Waiting
로그인 처리 중...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Immunology and Infection
Click here for the English version

Immunology and Infection

הערכה טיפולית של השתלת מיקרוביוטה בצואה במודל עכבר עם מחסור באינטרלוקין 10

Published: April 6, 2022 doi: 10.3791/63350
Automatic Translation
1,2, 1, 2, 1
1Division of Gastroenterology, Department of Internal Medicine, University of Texas Medical Branch at Galveston, 2Department of Gastroenterology, Xiangya Hospital of Central South University

Summary

האינטראקציה של רגישות גנטית, חסינות רירית וסביבה מיקרואקולוגית במעיים מעורבת בפתוגנזה של מחלות מעי דלקתיות (IBD). במחקר זה יישמנו השתלת מיקרוביוטה בצואה בעכברים עם מחסור ב-IL-10 וחקרנו את השפעתה על דלקת המעי הגס ותפקוד הלב.

Abstract

עם התפתחות המיקרואקולוגיה בשנים האחרונות, הקשר בין חיידקי מעיים למחלות מעי דלקתיות (IBD) משך תשומת לב רבה. מצטברות ראיות מצביעות על כך שמיקרוביוטה דיסביוטית ממלאת תפקיד פעיל בהפעלה או בהחמרה של התהליך הדלקתי במחלות מעי דלקתיות, וכי השתלת מיקרוביוטה צואתית (FMT) היא אסטרטגיה טיפולית אטרקטיבית, שכן העברת מיקרוביוטה בריאה לחולה IBD יכולה לשחזר את התקשורת המתאימה בין מיקרוביוטה למארח. עם זאת, המנגנונים המולקולריים אינם ברורים, והיעילות של FMT לא התבססה היטב. לפיכך, יש צורך במחקרים נוספים במודלים של IBD בבעלי חיים. בשיטה זו, יישמנו FMT מעכברי C57BL/6J פראיים לעכברים עם מחסור ב-IL-10, מודל עכבר נפוץ של קוליטיס. המחקר מרחיב על איסוף כדורי צואה מהעכברים התורמים, ביצוע תמיסת הצואה/תרחיף, מתן תמיסת הצואה ומעקב אחר המחלה. מצאנו כי FMT הפחית באופן משמעותי את הפגיעה הלבבית בעכברי נוקאאוט IL-10, מה שמדגיש את הפוטנציאל הטיפולי שלו לטיפול במחלות מעי דלקתיות.

Introduction

המערכת המיקרו-אקולוגית של המעי האנושי מורכבת ביותר, עם יותר מ -1000 מינים של חיידקים במעי של אדם בריא1. פלורת המעיים מעורבת בשמירה על התפקודים הפיזיולוגיים התקינים של המעי והתגובה החיסונית ויש לה מערכת יחסים בלתי נפרדת עם גוף האדם. ראיות מצטברות מצביעות על כך שהמיקרוביום במעיים מהווה את האיבר האנושי האחרון, שהוא חלק מגוף האדם, ולא רק קבוצה של טפילים2. קשר סימביוטי 'בריא' בין המיקרוביוטה של המעיים, המטבוליטים שלהם ומערכת החיסון המארחת שנוצרה בתחילת החיים הוא קריטי לשמירה על הומאוסטזיס במעיים. במצבים חריגים מסוימים, כגון דלקת כרונית, שינויים בסביבה הפנימית והחיצונית של הגוף משבשים באופן חמור את הומאוסטזיס של המעי, וכתוצאה מכך נוצר חוסר איזון מתמשך של הקהילה המיקרוביאלית של המעיים, הנקראת דיסביוזיס3. למעשה, חשיפה לגורמים סביבתיים רבים, כולל תזונה, תרופות ופתוגנים, יכולה להוביל לשינויים במיקרוביוטה.

דיסביוזיס קשורה לפתוגנזה של מגוון מחלות מעיים, כגון מחלות מעי דלקתיות (IBD), תסמונת המעי הרגיז (IBS) ודלקת מעיים מדומה, כמו גם רשימה הולכת וגדלה של הפרעות חוץ-מעיים, כולל מחלות לב וכלי דם, השמנת יתר ואלרגיה4. פרופיל מיקרוביוטה גילה כי לחולים עם IBD יש ירידה דרמטית במגוון החיידקים, כמו גם שינויים ניכרים באוכלוסיות של כמה זני חיידקים ספציפיים 5,6. מחקרים אלה הדגימו פחות Lachnospiraceae ו- Bacteroidetes אלא יותר פרוטאובקטריה ואקטינובקטריה בחולי IBD. הוא האמין כי הפתוגנזה של IBD קשורה לגורמים פתוגניים שונים, כולל פלורת מעיים חריגה, תגובה חיסונית לא מוסדרת, אתגרים סביבתיים, וריאנטים גנטיים7. עדויות רבות מצביעות על כך שחיידקי מעיים ממלאים תפקיד בשלבי ההתחלה והיישום של IBD8,9, מה שמצביע על כך שתיקון דיסביוזיס במעיים עשוי לייצג גישה חדשנית לטיפול ו/או טיפול תחזוקה של IBD.

אב הטיפוס של השתלת מיקרוביוטה צואתית (FMT) החל בסין העתיקה10. בשנת 1958, ד"ר אייזמן ועמיתיו טיפלו בהצלחה בארבעה מקרים של דלקת מעיים פסאודומברנית חמורה עם חומר צואה מתורמים בריאים באמצעות חוקן, ופתחו פרק חדש ברפואה המערבית המודרנית באמצעות צואה אנושית לטיפול במחלות אנושיות11. זיהום קלוסטרידיום דיפיצילה (CDI) נמצא כגורם העיקרי לדלקת מפרקים מדומה12 ו- FMT יעיל מאוד בטיפול ב- CDI. בשמונה השנים האחרונות, FMT הפך לטיפול סטנדרטי לטיפול ב- CDI13 חוזר, מה שהוביל למחקרים נוספים שחקרו את תפקידו של FMT בהפרעות אחרות, כגון IBD. במהלך עשרים השנים האחרונות, דיווחי מקרה רבים ומחקרי עוקבה תיעדו את השימוש ב- FMT בחולים עם IBD14. מטא-אנליזה, שכללה 12 ניסויים, הראתה כי 62% מהחולים עם מחלת קרוהן (CD) השיגו הפוגה קלינית לאחר FMT, ו-69% מחולי CD היו בעלי תגובה קלינית15. למרות ממצאים מעודדים אלה, תפקידו של FMT בניהול מחלת מעי דלקתית עדיין אינו ודאי, והמנגנונים שבאמצעותם FMT מנטרל דלקת מעיים אינם מובנים היטב. יש צורך בחקירה נוספת לפני ש- FMT יוכל להצטרף לחימוש הנוכחי של אפשרויות הטיפול ב- IBD במרפאות.

בפרוטוקול זה, יישמנו FMT על עכברי IL-10-/- המפתחים קוליטיס באופן ספונטני לאחר הגמילה ושימשו תקן זהב כדי לשקף את האופי הרב-גורמי של IBD16,17,18. עכברי IL-10−/− עברו שימוש נרחב לניתוח אטיולוגיה של IBD מכיוון שהם מציגים מאפיינים מולקולריים והיסטולוגיים דומים לחולי IBD, וכמו חולים, ניתן לתקן את המחלה באמצעות טיפול אנטי-TNFα16. לעכברי IL10−/− מזדקנים (בני >9 חודשים) יש גודל לב מוגבר ותפקוד לב לקוי בהשוואה לעכברים מסוג בר19 התואמים לגיל, מה שהופך אותו למודל מצוין לחקר מחלות לב הנגרמות על ידי קוליטיס. עם זאת, ניתן להשתמש גם במודלים אחרים של קוליטיס, כגון מודל הנתרן סולפט דקסטרן ומודל הקוליטיס המושרה על ידי תאי T. נתנו תרחיף צואה באמצעות גאג' אוראלי, שהוכח כדרך יעילה וטובה יותר מאשר חוקן בבני אדם20.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

כל ההליכים שבוצעו בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של הסניף הרפואי של אוניברסיטת טקסס בגלווסטון (פרוטוקול # 1512071A).

1. אוסף כדורי צואה טריים

  1. הכינו מגבות נייר סטריליות, מלקחיים קהים וצינורות חרוטיים של 50 מ"ל.
    1. הניחו כמה מגבות נייר ומלקחיים בשקיות אוטוקלאב נפרדות והכניסו אותם ל-180 מעלות צלזיוס בחום יבש למשך 30 דקות. השתמש גם בצינורות חרוטיים סטריליים. שוקלים את הצינורות החרוטיים ורושמים את משקלם על הצינורות.
  2. הפעל את ארון הבטיחות הביולוגית בחדר החיות.
  3. קחו כלוב עכברים נקי ללא מצעים והניחו אותו בארון הבטיחות הביולוגית. הסירו את הכיסוי ואת מדף המזון והניחו אותם בתוך הארון.
  4. הניחו כמה מגבות נייר סטריליות בתחתית הכלוב והניחו את מתלה המתכת בחזרה על גבי הכלוב.
  5. זהה תורמי צואה תואמי גיל והנח את כלוב העכברים בארון הבטיחות הביולוגית. פתחו את הכלוב ותפסו בעדינות עכבר תורם (C57BL/6J) בזנב והניחו אותו על מתלה המתכת שעל גבי הכלוב הנקי.
  6. הניחו את כיסוי הכלוב על גבי המדף והמתינו עד שהחיות יעשו את צרכיהן.
    הערה: שים כמה עכברים על המדף בו-זמנית.
  7. לאסוף את כדורי צואה ולשים אותם צינור סטרילי 50 מ"ל חרוטי. בריכת הכדורים לפי מין. אין לערבב כדורי צואה שנאספו מזכרים ונקבות.
  8. שקול את הצינור שוב וחשב את משקל כדורי הצואה.

2. הכנת השעיית צואה

  1. הכינו תמיסה סטרילית (10% גליצרול במי מלח רגילים).
  2. יש להוסיף 10 מ"ל של 10% גליצרול/מלח רגיל לצינור החרוטי עבור כל גרם של כדורי צואה.
    הערה: הגדל את נפח הפתרון ל-20 מ"ל במידת הצורך. מחקר זה השתמש 1 מ"ל של תמיסה עבור כל גלולה (5-10 מ"ג) גם כן.
  3. הומוגניות התערובת במהירות נמוכה עם הומוגנייזר ספסל או בלנדר בתוך מכסה אדים כדי להחיות את הצואה (3 X 30 שניות).
  4. מסננים את תרחיף הצואה דרך 2 שכבות של גזה סטרילית מכותנה (10.2 ס"מ x 10.2 ס"מ). אחסנו את התסנין באופן זמני במקרר למשך עד 6 שעות או ארזו אותו בבקבוקונים קריוגניים סטריליים ואחסנו אותו במקפיא של -80 מעלות צלזיוס.
  5. נקו היטב את ההומוגנייזר או הבלנדר לאחר הליך סטנדרטי.

3. ניהול השעיית צואה על ידי gavage בעל פה

  1. הפשירו את תרחיף הצואה הקפוא על הקרח אם משתמשים בדגימות קפואות. מערבבים את מתלי הצואה המופשרים על ידי מערבולת.
  2. העבירו את מתלי הצואה הטריים או המופשרים למזרקים של 1 מ"ל.
    הערה: כל עכבר יקבל בסך הכל 200 μL של תרחיף צואה, וכל עכבר IL-10-/- בקבוצת הביקורת יקבל 200 μL של 10% גליצרול / מלח רגיל17.
  3. שקלו את העכברים ובחרו את גודל מחט הגבאג' הנכון ואת נפח המינון המרבי.
    הערה: לעכברים עם משקל גוף שבין 20-25 גרם, השתמש במחט מעוגלת של 20 G בקוטר 3.81 ס"מ עם כדור בקוטר 2.25 מ"מ. אנא בדקו gavageneedle.com לקבלת מידע נוסף.
  4. בדוק את מחט הגבייה על ידי מדידת האורך מקצה אפו של העכבר ועד לתהליך הקסיפואיד (תחתית עצם החזה). מלאו את המזרק ב-10% גליצרול/מי מלח או בתרחיף צואה והסירו בועות אוויר בתוך המזרק והמחט.
    הערה: אם המחט ארוכה מהאורך, יש לשים סימן על פיר המחט/צינורות בגובה האף. אין להעביר את המחט/צינורות דרך החיה מעבר לנקודה זו כדי למנוע ניקוב קיבה.
  5. הניחו כלוב עכברים אחד בארון הביו-בטיחות, הסירו את כיסוי כלוב הפלסטיק והשאירו את מתלה המתכת במקומו.
  6. תפוס עכבר אחד בזנב והנח אותו על מתלה המתכת. החזק את העכבר ליד הזנב ביד אחת והשתמש באגודל ובאצבעות האמצעיות של יד אחרת כדי לרסן את החיה על ידי אחיזת העור מעל הכתפיים. בדרך זו, הקדמיים נמתחים לצד, מה שימנע מהרגליים הקדמיות לדחוף את המחט החוצה. הרחיבו בעדינות את ראש החיה לאחור והחזיקו את הראש במקומו ביד אחת.
    הערה: תרגל טיפול בעכבר עד שהנסיין יקבל ביטחון מלא לפני שתמשיך לניסוי.
  7. מניחים את מחט הגבאג' על גבי הלשון בתוך הפה. מתקדמים בעדינות לאורך החיך העליון עד שהמחט מגיעה לוושט. מעבירים את המחט בצורה חלקה בתנועה אחת. אין לכפות את המחט אם מורגשת התנגדות כלשהי. הוציאו את המחט ונסו שוב.
  8. לאחר שהמחט ממוקמת כראוי ומאומתת, נהל לאט את החומר על ידי דחיפת המזרק המחובר למחט. אין לסובב את המחט או לדחוף את המחט קדימה, מה שעלול לקרוע את הוושט. לאחר המינון, משכו בעדינות את המחט החוצה.
  9. החזירו את העכבר לכלוב הביתי שלו. עקוב אחר החיה במשך 5-10 דקות על ידי חיפוש סימנים של נשימה מאומצת או מצוקה. עקוב אחר העכברים שוב בין 12-24 שעות לאחר ה- FMT.

4. ניטור מחלות והמתת חסד

  1. עקוב אחר העכברים לאורך כדי לאתר הופעת IBD על-ידי דם צואה סמוי ו/או קולונוסקופיה21. להעריך את תפקוד הלב על ידי אקוקרדיוגרפיה טרנס-חזה22,23.
  2. להרדים את בעלי החיים על ידי עריפת מישור עמוק של הרדמה עם איזופלורן (1%-4%).
  3. לאסוף את הדם בצינורות microcentrifuge עם נוגדי קרישה צנטריפוגה ב 1000-2000 x גרם במשך 10 דקות צנטריפוגה מקורר (4 °C (4 °F). שמור את הפלזמה הייעודית במקפיא של -80 מעלות צלזיוס.
  4. לאחר המתת החסד, הכינו את המעי הגס של העכבר באמצעות טכניקת Swiss-roll24 לניתוח היסטופתולוגי (צביעת H&E)25.
  5. יש למדוד פפטיד נטריורטי מסוג B (BNP) בפלזמה באמצעות ערכת אנזים אימונואסאי (EIA)23.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

ביצענו FMT תורם בריא 3 פעמים (פעם בחודש במשך 3 חודשים) על עכברי C57BL/6J מסוג פראי (WT) ו- IL-10 בני חודשיים. עכברי C57BL/6J תואמי גיל (הפרש הגילאים צריך להיות <חודשיים) שימשו כתורמי הצואה ובכל פעם נעשה שימוש בכופתיות צואה טריות. בדיקות EIA גילו כי BNP היה גבוה במידה ניכרת בפלזמה של עכברים עם מחסור ב-IL-10, וכי FMT תורם בריא הפחית באופן משמעותי את העלייה ברמות ה-BNP (איור 1A, n = 5, p < 0.05). אקוקרדיוגרפיה זיהתה ירידה משמעותית בחלק הפליטה של החדר השמאלי (LVEF) בעכברי IL-10-/- בהשוואה לעכברי WT; הירידה בוטלה באופן משמעותי על ידי FMT (איור 1B, n = 5, p < 0.05). ממצאים אלה מצביעים על כך שתורם בריא FMT הפחית פגיעה לבבית הנגרמת על ידי קוליטיס.

Figure 1
איור 1. הרגולציה המוגברת של BNP והרגולציה של LVEF הופחתו על ידי השתלת מיקרוביוטה צואתית (FMT) בעכברי נוקאאוט IL-10. (A) ריכוז BNP בפלזמה (pg/mL) בעכברים מסוג פראי (WT) ו-IL-10 (KO) שטופלו בעכברי רכב (Veh) או FMT. (B) LVEF של עכברי WT ו-IL-10 KO שטופלו עם/בלי FMT. התוצאות הוצגו כממוצע ± SD (n = 5). * p < 0.05 לעומת עכברי WT שטופלו ברכב (Veh). # p < 0.05 לעומת IL-10 עכברי KO שטופלו ב- Veh. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

כטיפול ניסיוני חדשני, FMT הפך לנושא חם בטיפול בהפרעות שונות בשנים האחרונות, שכן דיסביוזיס של המיקרוביוטה הקומנסלית מעורב בפתוגנזה של מחלות אנושיות מרובות, כולל IBD, השמנת יתר, סוכרת, אוטיזם, מחלות לב וסרטן26. למרות שהמנגנון לא נקבע, הוא האמין כי FMT עובד על ידי בניית צמחייה ביולוגית חדשה ומניעת אובדן של חיידקים שיורית. השיטה המוצגת כאן אימצה את ההגבייה בעל פה כמסלול המסירה, שהוכח כיעיל27. בחרנו בדרך האוראלית מכיוון שמתן דרך הפה הוא הנוח והחסכוני ביותר והמועדף על רוב המטופלים. בנוסף, FMT על ידי כמוסות דרך הפה נמצא כגישה יעילה לטיפול ב- CDI חוזר בניסויים קליניים28. נתיבי העברת GI עליונים נפוצים אחרים הם צינור nasogastric, צינור nasojejunal, צינור jejunostomy, ו esophagogastroduodenoscopy. מסלולי ההעברה הנפוצים של מערכת העיכול התחתונה כוללים קולונוסקופיה, צינורות אנטראליים טרנסאנדוסקופיים של המעי הגס (TET) וחוקן רקטלי. עם זאת, התוואי האופטימלי של FMT נותר לא ודאי20. נכון לעכשיו, ניהול מערכת העיכול העליונה נחשבהמתאים ביותר 29, אבל אין מסלול אידיאלי שמתאים לכל החולים.

הכלים והמיכלים המשמשים באיסוף כדורי הצואה צריכים להיות סטריליים כדי למנוע זיהום צולב. כדורי צואה שנאספו מזכרים ונקבות לא צריכים להיות מעורבים בגלל הבדלי מין בחסינות. במודלים של בעלי חיים ובבני אדם, ישנם הבדלים במיקרוביוטה בין המינים30. הבדלי המין האלה גורמים לעתים קרובות לשינויים תלויי מין בדלקת מקומית במערכת העיכול, לחסינות המארח ולרגישות לסדרה של הפרעות דלקתיות31. כדורי הצואה יכולים להיות הומוגניים בתמיסת מלח סטרילית עם מאגרי פוספט או 10-50% גליצרול/מלח רגיל, ו-10% גליצרול אומץ באופן נרחב29. במחקר זה נעשה שימוש ב-10%, 20% ו-50% גליצרול/מי מלח, וכולם הציעו שימור חיידקים טוב בתנאי הקפאה. הומוגניזציה צריכה להיעשות במהירות נמוכה ובתוך מכסה אדים כדי למזער את החשיפה לאירוסולים נשימים המיוצרים בתהליך זה. יש לסנן את תרחיף הצואה דרך שתי שכבות של גזה סטרילית או מסנן ניילון של 20 מיקרומטר כדי להיפטר מחלקיקים גדולים שעלולים לחסום מחטי גבאג'. ההשעיה צואה מסונן לשימוש מיידי צריך להיות ממוקם במקרר, ואת השאר ניתן aliquoted ומאוחסן במקפיא -80 מעלות צלזיוס. הקפאה נחוצה במיוחד אם החומר הצואתי מתקבל מתורמים אנושיים. מטא-אנליזה מצאה כי FMT קפוא יעיל כמו FMT טרי בחולים עם CDIחוזר 32,33,34. עם זאת, Cui et al. גם הבחינו כי ב-6 חודשים לאחר FMT, שיעור התגובה היה גבוה ב-26.7% בחולי CD בקבוצת חיידקי הצואה הטריים מאשר בקבוצת חיידקי הצואה הקפואים35, מה שמרמז על כך ש-FMT טרי הוא בחירה טובה יותר מ-FMT קפוא במקרים מסוימים.

המינון והתדירות האופטימליים של עירוי FMT עדיין לא ידועים בשלב זה. מחקרים מצאו כי משך התגובה הקלינית לטיפול FMT יחיד הוא חולף ואינו מספיק כדי לגרום לשינויים יסודיים בפלורת המעיים של המקבל, ויש צורך בטיפול FMT רציף כדי לשמור על הפוגה CD36,37. ביצענו FMT פעם בחודש במשך 3 חודשים רצופים, והנתונים שלנו הראו יעילות טיפולית טובה. במחקר מתמשך, אנו מבצעים FMT חודשי בקבוצה של עכברים עם מחסור ב-IL-10 במשך 12 חודשים, ובסוף המחקר נעריך את המיקרוביוטה של המעיים, דלקת מעיים ותפקוד לב. אנו מצפים ש-FMT רציף יראה יעילות טיפולית טובה יותר מאשר FMT יחיד.

בעוד ש-FMT מציע פוטנציאל עצום לתיקון מיקרוביוטה מופרעת של המעיים ונתוני בטיחות מתגליםב-38,39, עדיין חסרות ראיות רפואיות לגבי הבטיחות, אופן המתן, מינון החיידקים, תדירות המתן והפרוגנוזה ארוכת הטווח של FMT לטיפול במחלות אנושיות. ב-12 במרץ 2020, ה-FDA פרסם התראת בטיחות כי FMT קשור לסיכון פוטנציאלי לזיהומים חמורים או מסכני חיים40. הזיהומים נגרמו על ידי E. coli אנטרופתוגני ו- Shiga toxin המייצרים E. coli, ומוצר ה- FMT סופק על ידי חברת בנק צואה שבסיסה בארצות הברית. לפיכך, מחקרים מכניסטיים נוספים ותצפיות ארוכות טווח בבעלי חיים עדיין נדרשים כדי להבין באמת את השימוש ב- FMT כשיטת טיפול בחולים. FMT במכרסמים יישאר כלי רב עוצמה במחקר המיקרוביום, מה שעשוי בסופו של דבר להפוך את הליך ה- FMT לטיפול נגיש בקלות עם רעילות נמוכה יותר מאשר תרופות סינתטיות אחרות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים מתחרים.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה, בין השאר, על ידי מענקים מהמכונים הלאומיים לבריאות (R01 HL152683 ו- R21 AI126097 ל- Q. Li) ועל ידי מענק סיוע של איגוד הלב האמריקאי 17GRNT33460395 (ל- Q. Li) (heart.org).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
BD Syringe, 1 mL Fisher Scientific 14-829-10F
Blunt end forceps Knipex 926443
Brain natriuretic peptide EIA kit Sigma RAB0386
C57BL/6J mice Jackson Lab 000664
Centrifuge Eppendorf 5415R
Conical tubes ThermoFisher 339650
Curved feeding Needles Kent Scientific FNC-20-1.5-2
GLH-115 homogenizer Omni International GLH-115
Glycerol MilliporeSigma G5516
IL-10 knockout mice Jackson Lab 004366
Isoflurane Piramal Critical care NDC66794-017-10
USP normal saline Grainger 6280
Vaporizer Euthanex Corp. EZ-108SA

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. D'Argenio, V., Salvatore, F. The role of the gut microbiome in the healthy adult status. Clinica Chimica Acta. 451, Pt A 97-102 (2015).
  2. Baquero, F., Nombela, C. The microbiome as a human organ. Clinical Microbiology and Infection. 18, Suppl 4 2-4 (2012).
  3. Hawrelak, J. A., Myers, S. P. The causes of intestinal dysbiosis: a review. Alternative Medcine Review. 9 (2), 180-197 (2004).
  4. Carding, S., Verbeke, K., Vipond, D. T., Corfe, B. M., Owen, L. J. Dysbiosis of the gut microbiota in disease. Microbial Ecology in Health and Disease. 26 (1), 26191 (2015).
  5. Ma, H. Q., Yu, T. T., Zhao, X. J., Zhang, Y., Zhang, H. J. Fecal microbial dysbiosis in Chinese patients with inflammatory bowel disease. World Journal of Gastroenterology. 24 (13), 1464-1477 (2018).
  6. Chu, Y., et al. Specific changes of enteric mycobiota and virome in inflammatory bowel disease. Journal of Digestive Diseases. 19 (1), 2-7 (2018).
  7. Manichanh, C., Borruel, N., Casellas, F., Guarner, F. The gut microbiota in IBD. Nature reviews Gastroenterology and Hepatology. 9 (10), 599-608 (2012).
  8. Podolsky, D. K. Inflammatory bowel disease. The New England Journal of Medicine. 347 (6), 417-429 (2002).
  9. Tamboli, C. P., Neut, C., Desreumaux, P., Colombel, J. F. Dysbiosis in inflammatory bowel disease. Gut. 53 (1), 1-4 (2004).
  10. Shi, Y. C., Yang, Y. S. Fecal microbiota transplantation: Current status and challenges in China. JGH Open: An Open Access Journal of Gastroenterology and Hepatology. 2 (4), 114-116 (2018).
  11. Markley, J. C., Carson, R. P., Holzer, C. E. Pseudomembranous enterocolitis: A clinico pathologic study of fourteen cases with a common etiologic factor. AMA Archives of Surgery. 77 (3), 452-461 (1958).
  12. Wilcox, M. H. Clostridium difficile infection and pseudomembranous colitis. Best Practice and Research Clinical Gastroenterology. 17 (3), 475-493 (2003).
  13. Kelly, C. R., de Leon, L., Jasutkar, N. Fecal microbiota transplantation for relapsing Clostridium difficile infection in 26 patients: methodology and results. Journal of Clinical Gastroenterology. 46 (2), 145-149 (2012).
  14. Borody, T. J., Warren, E. F., Leis, S., Surace, R., Ashman, O. Treatment of ulcerative colitis using fecal bacteriotherapy. Journal of Clinical Gastroenterology. 37 (1), 42-47 (2003).
  15. Cheng, F., Huang, Z., Wei, W., Li, Z. Fecal microbiota transplantation for Crohn's disease: a systematic review and meta-analysis. Techniques in Coloproctology. 25 (5), 495-504 (2021).
  16. Scheinin, T., Butler, D. M., Salway, F., Scallon, B., Feldmann, M. Validation of the interleukin-10 knockout mouse model of colitis: antitumour necrosis factor-antibodies suppress the progression of colitis. Clinical and Experimental Immunology. 133 (1), 38-43 (2003).
  17. Keubler, L. M., Buettner, M., Hager, C., Bleich, A. A multihit model: Colitis lessons from the interleukin-10-deficient mouse. Inflammatory Bowel Diseases. 21 (8), 1967-1975 (2015).
  18. Kiesler, P., Fuss, I. J., Strober, W. Experimental models of inflammatory bowel diseases. Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology. 1 (2), 154-170 (2015).
  19. Sikka, G., et al. Interleukin 10 knockout frail mice develop cardiac and vascular dysfunction with increased age. Experimental Gerontology. 48 (2), 128-135 (2013).
  20. Fecal microbiota transplantation-standardization study group. Nanjing consensus on methodology of washed microbiota transplantation. Chinese Medical Journal (Engl). 133 (19), 2330-2332 (2020).
  21. Kodani, T., et al. Flexible colonoscopy in mice to evaluate the severity of colitis and colorectal tumors using a validated endoscopic scoring system). Journal of Visualized Experiments: JoVE. (80), e50843 (2013).
  22. Cheng, H. -W., et al. Assessment of right ventricular structure and function in mouse model of pulmonary artery constriction by transthoracic echocardiography. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (84), e51041 (2014).
  23. Tang, Y., et al. Chronic colitis upregulates microRNAs suppressing brain-derived neurotrophic factor in the adult heart. PLoS One. 16 (9), 0257280 (2021).
  24. Orner, G. A., et al. Suppression of tumorigenesis in the Apc(min) mouse: down-regulation of beta-catenin signaling by a combination of tea plus sulindac. Carcinogenesis. 24 (2), 263-267 (2003).
  25. Kline, K. T., et al. Neonatal injury increases gut permeability by epigenetically suppressing E-Cadherin in adulthood. The Journal of Immunology. 204 (4), 980-989 (2020).
  26. DeGruttola, A. K., Low, D., Mizoguchi, A., Mizoguchi, E. Current understanding of dysbiosis in disease in human and animal models. Inflammatory Bowel Diseases. 22 (5), 1137-1150 (2016).
  27. Chevalier, G., et al. Effect of gut microbiota on depressive-like behaviors in mice is mediated by the endocannabinoid system. Nature Communications. 11 (1), 6363 (2020).
  28. Kao, D., et al. Effect of oral capsule- vs colonoscopy-delivered fecal microbiota transplantation on recurrent clostridium difficile infection: A randomized clinical trial. JAMA. 318 (20), 1985-1993 (2017).
  29. Cammarota, G., et al. International consensus conference on stool banking for faecal microbiota transplantation in clinical practice. Gut. 68 (12), 2111-2121 (2019).
  30. Vemuri, R., et al. The microgenderome revealed: sex differences in bidirectional interactions between the microbiota, hormones, immunity and disease susceptibility. Seminar Immunopathology. 41 (2), 265-275 (2019).
  31. Wilkinson, N. M., Chen, H. -C., Lechner, M. G., Su, M. A. Sex differences in immunity. Annual Review of Immunology. , (2022).
  32. Lee, C. H., et al. Frozen vs fresh fecal microbiota transplantation and clinical resolution of diarrhea in patients with recurrent clostridium difficile infection: A randomized clinical trial. JAMA. 315 (2), 142-149 (2016).
  33. Hamilton, M. J., Weingarden, A. R., Sadowsky, M. J., Khoruts, A. Standardized frozen preparation for transplantation of fecal microbiota for recurrent clostridium difficile infection. American Journal of Gastroenterology. 107 (5), 761-767 (2012).
  34. Tang, G., Yin, W., Liu, W. Is frozen fecal microbiota transplantation as effective as fresh fecal microbiota transplantation in patients with recurrent or refractory Clostridium difficile infection: A meta-analysis. Diagnostic Microbiology and Infectious Disease. 88 (4), 322-329 (2017).
  35. Cui, B., et al. Fecal microbiota transplantation through mid-gut for refractory Crohn's disease: safety, feasibility, and efficacy trial results. Journal of Gastroenterology and Hepatology. 30 (1), 51-58 (2015).
  36. Li, P., et al. Timing for the second fecal microbiota transplantation to maintain the long-term benefit from the first treatment for Crohn's disease. Applied Microbiology and Biotechnology. 103 (1), 349-360 (2019).
  37. Moayyedi, P. Update on fecal microbiota transplantation in patients with inflammatory bowel disease. Gastroenterology and Hepatology. 14 (5), 319 (2018).
  38. Saha, S., Mara, K., Pardi, D. S., Khanna, S. Long-term safety of fecal microbiota transplantation for recurrent clostridioides difficile infection. Gastroenterology. 160 (6), 1961-1969 (2021).
  39. Perler, B. K., et al. Long-term efficacy and safety of fecal microbiota transplantation for treatment of recurrent clostridioides difficile infection. Journal of Clinical Gastroenterology. 54 (8), 701-706 (2020).
  40. Safety alert regarding use of fecal microbiota for transplantation and risk of serious adverse events likely due to transmission of pathogenic organisms. FDA. , Available from: https://www.fda.gov/vaccines-blood-biologics/safety-availability-biologics/safety-alert-regarding-use-fecal-microbiota-tramsplantation-and-risk-serious-adverse-events-likely (2020).

Tags

אימונולוגיה וזיהום גיליון 182 מחלות מעי דלקתיות השתלת מיקרוביוטה בצואה קוליטיס כיבית מחלת קרוהן דיסביוזיס אינטרלוקין 10
הערכה טיפולית של השתלת מיקרוביוטה בצואה במודל עכבר עם מחסור באינטרלוקין 10
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Xiao, Y., Zhong, X. S., Liu, X., Li, … More

Xiao, Y., Zhong, X. S., Liu, X., Li, Q. Therapeutic Evaluation of Fecal Microbiota Transplantation in an Interleukin 10-Deficient Mouse Model. J. Vis. Exp. (182), e63350, doi:10.3791/63350 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter