소장이 다양한 크기의 미립자를 처리하는 방법을 연구하기 위해 우리는 소장 통과를 결정하기 위해 확립된 생체 내 방법을 수정했습니다.
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이 논문에서
요약
초록
위장(GI) 운동성은 정상적인 소화 및 흡수에 매우 중요합니다. 영양분을 흡수하는 소장에서 운동성은 소화와 흡수를 최적화합니다. 이러한 이유로, 소장의 운동성 패턴 중 일부는 내강 내용물의 혼합을위한 분할과 추진을위한 연동 운동을 포함한다. 루미 날 내용물의 물리적 특성은 소장 운동성의 패턴을 조절합니다. 내강 내용물과 기본 장 운동성을 전달하여 GI 기계 감각 회로의 기계적 자극은 복잡한 GI 모터 패턴을 시작하고 조절합니다. 그러나이 과정을 주도하는 기계 감각 메커니즘은 제대로 이해되지 않고 있습니다. 이것은 주로 소장이 다른 물리적 특성의 물질을 처리하는 방법을 해부하는 도구가 부족하기 때문입니다. 소장이 다양한 크기의 미립자를 처리하는 방법을 연구하기 위해 우리는 소장 통과를 결정하기 위해 확립된 생체 내 방법을 수정했습니다. 우리는 형광 액체 또는 작은 형광 구슬로 살아있는 쥐를 위축합니다. 30분 후, 우리는 장을 해부하여 위장관 전체에 걸친 형광 내용물의 분포를 이미지화합니다. 기하학적 중심의 고해상도 측정 외에도 가변 크기 비닝 및 스펙트럼 분석을 사용하여 다양한 물질이 소장 이동에 어떤 영향을 미치는지 결정합니다. 우리는 최근에 발견 된 "장 접촉"메커니즘이이 접근법을 사용하여 소장 운동성에 어떻게 영향을 미치는지 탐구했습니다.
서론
인간 위장관(GI)은 수 피트 길이의 장기 시스템으로, 다양한 치수와물리적 특성의 튜브로 대략 근사합니다1. 내용물이 길이를 따라 이동함에 따라 위장관의 주요 기능은 생명에 중요한 물질을 흡수하는 것입니다. 소장은 특히 영양소 흡수를 담당합니다. 소장의 통과는 소화 및 흡수 기능에 맞게 엄격하게 조절되어 다양한 운동성 패턴을 생성합니다. Bayliss와 Starling은 1899 년에 "장의 법칙"2을 기술하여 오늘날 연동 반사로 알려진 장의 수축 추진 프로그램을 보여줍니다. 식품 덩어리에 가까운 세그먼트는 그것을 앞으로 추진하기 위해 수축하고 원위 세그먼트는 그것을 받기 위해 이완됩니다. 이론적으로이 패턴만으로도 물질을 낙태 적으로 운반하기에 충분할 수 있지만 한 세기가 넘는 연구를 통해 위장관의 수축 활동에 대한보다 복잡한 그림이 그려졌습니다. 인간에서 세 가지 소장 운동 기간이 인식됩니다 : 이동 운동 복합체 (MMC), 금식 기간 및 식후 기간3. 동일한 패턴이 마우스 4,5에서보고되었습니다. MMC는 대부분의 포유동물에 걸쳐 보존된 순환 운동 패턴이다(....
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프로토콜
여기에 설명 된 모든 방법은 Mayo Clinic의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)의 승인을 받았습니다.
1. 설정
- 8-10 주 된 마우스를 4 시간 동안 빠르게 만듭니다. 생쥐에게 물을 제공하십시오.
참고: 여기에 제시된 모든 실험에 야생형 수컷 C57BL/6J 마우스를 사용하지만 모든 균주, 성별 및 유전자형의 마우스에서 수행할 수 있습니다. - 4°C 냉장고의 50mL 원뿔형 튜브에 증류수 15mL를 식힙니다.
- 자석 교반 막대가 있는 핫 플레이트를 사용하여 비커에서 증류수 15mL를 추가로 약 80-90°C로 가열합니다.
- 총 30mL(0.15g)에 대해 0.5% 메틸셀룰로오스를 측정합니다.
- 메틸 셀룰로오스가 뭉치지 않도록 뜨거운 물 15mL에 부드럽게 첨가하십시오. 이 과정에서 메틸 셀룰로오스 용액이 흐려집니다.
- 용해되면 핫 플레이트에서 비커를 제거하고 뜨거운 비커에 냉각수 15mL를 추가합니다.
- 용액이 투명해질 때까지 약 15-20분 동안 4°C 냉장고에 넣습니다.
- 투명해지면 0.5% 메틸셀룰로오스 용액 5mL당 로다민 이소티오시아네이트(RITC)-덱....
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결과
3단계부터 대표적인 결과를 보여줍니다. 그림 1 은 형광 측정이 겹쳐진 온전한 이식된 장을 보여줍니다. 위 (보라색)는 소장 (주황색)과 같은 축을 따라 놓여 있지만 대장 (주황색)과 겹치지 않도록 맹장 (파란색)을 옆으로 움직이는 것을 선호합니다. 왼쪽 패널에서 알 수 있듯이 장기 크기로 인해 항상 가능한 것은 아닙니다. 우리는 연속 세그먼트의 적용 범위를 최대화하기 위해 소장을 ~200mm로 절단했지만 장간막이 장을 펼치는 능력을 제한하고 형광 알갱이나 맹장과 같은 구조를 절단하지 않는 것을 선호하기 때문에 이것이 항상 가능한 것은 아닙니다. 그림 1 의 왼쪽 패널에 있는 빨간색 강도와 중간 및 오른쪽 패널의 녹색 강도가 서로 다른 크기의 그룹으로 정렬되어 그림 3을 생성합니다. 분석을 위해 주황색 ROI(소장) 내의 강도만 추출됩니다. 소장의 전체 길이 (각 패널의.......
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토론
위장관은, 혈관과 같은 다른 관형 기관들처럼, 항상성26,27,28을 유지하기 위해 기계적 센서 및 이펙터를 필요로 한다. 그러나 위장관은 그것을 가로 지르는 물질의 물리적 특성이 식사 전반에 걸쳐 일정하지 않다는 점에서 독특합니다. 다양한 물리적 특성 (고체, 액체 및 기체)의 강내 내용물은 장을 통과하여 GI 기계 수용체에 서로 다른 기계적 입력을 생성합니다. 실제로, 결장의 다른 기계적 자극은 별개의 경로29에 의해 감지되고 전달됩니다.
이 프로토콜은 일상적인 마우스 작업을 수행하는 모든 사람이 기술적으로 액세스할 수 있지만 몇 가지 중요한 단계는 세심한 주의가 필요합니다. 우리는 공복 마우스가 형광 신호를 희석시키는 이전 식사의 기여를 제거하기 때문에 연구를 시작하.......
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감사의 글
행정 지원을 해주신 린지 버스비 여사와 미디어 지원을 해주신 조엘 피노 여사님께 감사드립니다. NIH 보조금은 DK123549, AT010875, DK052766, DK128913 및 위장병 학 세포 신호 전달을위한 메이요 클리닉 센터 (DK084567)에서이 작업을 지원했습니다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| C57BL/6J 마우스 | Jackson Laboratory | 664 | 다른 마우스는 이 프로토콜과 함께 사용할 수 있습니다 |
| 해부 도구 | n/a | 없음 | |
| Excel 소프트웨어 | Microsoft | n/a | 스프레드시트 분석에 사용 |
| 광 녹색 폴리에틸렌 마이크로스피어 1.00g/cc 75-90um - 10g | Cospheric | UVPMS-BG-1.00 75-90um - 10g | "작은 구슬" in the 원고 |
| 형광 녹색 폴리에틸렌 마이크로스피어 1.00g/cc 180-212um - 10g | Cospheric | UVPMS-BG-1.00 180-212um - 10g | "larger beads" in the manuscript |
| Gavage needles | Instech | FTP-18-50-50 | |
| ImageJ software | n/a | /a | 형광 프로파일을 추출하는 데 사용 |
| 층 눈금자 종이(사내 준비) | n/a | 해당 없음 | |
| 메틸 셀룰로오스 (점도 : 400 cP) | Sigma | M0262 | |
| Photoshop 소프트웨어 | Adobe | n / a | 이미지 처리에 사용 |
| Rhodamine B isothiocyanate-Dextran | Sigma | r8881-100mg | 원고의 "액체"상태 |
| Xenogen IVIS 200 | Perkin Elmer | 124262 | In vivo imaging system |
참고문헌
- 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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재인쇄 및 허가
