본 프로토콜은 설치류에서 크론과 같은 대장염 모델의 개발을 설명합니다. 경막 염증은 TNBS 점안 부위에서 협착으로 이어지고, 협착증에 근접한 세그먼트에서 기계적 확대가 관찰됩니다. 이러한 변화는 대장염의 기계적 스트레스를 연구 할 수있게합니다.
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방법 논문
크론병에서 기계적 스트레스의 병원성 역할을 연구하는 TNBS 유도 설치류 모델
* These authors contributed equally
이 논문에서
정오 공지
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요약
초록
크론병(CD)과 같은 염증성 장 질환(IBD)은 유럽과 미국에서 1,00,000명당 약 20명에 영향을 미치는 위장관의 만성 염증성 질환이다. CD는 경막 염증, 장 섬유증 및 발광 협착증을 특징으로합니다. 항염증 요법은 염증을 조절하는 데 도움이 될 수 있지만 CD의 섬유증과 협착증에는 효능이 없습니다. CD의 병인은 잘 이해되지 않는다. 현재의 연구는 주로 조절되지 않는 장 면역 반응 메커니즘을 묘사하는 데 중점을 둡니다. CD 관련 경막 염증, 장 섬유증 및 발광 협착증은 모두 장 벽에 대한 기계적 스트레스를 나타내는 반면, CD에서 기계적 스트레스의 역할은 잘 정의되어 있지 않습니다. 기계적 스트레스가 CD에서 독립적 인 병원성 역할을하는지 여부를 결정하기 위해 설치류에서 TNBS 유도 CD 유사 대장염 모델의 프로토콜이 개발되었습니다. 이러한 TNBS-유도된 경막 염증 및 섬유증 모델은 결장에서의 CD의 병리학적 특징과 유사하다. 그것은 성인 Sprague-Dawley 래트의 원위 결장으로의 TNBS의 결장 내 점적에 의해 유도된다. 이 모델에서, 경막 염증은 TNBS 점안 부위 (부위 I)에서 협착을 일으킨다. 기계적 팽만감은 점적 부위(Site P)에 근접한 부분에서 관찰되며, 기계적 응력을 나타내지만 눈에 보이는 염증은 나타낸다. 염증에 원위 결장 부분 (사이트 D)은 염증이나 기계적 스트레스를 나타내지 않습니다. 다른 부위 (P, I 및 D)에서 유전자 발현, 면역 반응, 섬유증 및 평활근 성장의 독특한 변화가 관찰되어 기계적 스트레스의 중대한 영향을 강조했습니다. 따라서이 CD 유사 대장염 모델은 CD의 병원성 메커니즘, 특히 면역 조절 장애, 장 섬유증 및 CD의 조직 리모델링에서 기계적 스트레스 및 기계적 스트레스 유발 유전자 발현의 역할을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것입니다.
서론
궤양성 대장염(UC) 및 크론병(CD)을 포함하는 염증성 장 질환(IBD)은 위장관(GI) 관에서 만성 염증을 특징으로 한다. 그것은 ~ 1-2 백만 명의 미국인에게 영향을 미칩니다1. 미국의 IBD 치료에 대한 예상 연간 비용은 $ 11.8 억입니다. UC와는 달리, CD는 경막 염증 및 협착 형성 2,3을 특징으로 한다. 협착 형성(stenosis)은 CD 환자3의 최대 70%에서 발생하며, 경막 염증(염증성 협착) 또는 장 섬유증(fibrotic stenosis)4,5에 의해 유발될 수 있다. 장 섬유증은 공정 3,4에 관여하는 주요 중간엽 세포 유형 중 하나로서 평활근 세포 (SMC)와 함께 과도한 콜라겐 침착 및 기타 세포외 매트릭스 (ECM)를 특징으로합니다. 비대와 관련된 평활근 과형성은CD6에서 섬유성 협착증의 또 다른 중요한 조직학적 변화....
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프로토콜
모든 동물 실험은 텍사스 대학 의료 지부 (#0907051C)의 기관 동물 관리 및 사용위원회에 따라 수행되었습니다. ∼8-9주령의 수컷 또는 암컷 Sprague-Dawley 래트를 연구에 사용하였다.
1. 동물 준비
- 24 시간 동안 빠른 쥐를 하룻밤 동안 완하제 (장 클렌저, 재료 표 참조)로 치료하십시오.
- 다음날, 마취 시스템을 사용하여 쥐를 마취 ( 재료 표 참조)하여 TNBS 투여 동안 1 L / min의 산소와 함께 2 % 이소 플루란에 노출시킵니다. 마취를 확인하기 위해 반사 신경이나 발가락을 꼬집는 것을 확인하십시오.
- 체중에 따라 신선한 TNBS 용액을 준비하십시오.
참고: TNBS - 40% 에탄올 250μL에 체중 65mg/kg이 사용되었다. - 쥐를 마취 테이블의 수핀 위치에 두십시오. 대장염을 유도하기 위해, 항문 가장자리로부터 ∼7-8 cm의 의료용 개방형 폴리우레탄 카테터를 항문을 통해 삽입하고 TNBS(단계 1.3에서 제조)를 결장19에 부드럽게 주입한다. 가짜 대조군 래트를 250 μL의 식염수로만 투여한다.
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결과
TNBS의 결장 내 점적에 의해 유발된 크론유사 대장염의 거시적 관점
도 1에 나타난 바와 같이, 래트에서 TNBS의 결장내 점안은 원위 결장에서의 점적 부위에서 두꺼운 창벽과 좁아진 내강(협착증)으로 국소화된 경막 염증(길이∼2 cm)을 유도하였다(도 1A). TNBS 점안의 부위는 부위 I로 지칭된다. 경막 염증 및 협착증의 결과로, 염증과 기계적 스트레스가 모두 부위 I에 존재한다. 부위에서의 협착은 TNBS 점적 부위(부위 P)에 근접한 세그먼트에서 현저한 루멘 팽만감을 유도하였다(도 1). 결장 둘레는 가짜 대조군 결장과 비교하여 부위 P 및 I에서 유의하게 증가하였다 (p < 0.05 대 대조군) (도 1B). 기계적으로 흩어져있는 동.......
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토론
TNBS 유발 대장염은 1989년에 도입되었으며 그 후 19,20,23년 이후 크론병의 실험 모델로 사용되어 왔다. 설치류에서이 모델의 중요한 특징은 인간 크론 병19,20에서 개발 된 조직 병리학 적 병변과 매우 유사한 경벽 염증의 발달을 포함합니다. 모델에 대한 이전의 연구는 주로 눈에 보이는 염증 부위 (사이트 I)의 점막층에서의 비정상적인 면역 반응에 초점을 맞추었다 19,20,23. 염증에 근접하고 원위 인 장 부분에 거의 관심을 기울이지 않았습니다. 염증 부위뿐만 아니라 이변된 근위 .......
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공개 사항
저자는 이해 상충이없고 공개 할 것이 없다고보고합니다.
감사의 글
이 작업은 NIH (R01 DK124611에서 XZS로)와 미국 국방부 (W81XWH-20-1-0681에서 XZS로)의 보조금으로 부분적으로 지원됩니다. 조직학 작업은 UTMB 외과 병리학 연구소의 도움으로 수행되었습니다.
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참고문헌
- Kappelman, M. D., et al. The prevalence and geographic distribution of Crohn's disease and ulcerative colitis in the United States. Clinical Gastroenterology and Hepatology. 5 (12), 1424-1429 (2007).
- Hwang, J. M., Varma, M. G.
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재인쇄 및 허가
정오
Formal Correction: Erratum: A TNBS-Induced Rodent Model to Study the Pathogenic Role of Mechanical Stress in Crohn's Disease
Posted by JoVE Editors on 5/20/2022. Citeable Link.
An erratum was issued for: A TNBS-Induced Rodent Model to Study the Pathogenic Role of Mechanical Stress in Crohn's Disease. The Introduction and Protocol were updated.
The first sentence of the Introduction was updated from:
Inflammatory bowel diseases (IBD) such as Crohn's disease (CD) are chronic inflammatory disorders of the gastrointestinal tract affecting approximately 20 per 1,00,000 in Europe and USA. CD is characterized by transmural inflammation, intestinal fibrosis, and luminal stenosis.
to:
Inflammatory bowel diseases (IBD) such as Crohn's disease (CD) are chronic inflammatory disorders of the gastrointestinal tract affecting approximately 20 per 1,000,000 in Europe and USA. CD is characterized by transmural inflammation, intestinal fibrosis, and luminal stenosis.
Step 1.3 in the Protocol was updated from:
Prepare fresh TNBS solution according to body weights.
NOTE: TNBS - 65 mg/kg of body weight in 250 µL of 40% ethanol was used.
to:
Prepare fresh TNBS solution according to body weights.
NOTE: TNBS - 65 mg/kg of body weight in 250 µL of 40% ethanol/saline was used.
