchoucha, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=More+movement+with+evaluating+colonic+transit+in+humans.">More movement with evaluating colonic transit in humans.</a> Neurogastroenterology and Motility. 31 (2), 13541 (2019).</li><li>Camilleri, M., 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=Human+gastric+emptying+and+colonic+filling+of+solids+characterized+by+a+new+method.">Human gastric emptying and colonic filling of solids characterized by a new method.</a> American Journal of Physiology. 257 (2), 284-290 (1989).</li><li>Wang, 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=Trans-illumination+intestine+projection+imaging+of+intestinal+motility+in+mice.">Trans-illumination intestine projection imaging of intestinal motility in mice.</a> Nature Communications. 12 (1), 1682 (2021).</li><li>Woting, A., Blaut, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+intestinal+permeability+and+gut-transit+time+determined+with+low+and+high+molecular+weight+fluorescein+isothiocyanate-dextrans+in+C3H+mice.">Small intestinal permeability and gut-transit time determined with low and high molecular weight fluorescein isothiocyanate-dextrans in C3H mice.</a> Nutrients. 10 (6), 685 (2018).</li><li>Miller, M. S., Galligan, J. J., Burks, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accurate+measurement+of+intestinal+transit+in+the+rat.">Accurate measurement of intestinal transit in the rat.</a> The Journal of Pharmacologial and Toxicological Methods. 6 (3), 211-217 (1981).</li><li>Moore, B. 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=Inhaled+carbon+monoxide+suppresses+the+development+of+postoperative+ileus+in+the+murine+small+intestine.">Inhaled carbon monoxide suppresses the development of postoperative ileus in the murine small intestine.</a> Gastroenterology. 124 (2), 377-391 (2003).</li><li>Machholz, E., 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=Manual+restraint+and+common+compound+administration+routes+in+mice+and+rats.">Manual restraint and common compound administration routes in mice and rats.</a> Journal of Visualized Experiments. (67), e2771 (2012).</li><li>Baeyens, N., Schwartz, 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=Biomechanics+of+vascular+mechanosensation+and+remodeling.">Biomechanics of vascular mechanosensation and remodeling.</a> Molecular Biology of the Cell. 27 (1), 7-11 (2016).</li><li>Ye, G. J., Nesmith, A. P., Parker, K. K. <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+mechanotransduction+on+vascular+smooth+muscle+myocytes'+cytoskeleton+and+contractile+function.">The role of mechanotransduction on vascular smooth muscle myocytes' cytoskeleton and contractile function.</a> The Anatomical Record (Hoboken). 297 (9), 1758-1769 (2014).</li><li>Mercado-Perez, A., Beyder, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gut+feelings:+mechanosensing+in+the+gastrointestinal+tract.">Gut feelings: mechanosensing in the gastrointestinal tract.</a> Nature Reviews Gastroenterology &amp; Hepatology. , 1-14 (2022).</li><li>Brierley, S. M., 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=Splanchnic+and+pelvic+mechanosensory+afferents+signal+different+qualities+of+colonic+stimuli+in+mice.">Splanchnic and pelvic mechanosensory afferents signal different qualities of colonic stimuli in mice.</a> Gastroenterology. 127 (1), 166-178 (2004).</li><li>Inoue, 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=Diet+and+abdominal+autofluorescence+detected+by+in+vivo+fluorescence+imaging+of+living+mice.">Diet and abdominal autofluorescence detected by in vivo fluorescence imaging of living mice.</a> Molecular Imaging. 7 (1), 21-27 (2008).</li><li>Szarka, L. A., Camilleri, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+the+assessment+of+small-bowel+and+colonic+transit.">Methods for the assessment of small-bowel and colonic transit.</a> Seminars in Nuclear Medicine. 42 (2), 113-123 (2012).</li><li>Padmanabhan, 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=Gastrointestinal+transit+measurements+in+mice+with+99mTc-DTPA-labeled+activated+charcoal+using+NanoSPECT-CT.">Gastrointestinal transit measurements in mice with 99mTc-DTPA-labeled activated charcoal using NanoSPECT-CT.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 3 (1), 1-8 (2013).</li><li>Jang, S. F., 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=Size+discrimination+in+rat+and+mouse+gastric+emptying.">Size discrimination in rat and mouse gastric emptying.</a> Biopharmaceutics and Drug Disposition. 34 (2), 107-124 (2013).</li><li>Zhu, Y. F., 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=Enteric+sensory+neurons+communicate+with+interstitial+cells+of+Cajal+to+affect+pacemaker+activity+in+the+small+intestine.">Enteric sensory neurons communicate with interstitial cells of Cajal to affect pacemaker activity in the small intestine.</a> Pfl&#252;gers Archiv: European Journal of Physiology. 446 (7), 1467-1475 (2014).</li><li>Treichel, A. J., Farrugia, G., Beyder, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+touchy+business+of+gastrointestinal+(GI)+mechanosensitivity.">The touchy business of gastrointestinal (GI) mechanosensitivity.</a> Brain Research. 1693, 197-200 (2018).</li></ol>

GI yolu, kan damarları gibi diğer boru şeklindeki organlar gibi, homeostazı korumak için mekanik sensörler ve efektörler gerektirir26,27,28. Bununla birlikte, GI yolu, onu geçen malzemelerin fiziksel özelliklerinin öğünler arasında sabit olmaması bakımından benzersizdir. Çeşitli fiziksel özelliklerin (katı, sıvı ve gaz) intraluminal içeriği bağırsaktan geçerek GI mekanoreseptörlerine farklı mekanik g...

İnsan gastrointestinal (GI) sistemi, kabaca farklı boyutlarda ve fiziksel özelliklerde bir tüp olarak yaklaşık olarak yaklaşık olarak çok ayak uzunluğunda bir organ sistemidir1. İçerikler uzunluğu boyunca hareket ettikçe, GI yolunun birincil işlevi yaşam için kritik olan maddeleri emmektir. İnce bağırsak özellikle besin emiliminden sorumludur. İnce bağırsağın geçişi, sindirim ve emilim fonksiyonlarına uyacak şekilde sıkı bir şekilde düzenlenir ve bu da çeşitli hareketlilik modellerine neden olur. Bayliss ve Starling, 1899'da "bağırsak yasasını"2 tanımladılar ve bugün peristaltik refleks olarak bilinen bağırsaktaki kasılma tahrik programını gösterdiler; gıda bolusuna yakın segment onu ileriye doğru itmek için büzülür ve distal segment onu almak için gevşer. Teorik olarak, bu model tek başına materyali oral olarak taşımak için yeterli olabilir, ancak bir yüzyıldan fazla süren araştırmalar, GI kanalındaki kasılma aktivitesinin daha karmaşık bir resmini çizmiştir. İnsanlarda üç ince bağırsak hareketlilik periyodu tanınır: göç eden motor kompleksi (MMC), açlık dönemi ve postprandiyal dönem3. Aynı modeller farelerdede bildirilmiştir 4,5. MMC, çoğu memelide korunan döngüsel bir motor modelidir 6,7. MMC, fonksiyonel GİS bozukluklarında yararlı bir klinik belirteç görevi gören karakteristik dört fazlı bir paterne sahiptir7. Dört faz, oluşum sırasına göre, (I) sessizlik, (II) düzensiz, düşük genlikli kasılmalar, (III) düzenli yüksek genlikli kasılmalar ve (IV) azalan aktivitenin rampa aşağı periyodu7'dir. MMC, oruç dönemi3'ün ana motor modelini işaretler. Oruç döneminin MMC'leri, bir sonraki öğüne hazırlanırken ince bağırsağın içeriğini temizler.
Postprandiyal dönemin motor paternleri sindirim ve emici fonksiyonlar için optimize edilmiştir3. Kalorik bileşimden bağımsız olarak, ilk transit ince bağırsak boyunca hızlıdır, içerikler bağırsağın uzunluğu boyunca yayılır ve transit daha sonra8'i yavaşlatır. Emilim, temas yüzeyi alanını artırarak ve ikamet süresini artırmak için yavaşlatarak optimize edilir. Besinler lümenin içine girdikten sonra, baskın patern yakın (<2 cm arayla) koordine edilmemiş kasılmalardan (segmentleme kasılmaları) oluşur ve ince bağırsağın tüm uzunluğunu kapsayan birkaç üst üste binmiş büyük genlikli kasılmalar (peristaltik kasılmalar)9. Segmentleme kasılmaları, intraluminal içeriği yerinde karıştırır. Ara sıra büyük peristaltik kasılmalar, içeriği kolona doğru iter.
MMC'lere bu geçişin zamanlaması, gıda hacmine ve kalorik bileşime bağlıdır10. Böylece, ince bağırsak, hareketlilik dönemleri arasında ne zaman geçiş yapılacağını düzenlemek için luminal ipuçlarını örnekler. Luminal içeriklerin fiziksel özellikleri 11, luminal hacim ve duvar gerilimi gibi mekanik ipuçları, GI duvarı 12,13,14,15,16'daki mekanoreseptör hücreleri devreye sokar. Gerçekten de, bir yemeğin katı bileşeninin arttırılması, ince bağırsak geçişinde bir artışa yol açar17. İntraluminal içeriğin sıvı veya katı hali gibi fiziksel özelliklerin, GI duvarı18'de ürettikleri çeşitli kuvvetler nedeniyle farklı mekanoreseptörleri devreye sokması gerektiğini düşünüyoruz.
İnsanlarda in vivo GI transitini ölçmek için altın standart, farelerde olduğu gibi, mideden çıkarken veya kolon19,20 boyunca geçerken sintigrafi ile ölçülen radyoaktif izleyicilerin kullanılmasıdır. Memelilerde, ince bağırsak öngörülemeyen şekillerde döngü yaparak, ince bağırsağın in vivo olarak güvenilir bir şekilde görüntülenmesini zorlaştırır, ancak ilerleme kaydedilmektedir21. Ayrıca, şu anda ince bağırsağın farklı özelliklere ve boyutlara sahip partikülleri nasıl işlediğini ölçmek için araç eksikliği vardır. Buradaki başlangıç noktası, ince bağırsak transiti22,23,24 vebariyer fonksiyonu 22 çalışmasını standartlaştıran altın standart bir teknikti. Floresan bir malzeme ile farelerin gavaging edilmesi, GI hareketliliğinin malzemeyi taşımasını beklemek, GI kanalını eksize etmek, mideden kolona kadar birkaç bölüme ayırmak, floresan niceliği için intraluminal içeriği bölümlemek ve homojenize etmekten oluşur. İki iyileştirme yaptık. İlk olarak, ince bağırsağın fiziksel parçacıkları nasıl dağıttığını belirlemek için gavaged içeriğinin makyajını floresan mikroskobik boncuklar içerecek şekilde değiştirdik. İkincisi, mideden kolon ex vivo'ya kadar tüm GI yolunu görüntüleyerek uzamsal çözünürlüğü geliştirdik ve analizimizi hayvanlar arasında standartlaştırmak için değişken boyutlu bağlama kullandık. Bunun, postprandiyal faz sırasında itici ve segmentleme kasılmalarının dengesi hakkında yeni bilgiler ortaya koyduğunu varsayıyoruz.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>C57BL/6J mice</td>
			<td>Jackson Laboratory</td>
			<td>664</td>
			<td>other mice can be used with this protocol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissection tools</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Excel software</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td>n/a</td>
			<td>used for spreadsheet analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescent Green Polyethylene Microspheres 1.00g/cc 75-90um - 10g</td>
			<td>Cospheric</td>
			<td>UVPMS-BG-1.00 75-90um - 10g</td>
			<td>&#34;smaller beads&#34; in the manuscript</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescent Green Polyethylene Microspheres 1.00g/cc 180-212um - 10g</td>
			<td>Cospheric</td>
			<td>UVPMS-BG-1.00 180-212um - 10g</td>
			<td>&#34;larger beads&#34; in the manuscript</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gavage needles</td>
			<td>Instech</td>
			<td>FTP-18-50-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageJ software</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>used to extract fluorescence profile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laminated ruler paper (prepared in-house)</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methyl cellulose (viscosity: 400 cP)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M0262</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photoshop software</td>
			<td>Adobe</td>
			<td>n/a</td>
			<td>used for image processing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rhodamine B isothiocyanate-Dextran</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>r8881-100mg</td>
			<td>&#34;liquid&#34; condition in the manuscript</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xenogen IVIS 200</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>124262</td>
			<td>In vivo imaging system</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

studying murine small bowel mechanosensing of luminal particulates

Gastrointestinal (GI) motilitesi normal sindirim ve emilim için kritik öneme sahiptir. Besinleri emen ince bağırsakta, hareketlilik sindirim ve emilimi optimize eder. Bu nedenle, ince bağırsaktaki hareketlilik modellerinden bazıları, luminal içeriklerin karıştırılması için segmentasyon ve itici güçleri için peristalsis içerir. Luminal içeriğin fiziksel özellikleri, ince bağırsak hareketliliğinin kalıplarını modüle eder. GI mekanosensoriyel devrelerinin luminal içerikleri ve altta yatan bağırsak hareketliliğini geçirerek mekanik olarak uyarılması, karmaşık GI motor paternlerini başlatır ve modüle eder. Yine de, bu süreci yönlendiren mekanosensoriyel mekanizmalar tam olarak anlaşılamamıştır. Bu öncelikle ince bağırsağın farklı fiziksel özelliklere sahip materyalleri nasıl işlediğini incelemek için gerekli araçların eksikliğinden kaynaklanmaktadır. İnce bağırsağın farklı boyutlardaki partikülleri nasıl işlediğini incelemek için, ince bağırsak geçişini belirlemek için yerleşik bir in vivo yöntemi değiştirdik. Canlı fareleri floresan sıvı veya küçük floresan boncuklarla besliyoruz. 30 dakika sonra, floresan içeriğinin GI yolunun tamamı boyunca dağılımını görüntülemek için bağırsakları diseke ediyoruz. Geometrik merkezin yüksek çözünürlüklü ölçümlerine ek olarak, farklı malzemelerin ince bağırsak geçişini nasıl etkilediğini belirlemek için değişken boyutlu gruplama ve spektral analiz kullanıyoruz. Yakın zamanda keşfedilen bir "bağırsak dokunuşu" mekanizmasının bu yaklaşımı kullanarak ince bağırsak hareketliliğini nasıl etkilediğini araştırdık.

Adım 3'ten itibaren temsili sonuçlar gösteriyoruz. Şekil 1 , floresan ölçümleri üst üste yerleştirilmiş sağlam ekşi bağırsakları göstermektedir. Mide (mor) ince bağırsak (turuncu) ile aynı eksen boyunca serilir, ancak kalın bağırsakla (turuncu) örtüşmeyi önlemek için çekumu (mavi) yana doğru hareket ettirmeyi tercih ederiz. Sol panelde kanıtlandığı gibi, organ büyüklüğü nedeniyle bu her zaman mümkün değildir. Sürekli segmentlerin kapsamını en üst...

Watch this Scientific Journal Video about Studying Murine Small Bowel Mechanosensing of Luminal Particulates at JoVE.com

Studying Murine Small Bowel Mechanosensing of Luminal Particulates

İnce bağırsağın farklı boyutlardaki partikülleri nasıl işlediğini incelemek için, ince bağırsak geçişini belirlemek için yerleşik bir in vivo yöntemi değiştirdik.

Luminal Partiküllerin Murine İnce Bağırsak Mekanosenizasyonunun İncelenmesi

Gastrointestinal (GI) motility is critical for normal digestion and absorption. In the small bowel, which absorbs nutrients, motility optimizes digestion ...

Bu, ince bağırsağın farklı fiziksel özelliklere sahip materyalleri nasıl işlediğini ve bu malzemeleri uzayda nasıl dağıttığını inceleyen bir protokoldür. Bağırsak mekanosensitivitesi çalışmamızda tamamlayıcı bir araçtır. Bu protokolün temel avantajları, farklı fiziksel özelliklere sahip materyalleri veya karışımları incelemek için kullanılabilmesi ve çözünürlüğün kısa bağırsak segmentleri üzerinden bölgesel geçişleri çözmemize izin vermesidir.Bu teknik, bağırsak mekanosensitivitesini anlamamıza katkıda bulunur. İnce bağırsağın intraluminal içeriklerden aldığı mekanik ipuçlarına dayanarak transit kararları nasıl verdiğini anlamamıza yardımcı olur. Başlamak için, 1 mililitrelik bir şırıngaya 18 gauge kalınlığında ve 50 milimetre uzunluğunda bir besleme tüpü takarak ve 200 mikrolitre RITC çözeltisi veya mikrosfer çözeltisi çekerek gavajı hazırlayın.Daha sonra, tek elle kısıtlama tekniğini kullanarak oruç tutan hayvanı manuel olarak kısıtlayın, ardından besleme tüpünü mideye girene kadar farenin ağzından ve yemek borusundan yavaşça yerleştirin. Yerleştirildikten sonra, şırınga içeriğini yavaşça mideye atın ve tüpü fareden dikkatlice çıkarın. Gavage'ı takiben, fareyi kafese geri getirin.Diseksiyonlara başlamadan önce, in vivo görüntüleme cihazını açın, böylece istenen sıcaklığa ulaşır. Ötanaziden sonra, fareyi diseksiyon aşamasında sırtüstü pozisyona yerleştirin ve karnına erişmek için dört uzantısını sahneye sabitleyin. Daha sonra, karın yüzeyini% 70 etanol ile ıslatın.Daha sonra, cildi çekmek için mikro diseksiyon forseps kullanın ve anüsün 1 santimetre üzerinde keskin cerrahi makas kullanarak enine bir kesi yapın. İntraperitoneal boşluğu açığa çıkarmak için, insizyonu göğüs kafesine kadar karın boyunca dikey olarak devam ettirin. Bağırsakları nazikçe tutun ve manipüle etmeden önce karın boşluğundaki yönelimlerini takdir edin.Proksimal gastroözofageal bileşke kesin, böylece mideyi yemek borusundan ayırın ve yavaşça ters yönde çekerek kolon, çekum ve ince bağırsağı yavaşça çözün. Mezenterin bağırsaklara olan bağlantılarını ayırmak için mikro diseksiyon makası kullanın. Daha sonra, forsepsleri kullanarak, disseke edilmiş bağırsakları ölçüm sayfasına aktarın.Mideyi 0 milimetreye yerleştirin ve bağırsakları cetvel boyunca 200 milimetreye kadar düzenleyin, ardından bağırsağı mikro diseksiyon makası ile 200 milimetrede kesin ve bu bağırsak hizalama prosedürünü tekrarlayın. Doku cetvel üzerinde düzenlendikten sonra, çekumu dokuya paralel olarak düzenleyin, ancak onunla doğrudan temas halinde değil. Ölçüm sayfasını disseke edilmiş doku ile karanlık bir alana yerleştirin, böylece floresan görüntü zamanı gelene kadar korunabilir.Ex vivo görüntülemeyi başlatmak için görüntüleme yazılımını açın. Oturum açın ve görüntü almaya hazır olmak için görüntüleme aracını başlatın. RITC gavage için, Uyarımı 535 nanometre ve Emisyonlar, 600 nanometre olarak ayarlayın.Yeşil mikrosfer boncuklar için, Uyarılmayı 465 nanometreye ve Emisyonu 520 nanometreye ayarlayın. Şimdi, pozlamayı Otomatik olarak ayarlayın ve görüş alanını seçin. Taşıma sırasında bağırsakların kaymadığından emin olduktan sonra, ölçüm sayfasını görüş alanı içindeki cihaza yerleştirin.Cihazın kapısını güvenli bir şekilde kapatın ve görüş alanını fotoğraflamak için Anlık Görüntü'yü seçin. Toplanan resimleri analiz için bir flash sürücüye kaydedin. Ardından, floresan ve fotoğraf görüntülerinin ayrı ayrı çekimlerini kaydedin.Fotoğraf ve floresanın bir bindirmesi, floresan malzemelerin gastrointestinal sistemdeki yerini gösterir. Floresan ve fotoğraf görüntü dosyalarını analiz için resim düzenleme yazılımında açın. Her iki görüntünün piksel boyutunu tam boyutlara sahip olacak şekilde ayarlayın ve fotoğraf dosyasını kapatın.Floresan görüntü için, arka planı kaldırmak ve saydam hale getirmek için bir silgi aracı kullanın. Yeni bir katman oluşturun. Katmana siyah bir dolgu seçin ve katmanı floresan görüntüyle katmanın altına uzanacak şekilde sürükleyin ve tamamen siyah bir arka plan oluşturun.Siyah bir arka plan üzerinde yalnızca floresan sinyalini içeren yeni floresan görüntüsünü yeni bir TIF dosyası olarak kaydedin. Yeni floresan ve fotoğraf görüntülerini ImageJ'de açın. Görüntü'yü, ardından Tür ve 30 bit'i seçerek her görüntüyü 30 bit görüntüye dönüştürün.Görüntü'yü ve ardından Renk ve Kanalları Birleştir'i seçerek her ikisinin de birleştirilmiş bir görüntüsünü oluşturun. Açılan iletişim kutusunda, gri kanal için fotoğraf dosyasını ve herhangi bir renkli kanalın altındaki floresan dosyayı seçin. Birleştirilen görüntünün ölçeğini Analiz Et'i, ardından Ölçeği Ayarla'yı ve Ölçeği Kaldırmak için Tıklat'ı seçerek kapatın.ImageJ'de Dikdörtgen aracını seçin. İnce bağırsağın bir bölümünün etrafına bir dikdörtgen çizerken, bu ilgi alanının genişliğine çok dikkat edin, çünkü tüm ilgi bölgeleri arasında sabit kalması gerekir. Görüntü'yü, ardından Çoğalt'ı seçerek ilgilenilen bölgeyi çoğaltın ve yalnızca renkli kanala karşılık gelen kanalı seçin.Yine, tamamen yeni görüntünün üzerine ilgi çekici bir bölge çizmek için Dikdörtgen aracını kullanın ve Analiz Et'i ve ardından Grafik Profili'ni seçerek bir floresan profili alın. Değerler listesini açın ve bunları e-tablo yazılımına kopyalayın. İlgilenilen bölgenin çizilmesinden, daha önce farklı bir cetvel satırında açıklandığı gibi ince bağırsağın her bölümü için bir floresan profili almaya kadar olan adımları tekrarlayın.Elektronik tablo yazılımında, her ortalama yoğunluk değerini, ilgili bölge dikdörtgeninin önceki adımda oluşturulan sabit genişliğiyle çarpın. Bu, her noktada ince bağırsak boyunca gerçek yoğunluk değerini verecektir. Burada ince bağırsağın uzunluğu boyunca ortalama floresan izleri gösterilmektedir.Floresan malzemenin dağılımı, intraluminal içeriklerin malzeme özelliklerine göre değişir. Aynı ham veri kümelerini sıralamak için kullanılan kutu sayısını artırmak, daha az kutuyla çözülemeyen ayrıntılı izleme özelliklerini ortaya çıkarır. Daha küçük kutular ölçüm belirsizliğini azaltır, uzamsal çözünürlüğü arttırır ve ince bağırsak hareketliliğinin dağıtıcı bileşenini daha iyi yansıtır.Geometrik merkez, intraluminal içeriklerin mekansal dağılımını tamamen karakterize edemez. Geometrik merkez ölçümünün bu sınırlaması, sıvılar ve daha büyük boncuklar arasındaki karşılaştırmada belirgindir. Daha büyük boncukların floresan izi daha fazla dağılmıştır, ancak yalnızca geometrik merkeze odaklanmanın sınırlamasını vurgulayan bağlama granülerliğinden bağımsız olarak, sıvınınkine benzer bir noktaya kadar ortalamasını alır.İnce bağırsak kasılmalarının dağıtıcı doğasını açıklamak için, bu çalışmaya bir güç spektral analizi dahil edilmiştir. Güç spektrumunu çizmek, kutu boyutları küçüldükçe, daha büyük boncuk spektrumunda önemli ölçüde baskın frekanslar gözlemleyebileceğimizi, ancak küçük boncuklarınkinde gözlemleyemeyeceğimizi göstermektedir. Bu ek baskın frekansların bazıları, ancak hepsi değil, sıvı spektrumunda bulunur.Bu protokolün en hassas adımları gavage ve diseksiyondur. Bunlar, deneysel amaçlar için bu tekniği uygulamadan önce deneyciler tarafından standartlaştırılmalıdır. Bu ölümcül bir deneydir, çünkü hayvanın kurban edilmesi gerekir.Mümkün olduğunda, bundan önce terminal olmayan diğer deneyler yaparak hayvan modelinizin kullanımını en üst düzeye çıkarın. Grubumuz son zamanlarda bu tekniği, bağırsakların parmaklarımızın yaptığı gibi daha ince fiziksel özellikleri algılamak için epitelyal mekanoreseptörleri kullandığı bağırsak dokunma setlerini bulmamızı desteklemek için kullandı.

Research

JoVE Journal

Medicine

Protocol for Long Duration Whole Body Hyperthermia in Mice

Farelerde Uzun Süre Whole Body Hipertermi için protokol

Hyperthermia is a general term used to define the increase in core body temperature above normal. It is often used to describe the increased core body ...

Orthotopic Small Bowel Transplantation in Rats

Sıçanlarda Ortotopik Küçük Bağırsak Nakli

Small  bowel transplantation has become an accepted clinical option for patients with  short gut syndrome and failure of parenteral nutrition ...

DNBS/TNBS Colitis Models: Providing Insights Into Inflammatory Bowel Disease and Effects of Dietary Fat

DNBS / TNBS kolit Modelleri: Koliti içine Trendleri ve Diyet Yağ Etkileri sağlanması

Inflammatory Bowel Diseases (IBD), including Crohn&#39;s Disease and Ulcerative Colitis, have long been associated with a genetic basis, and more recently ...

Murine Ileocolic Bowel Resection with Primary Anastomosis

İlköğretim Anastomoza sahip fare ileokolonik Bağırsak Rezeksiyon

Intestinal resections are frequently required for treatment of diseases involving the gastrointestinal tract, with Crohn&#8217;s disease and colon cancer ...

Studying the Role of Alveolar Macrophages in Breast Cancer Metastasis

Meme Kanseri Metastaz alveoler makrofajlar Rolü incelenmesi

This paper describes the application of the syngeneic model of breast cancer (4T1) to the studies on a role of pulmonary alveolar macrophages in cancer ...

Ultrasound-guided Intracardiac Injection of Human Mesenchymal Stem Cells to Increase Homing to the Intestine for Use in Murine Models of Experimental Inflammatory Bowel Diseases

Ultrason destekli İntrakardiyak enjeksiyon bağırsak için giriş için deneysel iltihabi bağırsak hastalıkları fare modellerinde kullanım artırmak için insan Mezenkimal Kök hücre

Crohn&#39;s disease (CD) is a common chronic inflammatory disease of the small and large intestines. Murine and human mesenchymal stem cells (MSCs) have ...

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

Vivo Fare uyluk için bir MRI uyumlu Osteosentez aygıtı kullanma farelerde kemik iyileşme sırasında kırık Kallus gelişimi değerlendirme

Endochondral fracture healing is a complex process involving the development of fibrous, cartilaginous, and osseous tissue in the fracture callus. The ...

A Small Animal Model of Ex Vivo Normothermic Liver Perfusion

A Small Animal Model of Ex Vivo Normothermic Liver Perfusion

Ex Vivo Normothermic karaciğer perfüzyon küçük bir hayvan Model

There is a significant shortage of liver allografts available for transplantation, and in response the donor criteria have been expanded. As a result, ...

An Efficient Sieving Method to Isolate Intact Glomeruli from Adult Rat Kidney

Yetişkin sıçan böbrek üzerinden olduğu gibi Glomeruli yalıtmak için verimli bir eleme yöntemi

Preservation of glomerular structure and function is pivotal in the prevention of glomerulonephritis, a category of kidney disease characterized by ...

Continuous Blood Sampling in Small Animal Positron Emission Tomography/Computed Tomography Enables the Measurement of the Arterial Input Function

Küçük hayvan Pozitron Emisyon Tomografi/Bilgisayarlı tomografi sürekli kan örnekleme arteriyel giriş fonksiyon ölçümü sağlar

For quantitative analysis and bio-kinetic modeling of positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) data, the determination of the temporal ...