Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Wpływ zniesienia białka sygnalizującego smak na stan zapalny jelit w mysim modelu nieswoistego zapalenia jelit

8.3K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/58668

⸱

9 listopada 2018

* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

Tutaj prezentujemy protokół do zbadania wpływu unieważnienia genów związanych z degustacją na odpowiedzi immunologiczne w mysim modelu IBD wywołanym siarczanem dekstranu sodu (DSS).

Streszczenie

Nieswoiste zapalenie jelit (IBD) jest jednym z zaburzeń żołądkowo-jelitowych związanych z układem odpornościowym, w tym wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego i chorobą Leśniowskiego-Crohna, która wpływa na jakość życia milionów ludzi na całym świecie. Objawy IBD obejmują ból brzucha, biegunkę i krwawienie z odbytu, które mogą wynikać z interakcji między mikrobiotą jelitową, składnikami żywności, komórkami nabłonka jelitowego i komórkami odpornościowymi. Szczególnie ważna jest ocena, w jaki sposób każdy kluczowy gen ulegający ekspresji w nabłonku jelitowym i komórkach odpornościowych wpływa na stan zapalny w okrężnicy. W jelitach znaleziono receptory smaku sprzężone z białkiem G, w tym podjednostkę białka G α-gustducynę i inne białka sygnałowe. Tutaj używamy α-gustducyny jako przedstawiciela i opisujemy model IBD indukowany siarczanem sodu dekstranu (DSS) w celu oceny wpływu mutacji genów smakowych na odporność błony śluzowej jelit i stan zapalny. Metoda ta łączy technologię nokautu genów z chemicznie indukowanym modelem IBD, a zatem może być stosowana do oceny wyniku smakowego niwelacji genów, a także innych genów, które mogą wylewać się lub tłumić indukowaną przez DSS odpowiedź immunologiczną w okrężnicy. Zmutowanym myszom podaje się DSS przez pewien czas, podczas którego ich masa ciała, stolec i krwawienie z odbytu są monitorowane i rejestrowane. W różnych punktach czasowych podczas podawania niektóre myszy są poddawane eutanazji, następnie mierzy się rozmiary i wagę ich śledzion i okrężnicy, a tkanki jelitowe są zbierane i przetwarzane do analiz histologicznych i ekspresji genów. Dane pokazują, że nokaut α-gustducin powoduje nadmierną utratę wagi, biegunkę, krwawienie z jelit, uszkodzenie tkanek i stan zapalny w porównaniu z myszami typu dzikiego. Ponieważ na nasilenie indukowanego stanu zapalnego mają wpływ szczepy myszy, środowisko hodowlane i dieta, optymalizacja stężenia DSS i czasu podawania w eksperymencie pilotażowym jest szczególnie ważna. Dostosowując te czynniki, metoda ta może być stosowana do oceny zarówno działania przeciw-, jak i prozapalnego.

Wprowadzenie

Dwie główne formy nieswoistego zapalenia jelit (IBD), choroba Leśniowskiego-Crohna (CD) i wrzodziejące zapalenie jelita grubego (UC) charakteryzują się przewlekłymi, remisyjnymi lub postępującymi stanami zapalnymi jelita o wieloczynnikowej etiologii1,2. Rozwój IBD zależy od czynników genetycznych, a także niektórych czynników środowiskowych, takich jak dieta, stosowanie antybiotyków i co ważne, infekcje chorobotwórcze. Jednak etiologia i regulacyjne mechanizmy molekularne leżące u podstaw IBD są nadal niejasne. W związku z tym skonstruowano i zastosowano liczne chemicznie indukowane modele zwierzęce IBD w celu....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Wszystkie eksperymenty z udziałem myszy zostały sprawdzone i zatwierdzone przez Instytucjonalne Komitety ds. Opieki nad Zwierzętami i Użytkowania Uniwersytetu Zhejiang. Zaleca się noszenie odpowiedniego sprzętu ochrony osobistej przed wykonaniem tego protokołu.

1. Przygotowanie myszy i DSS

  1. Myszy z nokautem (α-gustducin-/-) i myszy C57BL/6 α C57BL/6 z dopasowanym wiekiem, płcią i masą ciała należy przechowywać indywidualnie w czystych klatkach.
    UWAGA: Myszy z nokautem były krzyżowane wstecznie z myszami C57BL / 6 przez ponad 20 pokoleń i mają prawie 100% tła genetycznego C57BL / 6.
  2. Rozpuścić....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Procedurę indukcji IBD za pomocą DSS ustanowiono poprzez podawanie 3% DSS w wodzie pitnej myszom z nokautem (KO) α-gustducyny oraz myszom typu dzikiego (WT). W porównaniu z myszami WT, myszy z nokautem wykazywały cięższy przebieg zapalenia jelita grubego z nadmierną utratą masy ciała, biegunką i krwawieniem z jelit (Rycina 1). Po 7-dniowym podawaniu DSS przeanalizowano różnice w integralności tkanek, stosując barwienie H&E jako metodę histologiczną; w bli.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Metoda ta może być zastosowana do ilościowego określenia wpływu mutacji określonych genów smakowych na stan zapalny w mysim modelu IBD wywołanym przez DSS. Aby w pełni wykorzystać tę potrzebę, kluczowym krokiem jest optymalna indukcja IBD. Na rozwój zapalenia jelita grubego wpływa kilka czynników, w tym szczep myszy, środowisko utrzymania, mikroflora jelitowa, a także interesujące geny. Zaleca się przeprowadzenie eksperymentu pilotażowego na niewielkiej liczbie myszy w celu przetestowania różnych dawek i czasu podawania .......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

Podziękowania

Ta praca jest wspierana przez granty z Narodowej Fundacji Nauk Przyrodniczych Chin (81671016, 31471008 i 31661143030) oraz Narodowych Instytutów Zdrowia (DC010012, DC015819) oraz przez Fundację Siyuan.

....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Przeciwciało
CD45BD Biosciences550539
CD3BD Biosciences555273
B220BD Biosciences550286
CD11bBD Biosciences550282
Ly6GBD Biosciences551459
< strong>Reagent
Dextran Siarczan Sól sodowa (DSS)MP Biomedicals2160110
Kompleks Streptawidyna-HRPBD Pharmingen551011
H& Zestaw do barwienia EBBI Life SciencesE607318
Sól fizjologiczna buforowana fosforanami (PBS)Sangon BiotechB548117
FastStart Universal SYBR Green Master(ROX)Roche4913850001
Odwrotna transkryptaza MMLV, GPRClontech,TaKaRa639574
Uniwersalny zestaw do ekstrakcji RNA TaKaRa MiniBEST TaKaRa9767
BD 10 mL StrzykawkaBD Biosciences309604
Instrumenty i sprzęt
balance
nożyczki 
kleszcze
wirówka
qPCR maszyna
barwienia słoiki
Software
Imag-Pro Plus Media Cybernetics, Inc. 
do

Bibliografia

  1. Kaser, A., Zeissig, S., Blumberg, R. S. Inflammatory Bowel Disease. Annual Review of Immunology. 28 (1), 573-621 (2010).
  2. Benoit, C., D, A. J., Madhu, M., Matam, V. K. Dextran Sulfate Sodium (DSS)-Induced Colitis in Mice. Current Protocols in Immunology. 104 (1), 11-14 (2014).
  3. Chassaing, B., Darfeuille-Michaud, A.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Kausout gustducynymodel zapalenia jelita grubego indukowanego DSSanaliza histologicznaanaliza ekspresji genówanaliza immunohistochemicznaprzygotowanie tkanki jelita grubegoprotokół ekstrakcji RNAilościowy PCRpomiar masy śledziony