Flexible Koloskopie in der Maus, um die Schwere der Colitis und kolorektalen Tumoren auswerten mit einem validierten Endoskopische Scoring System
Summary
In den vergangenen Jahren wurden neue Generation Endoskope wichtige diagnostische Forschung Hilfsmittel zum Auswerten murinen Colitis und kolorektalen Tumoren entwickelt. Wir stellen hier ein detailliertes Protokoll für endoskopische Beurteilung von Entzündungen und kolorektalen Tumoren in Mäusen, sowie eine neuartige Bewertungssystem, das Dezimal-Identifikatoren verwendet, um die Schwere der endoskopischen ulcerosa und kolorektalen Tumoren dokumentiert.
Abstract
Der Einsatz der modernen Endoskopie für Forschungszwecke hat unser Verständnis von Magen-Darm-Erkrankungen erleichtert. Insbesondere hat experimentelle Endoskopie sehr nützlich für Studien, die wiederholt Einschätzungen in einem einzigen Versuchstier, wie die Bewertung der Mechanismen von chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen und das Fortschreiten von Darmkrebs erforderlich gewesen. Jedoch sind die verschiedenen Studien verwendeten Verfahren sehr variabel. Mindestens drei endoskopischen Scoring-Systeme sind für murine ulcerosa veröffentlicht und veröffentlichte Protokolle zur Beurteilung von kolorektalen Tumoren nicht die Anwesenheit von Begleit Kolonentzündung adressieren. Diese Studie entwickelt und validiert eine reproduzierbare endoskopische Scoring-System, die Auswertung der beiden Entzündungen und Tumoren gleichzeitig integriert. Diese neue Scoring-System besteht aus drei Hauptkomponenten: 1) Bewertung des Ausmaßes und der Schwere der Entzündung kolorektalen (basierend auf perianalen Ergebnisse, die Transparenz der wall, Schleimhautblutungen und fokale Läsionen), 2) quantitative Erfassung der Tumorläsionen (Netzkarte und Balkendiagramm) und 3) numerischen Sortierung der klinischen Fälle durch ihre pathologischen und Forschungs Relevanz basierend auf Dezimaleinheiten mit zugeordneten Kategorien von Läsionen beobachtet und endoskopischen Komplikationen (dezimal Kennungen). Die Video-und Manuskript hier vorgestellt wurden vorbereitet, nach IACUC genehmigten Protokolle, damit die Ermittler ihre eigenen Versuchsmäusen punkten mit einem gut validierten und hoch reproduzierbare endoskopische Methode, mit der Möglichkeit, System, distal von proximalen endoskopische ulcerosa (D-PECS unterscheiden ).
Introduction
Murine Endoskopie hat als nützliches Forschungswerkzeug für über ein Jahrzehnt 1-3 durchgeführt. Bis heute haben die meisten Studien unter Verwendung muriner Endoskopie starre Endoskope verwendet, obwohl einige auch Sigmoidoskopie. Murine Endoskopie liefert sofortige Ergebnisse und eine objektive Schätzung der Höhe der Darm Normalität, der Schwere der Entzündung und Tumorprogression im Vergleich zu indirekten Maßnahmen wie Gewichtsverlust, Durchfall und Histologie (was suboptimal ist, wenn Läsionen sind lückenhaft), während bietet Einblicke auf die allgemeine Gesundheit des Dickdarms. Vor allem ermöglicht die Endoskopie für die wiederholte Beurteilung der Versuchstiermodellen über die Zeit, im Gegensatz zu herkömmlichen histologischen Untersuchung, die das Tier eingeschläfert werden Doppelpunkte und für die Analyse geerntet 1 erfordert. Trotz dieser Vorteile hat sich die Verwendung von murinen endoskopische Technik nicht weit verbreitet gewesen, und ist durch das Fehlen von standardisierten Protokollen zur Implementie begrenztauf und Scoring von pathologischen Befund. Richtig umgesetzt, murine Endoskopie ist sehr vielversprechend, um unser Verständnis und Charakterisierung von Tiermodellen von mehreren chronischen Magen-Darm-Erkrankung Staaten, darunter entzündliche Darmerkrankungen, Colitis, und kolorektalen Tumoren weiter zu erleichtern.
Der Nutzen der murinen endoskopische Technik Scharniere auf seine Reproduzierbarkeit und Objektivität, die die Existenz von standardisierten Untersuchungsverfahren und eine konsistente, nicht-redundante und zuverlässige Scoring-System für Darmerkrankungen erfordert. Mindestens drei beschreibende Bewertungssysteme für die endoskopische Beurteilung ulcerosa 4-6 sowie für Kolon-Tumoren in Mäusen 4,7,8 veröffentlicht worden. Diese berichtet, Ansätze und Scoring-Systeme sind jedoch nicht ohne weiteres vergleichbar zwischen den Studien. In vielen Fällen gibt es keine klare Definition der Kriterien für die Klassifizierung von Läsionen verwendet, und wenn Kriterien gegeben sind, stark variieren sie. Außerdemgibt es keine Berichte über Scoring-Systeme, die die Bewertung sowohl ulcerosa und Tumoren, zwei der häufigsten Darmerkrankungen, die gleichzeitig auftreten und interaktive Effekte auf das Ergebnis kann in einem einzigen Messinstrument zu integrieren. Schließlich sind die endoskopischen Scoring-Systeme, die für die Colitis existieren oft entzündliche Kategorien mit Diskriminierung beschränkt (dh. Engen Scoring-Optionen über kurze ganze Zahl Waage, oft 1-4), um richtig darstellen Fortschreiten der Krankheit Szenarien und ermöglichen den Einsatz von parametrischen statistischen Analyse.
In diesem Papier beschreiben wir die Verwendung eines flexiblen Endoskops, um die Schwere von Mäuse ulcerosa und Kolontumoren bewerten und beschreiben ein Standardprotokoll für die Anwendung dieser Technologie in der anatomischen Beurteilung der perianalen Region, Rektum und distalen Kolons. Wir veranschaulichen, effektiven Fehlersuche während der Endoskopie, um Trauma-und Bildartefakte zu minimieren, und wir beschreiben eine reproduzierbare Bewertungssystembasierend auf validierten veröffentlichten klinischen Parametern. Das Scoring-System integriert Auswertung der beiden Darmentzündung und Tumoren mit einem hohen Grad an Diskriminierung mit 12 möglichen Sorten von Entzündungen, Tumor Mapping-und Zeichenoptionen und einer neuartigen Dezimaleinheit System (dh, Dezimal-Kennungen), um Ergebnisse mit spezifischen diagnostischen Wert zu markieren ( dh Tumorentwicklung, Komplikationen während der Endoskopie, etc.). Die Verwendung von Dezimalkennungen ermöglicht eine schnelle Verfolgung der relevanten Datensätze für Downstream-Analyse. Schließlich führen wir Zuverlässigkeit und Gültigkeit Testen der Scoring-System in mehreren murinen Modellen von Colitis ulcerosa und-assoziierten Krebs (Dextransulfat-Natrium (DSS)-induzierter Kolitis, Clostridium difficile-Infektion, und azoxymethane / DSS-induzierten Dickdarmkrebs).
Protocol
Representative Results
Discussion
Es gibt mehrere Überlegungen zur Modifikation und Fehlerbehebung der endoskopische Technik in Mäusen. Kritische Aspekte des Verfahrens, die während der Nutzung der flexiblen Endoskopie gemeistert werden müssen, gehören die Einstellung der Luftmenge benötigt, um Blähungen und Atemwegs Kompromiss der Maus zu verhindern, und kleinere technische Aspekte der Ansichtssteuerung bei der Koordinierung der Winkelung und Drehmomentsteuerungen . Drehmomentregelung ist wichtig, um das Risiko einer Darmdurchbruch zu minimieren…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Besonderer Dank geht an Sarah Kossak, Mitchell Guanzon, Sung Yeun Yang und Li Guo Jia, für ihre Zusammenarbeit während der endoskopischen Beurteilung ihrer Versuchstiere.
Materials
| Isoflurane, USP | Webster Veterinary | ||
| Surgical lubricant | Savage laboratories | surgilube, 0281-0205-45 | |
| Phosphate Buffered Saline | Thermo Scientific | SH30256 | |
| RNAlater | Ambion | AM7021 | |
| Methylene Blue 1% Aqueous Solution | Fisher Science Education | S96393 | |
| Flexible digital ureteroscope | Olympus America | URF-V | |
| Video system center | Olympus America | VISERA Pro OTV-S7 Pro | |
| Xenon light source | Olympus America | VISERA Pro CLV-S40 Pro | |
| Video recorder | MediCapture, Inc. | MediCap USB200 | |
| Flexible biopsy cup forceps | Olympus America | FBC-3115 | |
| Anesthesia machine | Euthanex Corporation | EZ-7000 Classic System |
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