Method Article

Systematische scoringsanalyse voor darmontsteking in een muriene dextran natriumsulfaat-geïnduceerde colitismodel

DOI:

10.3791/62135

⸱

February 14th, 2021

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Pathology, University of Michigan, 2Department of Surgery, Klinikum Rechts der Isar, Technische Universität München, 3Wallenberg Centre for Molecular Medicine, Linköping University, 4Department of Biomedical and Clinical Sciences (BKV), Linköping University

In This Article

Summary

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

Systematische scoring van darmontsteking met behulp van een gratis computerondersteund systeem is een krachtig hulpmiddel om histopathologische veranderingen in colitismodellen kwantitatief te vergelijken, gekenmerkt door de aanwezigheid van zweren en ontstekingsveranderingen. Histologische colitis score evaluatie versterkt klinische observaties en vergemakkelijkt de interpretatie van gegevens.

Abstract

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

Murine colitis modellen zijn hulpmiddelen die uitgebreid worden gebruikt in studies gericht op het begrijpen van de pathobiologie van inflammatoire darmaandoeningen. Er moeten echter nog robuuste normen worden vastgesteld voor objectieve en reproduceerbare kwantificering van de ernst van de ziekte. De meeste colitis-analysemethoden zijn gebaseerd op beperkte histologische scoring van kleine darmsegmenten, wat leidt tot gedeeltelijke of bevooroordeelde analyses. Hier combineren we beeldverwerving met hoge resolutie en longitudinale analyse van de hele dikke darm om darmletsel en ulceratie te kwantificeren in het door dextrannatriumsulfaat (DSS) geïnduceerde model van muriene colitis. Dit protocol maakt het mogelijk om objectieve en reproduceerbare resultaten te genereren zonder uitgebreide gebruikerstraining. Hier bieden we uitgebreide details over monstervoorbereiding en beeldanalyse aan de hand van voorbeelden van gegevens van DSS-geïnduceerde colitis. Deze methode kan gemakkelijk worden aangepast aan andere modellen muriene colitis die significante ontsteking hebben geassocieerd met mucosale letsel. We tonen aan dat de fractie ontstoken/gewond en geërodeerd/gezwollen slijmvlies ten opzichte van de volledige lengte van de dikke darm nauw parallel loopt met klinische bevindingen zoals gewichtsverlies te midden van DSS-geïnduceerde ziekteprogressie. Dit histologische protocol biedt een betrouwbare tijd en kosteneffectieve hulp om analyses van ziekteactiviteit op een onbevooroordete manier te standaardiseren in DSS-colitis-experimenten.

Introduction

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

De gastro-intestinale epitheelbarrière speelt een cruciale rol bij het scheiden van luminale antigenen en pathogenen van onderliggende weefselcompartimenten1. Epitheliaal letsel en mucosale wonden gezien in pathologische aandoeningen zoals inflammatoire darmziekte (IBD), ischemie of chirurgisch letsel worden geassocieerd met klinische symptomen zoals diarree, gewichtsverlies, bloed in de ontlasting en buikpijn. Als reactie op letsel migreren en verspreiden epitheelcellen zich om mucosale barrièredefecten opnieuw te epithelialiseren en te herstellen. Oplossing van ontsteking en restitutie van mucosale integriteit zijn cruciaal voor het herstelle....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

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

Alle beschreven dierproeven werden goedgekeurd door het Committee on the Use and Care of Animals van de Universiteit van Michigan.

1. Weefseloogst

  1. Euthanaseer muizen op humane wijze met behulp van isofluraan anesthesie gevolgd door cervicale dislocatie, in overeenstemming met goedgekeurde protocollen. Voor alle dierproeven is goedkeuring verkregen door een gecertificeerde beoordelingscommissie in overeenstemming met de nationale en institutionele richtlijnen voor de behandeling van dieren.
  2. Plaats de muis op een ontleedkussen in een liggende positie. Immobiliseer de uiteinden van de muis met naalden van 20 G x 1 1/2 inch ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

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

Om de betrouwbaarheid van deze Histologische Colitis Score Analyse te illustreren in de context van mucosale schade na DSS uitdaging en daaropvolgend herstel van colitis, hebben we 2,5% DSS toegediend in het drinkwater van acht 10 weken oude mannelijke C57BL6 wilde type muizen gedurende 5 dagen gevolgd door een herstelperiode met regelmatig water gedurende 5 dagen. Er was geen verandering in lichaamsgewicht tijdens de acute toediening van DSS, van dag 0 tot 5 (figuur .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

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

Ons Histologisch Colitis Score systeem is een betrouwbaar hulpmiddel om weefselontsteking en schade in de darm te kwantificeren. Deze benadering biedt een beter begrip van de histopathologische toestand van het hele orgaan zonder de bias van het selecteren van kleine gebieden of onvolledige secties. Een van de kritieke stappen om dit protocol met succes uit te voeren, is een goede voorbereiding van Zwitserse rollen die analyse van ten minste 90% van de lengte van de dikke darm mogelijk maken; parallelle oriëntatie tijden.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

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

De auteurs hebben niets bekend te maken.

Acknowledgements

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

De auteurs willen steun van NIH-financiering DK055679, DK089763, DK079392, DK061739, DK072564 en de University of Michigan Pathology Slide Scanning Services erkennen.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Aperio AT2 – High Volume, Digital Whole Slide ScanningLeica BiosystemsAperio AT2
Absorbent Underpads with waterproof moisture barrierVWR International56616-032
American Line 66-0089 Single Edge Blade, 100 per pkgGT MidwestTL5837
BD Luer-Lok Disposable Syringes without NeedlesFisher scientific14-823-2A
Bonn Strabismus Scissors - ToughCutFine Science tools11103-09
Bonn Strabismus Scissors - ToughCutFine Science tools14084-09
Dumont #5 ForcepsFine Science tools11251-20
Formalin solution, neutral buffered, 10%SigmaHT501640-19L
HistoPrep 70% EaFisherbran70% denatured ethyl alcohol
ImageScopeAperioVersion 12.3.3.5039http://www.leicabiosystems.com/pathology-imaging/aperio-epathology/integrate/imagescope/
LeakBuster Specimen Containers: SterileStarplex ScientificB120210
Phosphate-Buffere Saline, without calcium & magnesiumCorning21-040-CV
Plastic Feeding tubes, 20 GA x 30 mmInstechFTP2030
PrecisionGlide Needle, Size: 20 G x 1 1/2 inBD (Becton, Dickinson and Company)305176
PrecisionGlide Needle, Size: 27 G x 1/2 inBD (Becton, Dickinson and Company)305109
Syringe, 10 mlBD (Becton, Dickinson and Company)302995
Unisette Tissue CassettesSimportM505-2

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kagnoff, M. F. The intestinal epithelium is an integral component of a communications network. Journal of Clinical Investigation. 124 (7), 2841-2843 (2014).
  2. Laukoetter, M. G., Nava, P., Nusrat, A. Role of the intestinal barrier in inflam....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Murine Colitis ModelDextran Sodium SulfateIntestinal InflammationHistological ScoringSwiss Roll TechniqueColon Tissue PreparationMucosal InjuryImage AnalysisDisease Severity QuantificationEpithelial Ulceration

Related Articles