نموذج الفأر من انسداد الأمعاء الجزئي
Summary
العراقيل المعوية هي انسداد جزئي أو كامل للامعاء التي يمكن أن تتسبب في الأم شديدة في البطن، الغثيان والقيء، ومنع مرور البراز. ويتم هذا الإجراء لخلق أوبسروكتيونس الجزئي المعوية في الفئران يمكن الاعتماد عليها في دراسة الآليات الأساسية لنمو الخلايا المرضية والوفاة في الأمعاء.
Abstract
يمكن أن يكون سبب عوائق المعوية، التي تعوق أو تمنع حركة تحوي، التصاقات البطن ومعظم الجهاز الهضمي الأمراض (غي) بما في ذلك الأورام توموروس. ومع ذلك، الخلوية إعادة عرض آليات المشاركة في، والناجمة، عوائق المعوية هي غير مفهومة. وقد وضعت عدة نماذج حيوانية للامعاء عراقيل، ولكن الطراز الماوس معظم التكلفة/الوقت فعالة. يستخدم طراز الماوس غرس الجراحية لإعاقة جزئية المعوية (PO) يحتوي على ارتفاع معدل وفيات إذا لم يتم تنفيذ بشكل صحيح. وبالإضافة إلى ذلك، تفشل الفئران تلقي بو جراحة لوضع تضخم إذا لم تستخدم حصار مناسبة أو وضعها بشكل غير صحيح. هنا، يمكننا وصف بروتوكول مفصل لعملية جراحية بو التي تنتج العوائق الأمعاء موثوقة واستنساخه بمعدل وفيات منخفض جداً. هذا البروتوكول يستخدم خاتم سيليكون توضع جراحيا الذي يحيط الدقاق جزئيا يمنع حركة الجهاز الهضمي في الأمعاء. انسداد جزئي يجعل الأمعاء تصبح المتوسعة بسبب توقف حركة الجهاز الهضمي. تمدد الأمعاء يؤدي إلى تضخم العضلات الملساء على الجانب الشفوي من الطوق الذي يتطور تدريجيا أكثر من 2 أسابيع حتى أنه يسبب الموت. يوفر الطراز الماوس بو الجراحية في فيفو نموذج من الأنسجة المعوية الضخامي مفيدة لدراسة التغيرات المرضية للخلايا المعوية بما في ذلك خلايا العضلات الملساء (SMC)، الخلايا فراغي من كيال (ICC)، PDGFRα+، والخلايا العصبية الخلايا أثناء تطوير انسداد معوي.
Introduction
العراقيل المعوية هي انسداد جزئي أو كامل في الأمعاء صغيرة أو كبيرة مما يمنع هضم الغذاء والسوائل والغازات من الانتقال عن طريق الأمعاء1. بسبب العرقلة، يستحث الانسداد جدران الأمعاء تصبح سميكة، تضييق التجويف2. يمكن أن يحدث انسداد معوي نتيجة للعمليات الجراحية في البطن أو الحوض التي تتسبب في تشكيل النسيج التصاق البطن أو من اضطرابات غي مثل أمراض التهاب الأمعاء (داء كرون)، انسدادات، الفتق، انفتال، وتضيق، الانغلاف، الإمساك، انحشار البراز، وعرقلة الزائفة، والسرطانات والأورام3،،من45. الأمعاء عراقيل في هذه الحالات كثيرا ما تؤدي إلى تضخم muscularis الغلالة من الأمعاء6.
ص. ب التجويف يستحث انتفاخ الأمعاء، ويزيد سمك طبقة العضلات الملساء حول عرقلة استجابة للحاجة إلى مواصلة التمعج الفنية7،،من89،10، 11،،من1213. وقد وضعت نماذج حيوانية من بو المعوية دراسة تضخم العضلات الملساء في الفئران7والفئران10وخنازير غينيا11،12من الكلاب و القطط13 أن استمرار وضع تضخم مماثلة داخل طبقات العضلات المعوية.
نموذج الفأر من بو المعوية هو الطريقة الأكثر فعالية من حيث التكلفة لتوليد ودراسة العوائق الأمعاء في الجسم الحي. تنفذ الأمعاء عراقيل في الفئران باستخدام حزام سيليكون توضع جراحيا المحيطة الدقاق. أظهرت الفئران بو مبكر زيادة عدد الخلايا (تضخم)، وزيادة في سمك الطبقة العضلية (تضخم) بعد بو الجراحة8،15. SMC هي الخلايا البلاستيكية الأولية التي تنمو داخل طبقات العضلات الملساء في الاستجابة ل شروط الضخامي14، ولكن الخلايا الأخرى مثل المحكمة الجنائية الدولية والخلايا PDGFRα+ التي ترتبط ارتباطاً وثيقا مع SMC، وهي أيضا repopulated. أبلغنا قبل أن الفئران بو وضع تضخم في الأمعاء الدقيقة، في تصريح خاص التي يتم ديديفيرينتياتيد في PDGFRα+ الخلايا التكاثري عالية7،،من1516. على العكس من ذلك، تحولت المحكمة الجنائية الدولية وفقدت داخل طبقات العضلات الملساء لامداده أثناء وضع أوبسروكشن المعوية7. فائدة رئيسية أخرى من طراز بو هو قدرته على الحث على إجراء تغييرات في النظام العصبي المعوي، والترويج لأنماط الحركية العصبية. الرئيسية نشر نمط الحركية العصبية في الأمعاء الماوس هو ترحيل المحرك معقدة (MMC)، وهو العصبية ولا تتطلب المحكمة الجنائية الدولية أو موجات بطيئة الكهربائية17. يمكن أن توفر نموذج بو رؤى واضحة في كيف يتم تشكيلها مكس والأعصاب المعوية بإعاقة جزئية.
هنا، فإننا نقترح بروتوكول مورين الأمعاء الجراحية بو استخدام خاتم سيليكون. إنتاج الفئران تلقي جراحة بو موثوق بها تضخم في موسكولاريس الغلالة من الأمعاء. داخل العضلات الضخامي، وهي هائلة تشكيلها SMC والمحكمة الجنائية الدولية، PDGFRα+، والخلايا العصبية.
Protocol
Representative Results
Discussion
أظهرنا أن تلقي الجراحة بو المعوية باستمرار وتكاثر الفئران بوضع تضخم العضلات الملساء المعوية، الذي يحاكي انسداد الأمعاء البشرية. وقد وضعت جراحات انسداد معوي للحيوانات المختلفة بما في ذلك الفئران7، خنازير غينيا111312 القطط والكلاب، الفئرا…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
الكتاب أود أن أشكر بنيامين ي ويجلير، D.V.M.، دكتوراه، ووالت ماندفيل، D.V.M. (الموارد الحيوانية وحرم حضور طبيب بيطري، جامعة نيفادا، رينو) لخدماتهم الحيوانية الممتازة المقدمة للفئران، فضلا عن محاميهم على الإجراءات الجراحية.
Materials
| Surgical drape | Medical and veterinary supplies | SMS40 | 40”X100 yards |
| Underpad, econ, pro plus | Medical and veterinary supplies | MSC281224 | 17×24” |
| Iris scissors | Braintree scientific, Inc | SC-i-130 | |
| Iris scissors | Vantage | V95-304 | |
| Dumont electronic & jeweler tweezers | Dumont | 98-180-3 | |
| Braided absorbable suture | Covidien polysorb | SL-5687G | 5-0, polyglactin |
| Nylon non-absorbable mono filament | AD surgical | S-N618R13 | 6-0, nylon |
| Surgical blade | Dynarex | No.15 | |
| Needle holder | Jacobson microvascular | 36-1342TC | 8.5 inch |
| Scalpel handle | Flinn scientific | AB1049 | |
| Microsurgical scissor | WPI | 503305 | |
| Petrolatum ophthalmic ointment | Puralube VET | 3.5 g | |
| Fluriso (isoflurane) | Vetone | V1 502017 | 250 ml |
| Steri-strip reinforced skin closure | 3M | R1547 | |
| Surgical gloves | Medline | MSG2270 | |
| Ear loop face mask | The safety zone | RS700 | |
| Avant gauze non-woven sponges | Caring | PRM25444 | |
| Surgical cup | Admiral craft OYC-2 | 725-A42 | 2.5 oz |
| Swabstick | ChloraPrep | 260103 | 2% w/v Chlorhexidine Gluconate (CHG) and 70% v/v Isopropyl Alcohol (IPA) |
| Cotton tipped applicator | Puritan | 806-WC | |
| Buprenorphine | Zoo pharm | BZ8069317 | 1 mg/ml |
| Gentamycin sulfate | Vetone | G-6336-04 | 100 mg/ml |
| Fast acting gel cream remover | Veet | 8111002 | |
| Syringe | AHS | AH01T2516 | 1 ml with needle |
| Silicon ring | VWR | 60985-720 | 6 mm in length, 4 mm exterior diameter, 3.5 mm interior diameter |
| C57BL/6 mice | The Jackson Laboratory | 4-6 weeks old |
References
- Millat, B., Guillon, F. Physiopathology and principles of intensive care in intestinal obstructions. Rev Prat. 43, 667-672 (1993).
- Tonelli, P. New developments in Crohn’s disease: solution of doctrinal mysteries and reinstatement as a surgically treatable disease. 1. The process is not a form of enteritis but lymphedema contaminated by intestinal contents. Chir Ital. 52, 109-121 (2000).
- Limsrivilai, J. Meta-analytic Bayesian model for differentiating intestinal tuberculosis from Crohn’s disease. Am J Gastroenterol. 112, 415-427 (2017).
- Dvorak, D., Adamova, Z., Bar, T., Slovacek, R. Internal hernia as a cause of small bowel obstruction. Rozhl Chir. 96, 34-36 (2017).
- Massani, M., Capovilla, G., Ruffolo, C., Bassi, N. Gastrointestinal stromal tumour (GIST) presenting as a strangulated inguinal hernia with small bowel obstruction. BMJ Case Rep. , (2007).
- Chen, J., Chen, H., Sanders, M., Perrino, B. A. Regulation of SRF/CArG-dependent gene transcription during chronic partial obstruction of murine small intestine. Neurogastroenterol Motil. 20, 829-842 (2008).
- Chang, I. Y., et al. Loss of interstitial cells of Cajal and development of electrical dysfunction in murine small bowel obstruction. J Physiol. 536 (Pt 2), 555-568 (2001).
- Liu, D. H., et al. Voltage dependent potassium channel remodeling in murine intestinal smooth muscle hypertrophy induced by partial obstruction. PLoS One. 9 (2), e86109 (2014).
- Guo, X., et al. Down-regulation of hydrogen sulfide biosynthesis accompanies murine interstitial cells of Cajal dysfunction in partial ileal obstruction. PLoS One. 7, e48249 (2012).
- Yang, J., Zhao, J., Chen, P., Nakaguchi, T., Grundy, D., Gregersen, H. Interdependency between mechanical parameters and afferent nerve discharge in hypertrophic intestine of rats. Am J Physiol-Gastr L. 310, G376-G386 (2016).
- Zhao, J., Liao, D., Yang, J., Gregersen, H. Biomechanical remodeling of obstructed guinea pig jejunum. J Biomech. 43, 1322-1329 (2010).
- Bowen, E. J., et al. Duodenal Brunner’s glade adenoma causing chronic small intestinal obstruction in a dog. J Small Anim Pract. 53, 136-139 (2012).
- Bettini, G., et al. Hypertrophy of intestinal smooth muscle in cats. Res Vet Sci. 75, 43-53 (2003).
- Macdonald, J. A. Smooth muscle phenotypic plasticity in mechanical obstruction of the small intestine. J Neurogastroenterol Motil. 20, 737-740 (2008).
- Ha, S. E., et al. Transcriptome analysis of PDGFRα+ Cells identifies T-types Ca2+ channel CACNA1G as a new pathological marker for PDGFRα+ cell hyperplasia. PLoS One. 12, e0182265 (2017).
- Park, C., et al. Serum response factor is essential for prenatal gastrointestinal smooth muscle development and maintenance of differentiated phenotype. J Neurogastroenterol Motil. 21, 589-602 (2015).
- Spencer, N. J., Sanders, K. M., Smith, T. K. Migrating motor complexes do not require electrical slow waves in the mouse small intestine. J Physiol. 553, 881-893 (2003).
- Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nat Methods. 7, 447-449 (2010).
- Terez, S. D., Notari, L., Sun, R., Zhao, A. Mechanisms of smooth muscle responses to inflammation. Neurogastroenterol Motil. 24, 802-811 (2012).
- Chen, W., et al. Smooth muscle hyperplasia/hypertrophy is the most prominent histological change in Crohn’s fibrostenosing bowel strictures: A semiquantitative analysis by using a novel histological grading scheme. J Crohns Colitis. 11, 92-104 (2017).
- Huizinga, J. D., Chen, J. H. Interstitial Cells of Cajal: Update on Basic and Clinical Science. Curr Gastroenterol Rep. 16, 363 (2014).
- Jirkof, P., Touvieille, A., Cinelli, P., Arras, M. Buprenorphine for pain relief in mice: repeated injections vs sustained-release depot formulation. Lab Animal. 49, 177-187 (2015).
- Spencer, N. J., Dinning, P. J., Brookes, S. J., Costa, M. Insights into the mechanisms underlying colonic motor patterns. J Physiol. 594, 4099-4116 (2016).
