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Medicina

慢性大腸炎関連大腸癌のマウス虫垂切除モデル、ケーカルパッチの正確な局在化

Published: August 24, 2019
doi:
10.3791/59921
, , , , , , , , ,
1Department of General Surgery, The First Affiliated Hospital,Xi’an Jiaotong University, 2Institute of Medical Research,Northwestern Polytechnical University, 3School of Life Sciences,Northwestern Polytechnical University, 4Department of Medicine,Xi’an Jiaotong University, 5Princess Margaret Cancer Center,University of Health Network, 6Department of Pathology,Nanjing Medical University

Summary

提示されたプロトコルは、マウスにおける付録(caecalパッチ)の顔外科的除去を記述し、続いて炎症性腸疾患関連結腸直腸癌の誘導を示す。このマウス虫垂切除モデルは、ヒト胃腸疾患の病因における虫垂の生物学的役割の調査を可能にする。

Abstract

ヒト虫垂は最近、大腸癌、炎症性腸疾患、パーキンソン病などの様々な複雑な疾患の病因に重要な生物学的役割を果たすことを目的としています。虫垂の機能を研究するために、腸疾患関連のマウス虫垂切除モデルが確立され、そのステップバイステッププロトコルがここに記載されている。本報告では、デキストラン硫酸ナトリウム(DSS)とアゾキシメタン(AOM)の組み合わせを用いた慢性大腸炎関連大腸癌の化学誘導に続いて、マウスにおけるcaecalパッチ除去のための顔状プロトコルを導入する。IgA特異的細胞およびIgA濃度は、偽群と比較して雄C57BL/6マウスにおけるcaecalパッチの除去時に有意に減少した。同時に2%のDSSおよびAOMを投与すると、有意な体重減少なしにシャムおよび虫垂切除群の両方で約80%のマウス生存をもたらした。組織学的結果は、結腸炎症および腺癌の異なる程度を確認した。このモデルは、腸内細菌叢恒常性および腸内因性腫瘍の病因を維持する上での付録の機能的役割の研究、ならびに薬物標的治療の潜在的な開発に使用することができる。

Introduction

臨床虫垂切除術は、主に炎症(例えば、虫垂炎)1、2、3に起因する虫垂の除去を伴う標準的な外科的処置である。しかし、ヒト虫垂の生物学的機能は論争の余地のある4,5,6のままである。付録は、大腸の盲腸から突出した痕跡の残骸とみなされています。最近まで、進化論的、免疫学的、形態学的、および微生物学的研究は、虫垂が異なる機能を有する可能性があることを示唆している。これらの役割には、免疫グロビンの産生(例えば、IgAおよびIgG)、腸関連リンパ組織内の適応免疫応答に重要な様々なB細胞およびT細胞(GALT)、および共生微生物叢を有する大腸の補充が含まれる。6,7,8,9,10歳,11歳,12.

前虫垂切除術または急性虫垂炎患者の臨床疫学的研究はまた、炎症性腸疾患(IBD)、大腸癌、および非胃腸などのヒト疾患の病因における潜在的な役割を明らかにした障害(例えば、パーキンソン病および心血管疾患)13、14、15、16、17、18.例えば、75,979人の虫垂切除患者を対象にしたアジアの大規模集団コホート研究では、虫垂切除術とその後の大腸癌の発症との間に有意な関連が示された。死亡率14,19.したがって、ヒトに似た適切な動物虫垂切除モデルを確立することは、疾患病因における虫垂の生物学的機能および分子機構を調べるのに役立つだろう。

多くの哺乳類は、霊長類、ラゴモルフ(例えば、ウサギ)、いくつかのげっ歯類、および群れ20を含む虫垂または虫垂のような器官を有する。小型で一般的に使用される実験動物の場合、ウサギはヒト21、22に似た形態学的に形質的に虫垂を有するが、ウサギのGALTはヒトに比べて非常に大きい。リンパ組織はまた、小腸と大腸21の両方に位置するペイヤーのパッチで見つけることができます。さらに、ウサギは、ヒトとは異なるリンパ球状構造、T細胞分布、および免疫グロブリン密度をヒトから示し、その付録の研究を不適切にする21。

マウスは、ヒト病態生理学を研究し、様々な既存および新規のセラプス23、24、25をテストするために最も一般的に使用される動物モデルである。マウスの盲液の頂点にある単一の白い大リンパ球クラスターは、caecalパッチとして知られており、ヒト虫垂26、27、28と同様の機能を果たすと考えられている。しかし、マウスのcaecumからcaecalパッチを分離することは実質的に困難です。これまでのところ、マウスモデルで虫垂炎を誘発するための一般的な外科的処置は、腹壁を通して比較的大きな切開(例えば、1〜2センチメートル)を伴い、全盲(補足表1)29、 30,31,32,33,34,35,36.

本明細書において、消化管疾患に関連する虫垂切除モデルを生成するために、この報告は、マウスにおけるCaecalパッチ除去のための顔の外科的プロトコルを提示する。これに続いて、ヒトに見られるものと同様の大腸炎関連結腸直腸癌の誘導に対するゲノキサクサク物質AOMおよびプロ炎症剤DSSの併用投与が続く。IBDは、腸癌37、38の危険因子であることが示されている。AOM/DSS誘発性慢性大腸癌の組み合わせは十分に確立されており、読者はノイフェルトら、およびThakerら詳細な手順39,40を参照することができます。この再現性と迅速なマウス虫垂切除モデルは、特にIBDおよび大腸癌の発症および進行において、虫垂変調性腸炎症および結腸微生物叢を研究するために使用することができる。

Protocol

すべての動物の手順は、西安Jiaotong大学の機関動物ケアと使用委員会によって承認されました(いいえ。XJTULAC2019-1023)。 1. マウス虫垂切除術 手術前1週間の認定特病原体フリー(SPF)環境における8〜10週齢のC57BL/6オスマウスを収容する。 次の滅菌手術器具を準備する:マイクロハサミ1組、マイクロ鉗子1組、殺菌非吸収縫合糸の2つのサイズ(4-0および8-0)、針ホル?…

Representative Results

マウス虫垂切除モデルの確立 この慢性大腸炎関連大腸癌のこのマウス虫垂切除モデルは、図1に示すように順次外科的および誘導ステップに従うことによって生成することができる。caecumの最も頻繁な位置は、腹部の中央線に続く左右の腸毛フォッサにあります(図2)。触診法を用いて腹部切開前のカエカムの事前?…

Discussion

大腸炎関連大腸癌のマウス虫垂切除モデルは、マウスの生存率が高い外科的ステップを用いて得られた。ほとんどの場合、精液は腹壁の下に置かれたので(補足表1、補足表2、図2)、腹腔内目抜きなしでその位置を判断することは困難であった。この外科的プロトコルでは、バンプに触れる簡単なステップが導入され、盲液の再局所化の精度を高めるためのガ…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

本研究は、中央大学基礎研究基金(G2018KY0302)、大学基礎研究開発基金(KT00062)、中国国立自然科学財団(81870380)、臨床研究賞の一部を支援しています。中国の西安Jiaotong大学の最初の提携病院(NO.XJTU1AF-CRF-2015-029)。著者らは、マウス虫垂切除モデルの初期の探査段階における彼の技術的な提案と、大腸炎および大腸腫瘍のH&E染色結果の評価に関する病理学者Xi Liu博士に感謝している。Y.L.は手術のデモンストレーションを行い、データ分析を行い、原稿の草稿を書きました。J.L.、G.L.、Z.P.、Y.M.は、外科的準備、組織コレクション、およびビデオ制作に参加しました。M.Z.はフローサイトメトリーとELISAを行った。Q.W. と H.X. は、臨床的に関連するマウス モデルを生成する技術サポートを提供しました。R.X.Z.は研究を設計し、研究を監督し、原稿を書き、校正した。J.S.は原稿を見直した。

Materials

Azoxymethane（AOM Sigma-Aldrich,Inc. A5486
Dextran Sulfate Sodium Salt（DSS MP Biomedicals,Inc. 160110
Entoiodine Shanghai likon high technology disinfection co. LTD 310102
digital caliper Ningbo yuanneng trading co. LTD 4859263
4-0 Silk Sutures Yuanlikang co. LTD 20172650032
8-0 Prolene Sutures Yuanlikang co. LTD 20172650032
Electric coagulation pen Chuang mei medical equipment co. LTD 28221777292
disposable syringe 1ml Shengguang medical products co. LTD 3262-2014
disposable syringe 10ml Shengguang medical products co. LTD 3262-2014
75% Medicinal alcohol Shandong anjie high-tech disinfection technology co. LTD 371402AAJ008
Pentobarbital sodium salt Sigma-Aldrich,Inc. 57-33-0
Physiological Saline Shandong qidu pharmaceutical co. LTD H37020766
Absorbent Cotton Swab Henan ruike medical co., LTD RK051
Surgical Instruments-Ophthalmic Jinzhong Shanghai co.LTD WA3050
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Li, Y., Liu, J., Liu, G., Pan, Z., Zhang, M., Ma, Y., Wei, Q., Xia, H., Zhang, R. X., She, J. Murine Appendectomy Model of Chronic Colitis Associated Colorectal Cancer by Precise Localization of Caecal Patch. J. Vis. Exp. (150), e59921, doi:10.3791/59921 (2019).
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