Summary

Azoxymethane (AOM)과 Dextran의 황산 나트륨 (DSS)와 모델링 대장염 - 관련 암

Published: September 11, 2012
doi:

Summary

우리는 빠르게 친 염증성 에이전트 dextran 황산 나트륨 (DSS)의 세주기에 의해 다음과 일관되게 인간의 대장염에서 본 것과 morphologic와 분자 유사성과 마우스에 결장 종양을 생성 genotoxic 에이전트 azoxymethane (AOM)의 어느 관리의 프로토콜을 보여줍니다 암을 관련.

Abstract

이러한 Crohn의 질병 (CD) 또는 궤양 성 대장염 (UC)와 같은 염증성 장 질환이있는 개인 (IBD)는 건강한 개인을 통해 대장 암 (CRC)을 개발의 증가 위험이 있습니다. 이 위험은 널리 colonic 참여와 오랜 UC와 개인 30 %로 높이 누적 발병률과 질병의 기간 및 범위에 비례한다. IBD와 대장염 관련 암 (CAC)에서 1 Colonic 형성 이상은 결과로 개발 믿어 아르 이러한 세포는 만성 염증성 시토 킨 환경에 목욕을하는 동안 2. 자연과 대장염 – 관련 암이되는 adenocarcinomas의 질을 공유하는 동안 상피 세포 손상 및 수리의 반복주기를, 하부 분자 이벤트의 순서는 서로 다른 것으로되어 있습니다. 3이 차이는 CAC의 특정 동물 모델의 필요성을 주장하고있다.

여러 마우스 모델은 현재 CAC의 연구를 위해 존재합니다. Dextran 황산 sodi음 … (DSS), colonic 상피에 직접 독성 효과 요원이 만성 염증 상태를 만드는 여러 사이클의 생쥐에 물을 마시는으로 시행 할 수 있습니다. 충분한 기간으로,이 마우스 중 일부는 종양을 개발합니다. 프로 발암 설정으로 시행하는 경우 4 종양 개발이이 모델에 크게된다. 이러한 tumorigenesis 경로에서 유전자 변이가있는 마우스 (APC, p53의, Msh2)뿐만 아니라, 마우스 genotoxic 대리인 (azoxymethane [AOM], 1,2 – dimethylhydrazine [DMH]) 5.이 사전 처리를 포함

대장염 관련 암에 대한 모델로 AOM과 DSS의 결합은 재현성, 효력, 낮은 가격, 사용의 용이성에 대한 인기를 얻었습니다. 사람들이 공유 메커니즘을 가지고 있지만, AOM은 DMH보다 솔루션에 더 강력한 안정적으로 발견되었습니다. 다른 모델에서 종양이 개발은 일반적으로 필요로하는 동안 몇 개월은 AOM과 함께 주입하고 이후 DSS로 치료 쥐에 충분한 종양을 개발S 7~10주로 조금. 6, 7 마지막으로, AOM과 DSS는 특정 tumorigenic 변형에 크로스 번식없이 유전 배경 마우스 (유전자 변형 등을 끊는)로 관리 할 수 있습니다. 여기, 우리는 10 주 동안 DSS 세 7 일 사이클 뒤에 AOM의 단일 주사를 이용하여 마우스에 염증 기반 colonic tumorigenesis에 대한 프로토콜을 보여줍니다. 이 모델은 밀접하게 인간의 CAC에서 발생하는 사람들을 닮은 조직 학적 및 분자 변화에 종양을 유도하고이 병에 oncogenesis과 화학 예방의 연구에 매우 중요한 모델을 제공합니다. 8

Protocol

1. 대장염 – 관련 암 유도 섹스 케이지와 실험 및 제어 그룹에 사용되는 나이와 일치하는 6~8주 오래된 쥐를 따로 설정합니다. 마우스는 개별적으로 꼬리 표시 또는 귀 클립으로 표시 할 수 있습니다. 일 0, 기록 기준 가중치를 켜고 10 AOM 작업 솔루션의 MG / kg (dH2O의 10 MG / ML 주식 솔루션에서 희석 등장 생리 1 MG / ML은 -20 ℃ 일 C에서 보관)와 각 마우스 intraperitoneally (IP)을 주입 . 경험을 …

Discussion

신속하고 효율적으로 모델을 인간 대장염 – 관련 암 AOM과 DSS있는 마우스의 치료. 대장염 – 관련 암에 기여 요소를 물려 전할 수있는에 관한 가설을 쉽게 유전 공학 마우스와 함께 공부 할 수 있습니다. 13, 또는 16, 대장염 – 관련 암의 pharmacologic 목표의 효과가 야생 형 생쥐를 고용하여 공부 할 수 있습니다.

이 모델은 높은 염증의 설정에 결장 종양 개발의 연구?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 DK089016와 L30 RR030244 (MAC), CA153036 (AS) 및 P30-DK52574 (워싱턴 대학 소화기 질환 연구 코어까지)에 의해 부분적으로 재정 지원을했습니다. AIT는 하워드 휴즈 의학 연구소 의학 연구 교육 연구원이었다.

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

  1. Ekbom, A. Ulcerative colitis and colorectal cancer. A population-based study. N. Engl. J. Med. 323, 1228-1233 (1990).
  2. Terzic, J. Inflammation and colon cancer. Gastroenterology. 138, 2101-2114 (2010).
  3. Ullman, T. A., Itzkowitz, S. H. Intestinal inflammation and cancer. Gastroenterology. 140, 1807-1816 (2011).
  4. Okayasu, I. Dysplasia and carcinoma development in a repeated dextran sulfate sodium-induced colitis model. J. Gastroenterol. Hepatol. 17, 1078-1083 (2002).
  5. Kanneganti, M., Mino-Kenudson, M., Mizoguchi, E. Animal models of colitis-associated carcinogenesis. J. Biomed. Biotechnol. 342637, (2011).
  6. 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).
  7. Tanaka, T. A novel inflammation-related mouse colon carcinogenesis model induced by azoxymethane and dextran sodium sulfate. Cancer Sci. 94, 965-973 (2003).
  8. 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).
  9. Wirtz, S. Chemically induced mouse models of intestinal inflammation. Nat. Protoc. 2, 541-546 (2007).
  10. Cooper, H. S. Clinicopathologic study of dextran sulfate sodium experimental murine colitis. Lab Invest. 69, 238-249 (1993).
  11. Becker, C., Fantini, M. C., Neurath, M. F. High resolution colonoscopy in live mice. Nat. Protoc. 1, 2900-2904 (2006).
  12. 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).
  13. 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).
  14. Boivin, G. P. Pathology of mouse models of intestinal cancer: consensus report and recommendations. Gastroenterology. 124, 762-777 (2003).
  15. 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).
  16. Yoshida, Y. The forkhead box M1 transcription factor contributes to the development and growth of mouse colorectal cancer. Gastroenterology. 132, 1420-1431 (2007).
  17. Suzuki, R. Strain differences in the susceptibility to azoxymethane and dextran sodium sulfate-induced colon carcinogenesis in mice. Carcinogenesis. 27, 162-169 (2006).
  18. Mahler, M. Differential susceptibility of inbred mouse strains to dextran sulfate sodium-induced colitis. Am. J. Physiol. 274, 544-551 (1998).
  19. 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).
  20. Tanaka, T. Colorectal carcinogenesis: Review of human and experimental animal studies. J Carcinog. 8, (2009).
  21. Ciorba, M. A. Induction of IDO-1 by immunostimulatory DNA limits severity of experimental colitis. J. Immunol. 184, 3907-3916 (2010).
  22. 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).
  23. Tang, Y. is required for resection-induced changes in apoptosis, proliferation, and members of the extrinsic cell death pathways. Gastroenterology. 126, 220-230 (2004).

Play Video

Citer Cet Article
Thaker, A. I., Shaker, A., Rao, M. S., Ciorba, M. A. Modeling Colitis-Associated Cancer with Azoxymethane (AOM) and Dextran Sulfate Sodium (DSS). J. Vis. Exp. (67), e4100, doi:10.3791/4100 (2012).

View Video