방법 논문

장 부분 방해의 마우스 모델

DOI:

10.3791/57381

⸱

2018년 3월 5일

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Physiology and Cell Biology, University of Nevada, Reno School of Medicine, 2Department of Physiology, Wonkwang Digestive Disease Research Institute and Institute of Wonkwang Medical Science, School of Medicine, Wonkwang University

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

창 자 방해는 심한 복 부 통증, 메스꺼움, 구 토, 그리고 대변의 통과 방지 하면 내장의 부분적 또는 완전 한 막힘. 쥐에서 장 부분 obsructions를 만들기 위한이 절차는 병 적인 세포 성장 및 소장에서 죽음을 기본 메커니즘을 공부에서 신뢰할 수 있는.

초록

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장 장애물, 방해 하거나 차단 연동 운동, 복 부 유착 및 tumorous 종양을 포함 하 여 가장 위장 (GI) 질환에 의해 발생할 수 있습니다. 그러나, 개장 하는 메커니즘 휴대에, 참여 하 고, 창 자 방해는 제대로 이해. 창 자 방해의 여러 동물 모델 개발 되었습니다, 하지만 마우스 모델은 가장 비용/시간 효과적인. 마우스 모델 장 부분 방해 (PO)를 올바르게 수행 하지 경우 높은 사망률의 수술 주입을 사용 합니다. 또한, 쥐가 수술을 받고 적절 한 봉쇄는 사용 되지 않습니다 또는 제대로 배치 하는 경우 비 대를 개발 하기 위해 실패. 여기, 우리는 매우 낮은 사망률과 안정적이 고 재현 장 장애물 포 수술에 대 한 상세한 프로토콜을 설명 합니다. 이 프로토콜을 부분적으로 차단 하는 작은 창 자에서 소화 운동 회장을 둘러싸는 수술 배치 실리콘 반지를 이용 한다. 부분 막힘 소장 소화 운동의 중단으로 인해 열려진 될 게. 내장의 팽창 반지 점차적으로 죽음을 일으키는 원인이 될 때까지 2 주 동안 개발의 구두에 부드러운 근육 비 대를 유도 합니다. 수술 포 마우스 모델 hypertrophic 장 조직 평활 근 세포 (SMC), 중간 셀의 Cajal (ICC), PDGFRα+를 포함 하 여 장 셀의 병 적인 변화를 공부 하는 데 유용의 비보에 모델 제공 및 신경 장 방해의 발달 동안에 세포입니다.

서론

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창 자 방해는 소형 또는 대형 내장 내장1통과 음식을 소화, 유체 및 가스 방지에서 부분적 또는 완전 한 막힘. 방해, 때문 방해 좁히는 루멘2장 벽 두껍게 될을 유도 합니다. 장 방해의 결과로 복 부 접착 조직 형성을 일으키는 원인이 되는 복 부 또는 골반 수술 또는 염증 성 장 질환 (크 론 병), 계실 염, 탈 장, volvulus, 준한, GI 무질서에서 발생할 수 있습니다. intussusception, 변 비, 지저분한 impaction, 의사 방해, 암 및 종양3,,45. 이러한 경우 장 장애물은 종종 내장6tunica muscularis의 비 대도 이어질.

루멘의 포 장 팽창, 유도 및 기능 연동7,,89,10, 계속 필요에 응답에서 방해 주위 부드러운 근육 층 두께 증가 11,,1213. 장 포의 동물 모델 부드러운 근육 비 대에 쥐7, 쥐10, 기니 돼지11, 개12, 고양이13 일관 되 게 내에서 유사한 비 대를 개발 하는 연구 개발 된는 장 근육 레이어입니다.

장 포의 마우스 모델 생성 및 창 자 방해에서 vivo에서공부를 가장 비용 효율적인 방법입니다. 작은 창 자 방해는 회장을 둘러싼 배치 수술 실리콘 링을 사용 하 여 마우스에 수행 됩니다. 포 쥐 포 수술8,15후 근육 레이어 두께 (비 대)에서 초기 셀 (증식)의 수 증가 및 증가 보였다. SMC는 기본 플라스틱 셀 hypertrophic 조건14응답에서 평활 근 층 내에서 성장 하지만 ICC 등 다른 세포와 PDGFRα+ 셀 SMC와 밀접 하 게 관련 된, 또한 다시 채워집니다. 우리가 이전에 보고 된 포 쥐 작은 창에 비 개발 어떤 SMC에서 높은 증식7,,1516PDGFRα+ 셀으로 dedifferentiated는. 반대로, ICC 전락 되며 장 obsruction7의 개발 기간 동안 hypertrophied 부드러운 근육 층 내에서 잃었다. 포 모델의 또 다른 주요 장점은 장 신 경계와 전파 neurogenic 모터 패턴에 변화를 유도 하는 능력 이다. 주요 전파 마우스 작은 창 자에서 neurogenic 모터 패턴은 마이그레이션 모터 복잡 한 (MMC), neurogenic 이며 ICC 또는 전기 느린 파도17필요 하지 않습니다. 포 모델 부분 방해에 의해 Mmc와 장 신경 개조 어떻게에 명확한 통찰력을 제공할 수 있습니다.

여기, 우리는 실리콘 링을 사용 하 여 장 포 수술 murine 프로토콜을 제안 합니다. 쥐 포 수술을 안정적으로 수신 소장의 tunica muscularis 비 대 생산. Hypertrophic 근육 내 SMC, ICC, PDGFRα+, 그리고 신경 세포는 극적으로 리 모델링.

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프로토콜

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다음 프로토콜 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC) 네바다 대학 리노 (UNR) 동물 자원에 의해 승인 되었습니다 고 연구 동물의 사용에 관한 모든 기관 윤리 지침을 준수.

1입니다. 동물입니다.

  1. 성숙 (4-6 주 이전) C57BL/6 쥐 20-30 g. 집 UNR 동물 자원에서 중앙된 동물 시설에 실험실 쥐의 식민지 사이 무게를 얻을.

2. 부분 방해 수술

참고: 수술 수술에 전념 한 방에 수행 됩니다. 모든 수술 기구는 수술 전에 압력가 마로 소독. 수술 실에서 모든 직원에 의해 불 임 수술 가운과 장갑을 항상 착용 되어야 한다.

  1. 수술 마우스에 대 한 준비
    1. 산소의 공급을 보장 하기 위해 마 취 전달 시스템을 확인 하 고 isoflurane 절차에 대 한 적절 한입니다. 공급 산소를 켭니다. 가스 유량 계 및 유도 챔버에서 동물 500-1000 mL/분 장소에 그것을 조정 켜고 상단 인감.
    2. 5%, isoflurane 기화 기를 켜고 휴식 될 때까지 동물을 모니터링. 코 콘 마 취 전달 시스템을 전환.
    3. 산소, 어떤 잔류 가스의 유도 챔버를 플러시 다음 해제 유도 챔버 라인 코 콘 라인을 유지 하면서 오픈.
    4. 상공에서 동물을 제거 하 고 신중 하 게 동물의 눈에 안과 연 고를 배치.
    5. 가스 흐름을 계속 하는 때 데워 따뜻한 패드에 원뿔을 놓습니다.
    6. 100-200 mL/min, 2-3 %isoflurane 산소 흐름을 변경 합니다. 동물 이동 하기 시작, gentlyrestrain까지에 코 콘 동물 완전히 취 다시.
    7. 호흡 및 절차 동안 자극에 응답을 모니터링 하 고 필요에 따라 isoflurane (2-5%)의 비율을 조정. 동물 anesthetization 수준의 수술을 수행 하기 전에 발가락 핀치 반사의 부족에 의해 모니터링 됩니다.
    8. Intraperitoneally 절 개 사이트에서 통증 의학 (buprenorphine, 몸 무게의 1 µ g/g)을 주사.
    9. 깨끗 한 면봉을 사용 하 여 복 부에 머리 제거 로션을 적용 합니다. 로션 앉아 보자 마우스, 3-5 분 후 거 즈 및 면 면봉을 사용 하 여 제거. 모든 머리는 마우스의 복에서 제거 되었습니다 때까지이 단계를 반복 합니다.
    10. 70% 에탄올 거 즈 및 면 면봉을 사용 하 여 피부를 청소. 복 부를 청소 하려면 swabsticks 또는 povidone-요오드 솔루션을 적용 합니다.
  2. 부분 장애 수술
    1. 2.5 x 2.5 cm 수술 영역에 대 한 중간에 여 25 x 50 cm 메 마른 종이 사용 하 여 외과 사이트 드러 워 진. 피부와의 경계에 메 마른 스트립을 배치 하 여 동물에 드 레이프를 보안 합니다.
    2. ~3.0 cm 복 부 절 개를 15 블레이드 메스, 피부만 베 고이 이번에 musculoperitoneal 레이어로 절단 방지를 사용 하 여 경도 확인 합니다.
    3. Using 집게와가 위 수술, 신중 하 게 별도 피부 musculoperitoneal 계층에서 발생 musculoperitoneal 레이어에 어떤 절 개 하지 않고. 레이어 충분히 분리 된 (약 1 c m x 4cm), 후 식별는 교육 musculoperitoneal 레이어는 교육 따라 컷된 ~ 2 cm에 알바 알바 노출 마이크로 집게와가 위를 사용 하 여 복 강.
    4. 신중 하 게 찾아서 맹을 식별 합니다. 천천히 그리고 부드럽게 마이크로-집게, 근 결 및 살 균 드 레이프에 밖에 서 맹와 회장와 복 강에서 맹을 제거 합니다. 즉시 0.9% 멸 균 식 염 수 젖은 거 즈로 장 조직 축 축 하 게 하 고 항상 습 하는 동안 그들은 복 부 구멍의 이상으로 노출된 조직 유지.
    5. 찾아서 회장 및 인접 콜론 사이 mesentery를 식별 합니다. 절 개 (~ 1 cm)는 mesentery에서, 그리고 바로 아래, 회장, 병렬 확인 하 고 모든 맥 관 구조를 절단 하지 않도록.
    6. 압력가 실리콘 링 (길이, 4 m m 외부 직경, 3.5 m m 내부 직경 6 m m)를 가져가 라. 경도 잘라 튜브를 열고 마이크로 집게와 반지를 엽니다.
    7. Mesentery 조직에는 절 개를 통해 열린된 링의 한쪽 끝을 삽입 합니다. 반지에 의해 포위 하는 회장으로 접촉, 다른 한쪽 끝을 가져와서 완성 된 고리 모양 반지를 반환 합니다.
    8. 실리콘 링 완전히는 회장 주변을 확인 하 고 봉합으로 반지를 닫습니다 신중 하 게 내장 복 강에 다시 배치.
  3. 수술 폐쇄
    1. 간단한 수행 하는 교육을 따라 musculoperitoneal 레이어에 연속 봉합 알바는 musculoperitoneal을 흡수 되기 쉬운 봉합 된 상처. 봉합 후 깨끗 한 거 즈 배어 0.9% 멸 균 식 염 수와 어떤 출혈.
    2. 완전히 가까운 별도 나일론 봉합, 상처, 피부에 간단한 연속 봉합을 수행 합니다.
    3. 두 봉합 완료 된 후 새로운 swabstick 또는 povidone-요오드 상처 청소.
    4. Intraperitoneally 주사 항생제 (gentamicin, 20-30 g 몸 무게에 따라 마우스 당 150 μ).
    5. 절차의 완료 후 isoflurane 기화 끄고 식을 얻고 시작 때까지 유일한 흐르는 산소 호흡을 동물 허용.
    6. 일단 동물 깨어, 완전히 복구 될 때까지 열 지원으로 별도 복구 영역으로 동물을 놓습니다.

3. 작업 후 관찰입니다.

  1. 수술의 완료 후 이동 동물 복구 방에 인큐베이터 온도 습도 통제 된다. 동물 들이 인큐베이터에서 동안 두 번째 시간에 대 한 첫 번째 시간 30 분에 다음에 대 한 동물 postoperatively 매 15 분을 모니터링 합니다.
  2. 소정의 관찰 완료 되 자 마자 그들의 자신의 개인 감 금 소 동물 이동 및 통증18, 그리고 합병증 (의 어떤 표시 없이 수술 상처가 제대로 치유 되도록 임상 표시에 대 한 매일 그들을 모니터합니다 dehiscence) 현재.

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결과

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부분 방해 (PO) 수술 ileocecal 괄약근 가까운 회장 주위 실리콘 링을 삽입 하 여 1 개월 된 생쥐에서 유도 했다. 이 반지는 회장에 부분적인 방해를 만들었습니다. 가짜 작업 (그래서) 나 이/성별에 반지 없이 수행 했다 쥐와이 쥐가 어떤 증상 포 쥐에서 찾아낸 그들과 유사한를 표시 하지 않았습니다. 마우스는 신속 하 게 몇 시간 포 수술에서 회복. 그들은 명백한 행동 변화 또는 약점 첫 주 내에서 보여주지만, 후 첫 번째 주, 그들은 점차적으로 포의 흔적을 표시 하기 시작 했다: 부풀어 복 부와 더 적은 더 작은 배설물 펠 릿의 생산. 포 쥐 8과 13 일 포스트 포 수술 등 제어 마우스 함께 희생 되었다. 소장 부분적으로 가득 고 8 일 포스트 포 수술에서 불어와 완전히 가득 이었고 그래서 (그림 1A) 마우스를 제어에 비해 13 일 포스트가 수술에 불어. 8과 13 일 포스트 포 수술 쥐의 결에 찌 끼...

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토론

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우리는 지속적으로 그리고 reproducibly 장 포 수술을 받는 쥐 장 평활 근 비 대를 인간의 창 자 방해를 모방 개발 시연. 장 방해 수술 마우스7, 쥐10, 기니 돼지11, 개 고양이12 와13를 포함 하 여 다른 동물에 대 한 개발 되었습니다. 마우스 모델 장 방해의 시간, 비용, 크기, 및 다른 더 큰 동물 모델에 비해 phenotypic 장점이 있다. 쥐 또는 쥐에 비의 개발 10-14 일10, 기니 돼지, 개 및 고양이11,,1213에 2-4 주에 비해 걸립니다. 구매 하 고 마우스는 또한 다른...

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공개 사항

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저자는 공개 없다.

감사의 글

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저자 벤자민 J Weigler, D.V.M., 박사에 게 감사 하 고 월트 맨 더 빌, 그들의 우수한 동물 서비스에 대 한 D.V.M. (동물 자원 및 캠퍼스 참석 수 의사, 네바다 대학 리노)에 그들의 변호사 뿐만 아니라 쥐 제공 수술 절차입니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
외과 용 드레이프의료 및 수의학 용품SMS4040 " X100 야드
언더 패드, econ, 프로 플러스의료 및 수의학 용품MSC28122417x24 "
아이리스 가위Braintree scientific, IncSC-i-130
아이리스 가위VantageV95-304
Dumont 전자 및 보석 핀셋Dumont98-180-3
꼰 흡수성 봉합사Covidien polysorbSL-5687G5-0, polyglactin
나일론 비흡수성 모노 필라멘트AD 수술S-N618R136-0, 나일론
외과 용 칼날DynarexNo.15
바늘 홀더Jacobson 미세 혈관36-1342TC8.5 인치
메스 손잡이Flinn scientificAB1049
미세 수술 용 가위WPI503305
바셀린 안과 연고Puralube VET3.5g
Fluriso (이소 플루란VetoneV1 502017250 ml
스테리 스트립 강화 피부 클로저3MR1547
수술용 장갑MedlineMSG2270
귀 루프 얼굴 마스크안전 지대RS700
Avant 거즈 부직포 스폰지CaringPRM25444
Surgical cupAdmiral  craft OYC-2725-A422.5 oz
SwabstickChloraPrep2601032% w/v 클로르헥시딘  글루코네이트(CHG) 및 70% v/v 이소프로필 알코올(IPA)
면 팁 어플리케이터Puritan806-WC
부프레노르핀동물원 제약BZ80693171mg/ml
겐타마이신 황산염VetoneG-6336-04100mg/ml
속효성 젤 크림 제거제Veet8111002
주사기AHSAH01T25161ml(바늘 포함)
실리콘 링VWR60985-720길이 6mm, 외경 4mm, 내경 3.5 mm
C57BL/6 마우스잭슨 연구소4-6 주

참고문헌

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
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