Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Видео с изображениями и Пространственно-временные Карты для анализа моторику желудочно у мышей

14.1K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/53828

⸱

3 февраля 2016 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Physiology, The University of Melbourne, 2Melbourne School of Engineering, The University of Melbourne, 3Department of Electrical and Electronic Engineering, The University of Melbourne

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

В этой статье описывается метод видеовизуализации и пространственно-временного картирования с высоким разрешением для выявления изменений в нейронной регуляции моторики толстой кишки у взрослых мышей. С помощью этого подхода можно обнаружить тонкие эффекты на функцию желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) в изолированных тканевых препаратах, чтобы улучшить наше понимание заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Аннотация

Энтеросолюбильное нервной системы (ENS) играет важную роль в регуляции желудочно (ГИ) подвижность и может функционировать независимо от центральной нервной системы. Изменения функции ENS являются основной причиной симптомов GI и болезни и может способствовать желудочно-кишечные симптомы, зарегистрированных в нервно-психических расстройств, включая аутизм. Хорошо известно, что изолированные сегменты кишки генерировать спонтанные, ритмические сокращения, известные как ободочной мигрирующий моторный комплекс (CMMCs). Процедура для анализа кишечно нервной регуляции CMMCs в Экс Vivo препараты толстой кишки мыши описана. Толстой кишки рассекают от животного и промыть, чтобы удалить фекальные содержание до того, как канюлю в ванночку. Данные приобрела с помощью видеокамеры, расположенной над ванночку и преобразуется в высоком разрешении пространственно-временных карт с помощью пакета программного обеспечения в доме. Используя эту технику, базовые модели сократительные и фармакологическое действие на функции ENS в толстой кишки сegments можно сопоставить по 3-4 ч. Кроме того, длина распространения и скорость CMMCs могут быть записаны, а также изменения в диаметре кишки и частоты сокращений. Этот метод полезен для характеристики желудочно-кишечной активности узоры в трансгенных мышах (и в других видов, включая крыс и морских свинок). Таким образом, фармакологически индуцированные изменения в CMMCs записываются в мышей дикого типа и в мышиной модели R451C нейролигины-3 аутизма. Кроме того, этот метод может быть применен и в других регионах желудочно-кишечного тракта, включая двенадцатиперстной кишки, тощей и подвздошной кишки и в различном возрасте развития у мышей.

Введение

Энтеросолюбильное нервной системы (ENS) представляет собой характеристическую нейронной сети из желудочно-кишечного тракта и модулирует различные функции, такие как переваривание содержимого кишечника, всасывание питательных веществ и секреции и реабсорбции жидкости. Нейроны ENS находятся в мышечной оболочки кишечника и подслизистой сплетения. Мышечной оболочки кишечника сплетения играет важную роль в регуляции желудочно-кишечного 1 тогда подслизистой сплетения в основном занимается контролем секреции 2,3. Мышечной оболочки кишечника сплетения расположен между продольными и круговыми слоями мышечных желудочно-стены. Сократительной активности слоев гладких мышечных кишечной стенки облегчает первичные функции желудочно-кишечного тракта путем смешивания и метательные кишечного содержимого по длине кишечника 3. Хотя внешняя иннервация желудочно-кишечного тракта из ЦНС способствует функции желудочно-кишечного в естественных, То ЭНС способен регулировать функции желудочно-кишечного независимо. Это уникальное свойство позволяет функциональную расследование кишечных нервных цепей и их вклад в желудочно-кишечного экс естественных.

Толстокишечные мигрирующий моторный комплекс (CMMCs) спонтанные, нейрогенные события, которые являются преобладающими узор двигателя наблюдается в изолированной толстой кишке мышей в отсутствие фекальных шариков 4-9. CMMCs определяются как ритмических сокращений, которые распространяются вдоль горизонтального расстояния, что, по меньшей мере половина общей длины толстой кишки (т.е., от слепой кишки до прямой кишки) 10. Отношения между CMMCs и узоров сократительных которые продвигают фекальные шарики еще четко установлено, однако некоторые фармакологические различия были зарегистрированы 11. Тем не менее, способность ENS функционировать независимо от ЦНС и существование нейронных опосредованного моделей моторных в ISolated толстой кишки представляет собой идеальную аналитическую систему для изучения нарушений в подвижности в результате основной дисфункции ENS. Спонтанность желудочно-кишечных моделей моторных позволяет функциональные изменения в ответ на фармакологические раздражители должны быть оценены.

Использование видео изображений и пространственно-временной картографии была впервые разработана количественно изучить небольшой перистальтику кишечника у морских свинок 12. Здесь, экс виво методика описана, что позволяет исследовать мыши ободочной узоров моторики с использованием видео изображений и анализ этих записей, чтобы построить с высоким разрешением (~ 100 мкм, 33 мсек) карты толстокишечной диаметром как функция положения вдоль толстой кишки и времени (пространственно-временных карт). Использование ПО в доме детектирования кромки (Analyse2; предоставляется по запросу), данные из полноразмерных ободочной сегментов сжимается в реальном времени обрабатываются для генерации пространственно-временных карт для каждого эксперимента. На этом этапе, видеофайлы (AVI) являются отличиемавторизованном и преобразуется в пространственно-временных карт с использованием Analyse2. Пространственно-временные карты (Рисунок 2) изображают сократимость течением времени и позволяет измерять нескольких параметров, включая скорость распространения, величине длины и продолжительности. Диаметр Gut также записывается в течение всего срока эксперимента в качестве меры общей сократимости сегмента ткани. Этот метод может быть применен для идентификации различий в точки инициации сократительных комплексов, которые могут указывать измененное кишечно нейронную связь.

Аналогичный протокол видеоизображения предназначен для оценки гранул тягу у морских свинок было сообщено 13 однако здесь мы приводим применение подхода визуализации видео для количественного определения спонтанной моторику толстого кишечника (т.е. при отсутствии гранул). Мы также предоставить подробную информацию для содействия в вскрытия и подготовки желудочно-кишечной ткани для подхода видео изображения. ЭтаПротокол предоставляет исследователям доступной и легко тиражироваться инструмента для анализа кишечно нейронной контроль функции желудочно-кишечного в животных моделях болезни включая генетические мышиных моделях.

Методика видеоизображения позволяет анализировать моторику толстого кишечника в ответ на различные фармакологические препараты. Препараты могут быть введены с помощью просвета кишечника или ванночку внешними по отношению к ободочной подготовки. В разных регионах мыши желудочно-кишечного тракта проявляют определенные шаблоны моторики, такие как тонкого кишечника сегментации и CMMCs в толстой кишке.

Этот метод был использован для идентификации штамма различия в небольшом функции кишечника; дифференциальная чувствительность к 5-НТ 3 и 5-HT 4 антагонистов наблюдались в тощей кишке BALB / C и C57 / BL6 мышей вследствие полиморфной природы гена tph2 выраженной в двух штаммов 6. Эффект 5-НТ ингибированием моторики остается конспорными, так как противоречивые данные Сообщалось о важности эндогенного 5-НТ на толстой перистальтики и CMMCs 14,15. Изменения в подвижности до- и послеродовом периоде при развитии 7, и последствия генных мутаций на желудочно-кишечного в животных моделях болезни 10 также могут быть рассмотрены с использованием видеоизображения. Здесь мы проиллюстрируем применение метода для исследования толстой моторики в мышиной модели NL3 R451C аутизма, который выражает миссенс-мутации в гене Nlgn3 кодирующий синаптическую адгезии белка нейролигины-3 16. Эта мутация была впервые идентифицирована в пациентах с диагнозом расстройства аутистического спектра (ASD) 17, который прочно ассоциируется с GI дисфункции 18-22. Мы исследовали, влияет ли синаптической мутация NL3 R451C нейронных выходов в ENS, используя технику видео изображений. Мы представляем данные, характеризующие CMMCs исходно и в ответ на серотонинергической 5НТ антагонист трописетрон 3/4 рецептора в мышиной модели NL3 R451C аутизма.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Обработка животных и цервикальной дислокации животных до Все эксперименты проводились в строгом соответствии с процедурами, утвержденными экспериментирование комитета животных в Университете Мельбурна по (по этике ID: 1212494,7)

1. Ткань Сбор и Препарирование

  1. Эвтаназии взрослых мышей путем смещени шейных позвонков. Если возможно избежать анестезии, чтобы предотвратить влияние на функции кишечника с помощью рецепторов, расположенных на нейронных популяций, представляющих интерес.
  2. Запишите общую массу тела животного, контактный корпус (с помощью четырех лапах, брюшная сторона подвергается экспериментатор) твердо рассечение борту использованием иглы для подкожных инъекций (размер 20 г).
  3. Использование рассекает щипцов и ножниц; сделать надрез через эпидермис наложения нижней части живота мышечные слои. Продолжать использовать щипцы и ножницы, чтобы открыть брюшную полость вдоль средней линии живота к грудине.
  4. Чтобы предотвратить обезвоживание тканей, залить physiтодические физиологический раствор (Кребс решение: 118 NaCl, 4,6 KCl, 2,5 CaCl 2, 1,2 MgSO 4, 1 NaH 2 PO 4, 25 NaHCO 3, 11 D-глюкозы в мм - ыми при КТ карбогена газа; 95% O 2 и 5 % СО 2 в течение как минимум 20 мин) на брюшной содержание через равные промежутки времени (например, каждые 30-60 секунд) в течение процесса рассечение.
  5. Чтобы изолировать двоеточие, будучи прикрепленными к слепой кишке и прямой кишки, провести слепой кишки (расположенной рядом с проксимальным концом толстой кишки) осторожно, используя рассекает щипцов примерно 4-5 см выше тела животного в то время обрезки брыжейки с использованием тонких рассечение ножницами.
  6. Заботьтесь, чтобы не справиться, растянуть или сократить желудочно-кишечной ткани при удалении прилегающий брыжейки.
  7. Удалите излишки ткани (т.е., мочевого пузыря и яичек). Используя грубые анатомические ножницы, сделать две вертикальные разрезы (т.е. примерно 0,5 см от средней линии), чтобы сократить тазовой кости на еач сторона толстой кишки.
  8. Используйте тонких ножниц отделить кишку от прилегающих тазовой ткани и отделки окружающие мышцы из толстой кишки.
  9. Поместите полноразмерную двоеточие (от слепой кишки до прямой кишки) в стакан, содержащий физиологический раствор (ранее кислородом с карбогена) и продолжают насыщать кислородом при комнатной температуре. Удалить слепой кишки и прямой кишки с использованием тонких рассекает ножницы и замены в стакане.
  10. Пустые каловые шарики / кишечного содержимого из толстой препаратов путем легкого положительное давление в ротовой конце, используя 5 мл шприц, присоединенный к 200 мкл кончика пипетки, заполненной физиологическим раствором. Для того чтобы ориентироваться в ткани и в будущем, использовать штифт насекомых, чтобы отметить наиболее проксимального конца толстой кишки, где страты в слизистой оболочке видны.
    1. Изменение пластмассовый наконечник пипетки, чтобы соответствовать 5 мл шприц, удаляя примерно 1 см самой широкой / проксимального конца, используя лезвие бритвы. Для увеличения скорости потока, расширить дистального / меньший конец путем разрезания на англе (примерно 45 ° С), используя лезвие бритвы.
  11. Ручка чего ткань толстой кишки осторожно на ее проксимальном конце с рассекающих щипцов, вставить наконечник в просвет толстой кишки и флеш физиологическом растворе через просвет.

2. Подготовка толстой ткани и Экспериментальная установка для видеоизображения

  1. Флеш физиологический через все трубки, присоединенные к бане двухкамерный органов созданной (рисунок 1 и рисунок 3), с помощью шприца, прикрепленный к 200 мкл кончика пипетки. Этот шаг удаляет любой мусор внутри трубки, которые могут блокировать поток раствора. Для труб характеристики, обратитесь к таблице материалов.
  2. Убедитесь, что в палатах ванночку непрерывно орошали физиологическим раствором продувают карбогена (95% O 2 и 5% CO 2, скорость 5 мл мин -1 течь). Используя датчик температуры через регулярные промежутки времени, убедитесь, что в TEMPERATЮр ванны поддерживают в пределах 33 ° C -37 ° C.
  3. Заполните притока резервуар, соединенный через 3-ходовым запорным краном, чтобы впускной трубы с примерно 20-30 мл физиологического раствора с использованием 50 мл шприц.
  4. В ходе эксперимента, поддержания давления в резервуаре для впуска использованием arubber пробку со стеклянной трубкой (внутренним диаметром 5 мм), вставленной через его центр. Убедитесь, что верхнее отверстие впускного коллектора надежно запечатан (с внутренняя труба стекла остальные вскрыты).
  5. Поместите двоеточие (длина 5-7 см) в ванну камеры органов, убедившись, что он полностью погружен в физиологическом растворе.
  6. Иглу каждый конец толстой сегмента до двух подводных впускных / выпускных труб (на входе / выходе трубы разного диаметра могут быть изменены в зависимости от размера ткани просвет например. Послеродовую ткани, взрослых мышей и морскую свинку) в используя стандарт ванны нитки хлопчатобумажные швейные. Приложить проксимальный конец толстой кишки, чтобы впускной трубы и томуДистальный конец толстой кишки к выпускной трубе (подключенного через 3-ходовым запорным краном к вертикальной выпускной трубы; 6 см высотой). Убедитесь, что ткань не перегружены или слишком расслаблены после катетеризации, чтобы избежать помех с будущими измерений и анализа.
  7. Записывают длину толстой кишки путем измерения расстояния между проксимальным и дистальным cannulations использованием 15 см линейку. Это важно для интерпретации изменений в сокращении длины, скорости распространения и точек инициации сокращения.
  8. Обеспечить стабильную исходную давление просвета (см H 2 O) устанавливается перед началом эксперимента. Рассчитать просвета давление путем измерения вертикального расстояния от ткани мениска физиологического раствора внутри стеклянной трубке впускного коллектора (орального) и вертикальной выпускной трубы (анального).
  9. Поддержание тканевых препаратов при постоянном давлении в просвете (например, 1-2 см H 2 O), гарантируя, что приток пробка уплотнение pressuRe поддерживается постоянным и что никакие блокировки не присутствуют в настроить.
  10. Оставьте двоеточие, чтобы уравновесить в физиологическом растворе в течение 30 мин перед записью кишечных движений. Проверьте наличие засоров, возникающих во входных или выводных труб и удалить их, применяя давление через впускное резервуара или путем повторного cannulating устные и анальные концы толстой кишки.

3. Захват изображения и Протокол эксперимента

  1. Запись кишечные движения, как видео файлов, используя видеокамеру (30 кадров / сек, 640 х 840 пикселей), расположенный в 10-15 см выше ванночку на стандартной лабораторной реторты стоять (рисунок 1).
  2. Открыть Virtual Dub (видео программное обеспечение захвата) с помощью значка на рабочем столе. На вкладке "Файл" выберите "захвата AVI", чтобы просмотреть изображение с камеры. На "Audio" вкладки снимите флажок "включить аудио захват", чтобы отключить звук.
    1. На вкладке видео выберите 'сжатие' и 'DivX6.9.2. Кодек & #39; сжимать видео файлы, чтобы минимизировать использование дискового пространства. Эта функция станет известна после установки программного обеспечения сжатия 'DivX'.
  3. Вручную настроить расположение камеры таким образом, что вся канюлю сегмент толстой кишки видна (канюлированными регионах, непосредственно примыкающих к вертикальным краям видеокадра) через окна программы захвата видео (рисунок 1). Для того чтобы улучшить качество изображения и минимизировать отражения, прикрепить бумага / картон щит к опоре камеры, чтобы блокировать посторонний свет на ванночку. Оптимизация качества видео, регулируя яркость, контраст и экспозиция параметров с помощью программного интерфейса камеры.
    1. Перед записью установить определенный имя файла; на вкладке "Файл" выберите "Установить файл захвата" и указать уникальное имя для видео.
    2. Начать видеозапись нажатием 'файла регистрации' на панели инструментов 'Capture'. Чтобы остановить recordinг выбрать кнопку "Остановить захват" или клавишу 'Esc' на клавиатуре.
  4. Заменить физиологический раствор, содержащийся внутри впускного коллектора со свежим физиологическим раствором через каждые 30 мин.
    1. Запись просвета под давлением (см 2.9) и с помощью датчика температуры, принять к сведению температуре орган ванны. Повторите эти шаги в течение всего эксперимента (т.е. каждые 30 мин), чтобы гарантировать, что эти переменные являются постоянными.
  5. Запись ободочной деятельность в общей сложности в течение 3 часов (в том числе применения препарата и продолжительности вымывания). Для целей хранения данных, запись данных в 15 мин сегментов видео. Полный эксперимент, как правило, состоит из 12 х 15 мин видеозаписей.
    1. Запись активности в течение 1 ч в условиях контроля (физиологический раствор).
    2. Нанести препарат (либо орошали в ванну или в ведении в просвет через впускной резервуар) в течение 30 мин до 1 ч.
      Примечание: Различные способы введения могут уIELD различные эффекты 23.
    3. Применяют свежий физиологический раствор в ванну или просвета в течение периода вымывания 1 ч.

Обработка 4. Данные и генерация пространственно-временных Maps

  1. Обработать каждый видеозапись форума, используя программное обеспечение в доме, написанный на MATLAB (R2012a, версия 7.4; предоставляется по запросу), чтобы сгенерировать пространственно-временных карт, иллюстрирующих моторику толстого кишечника.
    1. Открытое программное обеспечение для анализа с помощью значка на рабочем столе.
    2. В окне командной введите "Analyse2", чтобы открыть панель управления анализ.
  2. Использование функции обнаружения края для создания пространственно-временных карт, нажав кнопку "обнаружение края для файлов .avi» в окне панели управления. Эта функция позволит программного обеспечения для анализа, чтобы прочитать перекодировано видео в формате Audio Video Interleaved (AVI).
  3. Выполните следующие шаги последовательно генерировать пространственно-временных карт с использованием Adaptive алгоритм обнаружения края.
    1. Открытые видеофайлов, выбрав вкладку "Добавить файлы", выберите "Открыть видео" и выберите местоположение видеофайлов.
    2. Из видео файлов, перечисленных в рамках программного обеспечения анализа, выберите интересующий файл.
    3. Выберите прямоугольную область интереса в рамках видео, например, по всей длине толстой кишки, от точки, в которой двоеточие канюлированного перорально анального катетеризации. Убедитесь, что проксимальные и дистальные точки катетеризации примыкают к вертикальным границам области, представляющей интерес. Линии обнаружение края (красный и зеленый) будут автоматически отображаться накладывается на изображение в реальном времени.
    4. Убедитесь, что пороговые линии обнаружения края в непосредственной близости к толстой кишке на обоих верхних и нижних границах ткани толстой кишки (это может быть оптимизирована для каждого видео, изменяя пороговые значения обнаружения на панели управления). Убедитесь, что кромки обнаружения лИнес непрерывны по длине изображения толстой кишки путем настройки контраста и яркости с помощью панели управления.
    5. Введите полную длину толстой кишки (мм) в ширину диалоговом окне (как записанный в шаге 2.7). Затем выберите "Создать тепловую карту".
    6. В появившемся окне выберите папку для сохранения файла, чтобы быть сохранены и указать имя файла для пространственно-временной карте.
    7. Выберите формат ".su2" и выберите "Добавить в очередь".
      Примечание: Формат .su2 сжимает данные, чтобы меньший размер файла и несколько видео файлы могут быть добавлены в очередь.
    8. Выберите 'Begin обнаружение' для создания пространственно-временных карт.

5. Анализ пространственно-временной Maps

  1. Использование пространственно-временных карт для оценки параметров, таких как частота, скорость распространения, длина и продолжительность CMMCs, диаметром кишки и точки инициации и направление сокращений.
    1. Чтобы начать анализировать пространственно-временнойкарты, тип 'analyse2' в окне командной, как описано в предыдущем разделе. Вместо того, чтобы "обнаружение края", нажмите кнопку "Тепловая карта анализа".
    2. Открытые пространственно-временные файлы карт (.su2 файлы), выбрав вкладку "Добавить файлы" и указав расположение ранее полученных .su2 файлов.
    3. После того, как пространственно-временной карте видна на экране, указать диапазон цвета на панели управления, чтобы обеспечить минимальное устанавливается в 1.
      Заметим, что максимальное может варьироваться от 5-10 в соответствии с сократительной способности ткани.
    4. Выбрать 'Блокировка цветовую гамму ", чтобы удостовериться, что все карты из одного эксперимента анализируются в тех же условиях.
    5. Убедитесь, что параметры сроки постоянны для всех пространственно-временных карт из данного эксперимента.
  2. Для того чтобы определить частоту CMMC, вручную рассчитывать сокращения, которые пересекают более чем 50% от длины ободочной кишки. Эти сокращения могут быть visuaванный как красный / оранжевый полосы (стандартный индекс цвета HSV) на пространственно-временной карте (рисунок 2 для примера). Другие сокращения, которые короче или не распространяются также могут быть идентифицированы и количественно.
  3. При желании, провести дальнейший анализ с более высоким разрешением из этих карт. Например, подробные свойства, включая скорость и продолжительность каждого сокращения могут быть рассмотрены.
    1. Для того чтобы измерить скорость и продолжительность, нажмите кнопку "аннотирования волны сокращений" на тепловой карте ПКП анализ.
    2. Затем увеличить каждому CMMC нажав на кнопку "Zoom" и выбрав область интереса. Затем нажмите кнопку "Вручную аннотировать" для аннотирования каждого сокращения с помощью мыши, чтобы нарисовать линию от самой начальной позиции до конца каждого сокращения. Этот метод может быть использован для измерения кажущейся скорости распространения и продолжительность растяжений, которые появляются распространяться (например, в силу видитеаль конец карты, показанные на рис 2а, 2b).
      Примечание: Данные по скорости и продолжительности появится под окном результатов. Эти значения могут быть переданы в электронную таблицу интереса, выбрав вкладку "Экспорт данных". Нежелательные аннотации могут быть удалены с помощью нажатия на кнопку "Удалить выбранное аннотации".
  4. При желании, использовать координаты х и у пространственно-временной карты (о времени и местоположении вдоль толстой кишки, соответственно), чтобы определить положение начала небольших сокращений или CMMCs.
  5. Аналогичным образом, с тем чтобы определить интервалы между сокращениями, использовать функцию "переименование", чтобы измерить продолжительность между сокращений. Как и ранее, эти результаты могут быть экспортированы в таблицу, выбрав вкладку "Экспорт данных".
  6. Для того чтобы измерить ширину отдыхает кишечника, нажмите кнопку "Take сечение" на тепловой карте анализа панели.
    1. Выберите "Добавить9; на временной панели сечений. Двойной щелчок в любом месте внутри карты для создания горизонтальной линии накладывается на карту тепла. Данные диаметр Gut теперь будут отображаться в новом окне.
    2. Для измерения диаметра кишки, поместите курсор на пике и прилегающей корыта, чтобы получить среднюю ширину кишечника в течение определенного экспериментальных условиях. Изменения в диаметре кишки можно сравнить между экспериментальных условиях.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

До 90% пациентов с РАС испытать массив желудочно-кишечных расстройств, в том числе диареи и запора 18,24,25. Тем не менее, основные причины этих желудочно-кишечных проблем неизвестны. Многие мутации, выявленные у пациентов с расстройствами аутистического спектра связаны с синаптические белки способствуют изменений и нарушений в синаптической передаче или функции. Одним из таких мутаций, в гене, кодирующем клеточной адгезии молекулы нейролигины-3 (NL3 R451C), был идентифицирова...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Используя эту технику визуализации видео, частота CMMC измеряли как показатель моторику толстого кишечника в дикого типа и мышей NL3 R451C, мышиной модели расстройства аутистического спектра 17. Наши результаты свидетельствуют о снижении числа CMMCs в мутантных мышей NL3 R451C по сравнению с мышами дикого типа в присутствии антагониста рецептора 5HT 3/4 трописетрон предполагая, что у мышей NL3 R451C проявляют повышенную чувствительность к трописетрон. Соответственно...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать

Благодарности

JCB и ELH-Y были поддержаны Департаментом США программы обороны CDMRP аутизма исследований (AR11034). NHMRC (1047674), чтобы ELH-ности У. мая Stewart Стипендии-Университета Мельбурна доверия финансируется стипендию РС. Мы благодарим Али Тахер, Фатима Ramalhosa и Gracia Seger по техническим взносов.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
<сильные>реагенты
NaCl (МВт: 58,44)Сигма-ОлдричS7653-250G
KCl (МВт: 74,55)Сигма-ОлдричP9333-500G
<суб>2PO<суб>4.2H<суб>2О (МВ: 156,01)Химическое снабжение471-500Г
MgSO<суб>4 .7H20 (MW: 246.48)Chem SupplyMA048
CaCl2.2H2O (MW: 147.02)Chem SupplyCA033
D-глюкоза безводная (MW: 180.16)Chem SupplyGA018-500G
NaHCO3 (MW: 84.01)Chem SupplyGA018-500G
Name>Company<strong>Номер в каталогеКомментарии
>Материалы
Двухкамерная органная ванна
Размеры: 14 см x 8 см x 3 см		Индивидуальнаяконтактная лаборатория напрямую 
  732 МНОГОЦЕЛЕВОЙ ГЕРМЕТИК ПРОЗРАЧНЫЙDow Corning Australia Pty Ltd1890573
SYLGARD 184 НАБОР СИЛИКОНОВЫХ ЭЛАСТОМЕРОВ Dow Corning Australia Pty Ltd1064291
ЗАПОРНЫЙ КРАН 3 WAY FEM-ML L/LOCK STerumo Medical Corporation0912-2006
ШПРИЦЫ с наконечниками Luer Lock 50 мл, 20 мл, 10 млTerumo MedicalCorporation N/A
1,57 мм (ID) x 3,16 мм (OD) - Силастические трубкиMasterflex508-008
1,02 мм (ID) x 2,16 мм (OD) - Силастические трубкиMasterflex508-005
1,50 мм (ID) x 2,50 мм (OD) - Силастическая трубкаMasterflex508-007
1,60 мм (ID) - Платиновая силиконовая трубка Masterflex96410 - 14
4.40 мм (ID) - Трубки из платинового отверждения Мастерфлекс96410 - 15 
3,10 мм (внутренний диаметр) - Платиновая силиконовая трубка Masterflex96410 -16
Градуированные лабораторные стеклянные бутылки - 500 мл         Thermofisher Scientific 100-400
ПРОБКА ИЗ ХИМИЧЕСКОЙ РЕЗИНЫ 57 x 65 мм 
ПРОБКА ИЗ ХИМИЧЕСКОЙ РЕЗИНЫ 29 мм x 32 мм
Водонагреватель  (терморегулятор) Ratek TH7000 
Веб-камера LogitechLogitech
Name<strong>CompanyКаталожный номерКомментарии
Программное обеспечение
Virtual Dub - 1.9 11virtualdub.org
MATLAB R2012a Планшет Graph Pad
Программное обеспечение для веб-камеры Logitech

Ссылки

  1. Powell, A. K., O'Brien, S. D., Fida, R., Bywater, R. A. Neural integrity is essential for the propagation of colonic migrating motor complexes in the mouse. Neurogastroenterol Motil. 14, 495-504 (2002).
  2. Furness, J. B. The enteric nervous system and neurogastroenterology. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 9, 286-294 (2012).
  3. Gwynne, R. M., Bornstein, J. C. Mechanisms underlying nutrient-induced segmentation in isolated guinea pig small intestine. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 292, G1162-G1172 (2007).
  4. Bush, T. G., Spencer, N. J., Watters, N., Sanders, K. M., Smith, T. K. Spontaneous migrating motor complexes occur in both the terminal ileum and colon of the C57BL/6 mouse in vitro. Auton Neurosci. 84, 162-168 (2000).
  5. Fida, R., Lyster, D. J., Bywater, R. A., Taylor, G. S. Colonic migrating motor complexes (CMMCs) in the isolated mouse colon. Neurogastroenterol Motil. 9, 99-107 (1997).
  6. Neal, K. B., Parry, L. J., Bornstein, J. C. Strain-specific genetics, anatomy and function of enteric neural serotonergic pathways in inbred mice. J Physiol. 587, 567-586 (2009).
  7. Roberts, R. R., Murphy, J. F., Young, H. M., Bornstein, J. C. Development of colonic motility in the neonatal mouse-studies using spatiotemporal maps. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 292, G930-G938 (2007).
  8. Spencer, N. J. Control of migrating motor activity in the colon. Curr Opin Pharmacol. 1, 604-610 (2001).
  9. Spencer, N. J., Bywater, R. A. Enteric nerve stimulation evokes a premature colonic migrating motor complex in mouse. Neurogastroenterol Motil. 14, 657-665 (2002).
  10. Roberts, R. R., Bornstein, J. C., Bergner, A. J., Young, H. M. Disturbances of colonic motility in mouse models of Hirschsprung's disease. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 294, G996-G1008 (2008).
  11. Tough, I. R., et al. Endogenous peptide YY and neuropeptide Y inhibit colonic ion transport, contractility and transit differentially via Y(1) and Y(2) receptors. Br J Pharmacol. 164, 471-484 (2011).
  12. Hennig, G. W., Costa, M., Chen, B. N., Brookes, S. J. Quantitative analysis of peristalsis in the guinea-pig small intestine using spatio-temporal maps. J Physiol. 517 (Pt 2), 575-590 (1999).
  13. Hoffman, J. M., Brooks, E. M., Mawe, G. M. Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM). J Vis Exp. , (2010).
  14. Smith, T. K., Gershon, M. D. Rebuttal from Terence K. Smith and Michael D. Gershon. J Physiol. 593, 3233(2015).
  15. Spencer, N. J., Sia, T. C., Brookes, S. J., Costa, M., Keating, D. J. CrossTalk opposing view: 5-HT is not necessary for peristalsis. J Physiol. 593, 3229-3231 (2015).
  16. Tabuchi, K., et al. A neuroligin-3 mutation implicated in autism increases inhibitory synaptic transmission in mice. Science. 318, 71-76 (2007).
  17. Jamain, S., et al. Mutations of the X-linked genes encoding neuroligins NLGN3 and NLGN4 are associated with autism. Nat Genet. 34, 27-29 (2003).
  18. Chaidez, V., Hansen, R. L., Hertz-Picciotto, I. Gastrointestinal problems in children with autism, developmental delays or typical development. J Autism Dev Disord. 44, 1117-1127 (2014).
  19. Ibrahim, S. H., Voigt, R. G., Katusic, S. K., Weaver, A. L., Barbaresi, W. J. Incidence of gastrointestinal symptoms in children with autism: a population-based study. Pediatrics. 124, 680-686 (2009).
  20. Kohane, I. S., et al. The co-morbidity burden of children and young adults with autism spectrum disorders. PloS One. 7, e33224(2012).
  21. McElhanon, B. O., McCracken, C., Karpen, S., Sharp, W. G. Gastrointestinal symptoms in autism spectrum disorder: a meta-analysis. Pediatrics. 133, 872-883 (2014).
  22. Peters, B., et al. Rigid-compulsive behaviors are associated with mixed bowel symptoms in autism spectrum disorder. J Autism Dev Disord. 44, 1425-1432 (2014).
  23. Ellis, M., Chambers, J. D., Gwynne, R. M., Bornstein, J. C. Serotonin and cholecystokinin mediate nutrient-induced segmentation in guinea pig small intestine. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 304, G749-G761 (2013).
  24. Parracho, H. M., Bingham, M. O., Gibson, G. R., McCartney, A. L. Differences between the gut microflora of children with autistic spectrum disorders and that of healthy children. J Med Microbiol. 54, 987-991 (2005).
  25. Buie, T., et al. Evaluation, diagnosis, and treatment of gastrointestinal disorders in individuals with ASDs: a consensus report. Pediatrics. 125, Suppl 1. S1-S18 (2010).
  26. Etherton, M., et al. Autism-linked neuroligin-3 R451C mutation differentially alters hippocampal and cortical synaptic function. Proc Natl Acad Sci U S A. 108, 13764-13769 (2011).
  27. Etherton, M. R., Tabuchi, K., Sharma, M., Ko, J., Sudhof, T. C. An autism-associated point mutation in the neuroligin cytoplasmic tail selectively impairs AMPA receptor-mediated synaptic transmission in hippocampus. EMBO J. 30, 2908-2919 (2011).
  28. Zhang, Q., et al. Expression of neurexin and neuroligin in the enteric nervous system and their down-regulated expression levels in Hirschsprung disease. Mol Biol Rep. 40, 2969-2975 (2013).
  29. Wang, J., et al. Expression and significance of neuroligins in myenteric cells of Cajal in Hirschsprung's disease. PloS One. 8, e67205(2013).
  30. Yang, H., et al. The down-regulation of neuroligin-2 and the correlative clinical significance of serum GABA over-expression in Hirschsprung's disease. Neurochem Res. 39, 1451-1457 (2014).
  31. Roberts, R. R., et al. The first intestinal motility patterns in fetal mice are not mediated by neurons or interstitial cells of Cajal. J Physiol. 588, 1153-1169 (2010).
  32. Barnes, K. J., Spencer, N. J. Can colonic migrating motor complexes occur in mice lacking the endothelin-3 gene? Clin Exp Pharmacol Physiol. 42, 485-495 (2015).
  33. Chambers, J. D., Bornstein, J. C., Thomas, E. A. Multiple neural oscillators and muscle feedback are required for the intestinal fed state motor program. PloS One. 6, e19597(2011).
  34. Heredia, D. J., et al. Important role of mucosal serotonin in colonic propulsion and peristaltic reflexes: in vitro analyses in mice lacking tryptophan hydroxylase 1. J Physiol. 591, 5939-5957 (2013).
  35. Chambers, J. D., Bornstein, J. C., Thomas, E. A. Insights into mechanisms of intestinal segmentation in guinea pigs: a combined computational modeling and in vitro study. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 295, G534-G541 (2008).
  36. Huizinga, J. D., et al. The origin of segmentation motor activity in the intestine. Nat Commun. 5, 3326(2014).
  37. Neild, T. O., Shen, K. Z., Surprenant, A. Vasodilatation of arterioles by acetylcholine released from single neurones in the guinea-pig submucosal plexus. J Physiol. 420, 247-265 (1990).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Neuroligin 3 R451C
Видео с изображениями и Пространственно-временные Карты для анализа моторику желудочно у мышей
Свяжитесь с нами
Рекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.