27 lutego 2014
Zapalenie jelita grubego wywołane DNBS/TNBS oferuje alternatywną i tanią metodę badania patobiologii nieswoistych zapaleń jelit. Protokół omówiony w tym artykule przedstawia skuteczne zastosowanie DNBS do wywoływania zapalenia jelita grubego u myszy i szczurów oraz pozwala na dokładne zbadanie odpowiedzi jelitowych za pośrednictwem gospodarza.
Ogólnym celem tej procedury jest zaoferowanie alternatywnej i niedrogiej metody badania nieswoistego zapalenia jelit lub IBD przy użyciu kwasu strefowego nitro benzenu DY lub DNBS. Osiąga się to poprzez pierwsze doodbytnicze podanie DNBS poprzez delikatne wprowadzenie do odbytu. W drugim etapie pobierane są skrawki tkanki jelita grubego do histologicznych badań przesiewowych i oceny aktywności peroksydazy mielo w tkankach zagrożonych DNBS, ostatecznie wpływ olejów dietetycznych na utratę wagi i zapalenie jelita grubego można ocenić zarówno metodami makroskopowymi, jak i mikroskopowymi.
Główną przewagą tej materii nad istniejącą metodą siarczanu sodu dekstronu jest to, że metoda DNBS jest łatwa do wykonania, tańsza i wysoce odtwarzalna. Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie badań nad IBD, takie jak jakie są role stresu i depresji w nawrocie IBD lub jakie są mechanizmy leżące u podstaw uszkodzenia i naprawy jelit W przypadku instalacji DNBS doodbytniczo u myszy zacznij od podłączenia strzykawki o pojemności jednego mililitra do igły o rozmiarze 19. Wyposażony w cewnik z polietylenu 50, a następnie odessać świeżo przygotowany DNBS do cewnika.
Następnie nałóż żel łzowy na znieczuloną mysz i delikatnie dociśnij opuszkami palców do tylnego końca zwierzęcia, aby usunąć stolec obecny w dystalnej części okrężnicy. Teraz wstrzyknij niewielką ilość roztworu DNBS, aby nasmarować okrężnicę w celu łatwiejszego wprowadzenia, jednocześnie delikatnie wprowadzając cewnik doodbytniczy na około trzy do czterech centymetrów. Po umieszczeniu cewnika wstrzyknąć 100 mikrolitrów DNBS lub równą objętość 50% etanolu dla zwierząt kontrolnych.
Następnie połóż głowę zwierzęcia w dół na 90 sekund, aby uniknąć utraty odczynników. Po podaniu DNBS należy podawać zwierzętom 8% wody z sacharozą w 0,2% soli fizjologicznej, aby zapobiec odwodnieniu w pierwszym tygodniu. Uważne monitorowanie dziennego zwierzęcia pod kątem utraty wagi, odwodnienia lub stresu przez czas trwania eksperymentu w pożądanym punkcie czasowym.
Po prowokacji DNBS otwórz jamę brzuszną zwierzęcia poddanego eutanazji i usuń całe jelito grube. Następnie otwórz jelito wzdłużnie. Makroskopowe owrzodzenia błony śluzowej należy obserwować około dwóch do trzech centymetrów proksymalnie od dystalnego końca jelita grubego.
Pobrać 0,5-centymetrowe odcinki proksymalnie do miejsca maksymalnego uszkodzenia makroskopowego u zwierząt doświadczalnych i segmenty jelita grubego z odpowiednich lokalizacji anatomicznych od zwierząt kontrolnych. Następnie zamrozić 0,5 centymetra od jednej sekcji kontrolnej i 1D poddanej działaniu NBS w ciekłym azocie w celu oceny aktywności peroksydazy mielo i utrwalić pozostałe sekcje w 10% neutralnej buforowanej forminie przez noc lub w analizie histologicznej. Następnego ranka umyj utrwalone tkanki formaliną 70% etanolem i umieść w kasecie, aby wysłać do zakładu histologicznego, gdzie zostaną zatopione w parafinie i zabarwione hematyną i eoiną w celu oceny histologicznej.
Następnie oceń co najmniej trzy skrawki tkanek od każdego zwierzęcia pod mikroskopem świetlnym, aby określić wyniki uszkodzeń histologicznych dla każdej grupy Aby oznaczyć aktywność peroksydazy mielo w tkankach zakwestionowanych DNBS. Najpierw homogenizuj zatrzaskowo zamrożone tkanki kontrolne i eksperymentalne w buforze homogenizacyjnym peroksydazy mielo, aby uzyskać 50-miligramowy segment okrężnicy na mililitr zawiesiny buforu homogenizacyjnego. Następnie podzielić homogenizowany roztwór na jednomililitrowe porcje i odwirować je przez dwie minuty w temperaturze 10 000 g i czterech stopniach Celsjusza.
Następnie przenieś 100 mikrolitrów każdej podwielokrotności do poszczególnych kuwet i dodaj 2,9 mililitra PBS uzupełnionego IDE, dichlorowodorkiem i nadtlenkiem wodoru, energicznie mieszając. Na koniec zmierz szybkość absorbancji za pomocą spektrofotometru o długości 460 nanometrów. Po prowokacji doodbytniczej z DNBS, jak właśnie pokazano.
Znaczną utratę masy ciała obserwuje się po 48 godzinach u szczurów suplementowanych olejem rybnym lub rzepakowym oraz po 72 godzinach u szczurów suplementowanych olejem szafranowym. Maksymalna obserwowana utrata masy ciała występuje po 48 godzinach w przypadku oleju rybnego, suplementacji szczurów i po 72 godzinach u szczurów. Uzupełniony olejem rzepakowym lub szafranowym.
Przyrost masy ciała powrócił po 72 godzinach, a po pięciu dniach od podania DNBS grupy leczone olejem rybnym i olejem szafranowym wykazywały masę ciała podobną do wartości wyjściowych. Szczury kontrolne, którym podawano oleje dietetyczne i prowokowano podawanie etanolu doodbytniczego, stale przybierały na wadze przez cały pięciodniowy okres badania. Uszkodzenia jelit spowodowane przez DNBS mogą być rozległe.
Jednak obszar maksymalnego uszkodzenia jest na ogół zlokalizowany w dystalnej części jelita grubego na sześciu centymetrach u szczurów i na dystalnych trzech centymetrach u myszy. Po dokładniejszej ocenie histologicznej obserwuje się rozległe uszkodzenie nabłonka, w tym powstawanie wrzodów, naciek neutrofili i limfocytów, ubytek śluzu i obrzęk. Chociaż te histologiczne objawy stanu zapalnego i uszkodzenia tkanek są widoczne we wszystkich trzech grupach suplementowanych olejem dietetycznym po prowokacji DNBS, najpoważniejsze uszkodzenia obserwuje się w grupie oleju szafranowego, a następnie w grupie oleju rzepakowego.
Natomiast szczury z grupy otrzymującej olej rybny wykazują minimalne uszkodzenie nabłonka i ograniczoną infiltrację komórek zapalnych do błony śluzowej. Różnice w uszkodzeniach histologicznych między próbkami można określić ilościowo, aby umożliwić lepsze porównanie między grupami. Wykres ilustruje wyniki uszkodzeń histologicznych dla trzech grup olejów dietetycznych podczas zapalenia jelita grubego DNBS.
Jak zaobserwowano w sekcjach barwionych olejem krzyżowym i krzyżowym, grupa suplementowana olejem szafranowym wykazuje największy zakres uszkodzeń, a następnie grupa oleju rzepakowego. Podczas gdy grupa oleju rybnego wykazuje najmniejsze uszkodzenia, zakres nacieku komórek zapalnych, zwłaszcza neutrofili, można dalej badać, wykonując test aktywności peroksydazy mielo. Zgodnie z oczekiwaniami na podstawie wyników uszkodzeń histologicznych.
Ocena aktywności peroksydazy mielologicznej w okrężnicy szczura w piątym dniu po ekspozycji na DNBS ujawnia wzrost aktywności we wszystkich trzech grupach, przy czym największą aktywność peroksydazy mielo zaobserwowano w grupie oleju szafranowego, a następnie w grupie oleju rzepakowego i grupy oleju rybnego. Podczas wykonywania tej procedury należy pamiętać o lekkim znieczuleniu myszy i optymalizacji dawek DNBS po jego rozwinięciu. Technika ta utorowała drogę naukowcom zajmującym się nieswoistymi zapaleniami jelit do zbadania mechanizmów kontrolujących zapalenie jelit w zwierzęcych modelach IBD.
Nie zapominaj, że praca z DNBS może być niezwykle niebezpieczna, dlatego podczas przygotowywania roztworu należy zawsze nosić środki ostrożności, takie jak odzież ochronna, rękawice, okulary i maseczki.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Niniejszy artykuł omawia metodę indukowania zapalenia jelita grubego u myszy i szczurów przy użyciu DNBS, stanowiącą alternatywę dla tradycyjnych metod badania nieswoistych zapaleń jelit (IBD). Protokół ten umożliwia szczegółowe badanie odpowiedzi jelitowej pośredniczonej przez gospodarza.
Model zapalenia jelit indukowanego DNBS stanowi kosztowo efektywny i powtarzalny system oceny wpływu czynników środowiskowych oraz dietetycznych na patogenezę nieswoistych zapaleń jelit. Podejście to umożliwia mechanistyczną weryfikację ryzyka w przypadku kandydatów na leki poprzez powiązanie profilów lipidowych diety z neutrofilowo zależnym uszkodzeniem tkanek oraz fenotypem utraty masy ciała. Wspiera ono wczesne etapy procesów odkrywania leków, generując ilościowe wyniki histopatologiczne i biochemiczne, które stanowią podstawę do walidacji celów terapeutycznych i decyzji dotyczących optymalizacji wiodących cząsteczek w portfolio skoncentrowanym na IBD.
Model zapalenia jelita grubego indukowanego przez DNBS wpisuje się w kontinuum odkryć – od testowania hipotez dotyczących punktów uchwytu, przez identyfikację związków wiodących, aż po walidację przedkliniczną, szczególnie w programach badawczych nad IBD analizujących mechanizmy działania zapśredniczone przez lipidy.