مورين كولوستومي القاصي، نموذجا جديداً من تسريب التهاب القولون في الفئران C57BL/6
Summary
مورين كولوستومي القاصي نموذجا مورين لالتهاب القولون تسريب البشرية، التهاب القولون الليمفاوي غالباً في الجزء القولون مستبعدة من مجرى البراز.
Abstract
تسريب التهاب القولون (DC) حالة سريرية متكررة التي تحدث في المرضى مع قطاعات الأمعاء مستبعدة من مجرى البراز نتيجة تحويل انتيروستومي. مسببات هذا المرض ما زال غير محددة، لكن يبدو أن تختلف عن تلك الأمراض الكلاسيكية التهاب الأمعاء مثل مرض كرون والتهاب القولون التقرحي. البحوث الرامية إلى فك الآليات الفيزيولوجية المرضية التي تؤدي إلى تطور هذا المرض تعطلت بعدم وجود نموذج مورين مناسب. ينشئ هذا البروتوكول نموذج مورين من العاصمة التي تسهل دراسة دور النظام المناعي وتفاعله مع ميكروبيومي في وضع DC. في هذا النموذج باستخدام الحيوانات C57BL/6، تستبعد الأجزاء البعيدة من القولون من تيار البراز بإنشاء كولوستومي القاصي وأحداث تنمية خفيفة إلى معتدلة التهاب في قطاعات الأمعاء المستبعدة واستنساخ الآفات السمة المميزة للإنسان العاصمة مع استجابة التهابات الجهازية معتدلة. على النقيض من نموذج الفئران، تتوفر عدد كبير من نماذج مورين معدلة وراثيا على خلفية C57BL/6. المزيج من هذه الحيوانات مع نموذجنا يسمح الأدوار المحتملة للفرد السيتوكينات أو المستقطبات أو مستقبلات الجزيئات النشطة بيولوجيا (مثلاً، انترلوكين (إيل)-17؛ IL-10، تشيموكيني CXCL13، ومستقبلات تشيموكيني CXCR5 و CCR7، ومستقبلات سفينجوسيني-1-فوسفات 4) إلى تقييم في الآلية المرضية للعاصمة. توافر سلالات الماوس كونجينيك على خلفية C57BL/6 يسهل إلى حد كبير نقل التجارب تحديد دور كل من أنواع الخلايا المتميزة المشاركة في المسببات للعاصمة. وأخيراً، يقدم النموذج الفرصة لتقييم تأثيرات التدخلات المحلية (مثلاً، تعديل ميكروبيومي المحلية أو العلاج للالتهابات المحلية) على حصانة المخاطي في قطاعات الأمعاء المتضررة وغير المتضررة وفي التوازن المناعي الجهازية.
Introduction
في السنوات الأخيرة، عدد كبير من الكيانات غير المعدية التهاب القولون مختلفة من أمراض التهاب الأمعاء الكلاسيكية (إيبدس؛ أي.، المرض أو التهاب القولون التقرحي كرون) اتسمت سريرياً وهيستوباثولوجيكالي في البشر. الآليات الفيزيولوجية المرضية التي تؤدي إلى تطوير هذه أشكال التهاب القولون هي ليست مفهومة تماما جزئيا لأن المناسبة نماذج حيوانية نادرة. تسريب التهاب القولون واحد من هذه الكيانات وصف مؤخرا. على الرغم من أن المصطلح أطلق في عام 1980 من Glotzer1، وصف الأولى النمط الظاهري مماثلة قدمت في عام 1972 مورسون2. تطور المرض في 50% إلى 91% مرضى مع تحويل انتيروستومي، وتتفاوت شدته السريرية3،4. ونظرا للإصابة السنوية بحوالي 000 120 مريض كولوستومي في الولايات المتحدة الأمريكية، يشكل هذا الكيان المرض مشكلة صحية هامة.
وكان الهدف العام المتمثل في وضع هذا البروتوكول تقديم نموذج DC مورين التي تعتمد على الزناد التهاب القولون مشابهة للتي تشهدها العاصمة البشرية وأن يستنسخ الميزات نسيجية الأولية للأمراض البشرية. خلافا لنماذج أخرى مورين التهاب القولون، التهاب القولون التعريفي في نموذجنا لا تتطلب الحيوانات المحورة وراثيا (مثلالفئران المعدلة وراثيا إيل-7، N-كادهيرين الفئران السلبية السائدة أو الفئران-/- TGFβ)، التطبيق كيميائيا غضب من المواد (مثلاً, ديكستران كبريتات الصوديوم (DSS)-التهاب القولون المستحث، أو حامض السلفونيك ترينيتروبينزيني (تنبس)-التي يسببها التهاب القولون)، أو نقل السكان خلية معينة في الفئران القصور المناعي (كما هو الحال في نقلعالية CD45RB نموذج لالتهاب القولون) (استعراض، انظر5). خلافا لنماذج أخرى، المناعي سليمة لنموذجنا DC يسمح تقييم الآلية المناعية التي تشارك في تطوير العاصمة. الحد التهاب الغشاء المخاطي للجزء المتعلق بالامعاء المستبعدة يسمح تقييم انعكاساتها على حصانة المخاطي في أجزاء أخرى من الجهاز الهضمي، في التوازن المناعي في المقصورات الأخرى محصنة من الأمعاء (مثلاً ، بير في بقع والغدد الليمفاوية ميسينتيريالي)، وفي التوازن المناعي في الحي كامل. وأخيراً، لدينا نموذج يشكل أداة مناسبة للتحقيق في آليات السيطرة المحلية المحفزات الالتهابات الناشئة عن التغيرات في البيئة المحلية العادية لكلا ميكروبيومي المحلية، فضلا عن المستضدات غير معروف.
Protocol
Representative Results
Discussion
نموذج مورين من العاصمة التي عرضت في هذا البروتوكول موثوق يستنسخ نسيجية ملامح العاصمة البشرية (مثلاً، و حيثياته تطوير المسام اللمفاوية في submucosa قطاعات الأمعاء الملتهبة وسرداب تقصير، والتخفيضات في أرقام الخلية قدح). وبصرف النظر عن هذه الميزة، هذا النموذج هو الناجمة عن عامل المسبّ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
لا شيء
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
- Glotzer, D. J., Glick, M. E., Goldman, H. Proctitis and colitis following diversion of the fecal stream. Gastroenterology. 80, 438-441 (1981).
- Morson, B., Dawson, I. . Gastrointestinal Pathology. , (1972).
- Whelan, R. L., Abramson, D., Kim, D. S., Hashmi, H. F. Diversion colitis. A prospective study. Surg Endosc. 8, 19-24 (1994).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Soave, O., Brand, C. D. Coprophagy in animals: a review. Cornell Vet. 81, 357-364 (1991).
- 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).
- 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).
- 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).
- Angele, M. K., Pratschke, S., Hubbard, W. J., Chaudry, I. H. Gender differences in sepsis: cardiovascular and immunological aspects. Virulence. 5, 12-19 (2013).
- Brown, R. Z. Social Behaviour, reproduction, and population changes in the house mouse (Mus musculus L). Eccological Monographs. 23, 788-795 (1953).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
