Denne protokol beskriver en musemodel af ablation af adrenerg innervering ved at identificere og resektere den overlegne cervikale ganglion.
Voksende beviser tyder på, at det sympatiske nervesystem spiller en vigtig rolle i kræftprogression. Adrenerg innervering regulerer spytkirtelsekretion, døgnrytme, makuladegeneration, immunfunktion og hjertefysiologi. Murinkirurgisk sympathektomi er en metode til at studere virkningerne af adrenerg innervering ved at muliggøre fuldstændig, ensidig adrenerg ablation, samtidig med at behovet for gentagen farmakologisk intervention og de tilhørende bivirkninger undgås. Imidlertid er kirurgisk sympatektomi hos mus teknisk udfordrende på grund af den lille størrelse af den overlegne cervikale ganglion. Denne undersøgelse beskriver en kirurgisk teknik til pålideligt at identificere og resektere den overlegne cervikale ganglion for at ablate det sympatiske nervesystem. Den vellykkede identifikation og fjernelse af ganglion valideres ved at afbilde de fluorescerende sympatiske ganglier ved hjælp af en transgen mus, identificere Horners syndrom efter resektion, farvning for adrenerge markører i de resekterede ganglier og observere nedsat adrenerg immunfluorescens i målorganerne efter sympathektomi. Denne model muliggør fremtidige studier af kræftprogression såvel som andre fysiologiske processer reguleret af det sympatiske nervesystem.
Flere undersøgelser har rapporteret, at nerverne i tumormikromiljøet spiller en aktiv rolle i at støtte tumorprogression. Ablation af adrenerge sympatiske nerver har vist sig at forringe tumorudvikling og formidling i prostata- og gastrisk cancer in vivo 1,2,3, mens den farmakologiske blokade af adrenerge receptorer hæmmer tumorvækst i hoved- og halskræft4. Sympatisk neural involvering er også blevet beskrevet i pancreas, cervikal og basalcellekarcinom progression 5,6,7.
Inden for det sympatiske nervesystem er den overlegne cervikale ganglion (SCG) den eneste ganglion i den sympatiske bagagerum, der inderverer hovedet. SCG regulerer forskellige fysiologiske funktioner, såsom spytsekretion og døgnrytme, og inderverer direkte de cervikale lymfeknuder 8,9,10. SCG har også været impliceret i patologiske processer såsom makuladegeneration11 og progression af aorta dissektion12. Derudover er resektion af SCG blevet rapporteret at forværre iskæmi reperfusionsinduceret akut nyreskade13 og også ændre tarmmikrobiota hos rotter14.
Den fuldstændige ablation af SCG i en musemodel ville repræsentere en værdifuld eksperimentel teknik til at muliggøre forskning i kræft og autonomt nervesystem. Mens mange undersøgelser har udnyttet farmakologisk adrenerg receptorblokade som en adrenerg ablation 15,16,17,18,19,20, tillader kirurgisk resektion fuldstændig ensidig adrenerg ablation, samtidig med at behovet for gentagen farmakologisk intervention og de tilhørende bivirkninger undgås 21,22,23.
Kirurgisk resektion af SCG er blevet beskrevet hos rotter24, og de fleste rapporter, der studerer effekten af overlegen cervikal ganglionektomi (SCGx), har anvendt rottemodellen. Sammenlignet med rottemodellen er SCGx teknisk mere udfordrende i mus på grund af SCG’ens lille størrelse. Imidlertid er mus forholdsvis lettere at håndtere, mere omkostningseffektive og mere modtagelige for genetisk manipulation. Garcia et al. var en af de første til at rapportere SCGx hos mus, og det viste sig at påvirke insulinfrigivelse25. For nylig beskrev Ziegler et al. SCGx i mus baseret på den offentliggjorte teknik beskrevet for rotter24,26. Denne og andre artikler beskriver en metode, hvor den fælles halspulsåre (CCA) først identificeres og dissekeres, og SCG efterfølgende fjernes fra bifurkationen af CCA21,22,27,28. I denne artikel beskrives en mindre invasiv og sikrere teknik hos mus, der undgår dissektion af CCA og derved minimerer den mest alvorlige komplikation ved denne procedure – blødning fra en skade på CCA.
Denne protokol beskriver en musemodel til kirurgisk ensidig ablation af SCG-input. Denne teknik giver mulighed for at studere virkningerne af adrenerg innervering i forskellige indstillinger. Derudover kan den resekterede sympatiske ganglion også dyrkes i 3D matrigel kultur til in vitro forsøg30.
Undersøgelser, der involverer SCGx, er for det meste blevet udført på rotter, da deres større anatomi giver mulighed for lettere anatomisk visualisering og disse…
The authors have nothing to disclose.
Q. W. blev støttet af NIH T32CA009685. R. J. W. blev støttet af NIH R01CA219534. Memorial Sloan Kettering Cancer Center Core Facilities blev støttet af NIH P30CA008748.
Anti-Tyrosine Hydroxylase Antibody | EMD Millipore | AB152 | |
Artificial Tears Lubricant Ophthalmic Ointment | Akorn | 59399-162-35 | |
Curity 2 x 2 Inch Gauze Sponge 8 Ply, Sterile | Covidien | 1806 | |
Derf Needle Holder | Thomas Scientific | 1177K00 | |
Dissecting Microscope | |||
Dumont #5/45 Forceps | Fine Science Tools | 11251-35 | |
Dumont #7b Forceps | Fine Science Tools | 11270-20 | |
ETHILON Nylon Suture | Ethicon | 698H | |
Fine Scissors – ToughCut | Fine Science Tools | 14058-09 | |
Hypoallergenic Surgical Tape | 3M Blenderm | 70200419342 | |
Induction Chamber, 2 Liter | VetEquip | 941444 | |
Isoflurane | Baxter | 1001936060 | |
Nair | Church & Dwight Co., Inc | 40002957 | chemical hair removing agent |
NORADRENALINE RESEARCH ELISA | Labor Diagnostika Nord (Rocky Mountain Diagnostics) | BA E-5200 | |
NSG Mouse | Jackson Laboratory | JAX:005557 | |
Povidone-Iodine Swabstick | PDI | S41350 | |
Webcol Alcohol Preps | Covidien | 5110 |