利用视频成像与时空图分析小鼠胃肠道运动功能

该技术的总体目标是利用视频成像来识别小鼠结肠运动神经调控的变化。该技术有助于回答肠神经系统研究领域中的关键问题，例如神经元基因中的细微遗传突变是否会影响结肠运动。该技术的主要优势在于，该组织处于脱离中枢神经系统输入的状态，因此可用来研究肠神经系统在调控胃肠道运动中的作用。

该技术可延伸应用于自闭症等神经发育性疾病的治疗，因为影响大脑突触功能的基因突变也可能改变肠道蠕动功能。首先使用解剖镊和剪刀，在下腹部肌肉层上方的表皮上做一切口。沿中线切开腹腔至胸骨。

用生理盐水润湿组织，用镊子轻轻提起盲肠，使其位于腹部上方四到五厘米处。然后使用精细的解剖剪修剪肠系膜，注意不要触碰、拉伸或切割胃肠道组织。移除膀胱、睾丸及其他多余组织。

然后，使用粗剪刀在结肠两侧距正中线约0.5厘米处，向骨盆骨进行两条垂直切口，并用精细剪刀将直肠从邻近的骨盆组织中分离。修剪掉结肠上的肠系膜，并将整段结肠组织置于含有生理盐水的烧杯中冲洗。为清除粪便颗粒及其他肠内容物，首先剪去200 µL移液器末端约1厘米，然后将该移液器连接至装有5 mL生理盐水的注射器上。

然后，在移除盲肠和直肠后，将昆虫针插入结肠近端末端黏膜条纹可见处，以确定组织方向。现在，轻轻夹住近端组织，将移液器吸头插入肠腔，用生理盐水冲洗结肠，并将液体排入废液容器中。接下来，使用同一注射器和移液器吸头，用新鲜的生理盐水冲洗连接至双室器官浴槽的管路中的任何残留物。

将器官浴槽设置为使用经碳氧混合气体饱和的生理盐水对浴槽室进行持续灌流，并使用温度探针定期确认盐水温度维持在33至37摄氏度之间。使用带有中心穿过的内径为五毫米玻璃管的橡胶塞，以维持进液储液罐内的压力。随后，将一段5至7厘米长的结肠完全浸入器官浴槽室中，用镊子和标准棉线将结肠近端结扎固定于进液管，远端结扎固定于出液管。

在确定结肠近端与远端插管之间的基线距离后，将组织置于生理盐水中平衡30分钟。为记录肠道运动，在结肠适应过程中，将视频摄像机置于标准实验室铁架台上，距离器官浴上方10至15厘米处，并设置合适的视频采集软件。当摄像机准备就绪后，在对照条件下连续记录四段每段15分钟的结肠视频。

然后，将目标药物灌流至器官浴槽中，持续30至60分钟，并在此期间采集另外四个15分钟的视频片段。最后，用新鲜的生理盐水替换处理溶液，在一小时的洗脱期内再记录四个15分钟的视频片段。随后可生成结肠在不同处理阶段下的时空图谱。

为了评估在药理学干扰肠神经系统的情况下，突触突变是否改变结肠移行性运动复合波（CMMC）的特性，在本实验中，将5-HT3和4受体拮抗剂托匹司琼（tropisetron）添加至结肠组织器官浴槽中。在托匹司琼存在条件下，NL3R451C小鼠的CMMC频率较其野生型同窝小鼠降低。尽管在控制条件下，野生型与NL3R451C小鼠的收缩性未见显著差异，但托匹司琼显著降低了野生型和NL3R451C小鼠的CMMC频率。

此外，与野生型动物相比，托烷司琼对NL3R451C小鼠CMMC频率的影响更为显著。一旦掌握该技术，若操作得当，可在四小时内完成。实施该技术时，需确保器官浴槽保持恒定温度，持续供应碳氧混合气体，并通过真空装置防止生理盐水溢出。

采用此方法后，可进一步进行免疫细胞化学等其他技术，以回答更多问题，例如：在结肠运动功能改变的小鼠中，神经元比例或细胞数量是否发生变化？自该方法建立以来，已广泛应用于豚鼠、兔、大鼠及其他物种（尤其是小鼠）的肠道运动功能研究。观看本视频后，您应能够充分理解如何利用视频成像技术来识别结肠运动功能的神经调控变化。