慢性结肠炎相关结肠直肠癌的肿瘤切除术模型，通过卡卡贴片的精确定位
2019年8月24日
提出的协议描述了在小鼠中插入附录（caecal贴片）的方便手术去除，然后是炎症性肠病相关结肠直肠癌的诱导。这种鼠尾切除术模型能够研究附录在人类胃肠道疾病发病机制中的生物学作用。
整体协议描述了易于执行的外科手术，切除了小鼠称为卡卡片的附录。用子宫切除术模型研究附录在人类胃肠道疾病发病机制中的生物学作用。人类附录是一个有争议的器官。
最近的研究表明，附录在维持肠道健康方面起着重要作用。研究附录的生物功能，生成与疾病相关的切除术动物模型至关重要。在该协议中，我们将描述一个简单而安全的手术步骤，去除附录，称为小鼠的卡卡斑块。
为了确保此模型的成功，下面视频将显示三个关键步骤。首先，在手术前找到小鼠的卡库姆。第二，在腹部做一个小切口。
第三，消毒并关闭树桩。第一部分，老鼠切除术。手术前准备无菌手术器械和清洁液。
通过在四肢上放置四条医用胶带，使鼠标在平台上麻醉并固定，以防止手术过程中的姿势移动。轻轻触摸鼠标的整个腹部，找到颠簸的感觉。用两次内碘覆盖窗帘，对小鼠腹部的剃光区域进行尽可能宽的消毒。
在腹部中线进行从0.5厘米到1厘米的纵向切口。根据凯库姆的预定位置，寻找卡埃库姆，并轻轻地外部化它约一厘米长，以确定卡卡补丁。使用预热和无菌的生理盐水来滋润肠道。
为了防止术后出血和感染的潜在并发症，使用 8-0 将卡库姆的肠内血管进行放菌缝合。用盐水水合水。使用 4-0 缝合线标记切除区域，在近位结肠的 caecum 顶点附近使用开环。
使用微剪刀切断标记切除器下方的卡卡片，并使用医用棉签擦拭残留的切卡内容。用内托碘消毒卡库姆的树桩。使用 8-0 用运行缝合关闭树桩缝合。
小心地移除 4-0 螺纹循环，以前用于标记 caecum 树桩上的切除。使用内多碘对缝合位置进行消毒。用盐水重新补充切割区域。
使用 8-0 使用运行缝合关闭肌肉层缝合线。使用 4-0 缝合线使用中断的缝合线关闭皮肤层。用内碘消毒手术切口两次。
然后，使用75%的医用酒精去除碘。轻轻地将鼠标翻转回来。皮下注射每公斤体重0.1毫克的丁丙诺啡和0.4毫升的生理盐水。
把鼠标放在热垫上，直到它回到意识中。将鼠标放回无菌笼中，并在手术后三天内密切监测小鼠的疼痛迹象，以确保其恢复。第二部分:结肠炎相关结肠直肠癌与Azoxymethane、AOM和德xtran硫酸钠，DSS，切除术后7天的诱导。
用0.9%的正常盐水解冻一个奥姆的一等分，并稀释到每毫升1毫克。整个制备过程在烟罩中进行。在 200 毫升可溶性水溶液中溶解 4 克 DSS 粉末，以准备 2%DSS。
每个笼子包含五只老鼠。根据每只小鼠的重量，每克0.01毫升进行丙酮注射。用 2%DSS 更换自 <3>自清洁水五天。
老鼠将用自动处理的水喂养额外的两个周期。第三部分:结果。流和 ELISA 结果表明成功移除了卡卡尔贴片。
与3%DSS相比，该手术可显著减少IgA特异性血浆细胞，大肠中分泌的IgA明显变化，由于严重的血性大便、阿努斯脱垂和腹部腹腔，其死亡率较高，体重有显著变化。2%DSS适用于全过程，其高存活率接近80%，在假和切除术组均有合理的体重变化。如这些图像所示，我们已经成功地诱导了结肠炎相关的结直肠癌。
在 H&E 染色图像中，黑色箭头表示粘膜溃疡，箭头表示腺癌，白色箭头表示腺体之间的中性粒细胞渗透。腺癌的不同阶段可以在假和切除术组看到。这种具有成本效益的 Murine 切除术模型可用于回答一些重要问题，例如:附录在肠道细菌调节中的作用，以及附录如何参与肠道相关淋巴组织的免疫反应。
请记住，为了避免肠道粘附的损伤，切库姆和小皮肤切口的预位位置很重要。此外，我们使用2%DSS诱导结肠炎。但是，DSS浓度较高的可能用于其他小鼠菌株。
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概览
本协议概述了一种简单的手术程序，用于去除小鼠的阑尾，即盲肠补丁。这种小鼠阑尾切除模型有助于研究阑尾在人类胃肠道疾病发展中的生物学作用。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 胃肠病学
- 肿瘤学
背景
- 科学家们对人类阑尾的功能存在争议。
- 最近的研究表明阑尾可能有助于肠道健康。
- 了解阑尾在疾病中的作用对于推进胃肠道研究至关重要。
- 创建与疾病相关的阑尾切除模型对这些研究至关重要。
研究目的
- 研究阑尾的生物学功能。
- 探索阑尾切除与胃肠道疾病发病机制之间的关系。
- 提供研究炎症性肠病相关结直肠癌的模型。
使用的方法
- 在小鼠中外科手术切除盲肠补丁。
- 诱导与炎症性肠病相关的结直肠癌。
- 利用小鼠模型进行生物学研究。
- 评估阑尾在疾病发展中的作用。
主要结果
- 该协议成功展示了安全的手术技术。
- 建立了研究阑尾在疾病中作用的模型。
- 对胃肠道疾病的发病机制有了新的认识。
- 对理解人类胃肠道健康可能有重要意义。
结论
- 阑尾切除模型是研究的宝贵工具。
- 进一步的研究可以阐明阑尾在健康和疾病中的作用。
- 这项研究可能会导致对结直肠癌机制的更好理解。
常见问题
Executive Industry Relevance
The murine appendectomy model enables mechanistic investigation of the appendix in gut immune regulation and microbiota homeostasis, providing a disease-relevant system to study colorectal cancer pathogenesis. By linking appendectomy to colitis-associated tumor development, the model supports target validation and de-risking of hypotheses linking lymphoid tissue to tumorigenesis. This preclinical model offers predictive value for evaluating therapeutic interventions targeting gut-associated immune pathways in oncology pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates the therapeutic hypothesis that the appendix modulates gut-associated lymphoid tissue and immune responses relevant to colorectal cancer development.
- Operational Value: Provides a reproducible surgical model to assess changes in IgA+ plasma cells and secretory IgA as biomarkers of intestinal immune function.
- Predictive Value: Enables evaluation of how appendix removal influences tumor initiation and progression in a colitis-associated cancer context.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates a standardized disease model with quantifiable histological endpoints including mucosal ulceration, neutrophil infiltration, and adenocarcinoma staging.
- Operational Value: Supports assay readiness through consistent induction of colitis-associated tumors using DSS and AOM, enabling compound screening in a controlled inflammatory microenvironment.
- Translational Value: Facilitates biomarker qualification efforts by correlating immune alterations (e.g., IgA reduction) with histopathological disease severity.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Models the continuum from immune dysregulation to tumorigenesis, allowing study of inflammatory drivers in colorectal cancer.
- Operational Value: Demonstrates high survival (~80%) and minimal weight loss, supporting longitudinal study designs and repeated dosing regimens.
- Risk Mitigation: Enables mechanistic de-risking by isolating the variable of appendectomy in a defined genetic background (C57BL/6) to assess its impact on disease penetrance.
Pipeline & Workflow Integration
The model fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing, particularly for immunomodulatory or microbiome-modulating agents.
- Discovery Biology: Tests hypotheses regarding the appendix’s role in gut immune regulation and microbial homeostasis using measurable immune and histopathological outputs.
- Screening: Provides a standardized, inducible colitis-associated cancer model suitable for evaluating therapeutic candidates in a pathophysiologically relevant setting.
- Analytics: Delivers quantitative and qualitative readouts including flow cytometry for IgA+ cells, ELISA for secretory IgA, and histology for tumor grade and inflammation.
- Translational Research: Bridges discovery to preclinical validation by modeling a human-relevant disease sequence (inflammation to cancer) in a genetically tractable system.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for studying gastrointestinal immune-oncology interactions across multiple therapeutic areas.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances target confidence by linking a defined anatomical manipulation (caecal patch removal) to measurable immune and neoplastic outcomes.
- Operational Value: Delivers a standardized, scalable surgical procedure with clear postoperative monitoring criteria to ensure model reproducibility across sites.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions by providing mechanistic insights into immune-mediated tumor promotion or suppression.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of immunomodulatory candidates by validating disease-relevant biological activity in a preclinical setting.
Implementation Considerations
- Requires expertise in murine surgical techniques, including vascular ligation and intestinal handling to prevent postoperative complications.
- Dependent on sterile surgical instrumentation, sutures (8-0 and 4-0), disinfectants (entoiodine, alcohol), and postoperative analgesics (buprenorphine).
- Necessitates standardized postoperative care protocols, including heat support and pain monitoring for three days to ensure model validity.
- Requires precise DSS concentration (2%) and AOM dosing (0.01 mL/g) to achieve consistent colitis-associated tumorigenesis without excessive mortality.
- Model applicability may vary across mouse strains due to differences in DSS sensitivity, necessitating strain-specific optimization.
