Name: 消化管運動のモニター（GIMM） (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-12-01T17:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 15 s
Description: 学ぶ GIMMを用いたモルモット遠位結腸の推進運動評価法。ビデオ追跡と時空間マップで運動パターンを定量的に解析し、薬理学的影響や病態生理学的変化を詳細に評価できる。

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1。 GIMMのための結腸組織の準備<ol><li>消化管運動のモニター（GIMM）、最初の場所の氷冷したKrebs溶液（121 mMのNaCl、5.9 mMの塩化カリウム、2.5mMのCaCl 2を 、1.2 mMのMgCl 2、25mMのNaHCO 3の内の隔離されたコロンのために遠位結腸のセグメントを準備するには、1.2 mMののNaH 2 PO 4、および8 mMグルコース、95％O 2 / 5％CO 2を通気）。外壁からの残りの腸間膜を除去すると臓器の風呂に入れると、それを区別することができるように口端に小さな切開を行います。注：組織は、最大2時間、アイスクレブス溶液で実験に先立って残ることがあります。 </li><li>次に、彼らは画像取得との干渉を防ぐためにカメラのフィールドの外にあるので、臓器槽に流入し、流出導管を配置します。継続的に温めておいたと器官浴（37℃）10ml /分の流量で酸素（95％、5％CO 2）クレブスのソリューションを灌流。 </li><li>セグメントは、中央の1cmのために自由に移動できるように、弛緩の小さな程度をできるように、臓器浴中にどちらかの端に遠位結腸のセグメント（少なくとも5センチ）ピン、経口対肛門の端を追跡する。経口最後は糞の塊を置くことを容易にするために研究者の方に配置する必要があります。セグメントの長さとテンションは縦ストレッチがトランジット（ディクソンらの割合の減少とともに、推進運動の速度に影響を与えるため、結腸のセグメントは、実験の与えられたセット内のすべての実験のための同じ研究者によって同じ方法で確保されるべきである。 、2007）。 </li><li>準備は、少なくとも30分間平衡させる。 </li></ol> 2。 GIMMとデータ収集の設定<ol><li> GIMMシステムでは、灌流チャンバ内の結腸セグメントは、下から照らされている。コンピュータとのインターフェース、デジタルビデオカメラは、チャンバーの上に配置されている。光照射の光源とGIMMソフトウェアの両方の電源がオンになっていることを確認してください。 </li><li> GIMMソフトウェアアプリケーションの新しい実験をセットアップした後、蠕動運動を開始するために大腸セグメントの経口最後にエポキシ樹脂コーティングfecalペレットを挿入することにより、第一審を開始。カメラをオンにして録音を開始するために録音ボタンをクリックしてコンピュータ上のカメラのトグルスイッチをクリックしてください。肛門方向のペレットの動きは、ビデオカメラによって記録され、デジタルムービーは後で解析するためにPCに保存されます。ペレットは、結腸セグメントの終わりに達したときに、録音を停止するには、レコードボタンをクリックします。 </li><li>推進の速度の制御値を取得するには、健康な動物からと薬を適用せずに大腸セグメントで始まります。各実行の間に5分の回復期で、単一の製剤3〜5の試験を実施する。 </li><li>大腸運動に一定の条件や薬剤の効果を決定するために、各実験条件のための3-5試験/準備を行います。加えて、少なくとも5つの異なる動物から少なくとも5つの異なるコロンでそれぞれ実験を行う。 </li><li>デジタルムービーの解析では、糞の推進の速度は、それが大腸セグメントのXのCMを通過するペレットにかかる時間として計算されます。 </li></ol> 3。時空間マップの構築<ol><li>個々のGIMMの実行から取得したデジタルビデオは、カスタムGIMMのソフトウェアを使用して時空間マップに変換することができます。 </li><li>横軸に、結腸の直径の変化は、シルエットに、各ビデオフレームにコロンの画像を変換し、グレースケールに全長に沿って直径を計算して変換することによって、時間の経過とともにプロットされます。最終結果は、収縮の領域が白色で表示される間、ペレットとリラクゼーションの領域は、黒表示されることです。 </li><li>コロンセグメントを介してペレットが移動する距離は、縦軸に表されます。 </li></ol> 4。代表的な時空間マップ<ol><li>ここに示されている様々な実験条件下で結腸のセグメントでペレットの運動性を示す代表的な時空間マップです。 x（水平）軸はペレットがコロンセグメントを介して進行する距離を表し、y（垂直）軸は、時間をかけてペレットの位置を表します。 <img src="/files/ftp_upload/2435/2435fig1.jpg" alt="図1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="図1"> </li><li>コントロールのコロン（通常の、未処理）から時空間マップに、ペレットは約2 mm /秒の速度で直線的に進行します。対照的に、大腸内の特定の薬物や炎症の管理は、そのような停止運動性と障害物運動などの混乱運動パターンになる可能性があります。 </li><li> GIMMからの結果は、y軸は糞便ペレットとx軸は時間を秒単位で表すことによって走行ミリメートルの距離を表している、グラフとして表示することができます。たとえば、DAMGO（D - Ala2、N - ME - Phe4、のGly - ol5）の投与、オピエートμ受容体作動薬は、大腸の推進運動性の低下を引き起こします。 </li></ol>

<ol><li>Bayliss, W. M., Starling, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+movements+and+innervation+of+the+small+intestine%5BTitle%5D)+AND+%22J+of+Physiol+%28Lond%29%22%5BJournal%5D)">The movements and innervation of the small intestine.</a> J of Physiol (Lond). 24, 99-143 Forthcoming.</li>
<li>Dickson, E. J., Spencer, N. J., Hennig, G. W., Bayguinov, P. O., Ren, J., Heredia, D. J., Smith, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+enteric+occult+reflex+underlies+accommodation+and+slow+transit+in+the+distal+large+bowel%5BTitle%5D)+AND+%22Gastroenterology%22%5BJournal%5D)">An enteric occult reflex underlies accommodation and slow transit in the distal large bowel.</a> Gastroenterology. 132, 1912-1924 (2007).</li>
<li>Foxx-Orenstein, A. E., Jin, J. G., Grider, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((5-HT4+receptor+agonists+and+delta-opioid+receptor+antagonists+act+synergistically+to+stimulate+colonic+propulsion%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol%22%5BJournal%5D)">5-HT4 receptor agonists and delta-opioid receptor antagonists act synergistically to stimulate colonic propulsion.</a> Am J Physiol. 275, 979-983 (1998).</li>
<li>Grider, J. R., Foxx-Orenstein, A. E., Jin, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((5-Hydroxytryptamine4+receptor+agonists+initiate+the+peristaltic+reflex+in+human%2C+rat%2C+and+guinea+pig+intestine%5BTitle%5D)+AND+%22Gastroenterology%22%5BJournal%5D)">5-Hydroxytryptamine4 receptor agonists initiate the peristaltic reflex in human, rat, and guinea pig intestine.</a> Gastroenterology. 115, 370-380 (1998).</li>
<li>Kadowaki, M., Wade, P. R., Gershon, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Participation+of+5-HT3%2C+5-HT4%2C+and+nicotinic+receptors+in+the+peristaltic+reflex+of+guinea+pig+distal+colon%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Participation of 5-HT3, 5-HT4, and nicotinic receptors in the peristaltic reflex of guinea pig distal colon.</a> Am J Physiol. 271, 849-857 (1996).</li>
<li>Krauter, E. M., Strong, D. S., Brooks, E. M., Linden, D. R., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+colonic+motility+and+the+electrophysiological+properties+of+myenteric+neurons+persist+following+recovery+from+trinitrobenzene+sulfonic+acid+colitis+in+the+guinea+pig%5BTitle%5D)+AND+%22Neurogastroenterol+Motil%22%5BJournal%5D)">Changes in colonic motility and the electrophysiological properties of myenteric neurons persist following recovery from trinitrobenzene sulfonic acid colitis in the guinea pig.</a> Neurogastroenterol Motil. 19, 990-1000 (2007).</li>
<li>Langley, J. N. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLangley%2C+JN+%22The+Autonomic+Nervous+System%22">The Autonomic Nervous System</a>. , Heffer. Cambridge, UK. (1921).</li>
<li>Linden, D. R., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+excitability+of+myenteric+AH+neurones+in+the+inflamed+guinea-pig+distal+colon%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Enhanced excitability of myenteric AH neurones in the inflamed guinea-pig distal colon.</a> J Physiol. 547, 589-601 (2003).</li>
<li>Linden, D. R., Sharkey, K. A., Ho, W., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cyclooxygenase-2+contributes+to+dysmotility+and+enhanced+excitability+of+myenteric+AH+neurones+in+the+inflamed+guinea+pig+distal+colon%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Cyclooxygenase-2 contributes to dysmotility and enhanced excitability of myenteric AH neurones in the inflamed guinea pig distal colon.</a> J Physiol. 557, 191-205 (2004).</li>
<li>Linden, D. R., Chen, J. X., Gershon, M. D., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Serotonin+availability+is+increased+in+mucosa+of+guinea+pigs+with+TNBS-induced+colitis%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Gastrointest+Liver+Physiol%22%5BJournal%5D)">Serotonin availability is increased in mucosa of guinea pigs with TNBS-induced colitis.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 285, 207-216 (2003).</li>
<li>Linden, D. R., Couvrette, J. M., Ciolino, A., McQuoid, C., Blaszyk, H., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Indiscriminate+loss+of+myenteric+neurones+in+the+TNBS-inflamed+guinea-pig+distal+colon%5BTitle%5D)+AND+%22Neurogastroenterol+Motil%22%5BJournal%5D)">Indiscriminate loss of myenteric neurones in the TNBS-inflamed guinea-pig distal colon.</a> Neurogastroenterol Motil. 17, 751-760 (2005).</li>
<li>Lomax, A. E., Mawe, G. M., Sharkey, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+facilitation+and+enhanced+neuronal+excitability+in+the+submucosal+plexus+during+experimental+colitis+in+guinea-pig%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Synaptic facilitation and enhanced neuronal excitability in the submucosal plexus during experimental colitis in guinea-pig.</a> J Physiol. 564, 863-875 (2005).</li>
<li>Lomax, A. E., O'Hara, J. R., Hyland, N. P., Mawe, G. M., Sharkey, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Persistent+alterations+to+enteric+neural+signaling+in+the+guinea+pig+colon+following+the+resolution+of+colitis%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Gastrointest+Liver+Physiol%22%5BJournal%5D)">Persistent alterations to enteric neural signaling in the guinea pig colon following the resolution of colitis.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 292, 482-491 (2007).</li>
<li>Strong, D. S., Cornbrooks, C. F., Roberts, J. A., Hoffman, J. M., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Purinergic+neuromuscular+transmission+is+selectively+attenuated+in+ulcerated+regions+of+inflamed+guinea+pig+distal+colon%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Purinergic neuromuscular transmission is selectively attenuated in ulcerated regions of inflamed guinea pig distal colon.</a> J Physiol. 588, 847-859 (2010).</li>
<li>Wade, P. R., Chen, J., Jaffe, B., Kassem, I. S., Blakely, R. D., Gershon, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localization+and+function+of+a+5-HT+transporter+in+crypt+epithelia+of+the+gastrointestinal+tract%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Localization and function of a 5-HT transporter in crypt epithelia of the gastrointestinal tract.</a> J Neurosci. 16, 2352-2364 (1996).</li>
<li>Wood, M. J., Hyman, N. H., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Effects+of+Daikenchuto+%28DKT%29+on+Propulsive+Motility+in+the+Colon%5BTitle%5D)+AND+%22J+Surg+Res%22%5BJournal%5D)">The Effects of Daikenchuto (DKT) on Propulsive Motility in the Colon.</a> J Surg Res. , (2009).</li>
</ol>

このビデオの制作は、この記事で使用する楽器を生成する野猫研究開発、株式会社後援した。

消化管の神経を介した推進運動性は、最初のベイリスとスターリング（ベイリスとスターリング、1899）によって一世紀以上も前に記述されていた。この観察結果は、腸神経系（ENS）、自律神経系の異なる部門（ラングレー、1921）などの腸の神経の指定につながった。神経性腸蠕動は、指定されたポイントと反射を介した収縮上記、または経口、反口側の方向に刺激とリラクゼーションのレベルでのストレッチ及び/または粘膜の刺​​激を伴います。その結果、反口側の方向に口頭で内腔の内容を推進させる圧力勾配の世代です。種の多様の小腸では、とラットの大腸で、収縮の蠕動波は、腸のセグメントの内腔に流体の注入によって活性化することができます。モルモット遠位結腸では、天然または人工の糞は、大腸の口端に挿入することができるとコロンのセグメントに沿って、その進捗状況を簡単に監視することができます。このように、モルモット遠位結腸では腸で推進運動性を調査するためのシンプルかつ有用なアッセイを提供する。 蠕動は、神経活性化合物と受容体の数を含む複雑な神経反射である。その結果、EN​​Sの神経伝達に影響を与える化合物は、推進運動の速度に影響を与えます。腸粘膜の腸クロム親和性細胞から主に放出セロトニンは、、蠕動反射の開始に関与している。推進運動性を5 - HT 4受容体アゴニスト（。。フォックス-オレンスタインら 、1998;グライダーら 、1998）のintralumenal投与により増強されることを示したモルモット遠位結腸、グライダーや同僚を使用して、一方、5のアプリケーションの風呂- HT 3と5 - HT 4受容体拮抗薬は、推進力の割合（。。リンデンら、2003b。門脇ら 、1996）に減少。さらに、選択的セロトニン再取り込み阻害薬によるセロトニントランスポーターの阻害薬（SSRI）はまだ、低濃度で蠕動運動を増加させる5 - HT受容体（門脇ら 、1996の脱感作の可能性が高いため、より高い濃度で、蠕動運動が低下します。。。ウェイドら 、 1996年）。モルモット推進運動性に寄与する他のシグナル伝達分子が腸内のニューロン間のシグナル伝達の主要なメディエーターであるニコチン性受容体、体に作用するアセチルコリンが含まれています。より低い濃度が推進の速度（門脇ら 、1996）に影響しないしながらニコチン受容体拮抗薬ヘキサメトニウムとのシナプス伝達をブロックすると、高濃度でペレットの推進力を減少する。長い消化管運動に対する抑制効果を有することが知られているアヘン、およびオピオイド受容体アゴニストは、、（。。; Wood ら 、2009フォックス、オレンスタインら 、1998）モルモット推進運動のモデルでペレットの推進力を減少させる。 、オピオイド拮抗薬のナロキソンを投与した場合に興味深いことに、daikenchuto、嘔吐、腹痛、および無秩序な運動の治療に臨床的に使用される日本の伝統的な漢方薬は、ペレットの推進力の割合が減少し、単独で投与したとき、逆蠕動運動の結果（Wood ら。 2009年）。これらの知見は、大腸運動のパターンで、種々の化合物およびそれらの受容体の寄与を評価するためにモルモット推進運動モデルの有用性を示しています。 、およびこれらの変更は、炎症からの回復（クラウターを後の数週間持続することができる、（ロマックスら、2005。。リンデンら 、2003A）多くの研究は、炎症が大腸の神経細胞の電気的及びシナプス特性の変化につながることが実証されているら、2007;。ロマックスら、2007）。。推進運動で大腸炎誘発性neuroplastic変更の影響はGIMMシステムを使用してモルモット遠位結腸で調べることができます。このシステムは、単に糞ペレットが所定の距離を移動する時間を測定することにより、推進運動を評価する大腸運動を監視する従来の方法、利点がいくつかあります。 、まだGIMMシステムを使用して、より最近の調査がより明らかにして、大腸の炎症誘発性神経可塑性のこれまでの研究では、ペレット推進（。。リンデンら 、2005年リンデンら 、2003A）の速度の低下があることが示されている複雑な変更（ストロングら 、2010）。例えば、ペレット推進の速度は、炎症遠位結腸の潰瘍化した地域で減少され、まだ運動は、隣接する地域、それ以前の&quot;ストップウォッチ&quot;の方法によって認識されない現象に加速される。他の研究では、炎症の活動期の間に運動障害がCOX - 2の阻害に復元できることが示されている（リンデンら 、2004）、まだ超えて存続運動を変化さ炎症の解像度は、COX - 2を区別しない（クラウターら 、2007）である。さらに、これらのその後の研究では、GIMMシステムによって生成された時空間マップは、推進力の減少率に貢献する炎症後の動物で観察された大腸運動の段階的なパターンを明らかにした。 結論では、モルモット遠位結腸推進運動性アッセイはまた、結腸運動に試験化合物および病理学的条件の影響を測定するハイスループットな手段を表し、GIMMシステムは 、in vitro での結腸推進運動を評価するためにシンプルでわかりやすいアプローチを提供します。それは、ペレットの推進だけでなく、自発的な活動パターンを勉強する時空間マップの生成を連続的に測定することができます。従来の方法に比べて、それはまた、定量することができる、デジタルファイルとして再分析し、複数の方法がシステムに保存し、簡単にアクセスすることが、より複雑な現象をもたらすことができる。

<table><tbody><tr><td>Krebs&amp;rsquo; 液</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>イソフルラン</td><td>麻酔</td><td>Webster Veterinary</td><td></td><td></td></tr><tr><td>エポキシコーティング済み糞ペレット</td><td></td><td></td><td></td><td>乾燥させエポキシ（黒色マニキュア）でコーティングした天然のモルモットペレット</td></tr><tr><td>ピンセット</td><td></td><td>Fine Science Tools</td><td></td><td></td></tr><tr><td>マイクロサージカルシザー</td><td></td><td>Fine Science Tools</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ステンレス製ピン</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ビーカー</td><td></td><td></td><td></td><td>500 mL</td></tr><tr><td>ガスボンベ</td><td></td><td></td><td></td><td>95% O&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;/5% CO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td></tr><tr><td>タイマー</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>胃腸運動モニター</td><td></td><td>Catamount Research and Development</td><td></td><td>&lt;a href=&quot;http://www.catamountresearch.com/products/gimm.htm">http://www.catamountresearch.com/products/gimm.htm&lt;/a&gt;</td></tr></tbody></table>

消化管運動のモニター（gimm）

Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM)

消化管運動のモニタは、（GIMM、野猫研究開発、セントオールバンズ、VT）モルモット遠位大腸の孤立セグメントの推進運動を監視するin vitroの系です。完全なシステムは、コンピュータ、ビデオカメラ、照らされた臓器の風呂、ポンプを循環蠕動と温水槽、およびデータを記録して分析するためのカスタムGIMMソフトウェアで構成されています。結腸蠕動運動を監視する従来の方法と比較して、GIMMシステムは、運動の継続的、定量的に評価することができます。モルモット遠位結腸を暖め、酸素クレブス液に包まれ、そして経口最後に挿入された糞は約2mm /秒の速度でコロンのセグメントに沿って推進されています。セグメントに沿って糞の処理を進めるのムービーがキャプチャされ、そしてGIMMソフトは糞の塊の進行状況を追跡に使用することができます。推進運動の速度は、セグメント全体のためや、興味のある特定の地域のための得ることができます。ボーラスによって誘発される運動パターンの分析に加えて、時空間マップは自発運動のパターンを評価するためにキャプチャされたビデオセグメントから構築することができます。このシステムのアプリケーションでは、薬理学的推進運動に対する受容体アゴニストとアンタゴニストの効果の評価、だけでなく、炎症やストレスなどの病態生理学的状態、より結果がその変化の評価が含まれています。 GIMMシステムを使用してモルモット遠位結腸推進運動性アッセイは、学ぶために簡単で単純なもので、その推進運動を評価の信頼性と再現性のある方法を提供する。

消化管運動のモニター（GIMM）によるモルモット遠位結腸の大腸運動の評価は、定量的に消化管での推進運動を評価するためのアプローチを学ぶことは簡単でシンプルです。

消化管運動のモニター（GIMM）

胃腸運動モニター（GIMM; Catamount Research and Development; St. Albans, VT）は、推進性の運動をモニタリングするin vitroシステムであり……

胃腸運動モニターは、分離したモルモット遠位結腸の推進性運動をモニタリングするための、簡便で再現性の高い手法を提供します。本手順では、まず動物から結腸を摘出し、加温した酸素飽和Krebs溶液に浸します。その後、口側端から糞便ペレットを挿入し、結腸セグメントに沿った推進をビデオで記録します。腸管セグメントに沿って移動する糞便ペレットの記録をキャプチャし、ソフトウェアでその進行を追跡します。推進性運動能の速度分析に加えて、キャプチャしたビデオセグメントから時空間マップを作成し、自発的な運動パターンの評価を行うことができます。最終的に、このシステムを用いて、薬理学的化合物が推進性運動パターンに及ぼす影響を特定できるほか、病態生理学的条件に起因する変化を評価することが可能です。従来の結腸運動モニタリング法に対する胃腸管運動モニターの主な利点は、本システムによって糞便推進の連続的な定量評価が可能になることです。さらに、特定の実験における各試行のデジタルビデオがシステムに保存されるため、必要に応じて再解析を行うことができます。この手法は、受容体アゴニストまたはアンタゴニストがペレット推進に及ぼす影響を評価することによる、結腸運動に対する様々な神経伝達物質系の役割など、GI生理学分野における重要な疑問への回答に役立つほか、ストレスや炎症などの条件が推進性運動パターンに及ぼす影響を研究することも可能です。胃腸運動モニター用に遠位結腸のセグメントを準備するには、単離したモルモットの結腸を氷上に置きます。冷たいKrebs溶液を用いて口側端に小さな切開を加え、後に結腸をオルガンバスに設置した際に判別できるようにします。組織は、実験前の最大2時間まで、氷冷したKrebs溶液中に保持しておくことができます。ラットおよびマウスの腸管にこの手法を適用しようとする試みは限定的な成功に留まっていますが、モルモットの大腸では一貫した結果を得ることができます。実験準備が整ったら、大腸を器官浴に移動させます。次のステップは、一般的に個人にとって最大の難関となります。この手法に不慣れな場合は、器官浴の中で結腸セグメントを固定する際に、適切な強さの張力をかける必要があります。これは、標本の張力の程度が伸展反射を活性化させ、運動性に影響を及ぼす可能性があるためです。そのため、一連の実験におけるすべての結腸セグメントは、同一の研究者が同一の手法で固定する必要があります。口側と肛門側の端を確認しながら、遠位結腸の少なくとも5 cmのセグメントの両端を臓器浴にピンで固定します。この際、セグメントの中央部分が最大1 cmまで自由に動かせるよう、わずかに余裕を持たせてください。結腸を固定した後、オートトラッキングソフトウェアの妨げにならないよう、外壁に残っている組織片をきれいに取り除きます。胃腸運動モニターシステムは、下部から照明を備えた灌流チャンバー、チャンバー上部に配置されたデジタルビデオカメラ、コンピュータで構成されています。また、ペリスタティックポンプおよび恒温水槽循環ポンプが、流入・流出導管を臓器浴に接続しており、37 °Cに予熱し酸素飽和させたKreb液を10 mL/minの流速で臓器浴に連続灌流させます。以前に行った切開部位を目印として、結腸の口側を研究者側に向けて配置します。これにより、糞便ペレットの配置が容易になります。データ取得の前に、少なくとも30分間、準備した試料を平衡化させてください。通常、この間に正常な糞 pellet が排出されます。胃腸 motility モニターでデータ収集を行う準備として、まず光源を点灯させ、次にカスタムソフトウェアを起動し、アプリケーション内で新しい実験を設定します。まず、健康な動物の結腸セグメントを用い、薬剤を投与せずに、糞 pellet 推進速度の対照値を取得します。器官浴での組織の加温中に結腸セグメントの張力が変化する場合があるため、目的の弛緩度が維持されるようにセグメントを調整してください。中央部で1cmまで自由に動くようにし、必要に応じて標本から余分な組織を切り取り除きます。新しい実験内のトライアルをダブルクリックし、トグルスイッチをクリックしてカメラをオンにします。まず、エポキシ樹脂でコーティングした糞便ペレットを結腸セグメントの口側に挿入します。蠕動運動を開始させるため、コンピュータの録画ボタンをクリックして録画を開始します。ペレットが肛門方向に移動する様子をビデオカメラで記録し、デジタル録画データは後の解析のためにコンピュータに保存します。ペレットが結腸セグメントの末端に達したら、録画スイッチをクリックして録画を停止します。1つの標本につき3〜5回の試行を行い、各ランの間には5分間の回復時間を設けます。特定の条件や薬剤が結腸運動に及ぼす影響を決定するには、各実験条件について、各標本で3〜5回の試行を行います。さらに、少なくとも5匹の異なる動物から採取した少なくとも5つの異なる結腸を用いて、各実験を行ってください。糞便ペレットの推進速度は、ペレットが結腸セグメントのXセンチメートルを通過するのにかかる時間として算出します。結果は、Y軸に糞便ペレットが移動した距離（ミリメートル）、X軸に時間（秒）を示す時間-距離グラフとして表示されます。この対照群の結腸の例に示されているように、ペレットは約2ミリメートル/秒の速度で直線的に進行しました。得られたデータは、さらなる解析のためにテキストファイルとしてExcelにエクスポートできます。対照群とは異なり、特定の薬剤の投与や結腸の炎症により、運動停止や閉塞といった運動パターンの乱れが生じることがあります。個々のランから取得したデジタルビデオは、専用ソフトウェアを用いて時空間マップに変換でき、これにより自発的な運動活性パターンを評価したり、水平軸上の糞便ペレットの進行を視覚的に評価したりすることが可能です。各ビデオフレームにおける結腸の画像をシルエットに変換し、全長にわたる直径を算出してグレースケールに変換することで、結腸径の変化を時間経過とともにプロットします。その結果、コントロール群の結腸の時空間マップに示されているように、弛緩している領域のペレットは黒く、収縮している領域は白く表示されます。Y軸は、時間経過に伴うペレットの位置を表しています。x軸はコントロールと比較してペレットが結腸セグメント内を移動した距離を表しますが、これらの時空間マップは、特定の薬剤の投与や結腸内の炎症によって引き起こされた運動の停止および閉塞を示しています。この手法の開発により、単にセグメント全体の速度を決定するのではなく、結腸セグメントに沿った運動性を評価することが可能となり、同様の標本を用いて自発的な活動を評価することもできるようになりました。簡単なプロトコルを習得すれば、この手法を用いた測定は約2時間で完了し、この手順に従うことで1日以内に複数匹の動物による研究を実施することが可能です。電気生理学的記録などのその他のin vitroアプローチを、同一組織を用いて実施することが可能です。

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実験動物の胃腸管に沿った平滑筋の収縮をin...

測定するための小型のデュアルエレメントひずみゲージの作製と移植<em&gt;インビボ</em&gt;げっ歯類における消化管収縮。

最近利用可能なビデオ録画と時空間マッピング(STmap)技術により、腸の運動性の伝播パターンと混合パターンの両方を視覚化し、定量化することが可能になりました。このプロトコルの目的は、GastroIntestinal Motility...

運動の時空間マッピングで<em&gt;エクスビボ</em腸の&gt;準備

この記事では、成体マウスの結腸運動性の神経調節の変化を特定するためのビデオイメージング技術と高解像度の時空間マッピングについて説明します。このアプローチを用いて、単離された組織調製物を用いて胃腸(GI)機能に対する微妙な影響を検出することができ、消化管疾患の理解を深めることができます。...

マウスにおける胃腸の運動を分析するためにビデオ画像と時空間マップ

この革新的な装置は磁気慣性センサーを使用して制御されていない環境の歩行および活動の分析を可能にする。現在、欧州医療機関の結果測定としての資格プロセスでは、アプリケーションの1つは、神経筋疾患の臨床試験の臨床エンドポイントとして機能することです。...

歩行とアクティビティ分析のためのホームベースのモニター

小腸がさまざまなサイズの微粒子をどのように処理するかを研究するために、私たちは確立された in vivo...

管腔微粒子のマウス小腸メカノセンシングの研究

In vitro組織灌流システムを使用して、単離された腸管の機能活性をリアルタイムで検出する

本プロトコルは、若年RAC1/CED-10変異型...

初期パーキンソン病研究のためのツールとしての Caenorhabditis elegans RAC1/CED-10変異体の消化管運動評価

我々は、上皮成長因子受容体（EGFR）の過剰発現は、小説アガロースゲルベースの​​マイクロ流体デバイスを用いた神経幹細胞（NSC）の運動性を高めることを示している。この技術は、ヒト神経幹細胞などの細胞源が不足している他の哺乳動物細胞系、に容易に適応することができ、時間のターンアラウンドが重要です。...

アガロースゲルベースの​​マイクロ流体デバイスを用いた神経幹細胞運動の評価

気道繊毛運動と繊毛生成されたフローをマウス気管を使用して可視化し、定量化するための簡単​​で信頼性の高い技術が記載されている。この技術は様々な要因が薬理学的薬剤、遺伝的要因、環境曝露、及び/又は粘液負荷などの機械的要因を含む、繊毛運動性にどのように影響するかを決定するために変更することができる。...

齧歯気道上皮における繊毛の運動性の高分解能イメージングのためのex vivo法

学ぶ GIMMを用いたモルモット遠位結腸の推進運動評価法。ビデオ追跡と時空間マップで運動パターンを定量的に解析し、薬理学的影響や病態生理学的変化を詳細に評価できる。

消化管運動のモニター（GIMM）

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