Summary

장 부분 방해의 마우스 모델

Published: March 05, 2018
doi:

Summary

창 자 방해는 심한 복 부 통증, 메스꺼움, 구 토, 그리고 대변의 통과 방지 하면 내장의 부분적 또는 완전 한 막힘. 쥐에서 장 부분 obsructions를 만들기 위한이 절차는 병 적인 세포 성장 및 소장에서 죽음을 기본 메커니즘을 공부에서 신뢰할 수 있는.

Abstract

장 장애물, 방해 하거나 차단 연동 운동, 복 부 유착 및 tumorous 종양을 포함 하 여 가장 위장 (GI) 질환에 의해 발생할 수 있습니다. 그러나, 개장 하는 메커니즘 휴대에, 참여 하 고, 창 자 방해는 제대로 이해. 창 자 방해의 여러 동물 모델 개발 되었습니다, 하지만 마우스 모델은 가장 비용/시간 효과적인. 마우스 모델 장 부분 방해 (PO)를 올바르게 수행 하지 경우 높은 사망률의 수술 주입을 사용 합니다. 또한, 쥐가 수술을 받고 적절 한 봉쇄는 사용 되지 않습니다 또는 제대로 배치 하는 경우 비 대를 개발 하기 위해 실패. 여기, 우리는 매우 낮은 사망률과 안정적이 고 재현 장 장애물 포 수술에 대 한 상세한 프로토콜을 설명 합니다. 이 프로토콜을 부분적으로 차단 하는 작은 창 자에서 소화 운동 회장을 둘러싸는 수술 배치 실리콘 반지를 이용 한다. 부분 막힘 소장 소화 운동의 중단으로 인해 열려진 될 게. 내장의 팽창 반지 점차적으로 죽음을 일으키는 원인이 될 때까지 2 주 동안 개발의 구두에 부드러운 근육 비 대를 유도 합니다. 수술 포 마우스 모델 hypertrophic 장 조직 평활 근 세포 (SMC), 중간 셀의 Cajal (ICC), PDGFRα+를 포함 하 여 장 셀의 병 적인 변화를 공부 하는 데 유용의 비보에 모델 제공 및 신경 장 방해의 발달 동안에 세포입니다.

Introduction

창 자 방해는 소형 또는 대형 내장 내장1통과 음식을 소화, 유체 및 가스 방지에서 부분적 또는 완전 한 막힘. 방해, 때문 방해 좁히는 루멘2장 벽 두껍게 될을 유도 합니다. 장 방해의 결과로 복 부 접착 조직 형성을 일으키는 원인이 되는 복 부 또는 골반 수술 또는 염증 성 장 질환 (크 론 병), 계실 염, 탈 장, volvulus, 준한, GI 무질서에서 발생할 수 있습니다. intussusception, 변 비, 지저분한 impaction, 의사 방해, 암 및 종양3,,45. 이러한 경우 장 장애물은 종종 내장6tunica muscularis의 비 대도 이어질.

루멘의 포 장 팽창, 유도 및 기능 연동7,,89,10, 계속 필요에 응답에서 방해 주위 부드러운 근육 층 두께 증가 11,,1213. 장 포의 동물 모델 부드러운 근육 비 대에 쥐7, 쥐10, 기니 돼지11, 개12, 고양이13 일관 되 게 내에서 유사한 비 대를 개발 하는 연구 개발 된는 장 근육 레이어입니다.

장 포의 마우스 모델 생성 및 창 자 방해에서 vivo에서공부를 가장 비용 효율적인 방법입니다. 작은 창 자 방해는 회장을 둘러싼 배치 수술 실리콘 링을 사용 하 여 마우스에 수행 됩니다. 포 쥐 포 수술8,15후 근육 레이어 두께 (비 대)에서 초기 셀 (증식)의 수 증가 및 증가 보였다. SMC는 기본 플라스틱 셀 hypertrophic 조건14응답에서 평활 근 층 내에서 성장 하지만 ICC 등 다른 세포와 PDGFRα+ 셀 SMC와 밀접 하 게 관련 된, 또한 다시 채워집니다. 우리가 이전에 보고 된 포 쥐 작은 창에 비 개발 어떤 SMC에서 높은 증식7,,1516PDGFRα+ 셀으로 dedifferentiated는. 반대로, ICC 전락 되며 장 obsruction7의 개발 기간 동안 hypertrophied 부드러운 근육 층 내에서 잃었다. 포 모델의 또 다른 주요 장점은 장 신 경계와 전파 neurogenic 모터 패턴에 변화를 유도 하는 능력 이다. 주요 전파 마우스 작은 창 자에서 neurogenic 모터 패턴은 마이그레이션 모터 복잡 한 (MMC), neurogenic 이며 ICC 또는 전기 느린 파도17필요 하지 않습니다. 포 모델 부분 방해에 의해 Mmc와 장 신경 개조 어떻게에 명확한 통찰력을 제공할 수 있습니다.

여기, 우리는 실리콘 링을 사용 하 여 장 포 수술 murine 프로토콜을 제안 합니다. 쥐 포 수술을 안정적으로 수신 소장의 tunica muscularis 비 대 생산. Hypertrophic 근육 내 SMC, ICC, PDGFRα+, 그리고 신경 세포는 극적으로 리 모델링.

Protocol

다음 프로토콜 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC) 네바다 대학 리노 (UNR) 동물 자원에 의해 승인 되었습니다 고 연구 동물의 사용에 관한 모든 기관 윤리 지침을 준수. 1입니다. 동물입니다. 성숙 (4-6 주 이전) C57BL/6 쥐 20-30 g. 집 UNR 동물 자원에서 중앙된 동물 시설에 실험실 쥐의 식민지 사이 무게를 얻을. 2. 부분 방해 수술 <p class="jove_content"…

Representative Results

부분 방해 (PO) 수술 ileocecal 괄약근 가까운 회장 주위 실리콘 링을 삽입 하 여 1 개월 된 생쥐에서 유도 했다. 이 반지는 회장에 부분적인 방해를 만들었습니다. 가짜 작업 (그래서) 나 이/성별에 반지 없이 수행 했다 쥐와이 쥐가 어떤 증상 포 쥐에서 찾아낸 그들과 유사한를 표시 하지 않았습니다. 마우스는 신속 하 게 몇 시간 포 수술에서 회복. 그들은 명백한 행동 변화 또?…

Discussion

우리는 지속적으로 그리고 reproducibly 장 포 수술을 받는 쥐 장 평활 근 비 대를 인간의 창 자 방해를 모방 개발 시연. 장 방해 수술 마우스7, 쥐10, 기니 돼지11, 개 고양이1213를 포함 하 여 다른 동물에 대 한 개발 되었습니다. 마우스 모델 장 방해의 시간, 비용, 크기, 및 다른 더 큰 동물 모델에 비해 phenotypic …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

저자 벤자민 J Weigler, D.V.M., 박사에 게 감사 하 고 월트 맨 더 빌, 그들의 우수한 동물 서비스에 대 한 D.V.M. (동물 자원 및 캠퍼스 참석 수 의사, 네바다 대학 리노)에 그들의 변호사 뿐만 아니라 쥐 제공 수술 절차입니다.

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

  1. Millat, B., Guillon, F. Physiopathology and principles of intensive care in intestinal obstructions. Rev Prat. 43, 667-672 (1993).
  2. 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).
  3. Limsrivilai, J. Meta-analytic Bayesian model for differentiating intestinal tuberculosis from Crohn’s disease. Am J Gastroenterol. 112, 415-427 (2017).
  4. Dvorak, D., Adamova, Z., Bar, T., Slovacek, R. Internal hernia as a cause of small bowel obstruction. Rozhl Chir. 96, 34-36 (2017).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. Zhao, J., Liao, D., Yang, J., Gregersen, H. Biomechanical remodeling of obstructed guinea pig jejunum. J Biomech. 43, 1322-1329 (2010).
  12. 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).
  13. Bettini, G., et al. Hypertrophy of intestinal smooth muscle in cats. Res Vet Sci. 75, 43-53 (2003).
  14. Macdonald, J. A. Smooth muscle phenotypic plasticity in mechanical obstruction of the small intestine. J Neurogastroenterol Motil. 20, 737-740 (2008).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nat Methods. 7, 447-449 (2010).
  19. Terez, S. D., Notari, L., Sun, R., Zhao, A. Mechanisms of smooth muscle responses to inflammation. Neurogastroenterol Motil. 24, 802-811 (2012).
  20. 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).
  21. Huizinga, J. D., Chen, J. H. Interstitial Cells of Cajal: Update on Basic and Clinical Science. Curr Gastroenterol Rep. 16, 363 (2014).
  22. 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).
  23. 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).
check_url/kr/57381?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Ha, S. E., Wei, L., Jorgensen, B. G., Lee, M. Y., Park, P. J., Poudrier, S. M., Ro, S. A Mouse Model of Intestinal Partial Obstruction. J. Vis. Exp. (133), e57381, doi:10.3791/57381 (2018).

View Video