Summary

Murine बाहर बृहदांत्रसंमिलन, C57BL में मोड़ कोलाइटिस का एक उपंयास मॉडल/

Published: July 12, 2018
doi:

Summary

Murine बाहर बृहदांत्रसंमिलन मानव मोड़ कोलाइटिस, पेट खंड में एक मुख्य रूप से लिम्फोसाईटिक कोलाइटिस के लिए एक Murine मॉडल मल धारा से बाहर रखा प्रदान करता है ।

Abstract

मोड़ कोलाइटिस (डीसी) एक चौपट enterostomy का एक परिणाम के रूप में मल धारा से बाहर रखा आंत्र क्षेत्रों के साथ रोगियों में होने वाली एक लगातार नैदानिक स्थिति है । इस रोग के एटियलजि बीमार परिभाषित रहता है, लेकिन इस तरह के Crohn रोग और अल्सरेटिव कोलाइटिस के रूप में शास्त्रीय भड़काऊ आंत्र रोगों की है कि से अलग करने के लिए प्रकट होता है । pathophysiological इस रोग के विकास के लिए अग्रणी तंत्र को समझने के उद्देश्य से अनुसंधान बुरी तरह से एक उचित murine मॉडल की कमी से प्रभावित किया गया है । इस प्रोटोकॉल डीसी के एक murine मॉडल है कि प्रतिरक्षा प्रणाली की भूमिका और डीसी के विकास में microbiome के साथ अपनी बातचीत के अध्ययन की सुविधा उत्पंन करता है । C57BL/6 जानवरों का उपयोग कर इस मॉडल में, बृहदांत्र के बाहर के भागों एक बाहर बृहदांत्रसंमिलन बनाने के द्वारा मल धारा से बाहर रखा जाता है, बाहर आंत्र क्षेत्रों में सूजन उदारवादी के लिए हल्के के विकास को ट्रिगर और मानव की पहचान घावों reproducing एक उदारवादी प्रणालीगत भड़काऊ प्रतिक्रिया के साथ डीसी । चूहे मॉडल के विपरीत, C57BL/6 पृष्ठभूमि पर आनुवंशिक रूप से संशोधित murine मॉडल की एक बड़ी संख्या में उपलब्ध हैं । हमारे मॉडल के साथ इन जानवरों के संयोजन की अनुमति देता है व्यक्तिगत साइटोकिंस, chemokines, या सक्रिय अणुओं के रिसेप्टर्स की संभावित भूमिकाओं (जैसे, interleukin (IL)-17; IL-10, chemokine CXCL13, chemokine रिसेप्टर्स CXCR5 और CCR7, और sphingosine-1-फॉस्फेट रिसेप्टर 4) डीसी के रोगजनन में मूल्यांकन किया जाना है. C57BL/6 पृष्ठभूमि पर congenic माउस उपभेदों की उपलब्धता काफी हद तक डीसी के एटियलजि में शामिल विशिष्ट कोशिका प्रकार की भूमिकाओं को स्थापित करने के लिए स्थानांतरण प्रयोगों की सुविधा. अंत में, मॉडल स्थानीय हस्तक्षेप के प्रभाव का आकलन करने का अवसर प्रदान करता है (जैसे, स्थानीय microbiome या स्थानीय विरोधी भड़काऊ चिकित्सा के संशोधन) प्रभावित और गैर प्रभावित आंत्र खंडों में श्लैष्मिक उन्मुक्ति पर और प्रणालीगत प्रतिरक्षा homeostasis ।

Introduction

हाल के वर्षों में, गैर संक्रामक कोलाइटिस की एक पर्याप्त संख्या संस्थाओं के शास्त्रीय भड़काऊ आंत्र रोगों से अलग (IBDs; यानी, Crohn की बीमारी या कोलाइटिस ulcerosa) मनुष्यों में चिकित्सकीय और histopathologically विशेषता रही है । इन कोलाइटिस रूपों के विकास के लिए अग्रणी pathophysiological तंत्र पूरी तरह से आंशिक रूप से समझ में नहीं हैं, क्योंकि उपयुक्त पशु मॉडल दुर्लभ हैं । मोड़ कोलाइटिस इन हाल ही में वर्णित संस्थाओं में से एक है । हालांकि शब्द Glotzer1द्वारा १९८० में गढ़ा गया था, एक समान phenotype के प्रारंभिक विवरण १९७२ में Morson2द्वारा दिया गया था । रोग चौपट enterostomy के साथ रोगियों के ९१% करने के लिए ५०% में विकसित करता है, और इसके नैदानिक तीव्रता3,4बदलता है । संयुक्त राज्य अमेरिका में लगभग १२०,००० बृहदांत्रसंमिलन रोगियों की वार्षिक घटनाओं को देखते हुए, इस रोग इकाई एक महत्वपूर्ण स्वास्थ्य समस्या का गठन किया ।

इस प्रोटोकॉल के विकास के समग्र लक्ष्य के लिए एक murine डीसी मॉडल है कि एक कोलाइटिस ट्रिगर पर निर्भर करता है कि मानव डीसी में देखा और जो मानव रोग के प्राथमिक histopathological सुविधाओं reproduces के समान प्रदान किया गया । अन्य murine कोलाइटिस मॉडल के विपरीत, हमारे मॉडल में कोलाइटिस प्रेरण आनुवंशिक रूप से संशोधित जानवरों की आवश्यकता नहीं है (जैसे, IL-7 ट्रांसजेनिक चूहों, एन cadherin प्रमुख नकारात्मक चूहों, या TGFβ-/ चूहों), रासायनिक के आवेदन परेशान पदार्थ (जैसे, dextran सल्फेट सोडियम (DSS)-प्रेरित कोलाइटिस, या trinitrobenzene sulfonic एसिड (TNBS)-प्रेरित कोलाइटिस), या प्रतिरक्षा कमी चूहों में विशिष्ट कोशिका आबादी के हस्तांतरण (CD45RBउच्च हस्तांतरण के रूप में कोलाइटिस का मॉडल) (एक समीक्षा के लिए,5देखें) । अंय मॉडलों के विपरीत, हमारे डीसी मॉडल के बरकरार प्रतिरक्षा प्रणाली डीसी विकास में शामिल प्रतिरक्षा तंत्र के आकलन की अनुमति देता है । बाहर आंत्र खंड के लिए श्लैष्मिक सूजन की सीमा जठरांत्र संबंधी मार्ग के अन्य भागों में श्लैष्मिक उन्मुक्ति पर इसके नतीजे का आकलन की अनुमति देता है, आंत्र पथ के अन्य प्रतिरक्षा डिब्बों में प्रतिरक्षा homeostasis पर (उदा. , Peyer के धब्बे और mesenteriale लिम्फ नोड्स), और पूरे जीव की प्रतिरक्षा homeostasis पर । अंत में, हमारे मॉडल स्थानीय भड़काऊ दोनों स्थानीय microbiome के रूप में अच्छी तरह से पाचन प्रतिजनों के लिए सामांय स्थानीय वातावरण में परिवर्तन से उत्पंन उत्तेजनाओं को नियंत्रित करने के तंत्र की जांच के लिए एक उपयुक्त उपकरण का गठन किया ।

Protocol

यहां बताए गए सभी तरीकों को पशु चिकित्सा सरकारी प्राधिकरण (Landesamt फर Landwirtschaft, Lebensmittelsicherheit und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern, (LALLF एम-वी)) द्वारा अनुमोदित किया गया है । 1. शल्य चिकित्सा देखभाल और पशु की तैयारी पशु सुविधा में आगमन पर,…

Representative Results

सर्जरी अच्छी तरह से दोनों प्रयोगात्मक (बृहदांत्रसंमिलन) और अन्तर्वासना (colotomy) समूहों में सहन कर रहा है । शल्य चिकित्सा और Perioperative प्रबंधन सही ढंग से किया जाता है जब Perioperative मृत्यु दर 10% से अधिक नहीं…

Discussion

इस प्रोटोकॉल में प्रस्तुत डीसी के murine मॉडल मज़बूती से मानव डीसी (जैसे, सूजन आंत्र क्षेत्रों के म्यूकोसा में लसीकावत् कूप के de नोवो विकास के histopathological सुविधाओं reproduces, तहखाना छोटाहै, और में कटौती प्याला ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

कोई

Materials

Operation material
heat underlay, 6 watt ThermoLux, Witte + Sutor GmbH 461265
Ethanol 70% (with methylethylketon) Pharmacie of the University Hospital Greifswald
Wooden applicators, small cotton head onesided, wooden stick, 150 mm length Centramed GmbH, Germany 8308370 for disinfection of operation field
Scissor Aesculap (BRAUN) BC064R
Atraumatic DeBakey forceps Aesculap (BRAUN) OC021R
Needle holder Aesculap (BRAUN) BM012R
Vasofix Safety i.v. cannula 22G Braun Melsungen AG, Germany 4268091S-01
VICRYL Plus 4-0 violet braided; V-5 17 m 1/2c; 70 cm ETHICON, Inc. VCP994H
PDS II 6-0 monofil; V-18 13 mm 3/8c; 70 cm ETHICON, Inc. Z991H
BD Plastipak 1 mL (Syringes with needle with sterile interior) BD Medical 305501
Triacid-N (N-Dodecylpropan-1,3-diamin) ANTISEPTICA, Germany 18824-01 disinfection of surgical instruments in ultrasonic bath
Medications
ketamine 10%, 100 mg/mL (ketamine hydrochloride) selectavet, Dr. Otto Fischer GmbH 9089.01.00 87 mg/kg i.p.
Xylasel, 20 mg/mL (xylazine hydrochloride) selectavet, Dr. Otto Fischer GmbH 400300.00.00 13 mg/kg i.p.
NaCl 0.9% Braun Melsungen AG, Germany 6697366.00.00
Buprenovet 0.3 mg/mL (buprenorphine) Bayer, Germany PZN: 01498870 0.1 mg/kg s.c.
Tramal Drops, 100 mg/mL (tramadol hydrochloride) Grünenthal GmbH, Germany 10116838 1 mg/mL drinking water
Ceftriaxon-saar 2 g (ceftriaxone)  Cephasaar GmbH, Germany PZN: 08844252 25 mg/kg body weight i.p.
metronidazole 5 mg/mL Braun Melsungen AG, Germany PZN: 05543515 12.5 mg/kg body weight i.p.
Food
ssniff M-Z Ereich ssniff, Germany  V1184-3
Solid Drink Dehyprev Vit BIO, pouches TripleATrading, the Netherlands SDSHPV-75
Equipment
Nikon Eclipse Ci-L Nikon Instruments Europe BV, Germany light microscopy
VetScan HM 5  Abaxis, USA 770-9000 Veterinary hematology analyzer of 50 µl venous EDTA-blood
Bandelin SONOREX (Ultrasonic bath) Bandelin electronics, Germany RK 100 H disinfection of surgical instruments
Software
NIS-Element BR4 software Nikon Instruments Europe BV, Germany
GraphPad Prism Version 6 GraphPad Software, Inc.

References

  1. Glotzer, D. J., Glick, M. E., Goldman, H. Proctitis and colitis following diversion of the fecal stream. Gastroenterology. 80, 438-441 (1981).
  2. Morson, B., Dawson, I. . Gastrointestinal Pathology. , (1972).
  3. Whelan, R. L., Abramson, D., Kim, D. S., Hashmi, H. F. Diversion colitis. A prospective study. Surg Endosc. 8, 19-24 (1994).
  4. Haas, P. A., Fox, T. A., Szilagy, E. J. Endoscopic examination of the colon and rectum distal to a colostomy. Am J Gastroenterol. 85, 850-854 (1990).
  5. Valatas, V., Bamias, G., Kolios, G. Experimental colitis models: Insights into the pathogenesis of inflammatory bowel disease and translational issues. Eur J Pharmacol. 759, 253-264 (2015).
  6. Kleinwort, A., Döring, P., Hackbarth, C., Heidecke, C. D., Schulze, T. Deviation of the Fecal Stream in Colonic Bowel Segments Results in Increased Numbers of Isolated Lymphoid Follicles in the Submucosal Compartment in a Novel Murine Model of Diversion Colitis. Biomed Res Int. 2017, 13 (2017).
  7. Tangjarukij, C., Navasumrit, P., Zelikoff, J. T., Ruchirawat, M. The effects of pyridoxine deficiency and supplementation on hematological profiles, lymphocyte function, and hepatic cytochrome P450 in B6C3F1 mice. J Immunotoxicol. 6, 147-160 (2009).
  8. Soave, O., Brand, C. D. Coprophagy in animals: a review. Cornell Vet. 81, 357-364 (1991).
  9. Ebino, K. Y., Yoshinaga, K., Suwa, T., Kuwabara, Y., Takahashi, K. W. Effects of prevention of coprophagy on pregnant mice–is coprophagy beneficial on a balanced diet. Jikken Dobutsu. 38, 245-252 (1989).
  10. Babickova, J., Tothova, L., Lengyelova, E., Bartonova, A., Hodosy, J., Gardlik, R., Celec, P. Sex Differences in Experimentally Induced Colitis in Mice: a Role for Estrogens. Inflammation. 38, 1996-2006 (2015).
  11. Lee, S. M., Kim, N., Son, H. J., Park, J. H., Nam, R. H., Ham, M. H., Choi, D., Sohn, S. H., Shin, E., Hwang, Y. J., et al. The Effect of Sex on the Azoxymethane/Dextran Sulfate Sodium-treated Mice Model of Colon Cancer. J Cancer Prev. 21, 271-278 (2016).
  12. Angele, M. K., Pratschke, S., Hubbard, W. J., Chaudry, I. H. Gender differences in sepsis: cardiovascular and immunological aspects. Virulence. 5, 12-19 (2013).
  13. Brown, R. Z. Social Behaviour, reproduction, and population changes in the house mouse (Mus musculus L). Eccological Monographs. 23, 788-795 (1953).
  14. Poole, T. B., Morgan, H. D. R. Differences in aggressive behaviour betweeen male mice (Mus musculus L.) in colonies of different sizes. Animal Behaviour. 21, 788-795 (1973).
  15. Pasquarelli, N., Voehringer, P., Henke, J., Ferger, B. Effect of a change in housing conditions on body weight, behavior and brain neurotransmitters in male C57BL/6J mice. Behav Brain Res. 333, 35-42 (2017).
  16. Langgartner, D., Foertsch, S., Fuchsl, A. M., Reber, S. O. Light and water are not simple conditions: fine tuning of animal housing in male C57BL/6 mice. Stress. 20, 10-18 (2017).
  17. Nicholson, A., Malcolm, R. D., Russ, P. L., Cough, K., Touma, C., Palme, R., Wiles, M. V. The response of C57BL/6J and BALB/cJ mice to increased housing density. J Am Assoc Lab Anim Sci. 48, 740-753 (2009).
  18. Buchler, G., Wos-Oxley, M. L., Smoczek, A., Zschemisch, N. H., Neumann, D., Pieper, D. H., Hedrich, H. J., Bleich, A. Strain-specific colitis susceptibility in IL10-deficient mice depends on complex gut microbiota-host interactions. Inflamm Bowel Dis. 18, 943-954 (2012).
  19. Nakanishi, M., Tazawa, H., Tsuchiya, N., Sugimura, T., Tanaka, T., Nakagama, H. Mouse strain differences in inflammatory responses of colonic mucosa induced by dextran sulfate sodium cause differential susceptibility to PhIP-induced large bowel carcinogenesis. Cancer Sci. 98, 1157-1163 (2007).
  20. Mahler, M., Bristol, I. J., Leiter, E. H., Workman, A. E., Birkenmeier, E. H., Elson, C. O., Sundberg, J. P. Differential susceptibility of inbred mouse strains to dextran sulfate sodium-induced colitis. Am J Physiol. 274, 544-551 (1998).
  21. Mekada, K., Abe, K., Murakami, A., Nakamura, S., Nakata, H., Moriwaki, K., Obata, Y., Yoshiki, A. Genetic differences among C57BL/6 substrains. Exp Anim. 58, 141-149 (2009).
  22. Sellers, R. S., Clifford, C. B., Treuting, P. M., Brayton, C. Immunological variation between inbred laboratory mouse strains: points to consider in phenotyping genetically immunomodified mice. Vet Pathol. 49, 32-43 (2012).
  23. Mills, C. D., Kincaid, K., Alt, J. M., Heilman, M. J., Hill, A. M. M-1/M-2 macrophages and the Th1/Th2 paradigm. J Immunol. 164, 6166-6173 (2000).
check_url/kr/57616?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Kleinwort, A., Döring, P., Hackbarth, C., Patrzyk, M., Heidecke, C., Schulze, T. Murine Distal Colostomy, A Novel Model of Diversion Colitis in C57BL/6 Mice. J. Vis. Exp. (137), e57616, doi:10.3791/57616 (2018).

View Video