Методическая статья

Мыши модель частичной непроходимостью кишечника

DOI:

10.3791/57381

⸱

5 марта 2018 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Physiology and Cell Biology, University of Nevada, Reno School of Medicine, 2Department of Physiology, Wonkwang Digestive Disease Research Institute and Institute of Wonkwang Medical Science, School of Medicine, Wonkwang University

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

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

Кишечные препятствия являются частичной или полной блокировки кишечника, что может вызвать сильные боли в животе, тошнота, рвота и предотвращения прохождения табуретку. Эта процедура создания кишечных частичное obsructions в мышах надежна в изучении механизмов лежащих в основе роста патологических клеток и смерти в кишечнике.

Аннотация

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

Кишечные препятствия, которые мешают или блокировать перистальтические движения, может быть вызвано брюшной спаек и наиболее желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), включая опухолевых новообразований. Однако сотовых Ремонт механизмов, занимающихся, и вызванные, кишечные препятствия плохо понимают. Были разработаны несколько животных моделей кишечных препятствий, но модель мыши является наиболее стоимости и времени эффективным. Мыши модель использует хирургической имплантации частичной непроходимостью кишечника (PO), имеющий высокий уровень смертности, если не выполняется правильно. Кроме того мышей, получающих PO хирургии не развивать гипертрофия, если соответствующие блокады не используется или помещены не должным образом. Здесь мы описываем подробный протокол для хирургии PO, которая производит надежных и воспроизводимых кишечных препятствия с очень низкой смертностью. Этот протокол использует хирургически размещены силиконовые кольца, которая окружает подвздошной кишки, который частично блокирует пищеварительной движения в тонком кишечнике. Частичная блокада делает стать расширены за счет прекращения пищеварительной движения кишечника. Дилатация кишечника вызывает гипертрофией гладких мышц на устные стороне кольца, который постепенно развивается более чем 2 недели до тех пор, пока она приводит к смерти. Хирургическое модель мыши PO предлагает модель в vivo гипертрофических кишечных тканей, полезно для изучения патологических изменений кишечных клеток, включая клетки гладких мышц (SMC), интерстициальных клеток Кахаля (МКК), PDGFRα+и нейронов клетки в ходе развития кишечной непроходимости.

Введение

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

Кишечные препятствия являются частичной или полной блокировки в малых или больших кишечника, который предотвращает перемещение через кишечник1переваренной пищи, жидкости и газа. Из-за обструкции засорение индуцирует кишечника стены, чтобы стать утолщена, сужение просвета2. Кишечная непроходимость может возникать в результате брюшной полости или таза операций, которые вызывают образование брюшной адгезии ткани или от GI расстройств, таких как воспалительные заболевания кишечника (болезнь Крона), дивертикулит, грыж, заворот, стриктуры, инвагинации кишечника, запор, фекальные столкновение, псевдо-непроходимость, рак и опухоли3,4,5. Кишечные препятствия в таких случаях часто приводят к гипертрофии мышечной туника кишечника6.

PO просвета вызывает вздутие кишечника и увеличивается толщина слоя гладких мышц вокруг препятствий в ответ на необходимость продолжения функциональных перистальтики7,8,9,10, 11,12,13. Животные модели кишечной PO были разработаны для изучения гипертрофией гладких мышц в мышей7, крысы10, морских свинок11, собак12и кошек13 , что последовательно развивать аналогичные гипертрофия в пределах слои кишечной мышцы.

Модель мыши кишечных PO является наиболее экономически эффективным способом для создания и изучения кишечных препятствия в естественных условиях. Тонкой кишки помех осуществляется мышей с помощью силиконовые кольца хирургическим помещается вокруг подвздошной кишки. PO мышей показало ранних увеличение числа клеток (гиперплазия) и увеличение толщины слоя мышц (гипертрофия) после PO хирургии8,15. SMC являются основной пластиковые клетки, которые растут в пределах слоями гладких мышц в ответ на гипертрофических условия14, но другие клетки, такие как ICC и PDGFRα+ клетки, которые тесно связаны с SMC, также заполняются. Мы уже ранее сообщали, что PO мышей развитие гипертрофии в тонком кишечнике, в котором SMC являются Дедифференцированная в PDGFRα+ клетки, которые являются весьма пролиферативной7,,1516. И наоборот ICC выродились и потерял в слои гипертрофированной гладких мышц во время развития кишечных obsruction7. Другим преимуществом модели PO является его способность стимулировать изменения в нервной системе кишечных и пропаганде нейрогенный мотор узоры. Основные распространение нейрогенный мотор шаблон в мыши тонкой кишки является перенос двигателя комплекс (MMC), которая нейрогенных и не требует ICC или электрические медленных волн17. PO модель может обеспечить четкое понимание как MMCs и кишечных нервов перестроен по частичной обструкции.

Здесь мы предлагаем мышиных протокол для кишечной хирургии PO, с помощью силиконовые кольца. Мышей, надежно получить PO хирургии производят гипертрофия мышечной туника тонкой кишки. В пределах гипертрофических мышц SMC, МТП, PDGFRα+и нейрональные клетки резко перестроенный.

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

Протокол

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

Следующий протокол был одобрен институциональный уход животных и использовать Комитет (IACUC) на ресурсы животного Университет Невады в Рено (УНР) и соблюдает все институциональные этические руководящие принципы, касающиеся использования исследований животных.

1. животных.

  1. Получите мышей C57BL/6 пожилые (4-6 недель), весом от 20-30 г. дом колонии лабораторных мышей в учреждении централизованного животных в УНР животных ресурсов.

2. частичная непроходимость хирургия

Примечание: В комнате, посвященный хирургические процедуры выполняются операции. Все хирургические инструменты газобетона до операции. Стерильные хирургические халаты и перчатки должны носить всем персоналом в хирургическое обслуживание на все времена.

  1. Подготовка к хирургической мыши
    1. Проверьте обезболивающий системы доставки обеспечить снабжение кислородом и изофлюрановая является адекватной для процедуры. Включите снабжения кислородом. Включите расходомеров газа и настроить его на 500-1000 мл/мин место животного в зале индукции и уплотнение верхней.
    2. Включите изофлюрановая испарителем до 5% и следить за животное, до тех пор, пока она становится лежачие. Перейдите обезболивающий системы доставки для носовой конус.
    3. Потолочные камеры индукции любого остаточного газа с кислородом, а затем выключите камеры линии индукции при сохранении линии носовой конус открытым.
    4. Удаление животное из камеры и тщательно место глазная мазь на глазах животного.
    5. Место носовой конус на разогретой теплые площадку, когда газа продолжает течь.
    6. Изменения потока кислорода до 100-200 мл/мин, с 2-3% изофлюрановая. Если животное начинает двигаться, gentlyrestrain животное с носовой конус на до полностью под наркозом снова.
    7. Контролировать дыхание и ответ на стимуляции во время процедуры и при необходимости измените процент изофлюрановая (2-5%). Животных анестезии уровень контролируется отсутствие мыс щепотку рефлекс до операции.
    8. Придать внутрибрюшинно медицины боли (бупренорфина, 1 мкг/г веса тела) от сайта разрез.
    9. Примените лосьон для удаления волос на животе, используя чистую ватным тампоном. Пусть лосьон МСН для 3-5 мин на мыши, затем удалить волосы с помощью Марли и ватные тампоны. Повторите этот шаг, пока все волосы будет удален из области живота мыши.
    10. Очистите кожу с помощью Марли и ватные тампоны на 70% спирте. Применять swabsticks или повидон йод раствор для очистки живота.
  2. Частичная непроходимость хирургия
    1. Драпировка хирургической сайта с помощью стерильных бумага 25 x 50 см с 2,5 х 2,5 см, открытие в середине для области хирургии. Закрепите Пелерина для животного, поместив Стерильные полоски на границах открытия и кожи.
    2. Сделайте ~3.0 см разрез брюшной продольно с помощью № 15 лезвие скальпеля, обеспечивая, что резаная только кожа и избегая резки в musculoperitoneal слой на данный момент.
    3. С помощью щипцов и Ножницы хирургические, тщательно отделите кожу от musculoperitoneal слоя без причинения любого разрез на musculoperitoneal слой. После того, как слои достаточно были разделены (приблизительно 1 см х 4 см), определить linea Альба на musculoperitoneal слой и вырежьте ~ 2 см вдоль linea alba подвергать внутрибрюшинного полости с помощью микро щипцами и ножницы.
    4. Тщательно найти и идентифицировать слепой кишки. Медленно и осторожно удалите слепой кишки из полости внутрибрюшинного с микро щипцы, принося проксимального отдела толстой кишки и подвздошной кишки с слепой кишки вне на стерильную пелерина. Немедленно смачивают кишечных тканей с марлевый стерильный физиологический пропитанной 0,9% и держать открытыми ткани, смоченной во все времена, когда они находятся за пределами брюшной полости.
    5. Найти и идентифицировать брыжейка между подвздошной кишки и проксимальной Колон. Сделать надрез (~ 1 см) параллельно, чуть ниже, подвздошной кишки, в брыжейке и Избегайте резки любых сосудистую.
    6. Возьмите газобетона силиконовые кольца (6 мм в длину, внешний диаметр 4 мм, внутренний диаметр 3,5 мм). Разрезанные продольно, чтобы открыть трубку и открыть кольцо с микро щипцами.
    7. Вставьте один конец открытые кольца через разрез в брыжейке ткани. Вернуть фигуру завершения кольцо кольцо путем привлечения один конец контакт с другой, с подвздошной кишки, окруженный кольцом.
    8. Убедитесь, что силиконовое кольцо полностью окружает подвздошной кишки, закройте кольцо с швом и тщательно место обратно в внутрибрюшинного полости кишечника.
  3. Операция закрытия
    1. Выполнение простой непрерывный шов в musculoperitoneal слое вдоль linea alba закрыть musculoperitoneal раны с рассасывающиеся шовные. После завершения шовный материал, очистите любое кровотечение с марлевый стерильный физиологический пропитанной 0,9%.
    2. Чтобы полностью закрыть рану, с отдельной нейлон накладывать шов, выполните простой непрерывный шов на коже.
    3. После завершения обоих швов, очистите рану с новой swabstick или повидон йод.
    4. Внутрибрюшинно вводить антибиотики (гентамицин, 150 мкл на мышь, основанные на массе тела 20-30 г).
    5. После завершения процедуры, выключите изофлюрановая испарителем и позволяют животным дышать только течет кислорода до его начала, обретения сознания.
    6. Как только животное спит, место животное в зону отдельный восстановления с тепловой поддержки до тех пор, пока полностью выздоровел.

3. послеоперационного наблюдения.

  1. После завершения операции переместите животных инкубатора в послеоперационную палату где регулируется температура и влажность. Мониторинг животных послеоперационные сутки каждые 15 мин в первый час после этого каждые 30 мин для второй час, в то время как животные находятся в инкубаторе.
  2. Как только предписанные наблюдения будет завершена, перенести свои собственные индивидуальные клетки животных и контролировать их ежедневно для клинических признаков боли18и обеспечить, что хирургической раны залечивает должным образом без каких-либо признаков осложнения) зияние) настоящее.

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

Результаты

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

Хирургическим путем частичной обструкции (PO) вызывали исполнился месяц мышей, поместив силиконовые кольца вокруг подвздошной кишки рядом илеоцекальной сфинктера. Это кольцо создан частичного блокирования в подвздошной кишки. Шам операций (так), также проводились без кольца на возраст/пол соответствует мышей и эти мышей не показывают каких-либо симптомов аналогичны в PO мышей. Мышей быстро оправился от PO хирургии в течение нескольких часов. Они показали не очевидные изменения в поведении...

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

Обсуждение

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

Мы продемонстрировали, что мышей, получающих кишечной хирургии PO последовательно и герметизации развивать кишечной гладкой мышечной гипертрофии, которая имитирует человека кишечной непроходимости. Кишечная непроходимость операций были разработаны для различных животных включая7мышей, крыс10, морских свинок11,12 и кошки собаки13. Модель мыши кишечной непроходимости имеет время, стоимость, размер и фенот...

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

Раскрытие информации

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

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

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

Авторы хотели бы поблагодарить Бенджамин J Weigler, доктор, доктора и Уолт Мандевиль, доктор (животных ресурсов и кампуса посещения ветеринара, Университет Невады, Рено) за их прекрасную животных услуги, оказываемой мышей, а также их адвоката на хирургические процедуры.

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

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Хирургическая простыняМедицинские и ветеринарные принадлежностиSMS4040" X100 ярдов
Пеленка, econ, pro плюсмедицинские и ветеринарные принадлежностиMSC28122417x24"
Ножницы для ирисовBraintree scientific, IncSC-i-130
Ножницы для ирисовVantageV95-304
Dumont электронный и ювелирный пинцетDumont98-180-3
Плетеный рассасывающийся шовный материалCovidien polysorbSL-5687G5-0, полиглактин
Нейлон нерассасывающийся монофиламентAD хирургическийS-N618R136-0, нейлоновое
хирургическое лезвиеDynarexNo.15
ИглодержательJacobson микрососудистый36-1342TC8,5 дюйма
Рукоятка скальпеляFlinn scientificAB1049
Микрохирургические ножницыWPI503305
Вазелин офтальмологическая мазьPuralube VET3,5 г
Fluriso (изофлуран)VetoneV1 502017250 мл
Steri-strip усиленная застежкадля кожи 3MR1547
Хирургические перчаткиMedlineMSG2270
Маска для лица с ушной петлейЗона безопасностиRS700
Avant марлевые нетканые губкиУхаживающиеPRM25444
Хирургическая чашкаAdmiral  craft OYC-2725-A422,5 унции
тампонаChloraPrep2601032% с хлоргексидином Глюконат (CHG) и 70% v/v Изопропиловый спирт (IPA)
Аппликатор с ватным наконечникомPuritan806-WC
BuprenorphineZoo pharmBZ80693171 мг/мл
Гентамицина сульфатVetoneG-6336-04100 мг/мл
Быстродействующий гель для снятия кремаVeet8111002
ШприцAHSAH01T25161 мл с иглой
Силиконовое кольцоVWR60985-7206 мм в длину, 4 мм внешний диаметр, 3,5 мм внутренний диаметр
C57BL/6 мышейThe Jackson Laboratory4-6 недель

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Millat, B., Guillon, F. Physiopathology and principles of intensive care in intestinal obstructions. Rev Prat. 43, 667-672 (1993).
  2. Tonelli, P. New developments in Crohn's disease: solution of doctrinal mysteries and reinstatement as a surgically treatable disease. 1. The process is not a form of enteritis but lymphedema contaminated by intestinal contents. Chir Ital. 52, 109-121 (2000).
  3. Limsrivilai, J. Meta-analytic Bayesian model for differentiating intestinal tuberculosis from Crohn's disease. Am J Gastroenterol. 112, 415-427 (2017).
  4. Dvorak, D., Adamova, Z., Bar, T., Slovacek, R. Internal hernia as a cause of small bowel obstruction. Rozhl Chir. 96, 34-36 (2017).
  5. Massani, M., Capovilla, G., Ruffolo, C., Bassi, N. Gastrointestinal stromal tumour (GIST) presenting as a strangulated inguinal hernia with small bowel obstruction. BMJ Case Rep. , (2007).
  6. Chen, J., Chen, H., Sanders, M., Perrino, B. A. Regulation of SRF/CArG-dependent gene transcription during chronic partial obstruction of murine small intestine. Neurogastroenterol Motil. 20, 829-842 (2008).
  7. Chang, I. Y., et al. Loss of interstitial cells of Cajal and development of electrical dysfunction in murine small bowel obstruction. J Physiol. 536 (Pt 2), 555-568 (2001).
  8. Liu, D. H., et al. Voltage dependent potassium channel remodeling in murine intestinal smooth muscle hypertrophy induced by partial obstruction. PLoS One. 9 (2), e86109(2014).
  9. Guo, X., et al. Down-regulation of hydrogen sulfide biosynthesis accompanies murine interstitial cells of Cajal dysfunction in partial ileal obstruction. PLoS One. 7, e48249(2012).
  10. Yang, J., Zhao, J., Chen, P., Nakaguchi, T., Grundy, D., Gregersen, H. Interdependency between mechanical parameters and afferent nerve discharge in hypertrophic intestine of rats. Am J Physiol-Gastr L. 310, G376-G386 (2016).
  11. Zhao, J., Liao, D., Yang, J., Gregersen, H. Biomechanical remodeling of obstructed guinea pig jejunum. J Biomech. 43, 1322-1329 (2010).
  12. Bowen, E. J., et al. Duodenal Brunner's glade adenoma causing chronic small intestinal obstruction in a dog. J Small Anim Pract. 53, 136-139 (2012).
  13. Bettini, G., et al. Hypertrophy of intestinal smooth muscle in cats. Res Vet Sci. 75, 43-53 (2003).
  14. Macdonald, J. A. Smooth muscle phenotypic plasticity in mechanical obstruction of the small intestine. J Neurogastroenterol Motil. 20, 737-740 (2008).
  15. Ha, S. E., et al. Transcriptome analysis of PDGFRα+ Cells identifies T-types Ca2+ channel CACNA1G as a new pathological marker for PDGFRα+ cell hyperplasia. PLoS One. 12, e0182265(2017).
  16. Park, C., et al. Serum response factor is essential for prenatal gastrointestinal smooth muscle development and maintenance of differentiated phenotype. J Neurogastroenterol Motil. 21, 589-602 (2015).
  17. Spencer, N. J., Sanders, K. M., Smith, T. K. Migrating motor complexes do not require electrical slow waves in the mouse small intestine. J Physiol. 553, 881-893 (2003).
  18. Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nat Methods. 7, 447-449 (2010).
  19. Terez, S. D., Notari, L., Sun, R., Zhao, A. Mechanisms of smooth muscle responses to inflammation. Neurogastroenterol Motil. 24, 802-811 (2012).
  20. Chen, W., et al. Smooth muscle hyperplasia/hypertrophy is the most prominent histological change in Crohn's fibrostenosing bowel strictures: A semiquantitative analysis by using a novel histological grading scheme. J Crohns Colitis. 11, 92-104 (2017).
  21. Huizinga, J. D., Chen, J. H. Interstitial Cells of Cajal: Update on Basic and Clinical Science. Curr Gastroenterol Rep. 16, 363(2014).
  22. Jirkof, P., Touvieille, A., Cinelli, P., Arras, M. Buprenorphine for pain relief in mice: repeated injections vs sustained-release depot formulation. Lab Animal. 49, 177-187 (2015).
  23. Spencer, N. J., Dinning, P. J., Brookes, S. J., Costa, M. Insights into the mechanisms underlying colonic motor patterns. J Physiol. 594, 4099-4116 (2016).

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

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

PDGFRin vivo

Похожие статьи