Murine Appendectomy Modello di Cronica Colite Associata Cancro Colorettale da Localizzazione precisa di Patch Caecal
Summary
Il protocollo presentato descrive una facile rimozione chirurgica dell’appendice (patch caecale) in un topo seguita dall’induzione del cancro colorettale associato alla malattia intestinale infiammatoria. Questo modello di appendicosa murina consente lo studio del ruolo biologico dell’appendice nella patogenesi della malattia gastrointestinale umana.
Abstract
L’appendice umana è stata recentemente implicata per svolgere importanti ruoli biologici nella patogenesi di varie malattie complesse, come il cancro del colon-retto, la malattia infiammatoria intestinale e il morbo di Parkinson. Per studiare la funzione dell’appendice, è stato stabilito un modello di appendicia murina associata alla malattia intestinale e il suo protocollo passo-passo è descritto qui. Questa relazione introduce un protocollo facile per la rimozione dei cerotti ceecali nei topi seguito dall’induzione chimica del cancro colorettale associato alla colite cronica utilizzando una combinazione di sodio solfato di dextran (DSS) e azoxymetatano (AOM). Cellule specifiche IgA e concentrazione di IgA sono state significativamente ridotte al momento della rimozione del cerotto caecale nei topi C57BL/6 maschi rispetto a quelli del gruppo sham. Somministrazione simultanea 2% DSS e AOM ha provocato quasi 80% mouse sopravvivenza in entrambi i gruppi di farsa e appendicia senza significativa perdita di peso corporeo. I risultati istologici hanno confermato l’infiammazione colonica e diversi gradi di adenocarcinoma. Questo modello può essere utilizzato per lo studio del ruolo funzionale dell’appendice nel mantenimento dell’omeostasi del microbiota intestinale e della patogenesi della colite intestinale e delle neoplasie, nonché per lo sviluppo potenziale di terapie di targeting per farmaci.
Introduction
L’appendicosa clinica è una procedura chirurgica standard che comporta la rimozione dell’appendice principalmente a causa di infiammazione (ad esempio, appendicite)1,2,3. Tuttavia, la funzione biologica dell’appendice umana vermiforme rimane controversa4 ,5,6. L’appendice è stata considerata come un residuo vestigiale che si proietta dal cecum nell’intestino crasso. Fino a poco tempo fa, studi evolutivi, immunologici, morfologici e microbiologici hanno suggerito che l’appendice può possedere funzioni distinte. Questi ruoli includono la produzione di immunoglobini (ad esempio, IgA e IgG), una varietà di cellule B e cellule T critiche per le risposte immunitarie adattive all’interno dei tessuti linfoidi associati all’intestino (GALT), e il rifornimento dell’intestino grande con microbiota commensale 6 È possibile: , 7 (in questo stato , 8 (IN vio , 9 (in vie , 10 del sistema , 11 Del sistema di , 12.
Studi epidemiologici clinici su pazienti con appendicitomia precedente o appendicite acuta hanno anche rivelato i suoi potenziali ruoli nella patogenesi delle malattie umane, come la malattia infiammatoria intestinale (IBD), il cancro colorettale e (ad esempio, il morbo di Parkinson e la malattia cardiovascolare)13,14,15,16,17,18. Ad esempio, un grande studio di coorte di popolazione asiatica con 75.979 pazienti con appendicosa ha recentemente mostrato una significativa associazione tra l’appendicia e il successivo sviluppo del cancro colorettale, una delle neoplasie più comuni con un’alta incidenza e mortalità14,19. Di conseguenza, stabilire un modello adatto di appendicia animale che assomiglia a un essere umano sarà utile per studiare le funzioni biologiche e i meccanismi molecolari dell’appendice nella patogenesi della malattia.
Molti mammiferi possiedono un’appendice o un organo simile ad un’appendice, tra cui primati, lagomorfi (ad esempio, conigli), alcuni roditori e marsupiali20. Per gli animali da laboratorio piccoli e comunemente utilizzati, il coniglio possiede l’appendice vermiforme morfologicamente simile all’uomo21,22, ma il GALT nel coniglio è estremamente grande rispetto a quello degli esseri umani, poiché la maggior parte dei Tessuti linfoidi si trovano anche nelle macchie di Peyer situati sia nell’intestino piccolo che in quello grande21. Inoltre, il coniglio mostra una diversa struttura follicolare linfoide, distribuzione delle cellule T e densità di immunoglobulina dall’uomo, il che rende lo studio delle loro appendici inappropriato21.
I topi sono il modello animale più comunemente usato per studiare la fisiopatologia umana e testare i vari e nuovi terapuetici esistenti e nuovi23,24,25. Il singolo ammasso bianco grande linfoide all’apice del caecum nei topi, noto come la patch ceecale, è pensato per eseguire funzioni simili all’appendice umana26,27,28. Eppure, è praticamente difficile separare la patch ceecale dal caecum nei topi. Finora, le procedure chirurgiche comuni per indurre l’appendicite in un modello murino comportano un’incisione relativamente grande (ad esempio, 1–2 cm) attraverso la parete addominale per ottenere l’accesso all’intero caecum (tabellasupplementare )29, 30,31,32,33,34,35,36.
Qui, per generare un modello di appendicia associato alla malattia gastrointestinale, questo rapporto presenta un facile protocollo chirurgico per la rimozione della patch caecale nei topi. Questo è seguito dalla somministrazione combinata dell’agente genotossico AOM e agente pro-infiammatorio DSS per l’induzione del cancro colorettale associato alla colite simile a quello osservato negli esseri umani. IBD ha dimostrato di essere un fattore di rischio di cancro intestinale37,38. La combinazione di cancro colorettale cronico indotto da AOM/DSS è stata consolidata e i lettori possono fare riferimento a Neufert et al., e Thaker et al. per procedure dettagliate39,40. Questo modello di appendicia murinamia riproducibile e rapida può essere utilizzato per studiare l’infiammazione intestinale modulata dall’appendice e il microbiota del colon, in particolare nello sviluppo e nella progressione dell’IBD e del cancro colorettale.
Protocol
Representative Results
Discussion
Un modello di appendicittomia murina di cancro colorettale associato alla colite è stato ottenuto utilizzando passaggi chirurgici con un alto tasso di sopravvivenza nei topi. Nella maggior parte dei casi, poiché il cedello era posizionato sotto la parete addominale (supplementary Table 1, Supplementary Table 2e Figura 2), era difficile pregiudicare la sua posizione senza laparotomia. In questo protocollo chirurgico, è stato introdotto un passo facile di toccare il dosso, …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è parzialmente sostenuto da Fondi di Ricerca fondamentali per l’Università Centrale (G2018KY0302), Fondo di Sviluppo Ricerca Fondamentale dell’Università (KT00062), National Natural Science Foundation of China (81870380) e Clinical Research Award del Primo ospedale affiliato di Xi’an Jiaotong University in Cina (NO. XJTU1AF-CRF-2015-029). Gli autori ringraziano il Dr. Chengxin Shi per i suoi suggerimenti tecnici durante la fase di esplorazione iniziale del modello di appendicectomia murina, così come il patologo Dr. Xi Liu per la valutazione dei risultati di colorazione H&E di colite e tumori colorettali. Y.L. eseguì la dimostrazione chirurgica, fece analisi dei dati e scrisse la bozza del manoscritto; J.L., G.L., .P., e Y.M. hanno preso parte alla preparazione chirurgica, collezioni di tessuti, e la produzione video; La citometria di flusso e L’ELISA hanno eseguito la citometria di flusso e l’ELISA; Q.W. e H.X. hanno fornito il supporto tecnico per generare un modello murino clinicamente rilevante; La R.X.z. progettò lo studio, supervisionò la ricerca, scrisse e ne fu oggetto di prova; J.S. ha esaminato il manoscritto.
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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