Summary
（GIMM）肠胃蠕动监视器在豚鼠远端结肠的结肠运动的评价是一个简单和简单易学的方法，定量评价消化道推进运动。
Abstract
肠胃蠕动监视器（GIMM;野猫的研究与发展;圣奥尔本斯，VT）是在体外系统，监视在豚鼠远端结肠的隔离段推进运动。整个系统由一台电脑，摄像机，照明器官浴槽，循环泵的蠕动和恒温水浴，和自定义GIMM软件来记录和分析数据。与传统监测结肠的蠕动方法相比，GIMM系统可连续，定量评价蠕动。豚鼠远端结肠是沐浴在温暖，含氧Krebs液，并在口头端插入粪粒沿结肠段约2毫米/秒的速度推进。被捕获的粪便颗粒沿段出发的电影，GIMM软件可以被用来跟踪的粪便颗粒的进展。推进运动的速率可为整个段或特定区域的任何利益。除了丸引起的蠕动模式的分析，时空地图可以从捕获的视频段的建造评估自发运动活动模式。该系统的应用，包括药理评价受体激动剂和拮抗剂推进运动的影响，以及评估进行的病理生理条件，如炎症或压力，导致变化的。豚鼠远端结肠推进运动实验，使用的GIMM系统，非常简单，简单易学，它提供了一个可靠和可重复性的方法评估推进运动。
Protocol
1。 GIMM结肠组织的准备工作
- 为了准备肠胃蠕动监视器（GIMM），首先在冰冷的Krebs液隔离冒号（121毫米氯化钠，氯化钾5.9 mM的，2.5毫米氯化钙 2，MgCl 2的1.2毫米，25毫米碳酸氢钠 3远端结肠段1.2毫米的NaH 2 PO 4，和8毫米葡萄糖，95％O 2 / 5％CO2充气） 。从外壁清理余下的肠系膜和一个小切口在口腔端，所以它可以区分放置到器官浴时。注：组织可能在冰Krebs液保持长达2个小时前，实验。
- 下一步，位置在器官浴的流入和流出的渠道，使他们的相机领域，以防止干扰与图像采集外。连续灌注与器官水浴预热（37℃）含氧（95％，5％CO 2）的Kreb在10毫升/分钟的流速的解决方案。
- 跟踪的口腔与肛门两端，在器官浴的两端引脚上的远端结肠段（至少5厘米），允许一个松弛的小程度，使该段可以自由移动在中间1厘米。口头到底应该定位走向，便于放置的粪便颗粒研究员。应固定结肠段内的每一个给定的实验的实验研究员以同样的方式，因为段的长度和紧张会影响推进运动的速度， 减少过境（迪克森等率与纵向舒展。 ，2007）。
- 允许至少30分钟的准备，以平衡。
2。设置GIMM和数据采集
- 在GIMM系统中，在灌注室的结肠段是从下面照亮。数码摄像机与计算机相连的是定位上面室。确保光照明光源和GIMM软件打开。
- 设立GIMM软件应用程序中的一个新的实验后，开始插入环氧树脂涂层的粪便颗粒口服结肠段启动肠蠕动的一审判决。相机上的计算机上的切换开关，点击打开相机和点击记录按钮开始录制。颗粒在肛门方向的运动是由摄像机和记录以供日后分析的PC上存储的数字电影。当颗粒已经达到了结肠段结束后，单击“记录”按钮来停止录制。
- 为了获得控制推进速度值，开始从健康动物的结肠段，并没有申请药物。 3-5试验，在一个单一的准备行为，与彼此之间运行5分钟的恢复时期。
- 要确定一定的条件或药物对结肠运动的影响，每个实验条件下执行3-5试验/准备。此外，在执行上的每个实验至少五年至少有五种不同动物的不同冒号。
- 在数字电影的分析，粪便颗粒推进率的计算公式为弹丸穿越x厘米的结肠段时间。
3。建筑的时空地图
- 从个人GIMM运行取得的数字视频可转换为使用自定义的GIMM软件时空地图。
- 横轴上，结肠直径的变化是随着时间的推移绘制转换结肠的形象，在每个视频帧的一个剪影，并计算和转换沿整个长度为灰度的直径。最终的结果是，沉淀和放松的地方显示为黑色，而收缩的区域显示为白色。
- 颗粒穿过结肠段的距离，垂直轴代表。
4。具有代表性的时空地图
- 这里展示的是具有代表性的颗粒运动的时空地图显示在各种实验条件下，在结肠段。 y（垂直）轴代表颗粒的位置，随着时间的推移，而X轴（横向）代表的距离，通过结肠段的颗粒进展。
- 在从控制冒号（未经处理的，正常）的时空地图，颗粒会进步的线性〜2毫米/秒的速度。相比之下，管理，对某些药物或在结肠的炎症可以导致如停止蠕动和蠕动受阻中断蠕动模式。
- GIMM结果也可以作为图形显示，Y轴代表在粪便颗粒，X轴代表时间，以秒前往毫米的距离。例如，管理，DAMGO（D - 助理法律顾问2，N - ME - Phe4，甘氨酸 - ol5）鸦片类μ-受体激动剂，导致减少在结肠推进运动。
Discussion
在胃肠道推进运动神经介导的首次描述了超过一个世纪前由贝里斯和椋鸟（贝里斯和椋鸟，1899年）。这一观察结果导致肠道神经肠神经系统（ENS），自主神经系统的不同分工（兰利，1921年）的指定。神经源性肠道蠕动，涉及到在一个给定的点和反射介导的收缩以上，或口头，在aboral方向上的刺激和放松的水平拉伸和/或粘膜刺激。其结果是产生一个压力梯度，推动在一个口头aboral方向上的管腔内容。在各种物种的小肠，并在大鼠大肠收缩蠕动波可以被激活进入肠段管腔输液。在豚鼠远端结肠，天然或人工粪粒可以插入口服结肠，沿结肠段的进展可以很容易地监控。因此，豚鼠远端结肠提供了一个简单而有用的实验调查在肠道推进运动。
蠕动是一个复杂的神经反射，涉及的neuroactive化合物和受体的数量。因此，影响神经递质的ENS的化合物，影响推进运动的速度。羟色胺，主要在肠黏膜肠嗜铬细胞释放，参与发起的蠕动反射。利用豚鼠远端结肠，Grider和同事证明，推进运动是增强5 -羟色胺4受体激动剂（福克斯，Orenstein 等人 ，1998年。; Grider 等 ，1998）的intralumenal管理，同时应用浴5 -羟色胺和5 -羟色胺受体拮抗剂降低推进率（门胁等 ，1996;。菩提树等 ，2003年b）。此外，抑制羟色胺转运与选择性血清素再摄取抑制剂（SSRIs），在低浓度增加肠蠕动，但跌幅在较高浓度的蠕动，可能是由于5 -羟色胺受体（门胁等 人 ，1996年的脱敏;。韦德等人， 1996年）。其他豚鼠推进运动的信号分子，包括乙酰胆碱尼古丁受体，这是在肠内interneuronal信号的主要调停。封锁与尼古丁受体拮抗剂六烃的突触传递，减少在高浓度颗粒推进，而较小的浓度不影响推进率（门胁等 人，1996年）。阿片类药物，阿片受体激动剂，它长期以来一直被肠胃蠕动有抑制作用，减少颗粒在豚鼠推进运动模式的推进（福克斯，Orenstein等，1998;。Wood等，2009） 。有趣的是，日本的传统中草药，临床上用于治疗呕吐，腹痛，和无序运动，daikenchuto，跌幅颗粒推进的速度与阿片拮抗剂纳洛酮管理，单独给药时，逆蠕动的结果（ Wood等。 2009年）。这些发现说明豚鼠推进运动模型，以评估各种化合物和结肠运动模式及其受体的贡献的实用性。
大量研究表明，炎症导致结肠神经元“（2005 年林登等人，2003年。;洛马克斯等，）的电气和突触的变化，这些变化可以坚持周炎症恢复后（Krauter 等 ，2007;洛马克斯等，2007）。豚鼠远端使用GIMM系统的结肠推进运动结肠炎诱导neuroplastic变化的影响，可以追究。该系统在监测，评估通过简单的测量时间，粪便颗粒传播给定的距离推进运动的结肠运动的传统方法有几个优点。以往的研究，在结肠的炎症引起的神经可塑性都表示有颗粒推进（ 菩提树等，2003 年 。; 林登等，2005）的速度在减少，但最近的调查，使用的GIMM系统已经透露了更多（强等 ，2010），复杂的变化。例如，颗粒推进率是下降的远端结肠发炎溃烂地区，但在邻近地区，这不是由早前的“秒表”的方法确认的现象加速蠕动。其他研究也显示，在肠道炎症的活跃期，可以恢复与抑制COX - 2（ 菩提树等 ，2004），但改变蠕动持续超越解决炎症的COX - 2不敏感（Krauter等，2007） 。此外，在这些后来的研究中，由GIMM系统生成的时空地图显示，在炎症后的动物，有助于推进率下降观察结肠的蠕动，逐步格局。
豚鼠远端结肠推进运动的实验结论，代表一个高吞吐量的测量测试化合物和病理条件下，对结肠运动的影响，此外，GIMM系统提供了一个简单而直观的方法来评估在体外的结肠推进运动。它可以连续测量颗粒的推进，以及一代的时空地图研究自发的活动模式。与传统方法相比，它也可以产生更复杂的现象，可以定量和重新分析多种方式，数字文件保存到系统和方便。
Disclosures
生产此视频赞助野猫的研究和开发，公司，生产在这篇文章中使用的仪器。
Materials
| Name | Type | Company | Catalog Number | Comments |
| Krebs’ Solution | ||||
| Isoflurane | Anesthesia | Webster Veterinary | ||
| Epoxy-coated fecal pellet | native guinea pig pellet dried and epoxy (black nail polish) coated | |||
| Forceps | Fine Science Tools | |||
| Micro Scissors | Fine Science Tools | |||
| Stainless Steel Pins | ||||
| Beakers | 500 mL | |||
| Gas Tank | 95% O2/5% CO2 | |||
| Timer | ||||
| Gastrointestinal Motility Monitor | Catamount Research and Development | http://www.catamountresearch.com/products/gimm.htm |
References
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