Моделирование колит, связанного с раком Azoxymethane (ОСО) и декстран сульфат натрия (DSS)
Summary
Мы демонстрируем протокол, в котором администрация генотоксического azoxymethane агента (ОСО), а затем трех циклов провоспалительных агентов декстран сульфат натрия (DSS) быстро и последовательно создает опухолей толстой кишки у мышей с морфологической и молекулярно сходство тем, которые наблюдаются в человеческом колит -связанных рака.
Abstract
Лица с воспалительными заболеваниями кишечника (IBD), такие как болезнь Крона (БК) или неспецифический язвенный колит (UC), подвергаются повышенному риску развития колоректального рака (КРР) над здоровых людей. Этот риск пропорционально длительности и степени заболевания, с кумулятивная частота достигает 30% у лиц с давних UC с широко распространенным толстой участие 1. Кишечное дисплазии в IBD и колит, связанный рака (CAC), как полагают, развиваются в результате повторяющихся циклов повреждения эпителия и восстановление клеток в то время как эти клетки купались в хронический воспалительный цитокин среды. 2 Во время спонтанной и колит связанных рака поделиться качество бытия аденокарциномы, последовательности, лежащие в основе молекулярных событий, как полагают быть разными. 3 Это Различие утверждает, потребность в конкретных моделях животных CAC.
Несколько моделей мышей существуют в настоящее время для изучения CAC. Декстрансульфат Содимкм (DSS), агент с прямым токсическим действием на эпителий толстой, можно вводить в питьевой воде мышей в несколько циклов, чтобы создать хронические воспалительные состояния. При достаточной продолжительности, некоторые из этих мышей будет развиваться опухоль. 4 Опухоль развития поспешили в этой модели, если вводить в про-канцерогенные настройки. Они включают в себя мышей с генетическими мутациями в онкогенезе путей (APC, p53, Msh2), а также мышей, предварительно обработанных генотоксического агентов (azoxymethane [AOM], 1,2-диметилгидразин [DMH]) 5.
Сочетание DSS с острым средним отитом в качестве модели для рака колит, связанный завоевала популярность своей воспроизводимости, потенции, низкой ценой и простотой использования. Хотя они имеют общий механизм, ОСО было установлено, что более мощные и стабильные в растворе, чем DMH. В то время как развитие опухоли в других моделях обычно требуется несколько месяцев, мышей, которым вводили с острым средним отитом и затем обрабатывали DSS разработки адекватных опухолей6 сек всего 7-10 недель., 7 Наконец, ОСО и DSS могут быть введены мышам любого генетического фона (выбить, трансгенные и т.д.) без скрещивания на конкретный штамм онкогенного. Здесь мы покажем, протокол воспаление управляемых толстой опухолей у мышей с использованием одной инъекции острого среднего отита следуют три семидневного цикла DSS в течение 10 недель. Эта модель вызывает опухоли с гистологическим и молекулярные изменения, напоминающий те, которые происходят в человеческом CAC и обеспечивает очень ценной моделью для изучения онкогенеза и химиопрофилактики при этом заболевании 8.
Protocol
Discussion
Лечение мышей с острым средним отитом и DSS быстро и эффективно моделей человеческого колит связанных рака. Гипотезы о наследственных факторов, способствующих колит связанных рака может быть легко изучена с генетически модифицированным мышам. 13, 16 Кроме того, влияние фармакологи?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была частично финансируется за счет DK089016 и L30 RR030244 (MAC), CA153036 (AS) и P30-DK52574 (в пищеварительной Вашингтонского университета Основные исследования болезней). AIT был Медицинского института Говарда Хьюза медицинской подготовки научных кадров Fellow.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| C57BL/6J Mice | Jackson Laboratory | 000664 | |
| Azoxymethane (AOM) | Sigma Aldrich | A5486-100MG | Stock solution: dilute to 10 mg/ml in distilled water to be kept at -20 °C as 0.5 – 1 ml aliquots.
Working solution: dilute stock to 1 mg/ml in isotonic (0.9%) saline |
| Dextran Sulfate Sodium (DSS) | TdB Consultancy | DB001 | MW 40 kDa (36-50 kDa preparations from other sources are acceptable; The same lot should be used for a single experiment)6 |
| Coloview miniendoscopic system | Karl Storz | Multiple | See Becker et al. for detailed explanation of equipment and setup.11 |
| TPP Rapid FILTERMAX 500 ml Bottle-Filter, 0.22 μm PES | Midwest Scientific | TP99500 | Any standard tissue culture filter is acceptable |
| Ethyl Alcohol 200 Proof ASC/USP | Pharmaco-AAPER (or other) | 11ACS200 | Dilute to 70% in distilled water |
| Isoflurane, USP | Butler Animal Health Supply | 4029405 | Place mouse in glass jar with gauze or a small cloth soaked in anesthetic |
| 18G Straight Gavage Needle | Braintree Scientific | N-008 | |
| Phosphate Buffered Saline (PBS) | Sigma Aldrich | P5493 | Dilute to 1X (0.01 M) in distilled water |
| Cold Tray (Tissue Tek II Cold Plate) | Fisher Scientific | NC9491941 | Store at -20 °C |
| ImageJ Software | NIH (free download) | http://rsbweb.nih.gov/ij/ | |
| Formaldehyde (37%) | Fisher Scientific | F79-500 | Dilute to 10% in PBS |
| BD Bacto Agar | Fisher Scientific | DF0140-01-0 | Use hotplate to create 2% solution in distilled water |
| Miltex Eye Dressing Forceps | MedPlus Inc. | 18-780 | |
| Miltex Eye Scissors | MedPlus Inc. | 18-1430 | Curved points prevent damage to colon during opening. |
| Alcian Blue 8GX (powder) | Sigma Aldrich | A5268 | Add 1 g powder to 100 ml 3% acetic acid (3 ml glacial acetic acid + 97 ml distilled water) |
| 1 mL Tuberculin syringe with attached 26 G x 3/8 in intradermal bevel needle | BD | 305946 | For injection of AOM |
Referências
- Ekbom, A. Ulcerative colitis and colorectal cancer. A population-based study. N. Engl. J. Med. 323, 1228-1233 (1990).
- Terzic, J. Inflammation and colon cancer. Gastroenterology. 138, 2101-2114 (2010).
- Ullman, T. A., Itzkowitz, S. H. Intestinal inflammation and cancer. Gastroenterology. 140, 1807-1816 (2011).
- Okayasu, I. Dysplasia and carcinoma development in a repeated dextran sulfate sodium-induced colitis model. J. Gastroenterol. Hepatol. 17, 1078-1083 (2002).
- Kanneganti, M., Mino-Kenudson, M., Mizoguchi, E. Animal models of colitis-associated carcinogenesis. J. Biomed. Biotechnol. 342637, (2011).
- Neufert, C., Becker, C., Neurath, M. F. An inducible mouse model of colon carcinogenesis for the analysis of sporadic and inflammation-driven tumor progression. Nat. Protoc. 2, 1998-2004 (2007).
- Tanaka, T. A novel inflammation-related mouse colon carcinogenesis model induced by azoxymethane and dextran sodium sulfate. Cancer Sci. 94, 965-973 (2003).
- De Robertis, M. The AOM/DSS murine model for the study of colon carcinogenesis: From pathways to diagnosis and therapy studies. J. Carcinog. 10, 9 (2011).
- Wirtz, S. Chemically induced mouse models of intestinal inflammation. Nat. Protoc. 2, 541-546 (2007).
- Cooper, H. S. Clinicopathologic study of dextran sulfate sodium experimental murine colitis. Lab Invest. 69, 238-249 (1993).
- Becker, C., Fantini, M. C., Neurath, M. F. High resolution colonoscopy in live mice. Nat. Protoc. 1, 2900-2904 (2006).
- Becker, C., Fantini, M. C., Wirtz, S., Nikolaev, A., Kiesslich, R., Lehr, H. A., Galle, P. R., Neurath, M. F. In vivo imaging of colitis and colon cancer development in mice using high resolution chromoendoscopy. Gut. 54, 950-954 (2005).
- Shaker, A. Epimorphin deletion protects mice from inflammation-induced colon carcinogenesis and alters stem cell niche myofibroblast secretion. J. Clin. Invest. 120, 2081-2093 (2010).
- Boivin, G. P. Pathology of mouse models of intestinal cancer: consensus report and recommendations. Gastroenterology. 124, 762-777 (2003).
- Cooper, H. S. Dysplasia and cancer in the dextran sulfate sodium mouse colitis model. Relevance to colitis-associated neoplasia in the human: a study of histopathology, B-catenin and p53 expression and the role of inflammation. Carcinogenesis. 21, 757-768 (2000).
- Yoshida, Y. The forkhead box M1 transcription factor contributes to the development and growth of mouse colorectal cancer. Gastroenterology. 132, 1420-1431 (2007).
- Suzuki, R. Strain differences in the susceptibility to azoxymethane and dextran sodium sulfate-induced colon carcinogenesis in mice. Carcinogenesis. 27, 162-169 (2006).
- Mahler, M. Differential susceptibility of inbred mouse strains to dextran sulfate sodium-induced colitis. Am. J. Physiol. 274, 544-551 (1998).
- Nambiar, P. R. Preliminary analysis of azoxymethane induced colon tumors in inbred mice commonly used as transgenic/knockout progenitors. Int. J. Oncol. 22, 145-150 (2003).
- Tanaka, T. Colorectal carcinogenesis: Review of human and experimental animal studies. J Carcinog. 8, (2009).
- Ciorba, M. A. Induction of IDO-1 by immunostimulatory DNA limits severity of experimental colitis. J. Immunol. 184, 3907-3916 (2010).
- Kerr, T. A. Dextran sodium sulfate inhibition of real-time polymerase chain reaction amplification: A poly-A purification solution. Inflamm. Bowel Dis. 18, 344-348 (2012).
- Tang, Y. is required for resection-induced changes in apoptosis, proliferation, and members of the extrinsic cell death pathways. Gastroenterology. 126, 220-230 (2004).
