Per studiare come l'intestino tenue gestisce particelle di varie dimensioni, abbiamo modificato un metodo stabilito in vivo per determinare il transito dell'intestino tenue.
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Articolo metodologico
Studio del meccanorilevamento murino dell'intestino tenue del particolato luminale
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
La motilità gastrointestinale (GI) è fondamentale per la normale digestione e assorbimento. Nell'intestino tenue, che assorbe i nutrienti, la motilità ottimizza la digestione e l'assorbimento. Per questo motivo, alcuni dei modelli di motilità nell'intestino tenue includono la segmentazione per la miscelazione dei contenuti luminali e la peristalsi per la loro propulsione. Le proprietà fisiche dei contenuti luminali modulano i modelli di motilità dell'intestino tenue. La stimolazione meccanica dei circuiti meccanosensoriali GI mediante il transito dei contenuti luminali e della motilità intestinale sottostante avvia e modula complessi schemi motori GI. Tuttavia, i meccanismi meccanosensoriali che guidano questo processo rimangono poco conosciuti. Ciò è dovuto principalmente alla mancanza di strumenti per sezionare come l'intestino tenue gestisce materiali di diverse proprietà fisiche. Per studiare come l'intestino tenue gestisce particelle di varie dimensioni, abbiamo modificato un metodo stabilito in vivo per determinare il transito dell'intestino tenue. Gavage topi vivi con liquido fluorescente o minuscole perline fluorescenti. Dopo 30 minuti, sezioniamo le viscere per visualizzare la distribuzione del contenuto fluorescente su tutto il tratto gastrointestinale. Oltre alle misurazioni ad alta risoluzione del centro geometrico, utilizziamo il binning di dimensioni variabili e l'analisi spettrale per determinare in che modo i diversi materiali influenzano il transito dell'intestino tenue. Abbiamo esplorato come un meccanismo di "tocco intestinale" recentemente scoperto influisce sulla motilità dell'intestino tenue usando questo approccio.
Introduzione
Il tratto gastrointestinale umano (GI) è un sistema di organi lungo più piedi, approssimativamente approssimato come un tubo di varie dimensioni e proprietà fisiche1. Mentre il contenuto si muove attraverso la sua lunghezza, la funzione primaria del tratto gastrointestinale è quella di assorbire sostanze critiche per la vita. L'intestino tenue è specificamente responsabile dell'assorbimento dei nutrienti. Il transito dell'intestino tenue è strettamente regolato per abbinare le funzioni di digestione e assorbimento, con conseguente vari modelli di motilità. Bayliss e Starling descrissero la "legge dell'intestino"2 nel 189....
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Protocollo
Tutti i metodi qui descritti sono stati approvati dall'Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) della Mayo Clinic.
1. Configurazione
- Topi veloci da 8 a 10 settimane per 4 ore. Fornire ai topi l'accesso all'acqua.
NOTA: Utilizziamo topi C57BL / 6J maschi wild-type per tutti gli esperimenti presentati qui, ma possono essere eseguiti su topi di qualsiasi ceppo, sesso e genotipo. - Raffreddare 15 mL di acqua distillata in un tubo conico da 50 mL in frigorifero a 4 °C.
- Riscaldare altri 15 ml di acqua distillata in un becher utilizzando una piastra riscaldante con una barra di agitazione ....
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Risultati
Mostriamo risultati rappresentativi dalla fase 3 in poi. La figura 1 mostra le viscere espiantate intatte, con misurazioni fluorescenti sovrapposte. Lo stomaco (viola) è disposto lungo lo stesso asse dell'intestino tenue (arancione), ma preferiamo spostare il cieco (blu) di lato per evitare sovrapposizioni con l'intestino crasso (arancione). Come evidenziato nel pannello di sinistra, questo non è sempre possibile a causa delle dimensioni dell'organo. Tagliamo l'intestino tenue a ~ 200 mm per.......
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Discussione
Il tratto gastrointestinale, come altri organi tubulari, come i vasi sanguigni, richiede sensori meccanici ed effettori per mantenere l'omeostasi26,27,28. Tuttavia, il tratto gastrointestinale è unico in quanto le proprietà fisiche dei materiali che lo attraversano non sono costanti tra i pasti. Contenuti intraluminali di varie proprietà fisiche (solido, liquido e gas) transitano nell'intestino, generando diversi input meccanici.......
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Ringraziamenti
Ringraziamo la signora Lyndsay Busby per l'assistenza amministrativa e il signor Joel Pino per il supporto dei media. Le sovvenzioni NIH hanno sostenuto questo lavoro: DK123549, AT010875, DK052766, DK128913 e Mayo Clinic Center for Cell Signaling in Gastroenterology (DK084567).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| C57BL/6J topi | Jackson Laboratory | 664 | altri topi possono essere utilizzati con questo protocollo |
| Strumenti di dissezione | n/a | n/a | |
| Software Excel | Microsoft | n/a | utilizzato per l'analisi di fogli di calcolo |
| Microsfere di polietilene verde fluorescente 1.00g/cc 75-90um - 10g | UVPMS-BG-1.00 Cospheric 75-90um - 10g | "perline più piccole" nel manoscritto | |
| Microsfere di polietilene verde fluorescente 1.00g/cc 180-212um - 10g | Cospheric | UVPMS-BG-1.00 180-212um - 10g | "perle più grandi" nel |
| manoscritto Aghi Gavage | Instech | FTP-18-50-50 | |
| Software ImageJ | n/a | n/a | utilizzato per estrarre il profilo di fluorescenza |
| Carta per righello laminata (preparata internamente) | n/a | n/a | |
| Metilcellulosa (viscosità: 400 cP) | Sigma | M0262 | |
| Photoshop software | Adobe | n/a | utilizzato per l'elaborazione delle immagini |
| Isotiocianato di rodamina B-destrano | Sigma | r8881-100mgcondizione | "liquida" nel manoscritto |
| Xenogen IVIS 200 | Perkin Elmer | 124262 | Sistema di imaging in vivo |
Riferimenti
- Stevens, C. E., Hume, I. D. Comparative Physiology of the Vertebrate Digestive System. 2nd ed. , Cambridge University Press. (2004).
- Bayliss, W. M., Starling, E. H. The movements and innervation of the small intestine. The Journal of Physiology. 24 (2), 99-143 (1899).
- Husebye....
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Ristampe e permessi
