Het gepresenteerde protocol beschrijft een facile chirurgische verwijdering van de appendix (caecal patch) in een muis gevolgd door de inductie van inflammatoire darmziekte-geassocieerde colorectale kanker. Dit Murine appendectomie model maakt onderzoek mogelijk naar de biologische rol van de appendix in de pathogenese van menselijke gastro-intestinale aandoeningen.
De humane appendix is recentelijk betrokken bij het spelen van belangrijke biologische rollen in de pathogenese van verschillende complexe ziekten, zoals colorectale kanker, inflammatoire darmziekte, en de ziekte van Parkinson. Om de functie van het aanhangsel te bestuderen, is een met darmziekte geassocieerd muriene appendectomie-model vastgesteld en wordt het stapsgewijze protocol hier beschreven. Dit rapport introduceert een facile protocol voor het verwijderen van ileocaecale patch in muizen, gevolgd door de chemische inductie van chronische colitis-geassocieerde colorectale kanker met behulp van een combinatie van dextran sulfaat natrium (DSS) en azoxymethaan (AOM). IgA-specifieke cellen en IgA-concentratie werden significant verlaagd bij het verwijderen van de ileocaecale-pleister bij mannelijke C57BL/6-muizen in vergelijking met die in de Sham-groep. Gelijktijdige toediening van 2% DSS en AOM resulteerde in bijna 80% overleving van muizen in zowel Sham-als appendectomie groepen zonder significant lichaamsgewicht verlies. Histologische resultaten bevestigden Colon ontsteking en verschillende gradaties van adenocarcinoom. Dit model kan worden gebruikt voor de studie van de functionele rol van de Appendix bij het handhaven van gut microbiota homeostase en pathogenese van gut colitis en maligniteiten, evenals voor de potentiële ontwikkeling van drug targeting therapieën.
De klinische appendectomie is een standaard chirurgische ingreep waarbij het aanhangsel wordt verwijderd, voornamelijk als gevolg van een ontsteking (bijv. appendicitis)1,2,3. De biologische functie van het wormvormig humane aanhangsel blijft echter controversieel4,5,6. De appendix wordt beschouwd als een overblijfsel van de blindedarm die uitstekt uit de blindedarm in de dikke darmen. Tot voor kort hebben evolutionaire, immunologische, morfologische en microbiologische studies gesuggereerd dat de appendix verschillende functies kan bezitten. Deze rollen omvatten de productie van bloed (bijv. Iga en IgG), een verscheidenheid aan B-cellen en T-cellen die kritisch zijn voor adaptieve immuunresponsen binnen de met de darm geassocieerde lymfoïde weefsels (galts), en de aanvulling van de dikke darm met commensale microbiotas 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12.
Klinisch epidemiologisch onderzoek bij patiënten met een voorafgaande appendectomie of acute blindedarmontsteking heeft ook zijn potentiële rol in de pathogenese van menselijke ziekten onthuld, zoals ontstekingsdarmziekte (IBD), colorectale kanker en niet-gastro-intestinale aandoeningen (bijv. de ziekte van Parkinson en hart-en vaatziekten)13,14,15,16,17,18. Bijvoorbeeld, een grote Aziatische populatie cohortstudie met 75.979 appendectomie patiënten toonde onlangs een significante associatie tussen appendectomie en latere ontwikkeling van colorectale kanker, een van de meest voorkomende maligniteiten met een hoge incidentie en sterfte14,19. Dienovereenkomstig zal het vaststellen van een geschikt dier appendectomie-model dat lijkt op een mens nuttig zijn om de biologische functies en moleculaire mechanismen van het aanhangsel bij de pathogenese van de ziekte te onderzoeken.
Veel zoogdieren bezitten een aanhangsel of aanhangsel-achtige orgel, met inbegrip van primaten, lagomorfen (bijvoorbeeld konijnen), sommige knaagdieren, en marsupien20. Voor kleine en veelgebruikte proefdieren bezit het konijn de vermiforme Appendix morfologisch gelijkend op de menselijke21,22, maar Galt in het konijn is extreem groot in vergelijking met die bij mensen, aangezien de meerderheid van lymfoïde weefsels zijn ook te vinden in Peyer’s patches gelegen in zowel kleine als grote darmen21. Daarnaast vertoont het konijn een verschillende lymfoïde Folliculaire structuur, T-celverdeling en immunoglobulindichtheid van de mens, wat het bestuderen van hun aanhangsels ongepast maakt21.
Muizen zijn het meest gebruikte diermodel om menselijke pathofysiologie te bestuderen en de verschillende bestaande en nieuwe therapuetics te testen23,24,25. De enkele witte grote lymfoïde cluster aan de Apex van het caecum in muizen, bekend als de ileocaecale patch, wordt verondersteld functies uit te voeren die vergelijkbaar zijn met de humane Appendix26,27,28. Toch is het praktisch moeilijk om de ileocaecale-pleister van caecum in muizen te scheiden. Tot nu toe hebben de gemeenschappelijke chirurgische procedures voor het induceren van blindedarmontsteking in een muismodel een relatief grote incisie (bijv. 1 – 2 cm) door de buikwand om toegang te krijgen tot het gehele caecum (aanvullende tabel 1)29, 30,31,32,33,34,35,36.
Hierin, voor het genereren van een appendectomie model geassocieerd met gastro-intestinale ziekten, dit verslag presenteert een faciele chirurgische protocol voor ileocaecale patch verwijdering in muizen. Dit wordt gevolgd door de gecombineerde toediening van de genotoxische agent AOM en pro-inflammatoire agent DSS voor de inductie van colitis-geassocieerde colorectale kanker vergelijkbaar met die gezien bij de mens. Er is aangetoond dat IBD een risicofactor is van darmkanker37,38. De combinatie van AOM/DSS-geïnduceerde chronische colitis-geassocieerde colorectale kanker is goed vastgesteld, en lezers kunnen verwijzen naar neufert et al., en thaker et al. voor gedetailleerde procedures39,40. Dit reproduceerbare en snelle Murine appendectomie model kan worden gebruikt voor de studie van aanhangsel-gemoduleerde darmontsteking en Colon microbiota, vooral in de ontwikkeling en progressie van IBD en colorectale kanker.
Een Murine appendectomie model van colitis-geassocieerde colorectale kanker werd verkregen met behulp van chirurgische stappen met een hoog overlevingspercentage bij muizen. In de meeste gevallen, omdat het caecum onder de buikwand werd geplaatst (aanvullende tabel 1, aanvullende tabel 2, en Figuur 2), was het moeilijk om de locatie te prebeoordelen zonder laparotomie. In dit chirurgische protocol werd een eenvoudige stap van het aanraken van de hobbel geïntroduceerd, en de…
The authors have nothing to disclose.
Dit werk wordt gedeeltelijk ondersteund door fundamentele onderzoeksfondsen voor de Centrale Universiteit (G2018KY0302), het universitair fundamenteel onderzoek van het Ontwikkelingsfonds (KT00062), de National Natural Science Foundation of China (81870380) en de Clinical Research Award van de Eerste aangesloten ziekenhuis van Xi’an Jiaotong University in China (nr. XJTU1AF-CRF-2015-029). De auteurs bedanken Dr. Chengxin Shi voor zijn technische suggesties tijdens de vroege exploratiefase van de Murine appendectomie model, evenals de patholoog Dr. XI Liu voor evaluatie van H & E kleuring resultaten van colitis en colorectale tumoren. Y.L. voerde de chirurgische demonstratie uit, deed gegevensanalyse en schreef het ontwerp van het manuscript; J.L., G.L., Z.P. en Y.M. namen deel aan de chirurgische voorbereiding, weefsel collecties en videoproductie; Hij voerde de flow cytometrie en ELISA uit; Q.W. page en H.X. op voorwaarde dat de technische ondersteuning van het genereren van een klinisch relevant Murine model; R.X.Z. ontwierp de studie, begeleidde het onderzoek en schreef en verzorgde het manuscript; J.S. heeft het manuscript bekeken.
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 |