壊死性腸炎(NEC)は、未熟児、特に超低出生体重児にしばしば発生する最も重篤な胃腸(GI)疾患であり、死亡率が高く、病因が不明である。NECの原因は、炎症性免疫調節系の異常に関係している可能性があります。NECの動物モデルは、NECの疾患免疫研究に欠かせないツールです。NECの動物モデルは通常、C57BL/6J新生児マウスを使用します。BALB/c新生児マウスはめったに使用されません。関連する研究は、マウスが感染すると、C57BL/6Jマウスと比較して、THB細胞分化がBALB/cマウスにおいて優勢であることを示した。研究によると、NECの発生と発達はTヘルパー2型(Th2)細胞の増加と関連しており、一般に感染を伴うことが示唆されています。そこで本研究では、新生児BALB/cマウスを用いて、NEC小児と同様の臨床特性と腸管病理学的変化を有するNECモデルを誘導した。この動物モデルがNECにおけるTh2細胞応答を研究するために使用できるかどうかを判断するために、さらなる研究が保証されている。
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サマリー
要約
壊死性腸炎(NEC)は、未熟児、特に超低出生体重児にしばしば発生する最も重篤な胃腸(GI)疾患であり、死亡率が高く、病因が不明である。NECの原因は、炎症性免疫調節系の異常に関係している可能性があります。NECの動物モデルは、NECの疾患免疫研究に欠かせないツールです。NECの動物モデルは通常、C57BL/6J新生児マウスを使用します。BALB/c新生児マウスはめったに使用されません。関連する研究は、マウスが感染すると、C57BL/6Jマウスと比較して、THB細胞分化がBALB/cマウスにおいて優勢であることを示した。研究によると、NECの発生と発達はTヘルパー2型(Th2)細胞の増加と関連しており、一般に感染を伴うことが示唆されています。そこで本研究では、新生児BALB/cマウスを用いて、NEC小児と同様の臨床特性と腸管病理学的変化を有するNECモデルを誘導した。この動物モデルがNECにおけるTh2細胞応答を研究するために使用できるかどうかを判断するために、さらなる研究が保証されている。
概要
最も重篤な胃腸(GI)疾患である壊死性腸炎(NEC)は、ほとんどの未熟児(>90%)、特に超低出生体重(VLBW)1に発生します。VLBW乳児では、この疾患の発生率は10%から12%の範囲であり、NECと診断された小児の死亡率は20%〜30%である2,3。NECの原因は、粘膜損傷、病原性細菌による侵入、および腸の摂食に関連している可能性があり、炎症反応および感受性宿主における腸管損傷の誘発につながる可能性がある3。NECの病因は不明である。関連する研究は、罹患した乳児の免疫応答が異常であり、遺伝的感受性、微小血管緊張、および腸内細菌の変化がこの疾患において重要な役割を果たす可能性があることを示している3。
NECの動物モデルは、NECの病態研究に欠かせないツールです。NECモデルに使用される動物種は、ブタ、ラット、マウスです。しかし、妊娠期間が長く、成長サイクルが長く、コストが高いため、近年、ブタはNECモデルの最初の選択肢ではなく、ラットやマウスに置き換えられています4。異なるマウス系統の免疫バックグラウンドに違いがあるため5
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プロトコル
本研究は、広州女性小児医療センター医療倫理委員会(NO.174A01)および広州フォーエバーゲンバイオサイエンス実験動物センター(IACUC-G160100)動物倫理委員会によって承認されました。すべての動物を特定の病原体フリー(SPF)環境で同じ部屋で飼育し、実験は従来の環境で行った。飼育に使用したマウスは7〜8週齢であった。NEC誘導用マウス(n=72)を4日目にダムから分離し、ダム(n=14)を元のケージに保持し、対照(続き)群マウス(n=24)を飼育した。
1. 試薬および装置の調製
- BALB/cマウスの代用乳を対応する比率で調製する(未熟児粉乳:ヤギ粉乳=2:1)。
注:フォーミュラミルク12 の最終栄養組成物を 表1に示す。 - LPS 溶液 (2.5 ミリグラム/mL)
- LPS粉末10mgを4mLの滅菌二重蒸留水に溶解し、よく混ぜ合わせ、分注後-20°Cの冷蔵庫で保存する。
注:LPS溶液は、即時使用のために2〜8°Cで暗所で、または長期保存のために-20°Cで保存される。
- LPS粉末10mgを4mLの滅菌二重蒸留水に溶解し、よく混ぜ合わせ、分注後-20°Cの冷蔵庫で保存する。
2. 新生児BALB/cマウスに壊死性腸炎を誘導する
- 新生児マウス....
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結果
BALB/cマウスNECモデルは、フォーミュラ給餌、LPS給餌、低酸素、および低温刺激によって誘導された。誘導期間中、マウスは腸の病理、便の特徴、体重変化、および毎日の生存について観察された。NEC誘導中の小腸の代表的な画像;写真中の数字は、0(正常な上皮)から4(最も重症)までの腸病理スコアを表す(図3A)。腸管病理スコアは、Cont.群よりもNEC群で有意に高かった(図3B)。図の数字は、0(整形ペレット)から3(液体便)までの便スコアを表しています(図3C)。10日目には、NEC群の便スコアはNEC群で有意に高く、NEC群の腸機能障害がより深刻であったことが示された(図3D)。NECモデル導入初日である5日目には、両群で体格に大きな差はなかった。しかし、10日目に、NEC群のマウスは、Cont.群のマウスよりも頭から尾まで有意に薄く、小さかった(図4A<.......
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ディスカッション
NECは、新生児にとって最も一般的な胃腸系緊急事態であり、特に未熟児において、高い発生率と死亡率を示しています1,2,3。しかし、その病因はまだ不明である。現在、粘膜損傷、病原体侵入、経腸栄養がNEC3の高危険因子であると考えられています。現在までに、NECモデルに使用されている動物は、主にブタ、ラット、マウスである。ほとんどの研究では、NEC13,14,15,16を誘導するために新生児C57BL/6マウスを使用しており、NECを誘導するためにBALB/c新生児マウスを使用した研究はほとんどありません。しかし、BALB/cマウスはTh細胞分極
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開示事項
著者らは、開示する利益相反はありません。
謝辞
著者らは、臨床サンプルを提供してくれた広州女性小児医療センターの臨床生物資源バンクと、マウスを提供してくれた広州フォーエバージェンバイオサイエンス実験動物センターに感謝している。この研究は、中国国家自然科学財団の助成金81770510(R.Z.)の支援を受けました。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 無水エタノール | シノファーム化学試薬(株) | ||
| 山羊粉乳 | ペタグ | ||
| HE染料溶液 | シノファーム化学試薬(株) | G1003 | |
| イソフルラン | RWD、深センリワードライフテクノロジー株式会社 | R510 | |
| LPS | Sigma-Adrich | L2880 | |
| 医療用酸素 | 各種 | ||
| 顕微鏡 | ニコン | ニコンイメージングシステム (DS-Ri2) | |
| 中性樹脂 | シノファーム化学試薬(株) | ||
| パラフィン | さまざまな | さまざまな | |
| 未熟児の粉乳 | アボット | 57430 | |
| キシレン | Sinopharm化学試薬Co.、株式会社。 | ||
| 1%塩酸 | 各種 | ||
| 10%ホルマリン | LEAGENE | DF0110 |
参考文献
- Horbar, J. D., et al. Mortality and neonatal morbidity among infants 501 to 1500 grams from 2000 to 2009. Pediatrics. 129 (6), 1019-1026 (2012).
- Stoll, B. J., et al. Neonatal outcomes of extremely preterm infants from the NICHD Neonat....
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再版と許可
訂正
Formal Correction: Erratum: A Neonatal BALB/c Mouse Model of Necrotizing Enterocolitis
Posted by JoVE Editors on 3/07/2022. Citeable Link.
An erratum was issued for: A Neonatal BALB/c Mouse Model of Necrotizing Enterocolitis. The Representative Results section was updated.
Figure 1 was updated from:
Figure 1: Induction of the BALB/c NEC model process. (A) The mice in the NEC group were separated from the dam at birth until they were 4 days old (on Day 4) and fasted that night. The NEC model was induced from Day 5 onwards after birth and lasted for 5 days. Intestinal tissue specimens were collected on Day 10 or earlier. The mice in the Cont. group were housed with and nursed by the dam. (B) The sequence of operations for each day after inducing the NEC model. Abbreviations: Cont. = control; NEC = necrotizing enterocolitis; LPS = lipopolysaccharide. Please click here to view a larger version of this figure.
to:
Figure 1: Induction of the BALB/c NEC model process. (A) The mice in the NEC group were separated from the dam at birth until they were 4 days old (on Day 4) and fasted that night. The NEC model was induced from Day 5 onwards after birth and lasted for 5 days. Intestinal tissue specimens were collected on Day 10 or earlier. The mice in the Cont. group were housed with and nursed by the dam. (B) The sequence of operations for each day after inducing the NEC model. Abbreviations: Cont. = control; NEC = necrotizing enterocolitis; LPS = lipopolysaccharide. Please click here to view a larger version of this figure.
