マウス内視鏡検査のためインビボ発がんと腸の評価のマルチモーダルイメージング創傷治癒および炎症

サマリー

小動物イメージング技術は、シリアル診断検査およびインビボでの治療介入を行うことができる。最近では、適用範囲が大幅に拡大している、現在は大腸腫瘍発生の評価、創傷治癒および炎症の監視が含まれています。このプロトコルは、マウス内視鏡検査のこれらの多様な潜在的な用途を示している。

要約

マウスモデルが広くヒト疾患の病因を研究し、前臨床的に診断手順、ならびに治療的介入を評価するために使用される。しかし、病理学的変化の有効性評価は、多くの場合、組織学的分析を必要とし、ex vivoでを実行したときに、動物の死は必要となる。そのため、従来の実験的な設定で、個体内のフォローアップ検査はほとんど不可能である。このように、 生きたマウスにおけるマウス内視鏡検査の開発が直接消化管粘膜を視覚化し、また変化について監視する手順を繰り返して両方に初めて研究者を可能にします。 in vivoでのマウスの内視鏡検査のための多数のアプリケーションには、繰り返し粘膜の生検を取得し、腸の炎症または創傷治癒を研究するなど、存在し、ローカルでミニチュア注入カテーテルを用いた診断または治療薬を投与する。最近では、分子イメージングは​​、画像診断カ月を拡張しました特定の光プローブを用いて異なる標的分子の特異的検出を可能にするdalities。結論として、マウスの内視鏡検査は、in vivoイメージングで診断の実験のための新規な最先端の技術として浮上していると大幅にさまざまな分野での前臨床研究に影響を与える可能性がある。

概要

動物モデルは大幅に数多くの腸の異常の理解を豊かにしてきた。実験用マウス（ ハツカネズミ ） は 、その豊富な遺伝的およびゲノム情報に生物医学研究の一等地動物モデルとして登場し、トランスジェニックおよびノックアウト株で容易に入手可能であるしている。理解疾患の病因を高めることに加えて、動物モデルはまた、重要な薬物候補、ならびに前臨床診断または治療的介入を試験するために使用される。しかし、ヒト疾患を模倣するマウスモデルのさまざまなにもかかわらず、日常的に患者のケアに使用されている多くの診断とインターベンションのオプションは、マウスでは使用できません。したがって、マウス疾患または治療的介入の効果の経過を監視するための監視戦略は、多くの場合、間接的な観測や死後の分析に限定されている。非侵襲的処置は、疾患活動性指数のようなマウスの生命力を監視するためのキノリンが存在するが体重の減少または増加、血液、尿と便のantificationは、これらが唯一の間接的な指標であり、個体間変動によってバイアスされて、分析します。さらに、 死後、繰り返しの時点で縦の観測を妨げる分析する。高度なイメージング技術は、ごく最近^1,2導入されたマウスにおいて疾患活性をモニターする。これらのイメージング技術は、反復的な分析を可能にするが、彼らは唯一の直接粘膜の可視化を有効にするか、そのような生検取得又は薬剤候補の局所及び粘膜内アプリケーションなどの診断や治療的介入を許さない、腸....

プロトコル

全ての動物実験は、ドイツの動物保護法に基づくLandesamtエリーゼナチュール、UMWELTウントVerbraucherschutz（LANUV）により承認された。

1材料および実験セットアップ

1. 動物のケア
   1. 女性または20〜25グラムの重さの任意の系統の雄マウスを使用し、現地の動物保護の法律に従ってそれらを収容する。
   2. 管腔内の自家蛍光を最小限にするために検査を蛍光の前に少なくとも3日間、げっ歯類のために特別な餌をマウスに飼料とアルファルファのない餌を適用します。
   3. オートクレーブの飲料水を自由に提供します。
2. 急性DSS誘発性大腸炎の誘導
   1. 水をオートクレーブし100mlのDSSの3グラムを溶解して溶液：3％（w / v）のデキストラン硫酸ナトリウム（36,000-50,000ダルトンDSS、分子量）を準備します。マウスを自由に摂取への排他的な飲料水としてこのソリューションを提供し、マウス/日あたりDSS-溶液5mlを計算します。続きフィードDSS を自由摂取 ⁹なしでオートクレーブに水をマウスにROL。
3. 大腸癌の誘導
   1. 1ミリグラム/ mlの最終濃度を得るために、滅菌等張食塩水に変異原性アゾキシメタン（AOM）溶かす（注意！がんや遺....

結果

腸の創傷治癒のin vivoモニタリングで
ルーチン内視鏡検査時には、粘膜の傷は3フレンチ（; 図1A 1ミリメートルに等しい）の直径を持つミニチュア生検鉗子により機械的に誘導された。その後、創傷治癒は、ImageJの（ 図1B）は、例えば 、毎日の内視鏡検査によりモニターし、画像編集ソフトウェアを使用して残留創傷領域の測定によって定量した。経時的な個別の創傷閉鎖は、実際の創傷面積/初期創傷面積の商で表される。 7日目に創傷は通常、完全に（ 図1C）に治癒したのに対し、例えば、創傷発生後3日目に、創傷面積の41％±4.1％が回収された。さらに、実験の終了時に、創傷は、ex vivoでの組織学的評価のために切除することができる。ヘマトキシリン​​とエオシンの描かれている代表的な画像（H＆E）はダで巻かベッドが-stainedyは0と5日目（ 図1D）。

ディスカッション

上皮創傷治癒は継続的なプロセスです。消化管粘膜内の表面細胞の連続生理学的剥離は上皮細胞¹⁶の頻繁な再生を必要と発生します。その結果、創傷治癒障害は、胃腸潰瘍および¹⁷吻合漏れ¹⁸を含むいくつかの疾患に対して計り知れない影響を与えます。上皮の治癒を刺激するための分子背景ならびに潜在的な薬物候補の評価は不完全にしか^19,20 インビトロでの細胞培養系で行ってもよい。したがって、このような生検鉗子で定義された粘膜の傷の発生にネズミ大腸内視鏡検査など、より洗練された実験装置は、胃腸創傷治癒の信頼できるin vivoでの評価を可能にし、腸の炎症および創傷治癒プロセス間の相互作用の可能性を評価するために必要とされている。

また、注射針はリットルを用いてもよい診断染料または潜在的な薬剤候補のOCAL粘膜内投与を含む。これは、作業チャネルを通して導入することができる端部に固定された針を可撓性チューブ（0.96ミリメートルの直径）を用いて達成することができる。試験薬剤ならびにプ.......

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
試薬
アルファルファフリーダイエット	Harlan Laboritories, Madison, USA	2014
アゾキシメタン (AOM)	Sigma-Aldrich, Deisenhofen, Germany	A5486
Bepanthen eye ointment	Bayer, Leverkusen, Germany	80469764
デキストラン硫酸ナトリウム (DSS)	TdB Consulatancy, Uppsala, Sweden	DB001
Eosin	Sigma-Aldrich、Deisenhofen、ドイツ	E 4382
エチレンジアミン四酢酸 (EDTA)	Sigma-Aldrich、Deisenhofen、ドイツ	E 9884
Falcon Tube 50 ml	BD Biosciences、Erembodegem、ベルギー	352070
Florene 100 V/V	Abbott、ヴィースバーデン、ドイツ	B506
Haematoxylin	Sigma-Aldrich、Deisenhofen、ドイツ	HHS32-1L
イソペンタン(2-メチルブタン)	Sigma-Aldrich、Deisenhofen、ドイツ	M32631-1L
メチレンブルー	メルク、ダルムシュタット、ドイツ	1159430025
O.C.T. Tissue Tekコンパウンド	Sakura, Zoeterwonde, Netherlands	4583
Omnican F - canula	Braun, Melsungen, Germany	9161502
Phosphate buffered saline, PBS	Lonza, Verviers, Belgium	4629
Sodium Chloride 0.9%	Braun, Melsungen, Germany	5/12211095/0411
スタンダードダイエット	Altromin, Lage, Germany	1320
Tissue-Tek Cryomold	Sakura, Leiden, Netherlands	4566
Vitro –クラウド	R. Langenbrinck, Teningen, Germany	04-0002
Equipment
AIDA Control	Karl Storz - Endoskope, Tuttlingen, Germany	20 096020
Bandpass filter	Semrock, Rochester, USA	HC 716/40
Bandpass filter	Semrock, Rochester, USA	HC 809/81
Biopsy Forceps, 3 Fr., 28 cm	Karl Storz - Endoskope, Tuttlingen, Germany	61071ZJ
Dell モニタ	デル、フランクフルト アム マイン、ドイツ	U2412Mb
検査シース、9 Fr.Karl	Storz - Endoskope、トゥットリンゲン、ドイツ	61029D
検査シース、9 Fr.Karl	Storz - Endoskope、トゥットリンゲン、ドイツ	61029C
光ファイバー ライト ケーブル、3.5 mm	カール ストルツ - Endoskope、トゥットリンゲン、ドイツ	69495NL
フルオレセイン ブルーフィルターシステム	Karl Storz - Endoskope, Tuttlingen, Germany	20100032
Fluorescein Barrier Filter	Karl Storz - Endoskope, Tuttlingen, Germany	20100033
フットスイッチ	Karl Storz - Endoskope, Tuttlingen, Germany	20010430
HOPKINS Telescope, 1.9 mm, Length 10 cm	Karl Storz - Endoskope, Tuttlingen, Germany	1830231
SCBD-ライトP	Karl Storz - Endoskope, Tuttlingen, Germany	20 133720
SCB tricam SL II	Karl Storz - Endoskope, Tuttlingen, Germany	20 2230 20
チューブセット機器 VETPUMP II	Karl Storz - Endoskope, Tuttlingen, Germany	69811
Tricam PDD PAL	Karl Storz - Endoskope, Tuttlingen, Germany	20221037
UniVet Porta	Groppler Medizintechnik, Deggendorf, Germany	BKGM 0451
Vetpump 2	Karl Storz - Endoskope, Tuttlingen, Germany	69321620