דוגמנות סרטן קוליטיס-Associated עם Azoxymethane (AOM) ונתרן סולפט dextran (DSS)
Summary
אנחנו מדגימים את פרוטוקול שבו ממשל של azoxymethane הסוכן genotoxic (AOM) ואחרי שלושה מחזורים של נתרן פרו דלקתי סוכן dextran סולפט (DSS) במהירות ובעקביות יוצר גידולים במעי גס בעכברים עם דמיון מורפולוגיים ומולקולרי לאלו שנראו בקוליטיס האנושי -קשור לסרטן.
Abstract
אנשים עם מחלת מעי דלקתית (IBD), כגון מחלת קרוהן (CD) או קוליטיס (UC) נמצאים בסיכון מוגבר להתפתחות סרטן המעי גס (CRC) על אנשים בריאים. סיכון זה הוא פרופורציונלי לזמן וההיקף של מחלה, עם שכיחות מצטברת גבוה כמו 30% אצל אנשים עם UC ארוך שנים עם מעורבות נרחבת של מעי גסה. דיספלזיה חוקן 1 במחלת מעי דלקתי וקוליטיס המשויך הסרטן (CAC) הם האמינו להתפתח כתוצאה מחזורים חוזרים ונשנים של פגיעה בתאי אפיתל ותיקון בזמן שהתאים האלה שוחים בסביבת ציטוקינים דלקתית כרונית. 2 למרות שסרטן המעי גס וספונטני הקשורים לשתף את האיכות להיות אדנוקרצינומה, רצף של אירועים מולקולריים שבבסיס הוא ככל הנראה שונה. 3 זה הבחנה טוענת צורך במודלים של בעלי חיים ספציפיים של CAC.
כמה מודלי עכבר קיימים כיום ללימוד CAC. Dextran סולפט Sodiאממ (DSS), סוכן עם השפעות רעילות ישירות על אפיתל של המעי הגס, יכול להינתן במי שתייה לעכברים במחזורים מרובים כדי ליצור מצב דלקתי כרוני. עם משך מספיק, חלק מעכברים אלו יפתחו גידולים. 4 התפתחות גידול היא מהרה במודל זה אם מנוהל באווירה פרו מסרטנת. אלה כוללים עכברים עם מוטציה גנטית במסלולי tumorigenesis (APC, p53, MSH2), כמו גם עכברים שטופלו מראש-עם סוכני genotoxic (azoxymethane [AOM], 1,2-dimethylhydrazine [DMH]). 5
שילוב של DSS עם AOM כמודל לסרטן משויך קוליטיס צבר פופולרי לשחזור שלו, העצמה, המחיר נמוך, וקלות השימוש. למרות שיש להם מנגנון משותף, AOM כבר מצא להיות יותר חזק ויציב בתמיסה מDMH. בעוד התפתחות גידול בדגמים אחרים דורשת בדרך כלל מספר חודשים, עכברים שהוזרקו עם AOM, ולאחר מכן טופלו בDSS לפתח גידולים בהולמיםיכולים להינתן כקטן של 7-10 שבועות. 6, 7 לבסוף, AOM וDSS לעכברים מכל רקע גנטי (knock out, מהונדס, וכו ') ללא הכלאות למתח סרטני מסוים. הנה, אנחנו מדגימים את הפרוטוקול לtumorigenesis מעי דלקתי מונע בעכברי ניצול זריקה אחת של AOM אחרי שלושה מחזורים של שבעה ימים של DSS לאורך תקופת שבוע 10. מודל זה גורם לגידולים בשינויים ההיסטולוגיים ומולקולריים דומים מאוד לאלה המתרחשים בCAC האנושי ומספק מודל יקר מאוד ללימוד oncogenesis ומניעה כימית במחלה זו. 8
Protocol
Discussion
טיפול בעכברים עם AOM וDSS מהירות וביעילות מודלי סרטן בבני אדם הקשורים לדלקת מעי גס. השערות לגבי גורמים תורשתיים לסרטן המעי גס הקשורים ניתן ללמוד בקלות בעכברים מהונדסים גנטי. 13, 16 לחלופין, ההשפעה של מטרות תרופתיות בסרטן המעי גס הקשורים ניתן ללמוד על ידי העסקת עכברי …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו מומנה בחלקו על ידי DK089016 וL30 RR030244 (MAC), CA153036 (AS), וP30-DK52574 (לCore אוניברסיטת וושינגטון עיכול מחלות המחקר). AIT היה עמית הווארד יוז רפואי במכון למחקר רפואי הדרכה.
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).
