$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
רירית המעי מקיפה שכבה אחת של תאי אפיתל מעיים טוריים (IECs), תאי מערכת החיסון הבסיסיים של למינה פרופריה וריריות השרירים. מלבד תפקידו בספיגת חומרים מזינים, אפיתל המעי הוא מחסום פיזי המגן על פנים הגוף מפני חיידקים קומנסליים זוהרים, פתוגנים ואנטיגנים תזונתיים. בנוסף, IECs ותאי חיסון lamina propria לתאם את התגובה החיסונית גרימת סובלנות או תגובה בהתאם להקשר וגירויים. דווח כי ההפרעה של מחסום האפיתל יכולה להקדים את תחילת דלקת רירית פתולוגית ולתרום למחלות מעי דלקתיות (IBD) המקיפה הן קוליטיס כיבית והן מחלת קרוהן1,2,3,4,5,6,7. אנשים עם קוליטיס כיבית מציגים הגירה טרנס-אפיתלאלית מוגזמת (TEpM) של נויטרופילים פולימורפונוקלאריים (PMN) היוצרים מורסות קריפטה, ממצא שנקשר לחומרת המחלה8,9. למרות תפקוד מחסום אפיתל נפגע ותגובות חיסוניות מוגזמות הם סימני היכר של IBD, יש חוסר ניסיוני בדיקות vivo לבצע הערכות כמותיות של חדורות מעיים וגיוס תאי החיסון לתוך רירית המעי.
השיטות הנפוצות ביותר המשמשות לחקר חדירות אפיתל מעיים ו- PMN TEpM משתמשות בגישות מבוססות תא ex vivo באמצעות monolayers של חברת החשמל המתרבתים על קרום נקבובי חדיר למחצה מוסיף10,11,12. שלמות מחסום האפיתל מנוטרת על ידי מדידות של התנגדות חשמלית טרנס-אפיתלית (TEER) או השטף הפאראלי של האיזוטיווציאנאט פלואורסצין (FITC) המסומן על ידי דקסטרן מתא apical לסל13,14,15. באופן דומה, PMN TEpM נחקר בדרך כלל בתגובה כימותרפיה כי הוא הוסיף בתא התחתון16. PMN ממוקמים בתא העליון ולאחר תקופת דגירה, PMN כי היגרו לתוך התא בזאלי נאספים וכימות. בעוד שיטות אלה שימושיות, קלות לביצוע ומאוד ניתנות לשחזור, הן ללא ספק גישות רדוקציוניסטיות ואינן מייצגות בהכרח השתקפות מדויקת של תנאי vivo.
בעכברים, בדיקה נפוצה לחקר חמידות פראלית במעיים היא על ידי gavage אוראלי של FITC-dextran ומדידה לאחר מכן של FITC-dextran מראה בסרום הדם13,17. החיסרון של בדיקת זה הוא שזה מייצג הערכה של שלמות המחסום הכוללת של מערכת העיכול ולא של תרומות מעיים אזוריות. בנוסף, כחול אוונס משמש בדרך כלל להערכת דליפת כלי דם ב vivo18 וגם הועסק כדי להעריך חמלות רירית מעיים בעכבר וחולדה19,20,21. הכימות של כחול אוונס ברירית המעי דורש מיצוי מרקמות המעסיקות דגירה בפורמאמיד בן לילה. לכן, אותה רקמה לא יכולה לשמש לחקר חדירות אפיתל מעיים וחדירת נויטרופילים.
כאן אנו מדגישים פרוטוקול פשוט המפחית את מספר בעלי החיים הדרושים לאיסוף נתונים לשחזור על חלחוביות הרירית המעי הגס ונדידת לויקוציטים טרנספיטהל ב vivo. אנו, אם כן, ממליצים על השימוש FITC-dextrans כי ניתן לזהות בקלות בסרום דם מבלי להתפשר על שלמות לולאות מעיים אשר ניתן לקצור לניתוח נוסף. ראוי לציין, לולאות קשירה מעיים שימשו במינים שונים (כולל עכבר, חולדה, ארנב, עגל) כדי לחקור זיהום חיידקי (כגון סלמונלה, ליסטריה monocytogenes ו Escherichia coli)22,23,24,25, כמו גם חמיצות מעיים26; עם זאת, למיטב ידיעתנו אין מחקרים החוקרים מנגנונים של PMN TEpM באזורים ספציפיים במעי כגון ileum או המעי הגס המעורבים בדרך כלל IBD.
כאן אנו מתארים את מודל לולאת מעי העכבר (iLoop) שהוא שיטת vivo מיקרוכירורגית חזקה ואמינה המעסיקה מקטע מעיים בעל כלי דם וחיצוניים של האיליום או המעי הגס הפרוקסימלי. מודל iLoop רלוונטי מבחינה פיזיולוגית ומאפשר הערכה של שלמות מחסום המעי ו- PMN TEpM על עכברים חיים תחת הרדמה. אנו מדגימים שני יישומים: 1) כימות של רמות סרום של 4 kDa FITC-dextran לאחר ניהול תוך-אלומינאלי ב- iLoop 2) כימות של PMN transmigrated ב- iLoop לומן לאחר הזרקה תוך-אלומינלית של chemottractant Leukotriene B4 (LTB4)27. יתר על כן, ניצול מודל iLoop עם עכברים או עכברים או עכברים אועכברים המכילים אובדן סלקטיבי של JAM-A על IECs (Villin-cre; Jam-a fl/fl) בהשוואה לעכברי בקרה, אנו מסוגלים לאמת מחקרים קודמים שדיווחו על תרומה משמעותית לחלבון צמוד הקשור לצומת JAM-A לחלחיליות במעיים ולהעברת נויטרופילים15,28,29,30,31.
מודל iLoop הוא שיטה פונקציונלית ופיזיולוגית מאוד שניתן להשתמש בה כדי לאשש במבחנות. יתר על כן, זהו מודל ניסיוני רב-תכליתי המאפשר לחקור ריאגנטים שונים שניתן להזריק ללומן הלולאה, כולל כימותרפיה, ציטוקינים, פתוגנים חיידקיים, רעלנים, נוגדנים וטיפולים.