النمذجة التهاب القولون المتعاونة مع السرطان مع Azoxymethane (AOM) ودكستران كبريتات الصوديوم (DSS)
Summary
ونحن يبرهن على وجود بروتوكول الذي azoxymethane إدارة كيل سمية جينية (AOM)، يليه ثلاث دورات من الصوديوم وكيل الموالية للالتهابات كبريتات ديكستران (DSS) بسرعة وباستمرار يولد أورام القولون في الفئران مع التشابه المورفولوجي والجزيئي لتلك التي ظهرت في التهاب القولون الإنسان المرتبطة بالسرطان.
Abstract
الأفراد مع مرض التهاب الامعاء (IBD)، مثل مرض كرون (CD) أو التهاب القولون التقرحي (UC) هي في خطر متزايد للإصابة بسرطان القولون والمستقيم (CRC) على الأفراد الأصحاء. هذا الخطر يتناسب مع مدة ومدى انتشار المرض، مع وجود نسبة تراكمية تصل إلى 30٪ في الأشخاص الذين يعانون منذ فترة طويلة UC بمشاركة القولون نطاق واسع. ويعتقد أن خلل التنسج 1 القولون والتهاب القولون في IBD المرتبطة بالسرطان (CAC) لتطوير ونتيجة لذلك دورات متكررة من الإصابة والخلايا الظهارية في حين أن إصلاح استحم هذه الخلايا في الوسط السيتوكينات الالتهابية المزمنة. 2 ففي حين السرطان والتهاب القولون عفوية المرتبط مشاركة نوعية أدنوكرسنوما] الحالي، ويعتقد تسلسل الأحداث الجزيئية الكامنة وراء أن تكون مختلفة. 3 هذا التمييز يجادل الحاجة إلى نماذج حيوانية محددة من CAC.
نماذج الماوس توجد حاليا عدة لدراسة CAC. ديكستران كبريتات سودىأم (DSS)، وكيلا لها آثار سامة مباشرة على ظهارة القولون، ويمكن أن تدار في مياه الشرب لعدة دورات في الفئران لخلق حالة التهابي مزمن. مع مدة كافية، فإن بعض هذه الفئران تطوير الأورام. وسارعت 4 التنمية ورم في هذا النموذج إذا ما تم إعطاؤها في إطار الموالية للمسرطنة. وتشمل هذه الفئران مع الطفرات الوراثية في مسارات تكون الأورام (APC، P53، Msh2)، وكذلك الفئران المعالجة مسبقا مع وكلاء سمية جينية (azoxymethane [AOM]، 1،2-dimethylhydrazine [DMH]) 5
اكتسب مجموعة من DSS مع AOM كنموذج للسرطان التهاب القولون المرتبط شعبية لاستنساخ لها، رجولية، وانخفاض الأسعار، وسهولة الاستخدام. على الرغم من أنها لديها آلية مشتركة، وقد وجد AOM أن يكون أكثر فعالية واستقرارا في حل من DMH. في حين أن التنمية الورم في نماذج أخرى عموما يتطلب عدة أشهر، مع حقن الفئران AOM وتعامل بعد ذلك مع تطوير أورام DSS كافية فييمكن أن تدار ليالي اقل من 7-10 أسابيع. 6 و 7 وأخيرا، AOM وDSS على الفئران من أي خلفية الوراثية (ضرب، المعدلة وراثيا، وما إلى ذلك) دون التهجين لسلالة مكون للأورام معينة. هنا، ونحن يبرهن على وجود بروتوكول لالتهاب القولون يحركها تكون الأورام في الفئران باستخدام حقنة واحدة من AOM تليها دورات لمدة سبعة أيام ثلاثة من مفاجآت صيف دبي خلال فترة الأسبوع 10. هذا النموذج يدفع الأورام مع التغيرات النسيجية والجزيئية تشبه تلك التي تحدث عن كثب في CAC الإنسان وتقدم نموذجا قيما للغاية لدراسة تكون الورم والوقاية الكيماوية في هذا المرض .. 8
Protocol
Discussion
علاج الفئران مع AOM وDSS بسرعة وفعالية النماذج البشرية سرطان القولون المرتبط. يمكن الفرضيات المتعلقة الموروثة العوامل التي تساهم في التهاب القولون المرتبط السرطانات بسهولة درس مع الفئران المعدلة وراثيا. 13 و 16 بدلا من ذلك، يمكن دراسة تأثير الأهداف الصيدلانية في ا…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وقد تم تمويل هذا العمل في جزء من DK089016 وRR030244 L30 (MAC)، CA153036 (AS)، وP30 DK52574-(إلى الجهاز الهضمي جامعة واشنطن الأساسية بحوث أمراض). كان AIT هوارد هيوز الطبي معهد البحوث الطبية زميل التدريب.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| C57BL/6J Mice | Jackson Laboratory | 000664 | |
| Azoxymethane (AOM) | Sigma Aldrich | A5486-100MG | Stock solution: dilute to 10 mg/ml in distilled water to be kept at -20 °C as 0.5 – 1 ml aliquots.
Working solution: dilute stock to 1 mg/ml in isotonic (0.9%) saline |
| Dextran Sulfate Sodium (DSS) | TdB Consultancy | DB001 | MW 40 kDa (36-50 kDa preparations from other sources are acceptable; The same lot should be used for a single experiment)6 |
| Coloview miniendoscopic system | Karl Storz | Multiple | See Becker et al. for detailed explanation of equipment and setup.11 |
| TPP Rapid FILTERMAX 500 ml Bottle-Filter, 0.22 μm PES | Midwest Scientific | TP99500 | Any standard tissue culture filter is acceptable |
| Ethyl Alcohol 200 Proof ASC/USP | Pharmaco-AAPER (or other) | 11ACS200 | Dilute to 70% in distilled water |
| Isoflurane, USP | Butler Animal Health Supply | 4029405 | Place mouse in glass jar with gauze or a small cloth soaked in anesthetic |
| 18G Straight Gavage Needle | Braintree Scientific | N-008 | |
| Phosphate Buffered Saline (PBS) | Sigma Aldrich | P5493 | Dilute to 1X (0.01 M) in distilled water |
| Cold Tray (Tissue Tek II Cold Plate) | Fisher Scientific | NC9491941 | Store at -20 °C |
| ImageJ Software | NIH (free download) | http://rsbweb.nih.gov/ij/ | |
| Formaldehyde (37%) | Fisher Scientific | F79-500 | Dilute to 10% in PBS |
| BD Bacto Agar | Fisher Scientific | DF0140-01-0 | Use hotplate to create 2% solution in distilled water |
| Miltex Eye Dressing Forceps | MedPlus Inc. | 18-780 | |
| Miltex Eye Scissors | MedPlus Inc. | 18-1430 | Curved points prevent damage to colon during opening. |
| Alcian Blue 8GX (powder) | Sigma Aldrich | A5268 | Add 1 g powder to 100 ml 3% acetic acid (3 ml glacial acetic acid + 97 ml distilled water) |
| 1 mL Tuberculin syringe with attached 26 G x 3/8 in intradermal bevel needle | BD | 305946 | For injection of AOM |
References
- Ekbom, A. Ulcerative colitis and colorectal cancer. A population-based study. N. Engl. J. Med. 323, 1228-1233 (1990).
- Terzic, J. Inflammation and colon cancer. Gastroenterology. 138, 2101-2114 (2010).
- Ullman, T. A., Itzkowitz, S. H. Intestinal inflammation and cancer. Gastroenterology. 140, 1807-1816 (2011).
- Okayasu, I. Dysplasia and carcinoma development in a repeated dextran sulfate sodium-induced colitis model. J. Gastroenterol. Hepatol. 17, 1078-1083 (2002).
- Kanneganti, M., Mino-Kenudson, M., Mizoguchi, E. Animal models of colitis-associated carcinogenesis. J. Biomed. Biotechnol. 342637, (2011).
- Neufert, C., Becker, C., Neurath, M. F. An inducible mouse model of colon carcinogenesis for the analysis of sporadic and inflammation-driven tumor progression. Nat. Protoc. 2, 1998-2004 (2007).
- Tanaka, T. A novel inflammation-related mouse colon carcinogenesis model induced by azoxymethane and dextran sodium sulfate. Cancer Sci. 94, 965-973 (2003).
- De Robertis, M. The AOM/DSS murine model for the study of colon carcinogenesis: From pathways to diagnosis and therapy studies. J. Carcinog. 10, 9 (2011).
- Wirtz, S. Chemically induced mouse models of intestinal inflammation. Nat. Protoc. 2, 541-546 (2007).
- Cooper, H. S. Clinicopathologic study of dextran sulfate sodium experimental murine colitis. Lab Invest. 69, 238-249 (1993).
- Becker, C., Fantini, M. C., Neurath, M. F. High resolution colonoscopy in live mice. Nat. Protoc. 1, 2900-2904 (2006).
- Becker, C., Fantini, M. C., Wirtz, S., Nikolaev, A., Kiesslich, R., Lehr, H. A., Galle, P. R., Neurath, M. F. In vivo imaging of colitis and colon cancer development in mice using high resolution chromoendoscopy. Gut. 54, 950-954 (2005).
- Shaker, A. Epimorphin deletion protects mice from inflammation-induced colon carcinogenesis and alters stem cell niche myofibroblast secretion. J. Clin. Invest. 120, 2081-2093 (2010).
- Boivin, G. P. Pathology of mouse models of intestinal cancer: consensus report and recommendations. Gastroenterology. 124, 762-777 (2003).
- Cooper, H. S. Dysplasia and cancer in the dextran sulfate sodium mouse colitis model. Relevance to colitis-associated neoplasia in the human: a study of histopathology, B-catenin and p53 expression and the role of inflammation. Carcinogenesis. 21, 757-768 (2000).
- Yoshida, Y. The forkhead box M1 transcription factor contributes to the development and growth of mouse colorectal cancer. Gastroenterology. 132, 1420-1431 (2007).
- Suzuki, R. Strain differences in the susceptibility to azoxymethane and dextran sodium sulfate-induced colon carcinogenesis in mice. Carcinogenesis. 27, 162-169 (2006).
- Mahler, M. Differential susceptibility of inbred mouse strains to dextran sulfate sodium-induced colitis. Am. J. Physiol. 274, 544-551 (1998).
- Nambiar, P. R. Preliminary analysis of azoxymethane induced colon tumors in inbred mice commonly used as transgenic/knockout progenitors. Int. J. Oncol. 22, 145-150 (2003).
- Tanaka, T. Colorectal carcinogenesis: Review of human and experimental animal studies. J Carcinog. 8, (2009).
- Ciorba, M. A. Induction of IDO-1 by immunostimulatory DNA limits severity of experimental colitis. J. Immunol. 184, 3907-3916 (2010).
- Kerr, T. A. Dextran sodium sulfate inhibition of real-time polymerase chain reaction amplification: A poly-A purification solution. Inflamm. Bowel Dis. 18, 344-348 (2012).
- Tang, Y. is required for resection-induced changes in apoptosis, proliferation, and members of the extrinsic cell death pathways. Gastroenterology. 126, 220-230 (2004).
