مقالة منهجية

نموذج الفأر من انسداد الأمعاء الجزئي

DOI:

10.3791/57381

⸱

مارس 5, 2018

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Physiology and Cell Biology, University of Nevada, Reno School of Medicine, 2Department of Physiology, Wonkwang Digestive Disease Research Institute and Institute of Wonkwang Medical Science, School of Medicine, Wonkwang University

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

العراقيل المعوية هي انسداد جزئي أو كامل للامعاء التي يمكن أن تتسبب في الأم شديدة في البطن، الغثيان والقيء، ومنع مرور البراز. ويتم هذا الإجراء لخلق أوبسروكتيونس الجزئي المعوية في الفئران يمكن الاعتماد عليها في دراسة الآليات الأساسية لنمو الخلايا المرضية والوفاة في الأمعاء.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يمكن أن يكون سبب عوائق المعوية، التي تعوق أو تمنع حركة تحوي، التصاقات البطن ومعظم الجهاز الهضمي الأمراض (غي) بما في ذلك الأورام توموروس. ومع ذلك، الخلوية إعادة عرض آليات المشاركة في، والناجمة، عوائق المعوية هي غير مفهومة. وقد وضعت عدة نماذج حيوانية للامعاء عراقيل، ولكن الطراز الماوس معظم التكلفة/الوقت فعالة. يستخدم طراز الماوس غرس الجراحية لإعاقة جزئية المعوية (PO) يحتوي على ارتفاع معدل وفيات إذا لم يتم تنفيذ بشكل صحيح. وبالإضافة إلى ذلك، تفشل الفئران تلقي بو جراحة لوضع تضخم إذا لم تستخدم حصار مناسبة أو وضعها بشكل غير صحيح. هنا، يمكننا وصف بروتوكول مفصل لعملية جراحية بو التي تنتج العوائق الأمعاء موثوقة واستنساخه بمعدل وفيات منخفض جداً. هذا البروتوكول يستخدم خاتم سيليكون توضع جراحيا الذي يحيط الدقاق جزئيا يمنع حركة الجهاز الهضمي في الأمعاء. انسداد جزئي يجعل الأمعاء تصبح المتوسعة بسبب توقف حركة الجهاز الهضمي. تمدد الأمعاء يؤدي إلى تضخم العضلات الملساء على الجانب الشفوي من الطوق الذي يتطور تدريجيا أكثر من 2 أسابيع حتى أنه يسبب الموت. يوفر الطراز الماوس بو الجراحية في فيفو نموذج من الأنسجة المعوية الضخامي مفيدة لدراسة التغيرات المرضية للخلايا المعوية بما في ذلك خلايا العضلات الملساء (SMC)، الخلايا فراغي من كيال (ICC)، PDGFRα+، والخلايا العصبية الخلايا أثناء تطوير انسداد معوي.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

العراقيل المعوية هي انسداد جزئي أو كامل في الأمعاء صغيرة أو كبيرة مما يمنع هضم الغذاء والسوائل والغازات من الانتقال عن طريق الأمعاء1. بسبب العرقلة، يستحث الانسداد جدران الأمعاء تصبح سميكة، تضييق التجويف2. يمكن أن يحدث انسداد معوي نتيجة للعمليات الجراحية في البطن أو الحوض التي تتسبب في تشكيل النسيج التصاق البطن أو من اضطرابات غي مثل أمراض التهاب الأمعاء (داء كرون)، انسدادات، الفتق، انفتال، وتضيق، الانغلاف، الإمساك، انحشار البراز، وعرقلة الزائفة، والسرطانات والأورام3،،من45. الأمعاء عراقيل في هذه الحالات كثيرا ما تؤدي إلى تضخم muscularis الغلالة من الأمعاء6.

ص. ب التجويف يستحث انتفاخ الأمعاء، ويزيد سمك طبقة العضلات الملساء حول عرقلة استجابة للحاجة إلى مواصلة التمعج الفنية7،،من89،10، 11،،من1213. وقد وضعت نماذج حيوانية من بو المعوية دراسة تضخم العضلات الملساء في الفئران7والفئران10وخنازير غينيا11،12من الكلاب و القطط13 أن استمرار وضع تضخم مماثلة داخل طبقات العضلات المعوية.

نموذج الفأر من بو المعوية هو الطريقة الأكثر فعالية من حيث التكلفة لتوليد ودراسة العوائق الأمعاء في الجسم الحي. تنفذ الأمعاء عراقيل في الفئران باستخدام حزام سيليكون توضع جراحيا المحيطة الدقاق. أظهرت الفئران بو مبكر زيادة عدد الخلايا (تضخم)، وزيادة في سمك الطبقة العضلية (تضخم) بعد بو الجراحة8،15. SMC هي الخلايا البلاستيكية الأولية التي تنمو داخل طبقات العضلات الملساء في الاستجابة ل شروط الضخامي14، ولكن الخلايا الأخرى مثل المحكمة الجنائية الدولية والخلايا PDGFRα+ التي ترتبط ارتباطاً وثيقا مع SMC، وهي أيضا repopulated. أبلغنا قبل أن الفئران بو وضع تضخم في الأمعاء الدقيقة، في تصريح خاص التي يتم ديديفيرينتياتيد في PDGFRα+ الخلايا التكاثري عالية7،،من1516. على العكس من ذلك، تحولت المحكمة الجنائية الدولية وفقدت داخل طبقات العضلات الملساء لامداده أثناء وضع أوبسروكشن المعوية7. فائدة رئيسية أخرى من طراز بو هو قدرته على الحث على إجراء تغييرات في النظام العصبي المعوي، والترويج لأنماط الحركية العصبية. الرئيسية نشر نمط الحركية العصبية في الأمعاء الماوس هو ترحيل المحرك معقدة (MMC)، وهو العصبية ولا تتطلب المحكمة الجنائية الدولية أو موجات بطيئة الكهربائية17. يمكن أن توفر نموذج بو رؤى واضحة في كيف يتم تشكيلها مكس والأعصاب المعوية بإعاقة جزئية.

هنا، فإننا نقترح بروتوكول مورين الأمعاء الجراحية بو استخدام خاتم سيليكون. إنتاج الفئران تلقي جراحة بو موثوق بها تضخم في موسكولاريس الغلالة من الأمعاء. داخل العضلات الضخامي، وهي هائلة تشكيلها SMC والمحكمة الجنائية الدولية، PDGFRα+، والخلايا العصبية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

البروتوكول التالية قد أقرها "رعاية الحيوان المؤسسية" واللجنة استخدام (إياكوك) في جامعة نيفادا-رينو (نشرت تفاصيله) "الموارد الحيوانية" ويتوافق مع جميع المبادئ التوجيهية الأخلاقية المؤسسية فيما يتعلق باستخدام الحيوانات في البحوث.

1. الحيوانات.

  1. الحصول على فئران C57BL/6 ناضجة (4-6 أسابيع من العمر) وزنها بين 20-30 غ. البيت مستعمرة فئران المختبرات في منشأة مركزية لحيوان في "الموارد الحيوانية نشرت تفاصيله".

2. جراحة إعاقة جزئية

ملاحظة: يتم إجراء عملية جراحية في غرفة مخصصة للعمليات الجراحية. جميع الأدوات الجراحية يعقم قبل الجراحة. يجب أن تلبس العباءات الجراحية المعقمة وقفازات من جميع الموظفين في غرفة العمليات الجراحية في جميع الأوقات.

  1. إعداد الماوس الجراحية
    1. التحقق من نظام التسليم مخدر لضمان الإمداد بالأكسجين و isoflurane كافية للإجراء. قم بتشغيل إمدادات الأوكسجين. بدوره على مقياس التدفق الغاز وضبط إلى 500-1000 مل/دقيقة مكان الحيوان في قاعة توجيهي وختم الأعلى.
    2. قم بتشغيل المرذاذ isoflurane إلى 5%، ورصد هذا الحيوان حتى يصبح راقد. تبديل نظام التسليم مخدر لمخروط الآنف.
    3. تدفق الدائرة التعريفي لأي غاز المتبقية مع الأكسجين، ثم إيقاف تشغيل خط الدائرة التعريفي مع الحفاظ على الخط مخروط الآنف مفتوحة.
    4. إزالة الحيوان من الدائرة وعناية ضع مرهم العيون على عيون الحيوان.
    5. وضع مخروط الآنف على وسادة دافئة مسخن عندما يستمر تدفق الغاز.
    6. تغيير تدفق الأوكسجين إلى 100-200 مل/دقيقة، مع إيسوفلوراني 2-3%. إذا كان الحيوان يبدأ التحرك، جينتليريسترين الحيوان مع مخروط الآنف على حتى تماما تخديره مرة أخرى.
    7. مراقبة التنفس واستجابة للتحفيز أثناء الإجراء، وضبط النسبة المئوية ل isoflurane (2-5%) حسب الحاجة. ويرصد مستوى أنيسثيتيزيشن الحيوانية انعدام منعكس قرصه تو قبل إجراء الجراحة.
    8. حقن الأدوية الألم (البوبرينورفين، 1 ميكروغرام/غرام من وزن الجسم) إينترابيريتونيلي بعيداً عن موقع شق.
    9. تطبيق محلول إزالة الشعر على البطن باستخدام مسحه القطن نظيفة. واسمحوا محلول الجلوس لمدة 3-5 دقيقة على الماوس، ثم إزالة الشعر باستخدام مسحات الشاش والقطن. كرر هذه الخطوة حتى تم إزالة جميع الشعر من بطن الماوس.
    10. تنظيف الجلد مع الإيثانول 70% استخدام مسحات الشاش والقطن. تطبيق الحل سوابستيكس أو بوفيدون لتنظيف البطن.
  2. جراحة انسداد جزئي
    1. ثني الموقع الجراحي باستخدام ورقة عقيمة 25 × 50 سم مع 2.5 x 2.5 سم فتح في الوسط لمنطقة الجراحة. تأمين ثني للحيوان بوضع شرائط العقيمة في حدود افتتاح والجلد.
    2. جعل ~3.0 سم البطن شق طوليا باستخدام مشرط شفرة رقم 15، ضمان أن يكون قطعي إلا الجلد وتجنب قطع في طبقة موسكولوبيريتونيل في هذا الوقت.
    3. استخدام الملقط، والمقص الجراحي، بعناية فصل الجلد من طبقة موسكولوبيريتونيل دون التسبب بأي شق لطبقة موسكولوبيريتونيل. بعد الطبقات وقد تم فصل بما فيه الكفاية (حوالي 1 سم × 4 سم)، تحديد ينيا ألبا على طبقة موسكولوبيريتونيل وقطع ~ 2 سم على طول ينيا ألبا لفضح داخل تجويف استخدام الملقط الصغير والمقص.
    4. بعناية تحديد والتعرف الأعور. ببطء لطف إزالة الأعور من داخل تجويف مع الملقط الصغير، جلب الدانية القولون والدقاق مع الأعور خارج على ثني العقيمة. فورا ترطيب الأنسجة المعوية مع شاش غارقة المالحة العقيمة 0.9 في المائة والحفاظ على الأنسجة المعرضة مبلل في جميع الأوقات أثناء وجودهم خارج تجويف البطن.
    5. قم بتحديد موقع وتحديد مساريق بين اللفائفي والقولون الدانية. جعل شق (~ 1 سم) موازية، وأسفل، الدقاق، في مساريق وتجنب قطع أي المفرج.
    6. أن عصابة سيليكون يعقم (6 ملم في الطول، القطر الخارجي 4 ملم، والداخلية بقطر 3.5 ملم). قطع طوليا لفتح الأنبوب وفتح الحلبة مع الملقط الصغير.
    7. قم بإدراج واحدة من نهاية الحلقة المفتوحة من خلال الشق في الأنسجة مساريق. العودة الحلقة إلى شكل الدائري مكتمل بإنهاء واحد اتصال آخر، مع الدقاق محاطة بالحلقة.
    8. ضمان أن عصابة سيليكون يحيط تماما الدقاق وإغلاق الطوق مع خياطة الجروح بعناية وضع الأمعاء في تجويف داخل.
  3. إغلاق جراحة
    1. إجراء بسيط خياطة مستمرة على طبقة موسكولوبيريتونيل على طول ينيا الجرح ألبا لإغلاق موسكولوبيريتونيل مع خياطة قابلة لامتصاص. بعد اكتمال الخياطة نظيفة أي النزيف بشاش غارقة المالحة العقيمة 0.9 في المائة.
    2. لإغلاق الجرح، مع خياطة نايلون منفصل، تماما القيام خياطة مستمرة بسيطة على الجلد.
    3. وبعد إتمام كل خيوط، تنظيف الجرح مع سوابستيك الجديدة أو بوفيدون.
    4. إينترابيريتونيلي حقن المضادات الحيوية (الجنتاميسين، ميكروليتر 150 كل الماوس استناداً إلى 20-30 غرام من وزن الجسم).
    5. بعد انتهاء الإجراء، إيقاف تشغيل المرذاذ isoflurane والسماح للحيوان للتنفس إلا تتدفق الأكسجين حتى بدء اكتساب الوعي.
    6. مرة واحدة الحيوان مستيقظا، وضع الحيوان في منطقة استرداد منفصلة مع دعم الحرارية حتى شُفي تماما.

3-بعد انتهاء عملية المراقبة.

  1. بعد الانتهاء من عملية جراحية، نقل الحيوانات إلى حاضنة في غرفة الإنعاش حيث يتم تنظيم درجة الحرارة والرطوبة. مراقبة الحيوانات بعد كل 15 دقيقة خلال الساعة الأولى ثم كل 30 دقيقة للساعة الثانية في حين الحيوانات في الحاضنة.
  2. بمجرد اكتمال المراقبة المنصوص عليها، نقل الحيوانات إلى القفص الفردية الخاصة بهم ورصد لهم يوميا للمؤشرات السريرية الألم18، وضمان أن شفاء الجرح الجراحي بشكل صحيح دون أي علامات (المضاعفات dehiscence) الحالية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

إعاقة جزئية (PO) جراحيا حملت في الفئران شهر واحد القديمة بوضع خاتم سيليكون حول الدقاق قريبة من المصرة اللفائفيه. إنشاء هذا الطوق انسداد جزئي في الدقاق. مطابقة عمليات صورية (حيث) وأجريت أيضا دون عصابة على العمر ونوع الجنس الفئران وهذه الفئران لم تظهر أية أعراض مشابهة لتلك الموجودة في بو الفئران. الفئران بسرعة تعافي من جراحة بو في غضون ساعات قليلة. أظهروا لا تغييرات سلوكية واضحة أو الضعف خلال الأسبوع الأول، ولكن بعد الأسبوع الأول، أنها بدأت تدريجيا لتظهر علامات على ص. ب: البطن منتفخة وإنتاج...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

أظهرنا أن تلقي الجراحة بو المعوية باستمرار وتكاثر الفئران بوضع تضخم العضلات الملساء المعوية، الذي يحاكي انسداد الأمعاء البشرية. وقد وضعت جراحات انسداد معوي للحيوانات المختلفة بما في ذلك الفئران7، خنازير غينيا111312 القطط والكلاب، الفئران10. نموذج الفأر من انسداد معوي بالوقت والتكلفة والحجم ومزايا المظهرية على نماذج حيوانية أخرى أكبر. تنمية تضخم في الفئران أو الجرذان يستغرق 10-14 يوما فقط

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب أود أن أشكر بنيامين ي ويجلير، D.V.M.، دكتوراه، ووالت ماندفيل، D.V.M. (الموارد الحيوانية وحرم حضور طبيب بيطري، جامعة نيفادا، رينو) لخدماتهم الحيوانية الممتازة المقدمة للفئران، فضلا عن محاميهم على الإجراءات الجراحية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
الستارة الجراحيةالمستلزمات الطبية والبيطريةSMS4040 " X100 ياردة
Underpad و econ و pro plusاللوازم الطبية والبيطريةMSC28122417x24 "
مقص القزحيةBraintree العلمي ، IncSC-i-130
مقص القزحيةVantageV95-304
ملاقط دومون الإلكترونية والمجوهراتDumont98-180-3
خياطة مضفرة قابلة للامتصاصCovidien polysorbSL-5687G5-0 ، بولي جلكتين
نايلون خيوط أحادية غير قابلة للامتصاصAD جراحيةS-N618R136-0 ، نايلون
شفرة جراحيةDynarexNo.15
حامل إبرةجاكوبسون الأوعية الدموية الدقيقة36-1342TC8.5 بوصة
مقبض مشرطفلين العلميAB1049
مقص الجراحة المجهريةWPI503305
مرهم الفازلين للعيونPuralube VET3.5 جم
فلوريسو (الأيزوفلوران)VetoneV1 502017250 مل
الجلد المقوى بشريط Steri3MR1547
قفازات جراحيةMedlineMSG2270
قناع الوجه حلقة الأذنمنطقة الأمانRS700
أفانت شاش إسفنج غير منسوجالعنايةPRM25444
كوب جراحيAdmiral   حرفة OYC-2725-A422.5 أوقية
SwabstickChloraPrep2601032٪ وزن / فولت الكلورهيكسيدين   ؛ غلوكونات (CHG) و 70٪ v / v كحول الأيزوبروبيل (IPA) قضيب
قطني ذو رأسبيوريتان806-WC
بوبرينورفينزو فارمBZ80693171 مجم / مل
كبريتات جنتاميسينفيتونG-6336-04100 مجم / مل
مزيل كريم جل سريع المفعولحقنةفيت 8111002
AHSAH01T25161 مل مع إبرة
حلقة السيليكونVWR 60985-720بطول 6 مم ، قطر خارجي 4 مم ، قطر داخلي 3.5 مم
C57BL / 6 فئرانمختبرعمره 4-6 أسابيع
إغلاق جاكسون

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Millat, B., Guillon, F. Physiopathology and principles of intensive care in intestinal obstructions. Rev Prat. 43, 667-672 (1993).
  2. Tonelli, P. New developments in Crohn's disease: solution of doctrinal mysteries and reinstatement as a surgically treatable disease. 1. The process is not a form of enteritis but lymphedema contaminated by intestinal contents. Chir Ital. 52, 109-121 (2000).
  3. Limsrivilai, J. Meta-analytic Bayesian model for differentiating intestinal tuberculosis from Crohn's disease. Am J Gastroenterol. 112, 415-427 (2017).
  4. Dvorak, D., Adamova, Z., Bar, T., Slovacek, R. Internal hernia as a cause of small bowel obstruction. Rozhl Chir. 96, 34-36 (2017).
  5. Massani, M., Capovilla, G., Ruffolo, C., Bassi, N. Gastrointestinal stromal tumour (GIST) presenting as a strangulated inguinal hernia with small bowel obstruction. BMJ Case Rep. , (2007).
  6. Chen, J., Chen, H., Sanders, M., Perrino, B. A. Regulation of SRF/CArG-dependent gene transcription during chronic partial obstruction of murine small intestine. Neurogastroenterol Motil. 20, 829-842 (2008).
  7. Chang, I. Y., et al. Loss of interstitial cells of Cajal and development of electrical dysfunction in murine small bowel obstruction. J Physiol. 536 (Pt 2), 555-568 (2001).
  8. Liu, D. H., et al. Voltage dependent potassium channel remodeling in murine intestinal smooth muscle hypertrophy induced by partial obstruction. PLoS One. 9 (2), e86109(2014).
  9. Guo, X., et al. Down-regulation of hydrogen sulfide biosynthesis accompanies murine interstitial cells of Cajal dysfunction in partial ileal obstruction. PLoS One. 7, e48249(2012).
  10. Yang, J., Zhao, J., Chen, P., Nakaguchi, T., Grundy, D., Gregersen, H. Interdependency between mechanical parameters and afferent nerve discharge in hypertrophic intestine of rats. Am J Physiol-Gastr L. 310, G376-G386 (2016).
  11. Zhao, J., Liao, D., Yang, J., Gregersen, H. Biomechanical remodeling of obstructed guinea pig jejunum. J Biomech. 43, 1322-1329 (2010).
  12. Bowen, E. J., et al. Duodenal Brunner's glade adenoma causing chronic small intestinal obstruction in a dog. J Small Anim Pract. 53, 136-139 (2012).
  13. Bettini, G., et al. Hypertrophy of intestinal smooth muscle in cats. Res Vet Sci. 75, 43-53 (2003).
  14. Macdonald, J. A. Smooth muscle phenotypic plasticity in mechanical obstruction of the small intestine. J Neurogastroenterol Motil. 20, 737-740 (2008).
  15. Ha, S. E., et al. Transcriptome analysis of PDGFRα+ Cells identifies T-types Ca2+ channel CACNA1G as a new pathological marker for PDGFRα+ cell hyperplasia. PLoS One. 12, e0182265(2017).
  16. Park, C., et al. Serum response factor is essential for prenatal gastrointestinal smooth muscle development and maintenance of differentiated phenotype. J Neurogastroenterol Motil. 21, 589-602 (2015).
  17. Spencer, N. J., Sanders, K. M., Smith, T. K. Migrating motor complexes do not require electrical slow waves in the mouse small intestine. J Physiol. 553, 881-893 (2003).
  18. Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nat Methods. 7, 447-449 (2010).
  19. Terez, S. D., Notari, L., Sun, R., Zhao, A. Mechanisms of smooth muscle responses to inflammation. Neurogastroenterol Motil. 24, 802-811 (2012).
  20. Chen, W., et al. Smooth muscle hyperplasia/hypertrophy is the most prominent histological change in Crohn's fibrostenosing bowel strictures: A semiquantitative analysis by using a novel histological grading scheme. J Crohns Colitis. 11, 92-104 (2017).
  21. Huizinga, J. D., Chen, J. H. Interstitial Cells of Cajal: Update on Basic and Clinical Science. Curr Gastroenterol Rep. 16, 363(2014).
  22. Jirkof, P., Touvieille, A., Cinelli, P., Arras, M. Buprenorphine for pain relief in mice: repeated injections vs sustained-release depot formulation. Lab Animal. 49, 177-187 (2015).
  23. Spencer, N. J., Dinning, P. J., Brookes, S. J., Costa, M. Insights into the mechanisms underlying colonic motor patterns. J Physiol. 594, 4099-4116 (2016).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة