Om te bestuderen hoe de dunne darm omgaat met deeltjes van verschillende groottes, hebben we een gevestigde in vivo methode aangepast om de doorvoer van de dunne darm te bepalen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Het bestuderen van Murine Small Bowel Mechanosensing van luminale deeltjes
* These authors contributed equally
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Gastro-intestinale (GI) motiliteit is van cruciaal belang voor een normale spijsvertering en absorptie. In de dunne darm, die voedingsstoffen absorbeert, optimaliseert beweeglijkheid de spijsvertering en absorptie. Om deze reden omvatten sommige van de beweeglijkheidspatronen in de dunne darm segmentatie voor het mengen van luminale inhoud en peristaltiek voor hun voortstuwing. Fysische eigenschappen van luminale inhoud moduleren de patronen van dunne darmmotiliteit. De mechanische stimulatie van GI-mechanosensorische circuits door luminale inhoud en onderliggende darmmotiliteit initiëren en moduleren complexe GI-motorpatronen. Toch blijven de mechanosensorische mechanismen die dit proces aansturen slecht begrepen. Dit is voornamelijk te wijten aan een gebrek aan hulpmiddelen om te ontleden hoe de dunne darm omgaat met materialen met verschillende fysieke eigenschappen. Om te bestuderen hoe de dunne darm omgaat met deeltjes van verschillende groottes, hebben we een gevestigde in vivo methode aangepast om de doorvoer van de dunne darm te bepalen. We vangen levende muizen met fluorescerende vloeistof of kleine fluorescerende kralen. Na 30 minuten ontleden we de darmen om de verdeling van fluorescerende inhoud over het hele maagdarmkanaal in beeld te brengen. Naast metingen met hoge resolutie van het geometrische centrum, gebruiken we binning van variabele grootte en spectrale analyse om te bepalen hoe verschillende materialen de doorvoer van de dunne darm beïnvloeden. We hebben onderzocht hoe een recent ontdekt "darmaanraking" -mechanisme de beweeglijkheid van de dunne darm beïnvloedt met behulp van deze aanpak.
Inleiding
Het menselijke maagdarmkanaal (GI) is een orgaansysteem van meerdere meters lang, ruwweg benaderd als een buis van verschillende afmetingen en fysieke eigenschappen1. Naarmate de inhoud door de lengte beweegt, is de primaire functie van het maagdarmkanaal het absorberen van stoffen die van cruciaal belang zijn voor het leven. De dunne darm is specifiek verantwoordelijk voor de opname van voedingsstoffen. De transit van de dunne darm is strak gereguleerd om overeen te komen met de spijsvertering en absorptiefuncties, wat resulteert in verschillende beweeglijkheidspatronen. Bayliss en Starling beschreven de "wet van de darm"2
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Alle hier beschreven methoden zijn goedgekeurd door de Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) van Mayo Clinic.
1. Instellen
- Snelle 8- tot 10 weken oude muizen gedurende 4 uur. Geef muizen toegang tot water.
OPMERKING: We gebruiken wild-type mannelijke C57BL / 6J-muizen voor alle experimenten die hier worden gepresenteerd, maar ze kunnen worden uitgevoerd op muizen van elke stam, geslacht en genotype. - Koel 15 ml gedestilleerd water in een conische buis van 50 ml in een koelkast van 4 °C.
- Verwarm nog eens 15 ml gedestilleerd water in een bekerglas met behulp van een hete plaat met....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
We tonen representatieve resultaten vanaf stap 3. Figuur 1 toont de intacte geëxplanteerde darmen, met fluorescerende metingen eroverheen. De maag (paars) wordt langs dezelfde as gelegd als de dunne darm (oranje), maar we geven er de voorkeur aan om de blindedarm (blauw) naar de zijkant te verplaatsen om overlapping met de dikke darm (oranje) te voorkomen. Zoals blijkt uit het linkerpaneel, is dit niet altijd mogelijk vanwege de grootte van het orgaan. We snijden de dunne darm op ~ 200 mm om.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Het maagdarmkanaal vereist, net als andere buisvormige organen, zoals bloedvaten, mechanische sensoren en effectoren om de homeostase 26,27,28 te behouden. Het maagdarmkanaal is echter uniek omdat de fysieke eigenschappen van de materialen die het doorkruisen niet constant zijn tijdens maaltijden. Intraluminale inhoud van verschillende fysische eigenschappen (vast, vloeibaar en gas) passeert de darm en genereert verschillende me.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Dankbetuigingen
We danken mevrouw Lyndsay Busby voor administratieve hulp en de heer Joel Pino voor de steun van de media. NIH-subsidies ondersteunden dit werk: DK123549, AT010875, DK052766, DK128913 en Mayo Clinic Center for Cell Signaling in Gastroenterology (DK084567).
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| C57BL/6J muizen | Jackson Laboratory | 664 | andere muizen kunnen worden gebruikt met dit protocol |
| Dissectie-instrumenten | n/a | n/a | |
| Excel-software | Microsoft | n/a | gebruikt voor spreadsheetanalyse |
| Fluorescente groene polyethyleen microsferen 1,00g/cc 75-90um - 10g | Cospheric | UVPMS-BG-1.00 75-90um - 10g | "kleinere kralen" in het manuscript |
| Fluorescente groene polyethyleen microsferen 1,00g/cc 180-212um - 10g | Cospheric | UVPMS-BG-1.00 180-212um - 10g | "grotere kralen" in het manuscript |
| Gave-naalden | Instech | FTP-18-50-50 | |
| ImageJ-software | n/a | n/a | gebruikt om fluorescentieprofiel te extraheren |
| Gelamineerd liniaalpapier (zelfgemaakt) | n/a | n/a | |
| Methylcellulose (viscositeit: 400 cP) | Sigma | M0262 | |
| Photoshop-software | Adobe | n/a | gebruikt voor beeldverwerking |
| Rhodamine B isothiocyanate-Dextran | Sigma | r8881-100mg | "vloeibare" toestand in het manuscript |
| Xenogen IVIS 200 | Perkin Elmer | 124262 | In vivo beeldvormingssysteem |
Referenties
- 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....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
