Микробные метаболиты, полученные из кишечника, имеют многогранные эффекты, приводящие к сложному поведению у животных. Мы стремимся предоставить пошаговый метод для очерчивания эффектов микробных метаболитов, полученных из кишечника, в мозге через внутрицеребровентрикулярную доставку через направляющую канюлю.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Интрацеребровентрикулярная доставка кишечных микробных метаболитов у свободно движущихся мышей
* These authors contributed equally
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Влияние кишечной микробиоты и их метаболитов на физиологию и поведение хозяина было широко исследовано в этом десятилетии. Многочисленные исследования показали, что метаболиты, полученные из кишечной микробиоты, модулируют физиологические функции, опосредованные мозгом, через сложные пути кишечник-мозг у хозяина. Короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) являются основными метаболитами бактерий, образующимися во время ферментации пищевых волокон микробиомом кишечника. Секретируемые SCFA из кишечника могут действовать в нескольких местах на периферии, влияя на иммунные, эндокринные и нейронные реакции из-за обширного распределения рецепторов SCFA. Поэтому трудно дифференцировать центральные и периферические эффекты SCFA посредством перорального и внутрибрюшинного введения SCFA. В этой статье представлен основанный на видео метод опроса функциональной роли SCFA в мозге с помощью направляющей канюли у свободно движущихся мышей. Количество и тип SCFA в мозге можно регулировать, контролируя объем и скорость инфузии. Этот метод может предоставить ученым способ оценить роль метаболитов, полученных из кишечника, в мозге.
Введение
Желудочно-кишечный тракт человека содержит различные микроорганизмы, воздействующие на хозяина 1,2,3. Эти кишечные бактерии могут секретировать метаболиты, полученные из кишечника, во время использования диетических компонентов, потребляемых хозяином 4,5. Интересно, что метаболиты кишечника, не метаболизируемые на периферии, могут транспортироваться в другие органы посредством циркуляции6. Следует отметить, что эти секретируемые метаболиты могут служить медиаторами для оси кишечник-моз....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
Все экспериментальные протоколы и уход за животными были одобрены Национальным университетом Ченг Кунг (NCKU) Институциональным комитетом по уходу за животными и их использованию (IACUC).
1. Подготовка к подопытному животному
- Приобретите 6-8-недельных самцов мышей C57BL/6JNarl дикого типа у поставщика.
- Поместите мышей в стандартную клетку для мышей со стандартным мышиным чау и стерилизованной водой ad libitum.
ПРИМЕЧАНИЕ: Жилищные условия для Центра лабораторных животных NCKU составляют 22 ± температурой 1 ° C, 55% ± 10% влажности и циклом 13 ч / 11 ч света / темноты.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Мыше вводили SCFA через 1 неделю после восстановления после имплантации направляющей канюли для оценки двигательной активности в новой клетке. Мышь помещали в новую клетку и вводили 2 100 нЛ SCFA или ACSF в течение первых 5 минут (скорость доставки 7 нл/с) в мозг через коммерческую направляющую канюлю, имплантированную в боковой желудочек мозга. Двигательная активность в новой клетке регистрировалась в течение дополнительных 30 мин после инфузии. Не наблюдалось различий в двигательной активности в новой клетке между инфу.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Метаболиты, полученные из кишечника, были связаны с заболеваниями, опосредованными мозгом, без особого точного механизма, частично из-за их множественных сайтов связывания в организме 6,12,24. В предыдущих отчетах указывалось, что SCFA могут служить лигандами для рецепторов, связанных с G-белком, эпигенетических регуляторов и источников для производства энергии в нескольких местах в организме 6,12
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
У авторов нет конфликта интересов, связанного с данной работой.
Благодарности
Мы благодарим сотрудников Центра лабораторных животных в Национальном университете Ченг Кунг (NCKU) за уход за животными. Эта работа была поддержана стипендией Образовательного фонда профессора Кун-Йен Хуана Медицинского фонда CHENG-HSING для C.-W.L.; средства Министерства науки и технологий (MOST) Тайваня: (Undergraduate Research MOST 109-2813-C-006-095-B) до T.-H.Y.; (МОСТ 107-2320-B-006-072-MY3; 109-2314-B-006-046; 110-2314-B-006-114; 110-2320-B-006-018-MY3) на W.-L.W.; и проект «Ростки высшего образования», Министерство образования, при Штаб-квартире по развитию университетов в НККУ в W.-L.W.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Material | |||
| Advil Liqui-Gels Solubilized Ibuprofen A2:D41 | Pfizer | n/a | |
| Alexa Fluor 488 donkey anti-rabbit | ThermoFisher Scientific | A-21206 | |
| Anti-Fluorescent Gold (кролик поликлональный) | Millipore | AB153-I | |
| Бутылочный вакуумный фильтр, 500 мл, 0,22 μ m, PES, Sterile | NEST | 121921LA01 | |
| CaCl2 | Sigma-Aldrich | C1016 | ACSF: 0,14 г/л |
| Хлоргексидиновый скраб 2% | Phoenix | NDC 57319-611-09 | |
| Раствор хлоргексидина | Phoenix | NDC 57319-599-09 | |
| Коммерческий пустышка | RWD Life Science | 62004 | Single_OD 0,20 мм/ M3,5/G = 0,5 мм |
| Коммерческая направляющая канюля | RWD Life Science | 62104 | Single_OD 0,41 мм-27G/ M3,5/C = 2,5 мм |
| Коммерческий инжектор | RWD Life Science | 62204 | Single_OD 0,21 мм-33G/ Сопрягается с M3,5/C = 3,5 мм/G = 0,5 мм |
| D-(+)-глюкоза | Sigma-Aldrich | G8270 | ACSF: 0,61 г/л |
| Стоматологический акриловый | HYGENIC | н/д | |
| Крепежные винты | RWD Life Science | 62521 | |
| Монтажная среда Fluoroshield с DAPI | Abcam | AB104139 | |
| Лошадиная сыворотка | ThermoFisher Scientific | 16050130 | |
| Инсулиновые шприцы | BBraun | XG-LBB-9151133S-1BX | 1 мл |
| изофлурана | Панион и Панион BF biotech | DG-4900-250D | |
| KCl | Sigma-Aldrich | P3911 | ACSF: 0,19 г/л |
| кетопрофена | Swiss Pharmaceutical | n/a | |
| Lidocaine | AstraZeneca | n/a | |
| Низкая температура плавления агарозы | Invitrogen | 16520 | |
| MgCl2 | Sigma-Aldrich | M8266 | ACSF: 0,19 г/л Защитные |
| стекла для микроскопа | MARIENFELD | 101242 | |
| Предметные стекла для микроскопа | ThermoFisher Scientific | 4951PLUS-001E | |
| Минеральное масло светлое, белое NF | Macron Fine Chemicals | MA-6358-04 | |
| NaCl | Sigma-Aldrich | S9888 | ACSF: 7,46 г/л |
| 2PO4 | Sigma-Aldrich | S8282 | ACSF: 0,18 г/л |
| NaHCO3 | Sigma-Aldrich | S5761 | ACSF: 1,76 г/л |
| n-бутилцианоакрилатный клей (тканевый адгезивный клей) | 3M | 1469SB | 3M Vetbond |
| Neural tracer | Santa Cruz | SC-358883 | FluoroGold |
| Параформальдегид | Sigma-Aldrich | P6148 | |
| Полиэтиленовая трубка | RWD Life Science | 62329 | OD 1.50, I.D 0.50 мм и OD 1.09, I.D 0.38 мм |
| Puralube Vet (глаз) Мазь | Dechra | ||
| Ацетат натрия | Sigma-Aldrich | S2889 | КЦЖК: 13,5 мМ |
| азида натрия | Sigma-Aldrich | S2002 | |
| Бутират натрия | Sigma-Aldrich | B5887 | КЦЖК: 8 мМ |
| пропионата натрия | Sigma-Aldrich | P1880 | SCFAs: 5,18 мМ |
| Направляющая канюля из нержавеющей | стали Chun Ta нержавеющая сталь предприятия CO., LTD. | н/д | наружный диаметр 0,63 мм; Местный поставщик |
| нержавеющего инжектора | Chun Ta предприятие из нержавеющей стали CO., LTD. | н/д | наружный диаметр 0,3 мм; манекен изготовлен из инжектора; местный производитель |
| Superglue | Krazy Glue | KG94548R | |
| Triton X-100 | Merck | 1.08603.1000 | |
| Equipment | |||
| держатель канюли | RWD Life Science | B485-68217 | |
| Потолочная камера | FOSCAM | R2 | |
| Цифровые стереотаксические инструменты | Stoelting | 51730D | |
| Препарирующий микроскоп | INNOVIEW | SEM-HT/TW | |
| Стерилизатор стеклянных шариков | RWD Life Science | RS1501 | |
| Грелка | Stoelting | 53800M | |
| Микроскоп Leica | Leica | DM2500 | |
| ROBOZ | RS-5136 | зубчатые, с небольшим изгибом; Экстра нежный; ширина наконечника 0,5 мм; Длина 4 дюйма | |
| Микрорассекающие ножницы | ROBOZ | RS-5918 | 4,5" Угловой острый |
| микроинъекционный контроллер | World Precision Instruments (WPI) | MICRO2T | Контроллер SMARTouch |
| Микроинъекционный шприцевой насос | World Precision Instruments (WPI) | UMP3T-1 | UltraMicroPump3 |
| Микролитровый шприц | Hamilton | 80014 | 10&микро; L |
| Оптоволоконный холодный свет с двойным волокном | LGY-150 | Местный поставщик | |
| Триммер для домашних животных | WAHL | 09962-2018 | |
| Испаритель для изофлурана | Step | AS-01 | Местный поставщик |
| Вибратом | Leica | VT1000S | |
| Software | |||
| Поведение животных видео программное обеспечение для слежения | Noldus | EthoVision | Версия: 15.0.1416 |
| Leica Application Suite X программное обеспечение | Leica | LASX | Версия: 3.7.2.22383 |
Ссылки
- Lynch, J. B., Hsiao, E. Y. Microbiomes as sources of emergent host phenotypes. Science. 365 (6460), 1405-1409 (2019).
- Dinan, T. G., Cryan, J. F. The microbiome-gut-brain axis in health and disease. Gastroenterology Clinics of North America. 46 (1), 77-89 (2017).....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
