نموذج فأر BALB/c الوليدي لالتهاب الأمعاء والقولون الناخر
Summary
التهاب الأمعاء والقولون الناخر (NEC) هو أشد أمراض الجهاز الهضمي (GI) التي تحدث غالبا عند الأطفال الخدج ، وخاصة الرضع منخفضي الوزن عند الولادة ، مع ارتفاع معدل الوفيات وعدم وضوح الإمراض. قد يكون سبب NEC مرتبطا بتشوهات الجهاز المناعي الالتهابي. نموذج حيواني NEC هو أداة لا غنى عنها لأبحاث المناعة لمرض NEC. عادة ما تستخدم النماذج الحيوانية NEC الفئران الوليدة C57BL / 6J. نادرا ما تستخدم الفئران الوليدة BALB / c. وقد أظهرت الدراسات ذات الصلة أنه عندما تصاب الفئران بالعدوى ، يكون تمايز الخلايا Th2 سائدا في الفئران BALB / c مقارنة بالفئران C57BL / 6J. وقد أشارت الدراسات إلى أن حدوث وتطور NEC يرتبط بزيادة في الخلايا المساعدة التائية من النوع 2 (Th2) ويرافقه عموما عدوى. لذلك ، استخدمت هذه الدراسة الفئران BALB / c حديثي الولادة للحث على نموذج NEC مع خصائص سريرية مماثلة وتغيرات مرضية معوية مثل تلك التي لوحظت في الأطفال الذين يعانون من NEC. هناك ما يبرر إجراء مزيد من الدراسة لتحديد ما إذا كان يمكن استخدام هذا النموذج الحيواني لدراسة استجابات خلايا Th2 في NEC.
Abstract
التهاب الأمعاء والقولون الناخر (NEC) هو أشد أمراض الجهاز الهضمي (GI) التي تحدث غالبا عند الأطفال الخدج ، وخاصة الرضع منخفضي الوزن عند الولادة ، مع ارتفاع معدل الوفيات وعدم وضوح الإمراض. قد يكون سبب NEC مرتبطا بتشوهات الجهاز المناعي الالتهابي. نموذج حيواني NEC هو أداة لا غنى عنها لأبحاث المناعة لمرض NEC. عادة ما تستخدم النماذج الحيوانية NEC الفئران الوليدة C57BL / 6J. نادرا ما تستخدم الفئران الوليدة BALB / c. وقد أظهرت الدراسات ذات الصلة أنه عندما تصاب الفئران بالعدوى ، يكون تمايز الخلايا Th2 سائدا في الفئران BALB / c مقارنة بالفئران C57BL / 6J. وقد أشارت الدراسات إلى أن حدوث وتطور NEC يرتبط بزيادة في الخلايا المساعدة التائية من النوع 2 (Th2) ويرافقه عموما عدوى. لذلك ، استخدمت هذه الدراسة الفئران BALB / c حديثي الولادة للحث على نموذج NEC مع خصائص سريرية مماثلة وتغيرات مرضية معوية مثل تلك التي لوحظت في الأطفال الذين يعانون من NEC. هناك ما يبرر إجراء مزيد من الدراسة لتحديد ما إذا كان يمكن استخدام هذا النموذج الحيواني لدراسة استجابات خلايا Th2 في NEC.
Introduction
يحدث التهاب الأمعاء والقولون الناخر (NEC)، وهو أشد أمراض الجهاز الهضمي (GI)، لدى معظم الأطفال الخدج (>90٪)، وخاصة أولئك الذين يعانون من انخفاض الوزن عند الولادة (VLBW)1. في الرضع VLBW ، يتراوح معدل الإصابة بالمرض من 10٪ إلى 12٪ ، وتتراوح وفيات الأطفال الذين تم تشخيصهم ب NEC بين 20٪ و 30٪ 2,3. قد يكون سبب NEC مرتبطا بإصابات الغشاء المخاطي ، وغزو البكتيريا المسببة للأمراض ، والتغذية المعوية ، والتي يمكن أن تؤدي إلى استجابات التهابية وتحريض الإصابات المعوية في المضيفين الحساسين 3. التسبب في NEC غير واضح. تظهر الأبحاث ذات الصلة أن الاستجابة المناعية للرضيع المصاب غير طبيعية، وأن القابلية الجينية والتوتر الوعائي الدقيق والتغيرات البكتيرية المعوية قد تلعب أدوارا مهمة في المرض3.
النموذج الحيواني NEC هو أداة لا غنى عنها للبحث في التسبب في NEC. الأنواع الحيوانية المستخدمة في نماذج NEC هي الخنازير والجرذان والفئران. ومع ذلك ، نظرا لفترة الحمل الطويلة ، ودورات النمو ، وارتفاع التكاليف ، في السنوات الأخيرة ، لم تكن الخنازير الخيار الأول لنماذج NEC وتم استبدالها بالجرذان أو الفئران 4. نظرا لوجود اختلافات في الخلفية المناعية لسلالات الفئران المختلفة5 ، تحتاج الدراسات المختلفة إلى استخدام سلالات مختلفة من الفئران لإنشاء نماذج حيوانية من NEC. الفئران BALB / c لديها ميزة مهمة. عندما تكون مصابة أو تتعامل مع ضرر خارجي ، يكون استقطاب خلايا TH2 أثناء العدوى في الفئران أقوى بكثير من ذلك الموجود في سلالات أخرى من الفئران6,7,8. تلعب الخلايا التائية المساعدة دورا حاسما في حدوث وتطور NEC ، وخاصة تطور خلايا TH2 3,9,10,11. لذلك ، استخدمت هذه الدراسة الفئران BALB / c لإنشاء نموذج NEC ، والذي قد يكون مفيدا لأبحاث مرض NEC على الخلايا التائية.
Protocol
Representative Results
Discussion
NEC هو حالة الطوارئ الأكثر شيوعا في الجهاز الهضمي لحديثي الولادة ، مع ارتفاع معدل الإصابة والوفيات ، وخاصة عند الأطفال الخدج1،2،3. ومع ذلك ، فإن التسبب في المرض لا يزال غير واضح. ويعتقد حاليا أن تلف الغشاء المخاطي ، وغزو مسببات الأمراض ، والت…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
يشكر المؤلفون بنك الموارد البيولوجية السريرية في مركز قوانغتشو الطبي للنساء والأطفال على توفير العينة السريرية ومركز جوانزو فوريفرجين للعلوم البيولوجية للحيوانات على توفير الفئران. تم دعم هذا البحث من قبل منحة المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين 81770510 (R.Z).
Materials
| Absolute ethanol | Sinopharm Chemical Reagent Co., LTD. | 100092683 | |
| Goat Milk powder | Petag | 71795558417 | |
| HE dye solution | Sinopharm Chemical Reagent Co., LTD. | G1003 | |
| Isoflurane | RWD, Shenzhen Reward Life Technology Co., LTD. | R510 | |
| LPS | Sigma-Adrich | L2880 | |
| Medical oxygen | various | various | |
| Microscope | NIKON | NIKON imaging system (DS-Ri2) | |
| Neutral resin | Sinopharm Chemical Reagent Co., LTD. | 10004160 | |
| Paraffin | various | various | |
| Premature baby milk powder | Abbott | 57430 | |
| Xylene | Sinopharm Chemical Reagent Co., LTD. | 10023418 | |
| 1% Hydrochloric acid | various | various | |
| 10% Formalin | LEAGENE | DF0110 |
References
- Horbar, J. D., et al. Mortality and neonatal morbidity among infants 501 to 1500 grams from 2000 to 2009. Pediatrics. 129 (6), 1019-1026 (2012).
- Stoll, B. J., et al. Neonatal outcomes of extremely preterm infants from the NICHD Neonatal Research Network. Pediatrics. 126 (3), 443-456 (2010).
- Neu, J., Walker, W. A. Necrotizing enterocolitis. New England Journal of Medicine. 364 (3), 255-264 (2011).
- Sangild, P. T., et al. Invited Review: The preterm pig as a model in pediatric gastroenterology. Journal of Animal Science. 91 (10), 4713-4729 (2013).
- Cancro, M. P., Sigal, N. H., Klinman, N. R. Differential expression of an equivalent clonotype among BALB/c and C57BL/6 mice. Journal of Experimental Medicine. 147 (1), 1-12 (1978).
- Kuroda, E., Yamashita, U. Mechanisms of enhanced macrophage-mediated prostaglandin E2 production and its suppressive role in Th1 activation in Th2-dominant BALB/c mice. Journal of Immunology. 170 (2), 757-764 (2003).
- Fornefett, J., et al. Comparative analysis of clinics, pathologies and immune responses in BALB/c and C57BL/6 mice infected with Streptobacillus moniliformis. Microbes and Infection. 20 (2), 101-110 (2018).
- Rosas, L. E., et al. Genetic background influences immune responses and disease outcome of cutaneous L. mexicana infection in mice. International Immunology. 17 (10), 1347-1357 (2005).
- Sproat, T., Payne, R. P., Embleton, N. D., Berrington, J., Hambleton, S. T cells in preterm infants and the influence of milk diet. Frontiers in Immunology. 11, 1035 (2020).
- Nanthakumar, N., et al. The mechanism of excessive intestinal inflammation in necrotizing enterocolitis: an immature innate immune response. PLoS One. 6 (3), 17776 (2011).
- Afrazi, A., et al. New insights into the pathogenesis and treatment of necrotizing enterocolitis: Toll-like receptors and beyond. Pediatric Research. 69 (3), 183-188 (2011).
- Auestad, N., Korsak, R. A., Bergstrom, J. D., Edmond, J. Milk-substitutes comparable to rat’s milk; their preparation, composition and impact on development and metabolism in the artificially reared rat. British Journal of Nutrition. 61 (3), 495-518 (1989).
- Liu, Y., et al. Lactoferrin-induced myeloid-derived suppressor cell therapy attenuates pathologic inflammatory conditions in newborn mice. Journal of Clinical Investigation. 129 (10), 4261-4275 (2019).
- MohanKumar, K., et al. A murine neonatal model of necrotizing enterocolitis caused by anemia and red blood cell transfusions. Nature Communications. 10 (1), 3494 (2019).
- He, Y. M., et al. Transitory presence of myeloid-derived suppressor cells in neonates is critical for control of inflammation. Nature Medicine. 24 (2), 224-231 (2018).
- Cho, S. X., et al. Characterization of the pathoimmunology of necrotizing enterocolitis reveals novel therapeutic opportunities. Nature Communications. 11 (1), 5794 (2020).
- Halpern, M. D., et al. Decreased development of necrotizing enterocolitis in IL-18-deficient mice. American Journal of Physiology. Gastrointestinal and Liver Physiology. 294 (1), 20-26 (2007).
- Wu, N., et al. MAP3K2-regulated intestinal stromal cells define a distinct stem cell niche. Nature. 592 (7855), 606-610 (2021).
- Nino, D. F., Sodhi, C. P., Hackam, D. J. Necrotizing enterocolitis: new insights into pathogenesis and mechanisms. Nature Reviews. Gastroenterology & Hepatology. 13 (10), 590-600 (2016).
- Chuang, S. L., et al. Cow’s milk protein-specific T-helper type I/II cytokine responses in infants with necrotizing enterocolitis. Pediatric Allergy & Immunology. 20 (1), 45-52 (2009).
