Bewertung eines zuverlässigen Biomarkers in einem Stuhlligatur- und Punktions-induzierten Mausmodell der Sepsis
9. Dezember 2022
Dieses Protokoll stellt die operativen Details der Stuhlligatur und -punktion (CLP) in einem Mausmodell der Sepsis dar. CLP ist eine der am weitesten verbreiteten Techniken, um ein Tiermodell für Sepsis zu erstellen. Daher ist ein standardisiertes CLP-Protokoll erforderlich, um zuverlässige Forschungsergebnisse zu erzielen.
Der Hauptzweck dieser Studie ist die Verwendung des Mausmodells der Stuhlligatur und der punktionierten Sepsis, um einen zuverlässigen Blutbiomarker für Sepsis zu bewerten. Die Ligatur und Punktion des Stuhls, kurz CLP, ist ein klinisch relevantes Modell der Sepsis. CLP ist ein häufig verwendetes Modell in der Sepsisforschung.
Citrulliniertes Histon H3 oder CitH3 stammt aus Sepsis-induzierter NETose. Unsere vorherige Studie zeigt, dass CitH3 ein zuverlässiger diagnostischer Biomarker für Sepsis ist. Wählen Sie männliche C57BL/6-Mäuse aus.
Wiegen Sie die Maus und betäuben Sie die Maus durch Einatmen von 1,5% Isofluran. Befestigen Sie die Maus auf einem Heizkissen. Tragen Sie die Enthaarungscreme auf den Bauch auf und lassen Sie sie nicht länger als eine Minute einwirken, bevor Sie die Creme und die Haare entfernen.
Bereiten Sie sterile chirurgische Instrumente vor, die für die Chirurgie von Nagetieren geeignet sind. Desinfizieren Sie die Bauchhaut mindestens dreimal mit Jod. Bedecken Sie den operativen Operationsbereich mit dem richtigen sterilen chirurgischen Tuch.
Verwenden Sie eine sterile chirurgische Schere, um einen etwa zwei Zentimeter großen Schnitt in die Bauchdecke entlang der Linea alba zu machen. Identifizieren und isolieren Sie den Blinddarm aus der Bauchhöhle mit einer sterilen Pinzette. Ligate 75 Volumen des Blinddarms mit 4-0 Seidennaht.
Ligatur die mesenterialen Blutgefäße nicht. Zu beachten ist, dass ein unterschiedlicher Prozentsatz des Blinddarms die Schwere der Sepsis bestimmt. 25% führt zu einer niedriggradigen Sepsis, 50% führt zur mittelgradigen Sepsis und 75% zu einer hochgradigen Sepsis.
Punktieren Sie den Blinddarm durch eine Durchgangsperforation mit einer 21-Gauge-Nadel in der Mitte zwischen dem Schwanzende und der Ligatur. Drücken Sie den Kot vorsichtig durch Eindringlöcher aus dem Blinddarm. Zu beachten ist, dass die Menge an Kot, die in die Peritonealhöhle gepresst wird, konsistent sein sollte, da Kot auch die Schwere der Sepsis bestimmt.
Ersetzen Sie den Blinddarm sowie Kot vorsichtig in die Bauchhöhle. Schließen Sie die Bauchmuskelschicht und die Hautschicht mit 6-0 Seidennaht. Desinfizieren Sie den Schnitt mit Jod.
Die Injektion von Ketoprofen, fünf Milligramm pro Kilogramm, sollte im unteren linken Quadranten des Abdomens durchgeführt werden, um den Blinddarm zu vermeiden. Legen Sie die Maus bis zur vollständigen Genesung auf ein Heizkissen. Die Maus ist in einem temperaturkontrollierten Raum untergebracht und erhält freien Zugang zu Nahrung und Wasser.
Die Tiere werden durch eine Überdosierung von Kohlendioxid mit Symptomen einer Sepsis eingeschläfert, die für unsere vordefinierten Endpunkte auf der Grundlage unserer vorgestellten Studie relevant ist. Die Mäuse werden nach dem Zufallsprinzip in die Scheingruppe, die CLP-Gruppe und die CLP plus Cl-Amidin- oder YW3-56-Behandlungsgruppe eingeteilt. Mäuse in der Scheingruppe erhalten alle CLP-Verfahren außer Blinddarmligatur und Punktion.
Entnehmen Sie peripheres Blut 24 Stunden nach der Operation und bereiten Sie das Serum durch Zentrifugation vor. Die CitH3-Konzentration wurde durch Western Blotting und ein selbst entwickeltes ELISA-Kit bestimmt. Wie in Abbildung zwei gezeigt, wurde in der Scheingruppe kein CitH3 nachgewiesen.
Die CitH3-Werte waren nach dem CLP-Einsetzen erhöht, was durch die PAD-Hemmung signifikant abgeschwächt wurde. Basierend auf unseren Daten schließen wir, dass zirkulierendes CitH3 ein zuverlässiger diagnostischer Biomarker für Sepsis ist.
Sehen Sie sich das vollständige Transkript an und erhalten Sie Zugang zu Tausenden wissenschaftlicher Videos
Übersicht
Dieses Protokoll stellt die operativen Details der Zäkalligation und -punktion (CLP) in einem Mausmodell der Sepsis dar. Die CLP ist eine der am häufigsten verwendeten Methoden, um ein Tiermodell der Sepsis zu erstellen, und erfordert ein standardisiertes Protokoll für verlässliche Forschungsergebnisse.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Neurowissenschaften
- Biologie
- Sepsis-Forschung
Hintergrund
- Die Ligatur und Punktion des Zäkums (CLP) ist ein klinisch relevantes Modell der Sepsis.
- CLP wird häufig in der Sepsis-Forschung verwendet.
- Zuverlässige Biomarker sind für die Diagnose einer Sepsis unerlässlich.
- Die zitruillierte Histon H3 (CitH3) ist mit der Sepsis-induzierten NETose assoziiert.
Zweck der Studie
- Beurteilung zuverlässiger blutbasierter Biomarker der Sepsis unter Verwendung eines Mausmodells.
- Einrichtung eines standardisierten CLP-Protokolls zur Gewährleistung der Forschungskonsistenz.
- Untersuchung des diagnostischen Potenzials von CitH3 bei Sepsis.
Verwendete Methoden
- Auswahl männlicher C57BL/6-Mäuse für die Studie.
- Induktion einer Sepsis durch Zäkalligation und -punktion.
- Beurteilung von Blutbiomarkern nach der Induktion.
- Vergleich der CitH3-Spiegel zur Bewertung der diagnostischen Zuverlässigkeit.
Hauptergebnisse
- Nachweis von CitH3 als zuverlässigem diagnostischen Biomarker.
- Standardisiertes CLP-Protokoll, das konsistente Ergebnisse liefert.
- Identifizierung der Sepsis-induzierten NETose im Modell.
- Validierung des Mausmodells für zukünftige Sepsis-Forschung.
Schlussfolgerungen
- Das CLP-Modell eignet sich zur Untersuchung von Sepsis.
- CitH3 stellt einen aussichtsreichen Biomarker für die Diagnose von Sepsis dar.
- Standardisierte Protokolle erhöhen die Zuverlässigkeit der Forschung.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Zuverlässige frühe Biomarker sind entscheidend, um die Arzneimittelforschung bei Sepsis sicherer zu gestalten und eine translationale Kontinuität von präklinischen Modellen zur klinischen Forschung zu ermöglichen. Das durch CLP induzierte Mausmodell, kombiniert mit der quantitativen Messung von CitH3, bietet eine standardisierte Plattform zur Zielvalidierung und Untersuchung der zugrundeliegenden Mechanismen bei Sepsis. Dieser Ansatz stärkt die Vorhersagegenauigkeit und ermöglicht die Priorisierung von Projekten an entscheidenden Wendepunkten der Entdeckungsphase.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Ermöglicht eine stringente Hypothesenprüfung der Pathophysiologie der Sepsis unter Verwendung eines klinisch relevanten Tiermodells.
- Unterstützt die funktionelle Zielvalidierung durch Quantifizierung von CitH3 als mechanistischen Biomarker der NETose.
- Erleichtert die biologische Entschärfung und Priorisierung von Kandidatenzielen für die weitere Entwicklung.
Screening und Assay-Entwicklung
- Bietet ein reproduzierbares System zur Bewertung von Therapeutika, die auf Sepsis-Mechanismen abzielen.
- Standardisiert die Quantifizierung von Biomarkern durch validierte ELISA- und Western-Blot-Analysen für CitH3.
- Ermöglicht einen zuverlässigen Vergleich der Wirkungen von Interventionen zwischen experimentellen Gruppen.
Translationale und präklinische Forschung
- Stimmt präklinische Biomarker-Auslesungen mit den klinischen diagnostischen Anforderungen bei Sepsis ab.
- Unterstützt die Kontinuität von Erkenntnissen aus Tiermodellen hin zu übersetzenden humanen Biomarker-Strategien.
- Verringert das Übersetzungsrisiko, indem robuste, krankheitsrelevante Endpunkte etabliert werden.
Pipeline- und Workflow-Integration
Dieser Modell- und Biomarker-Arbeitsablauf verbindet die frühe Entdeckung, die Lead-Identifizierung und die präklinische Validierung in der Sepsis-Forschung.
- Entdeckungsbiochemie: Ermöglicht die testbare Überprüfung mechanistischer Hypothesen und die Aufklärung von Signalwegen bei Sepsis-induzierter NETose.
- Screening: Bietet quantitative CitH3-Nachweise zur Standardisierung von Assays sowie zur Evaluierung von Substanzen.
- Analytik: Liefert reproduzierbare Biomarker-Messungen zum Vergleich der Wirksamkeit therapeutischer Interventionen und des Schweregrads der Erkrankung.
- Translationale Forschung: Unterstützt die Abstimmung präklinischer Biomarker-Daten mit klinischen diagnostischen Strategien.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Schafft eine wiederverwendbare, standardisierte Plattform für die fortlaufende Sepsis-Forschung und die Bewertung von Therapeutika.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit und verringert mechanistische Unschärfen bei der Validierung von Sepsis-Zielen.
- Operationaler Wert: Verbessert die Reproduzierbarkeit und Standardisierung zwischen Forschungsteams und Studien.
- Strategischer Wert: Verbessert die Entscheidungsfindung hinsichtlich Fortführung oder Abbruch von Projekten und die Kapitalnutzung, indem eine frühzeitige, biomarkerbasierte Triagierung ermöglicht wird.
- Portfolio-Wirkung: Unterstützt die risikoadjustierte Priorisierung und Weiterentwicklung von Sepsis-Programmen.
Durchführungsaspekte
- Setzt Fachkenntnisse in der Tierversuchschirurgie, der Entwicklung von Biomarker-Assays und der quantitativen Analyse voraus.
- Erfordert Zugang zu validierten ELISA-Kits, Infrastruktur für die Western-Blot-Analyse und standardisierten Tierhaltungsanlagen.
- Erfordert eine strenge, übergreifende Standardisierung der Variablen im CLP-Verfahren und der Protokolle zur Biomarker-Messung.
- Die Anpassung an andere Krankheitsmodelle oder Arten kann eine Optimierung und Validierung der Protokolle notwendig machen.
- Zu den Einschränkungen gehören die Variabilität des Modells, die von der chirurgischen Technik abhängt, sowie die Notwendigkeit konsistenter Endpunkt-Kriterien.
