Summary
在过去的几年中,新一代内窥镜已成为重要的诊断艾滋病的研究评估小鼠结肠炎和结肠肿瘤。我们在此提出一个详细的协议,用于炎症和大肠肿瘤在小鼠体内的内镜检查,以及使用十进制标识符记录结肠炎和结肠直肠肿瘤的内镜严重性一种新的评分系统。
Abstract
为研究目的而利用现代内镜,大大方便了我们的胃肠道病变的认识。特别是,实验内窥镜一直需要在一个单独的实验动物反复评估,如那些评价慢性炎症性肠疾病的机制和结直肠癌的进展的研究是非常有用的。然而,对不同的研究中使用的方法是高度可变的。至少有三个内镜评分系统已经出版的小鼠结肠炎和公布结直肠肿瘤的评估,协议未能解决伴随结肠炎症的存在。本研究开发和验证一个可重复的内窥镜计分制度,同时集成了炎症和肿瘤的评价。这种新颖的评分系统由三大部分组成:1)评估大肠炎症的程度和严重性(基于肛周发现,沃尔玛的透明度升,粘膜出血,和局灶性病变),2)肿瘤性病变(格图和条形图),和临床病例通过病理和研究的相关基于十进制单位分配的类别观察病变3)数值排序的定量记录和内镜并发症(十进制标识符)。视频和手稿本文中所呈现的制备,以下IACUC批准的协议,以允许研究者使用经过验证和高度可重复的方法内窥镜得分自己的实验小鼠中,与该系统选项从近端内窥镜结肠炎(D-PECS区分远侧)。
Introduction
鼠内镜检查已经完成作为一个有用的研究工具超过十年1-3。到目前为止,大多数研究采用小鼠内窥镜使用了硬性内窥镜,虽然有些也使用软式乙状结肠镜。鼠胃镜提供立竿见影的效果和肠道正常,炎症的严重程度和肿瘤进展比较间接的措施,比如形体消瘦,腹泻,和组织学(这是次优的,当病灶呈斑片状)的程度更客观的估计数字,而提供对结肠的整体健康状况的见解。最值得注意的是,内窥镜允许的实验室动物模型随时间的反复评价,相对于传统的组织学检查,需要被实施安乐死,并收获用于分析1冒号的动物。尽管有这些优点,利用鼠内窥镜技术还没有广泛和由缺乏implementati标准化协议的限制在和病理结果的得分。正确实施,鼠胃镜拥有巨大潜力,以进一步促进我们的理解和多种慢性胃肠疾病,包括炎症性肠道疾病,结肠炎,大肠肿瘤动物模型的表征。
小鼠内镜技术的效用有赖于其可重复性和客观性,这就需要标准化的审查程序的存在和一致的,非冗余,可靠的评分系统肠道病变。至少三个描述性的评分系统对结肠炎4-6的内窥镜的评估,以及用于结肠肿瘤的小鼠4,7,8已经出版。然而,这些报道办法和评分系统是不能跨的研究容易比较。在许多情况下,有一种用于病变的分类标准没有明确的定义,和标准给出时,它们有很大的不同。此外,没有报告的评分系统是整合双方结肠炎和肿瘤,二是可以同时发生,对结果的互动效应最常见的结肠病理,到一个单一的测量工具的评估。最后,确实存在对结肠炎的内镜评分系统往往有炎症个类别,有限制的歧视( 即 ,在短整型尺度窄的得分选择,往往1-4),以正确地表示疾病进展的情况,并能够使用参数统计分析。
在本文中,我们描述了使用柔性内窥镜的评估鼠结肠炎和结肠肿瘤的严重程度和描述的标准化协议,用于采用该技术的肛周区域,直肠和结肠的解剖评估。我们在内窥镜说明有效的故障排除,以减少创伤和图像伪影,和我们描述了一个可重复的评分系统基于验证的已发表的临床参数。该评分系统集成使用的有12个可能的等级炎症,肿瘤测绘和绘图选项,以及一个新的十进制单位制(即小数点标识符)歧视高水平突出与特定的诊断价值发现两者肠道炎症和肿瘤的评价( 即肿瘤的发展,内镜检查等过程中的并发症)。使用十进制标识符允许对相关的数据集进行进一步的下游分析的快速跟踪。最后,我们在肠炎和结肠炎相关癌(葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎, 难辨梭状芽孢杆菌感染,氧化偶氮甲烷/ DSS诱导结肠癌)的多种小鼠模型进行可靠性和评分系统的有效性测试。
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Protocol
1。设立内窥镜系统
- 设置了内窥镜系统麻醉的小鼠前,按照制造商的说明进行操作。使用视频输尿管镜专为人类获得本协议( 图1)。插入管的外径是9.9,FR(3.3毫米),其远端是8.5,FR(2.8毫米)和仪器通道的内径为6周五(1.2毫米)。
- 虽然使用内窥镜尚未链接到疾病传播[9],消毒的内窥镜和透镜与孢子形成微生物工作时,用70%乙醇10或者用适当的技术。准备抑菌消毒润滑剂和非刮拭组织饱和内窥镜末端。
- 附上一个3毫升注射器充满空气(或合适的CO 2气体的混合物)的仪器通道的顶部。
- 打开电源,并设置白平衡正常的白光,以及窄带成像(NBI)模式下,当适用。自2001年以来,NBI提供诊断成像的好处,因为它强调精细的血管结构上粘膜,包括溃疡和肿瘤病变,其中有特征的异常血管11。 NBI过滤模式限制捕获的光的波长为390-445 nm和530-550 nm处,其中突出的结构与血红蛋白。
- 打印考核评分表( 图2)来记录你的发现。熟悉预期的正常和NBI图像( 图3A)和定义,以及每项准则的成绩在考试前(见第6.1节)。
- 准备在磷酸盐缓冲盐水(PBS)中的着色剂为基础的解决方案,色素,如果需要的话。在色素,使用染料作为造影剂,以突出黏膜变化进行了考试。用亚甲基蓝(0.1-1%)和靛蓝胭脂红(0.1%)解决方案( 图3B)。注该亚甲蓝是一种氧化还原剂可以制作氧化自由基,间接交联氨基酸残基,和DNA降解12,这可能会干扰样品的分析。
2。鼠标的全身麻醉
- 选择麻醉剂和给药途径。从有关药物与免疫系统和研究目标的潜在干扰动物资源的设施或机构动物护理和使用委员会(IACUC)请教兽医。有些药物可能会影响细胞因子的表达分布在动物,包括啮齿动物13。使用注射三溴乙醇的终端程序或异氟醚生存内镜,以及适当的控制。
- 用于感应,辖异氟醚4-5%在100%的氧气以0.2-0.5升/分钟的速率;使用0.5-2%,进行维护。这个协议是不适合于所有的动物。请咨询您的兽医机构进行适当的指导和培训。通过有关建议IACUC遵守,以实现动物福利的最高标准。确保鼠标,如果完全麻醉。
- '带'麻醉鼠标在使用实验室胶带背部或腹部位置的支撑面表。当心你的内窥镜屏幕上的解剖定位。确保其下肢和尾巴。磁带的带也可放置在胸前,以防止运动远离呼吸器,但要避免限制胸廓呼吸运动。
3。详细内镜检查
- 寻找肛周病变插入内窥镜伸入直肠前,然后经肛门推进范围。
- 大衣与无菌手术润滑剂内窥镜。千万不要涂在CCD(电荷耦合器件)传感器的表面。
- 插入内窥镜,并开始录制。录制的视频是米有用内镜检查,如果需要检查后eticulous评价。尽量在时间,以减少肠/粘膜有刺激性尽可能少的长度进行胃镜检查。
- 通过使用注射器慢慢地分开设置肠壁施加空气。根据鼠标的大小,使用1-2毫升的空气。避免过多的空气吹入,它可能会导致麻醉小鼠的呼吸窘迫和死亡。
- 推进内窥镜前进你开道用空气或范围的轻柔旋转。没有前进的内窥镜,如果你没有看到肠腔。穿孔或直肠/结肠眼泪可以发生在这个阶段,尤其是在年轻小鼠(<8-10周龄)。拍照是必要的。
- 随着范围的进步,评估是否有自发性出血(定义为自然发生粘膜出血与外伤性内镜相关的)。自发出血可作为内窥镜进入直肠和结肠被观察到。
- 如SESS结肠壁的透明度。透明度定义为可视化的壁间血管在结肠和其他周围的内脏( 图4)的能力。范围温柔的动作(向后转,顺时针,逆时针)将有助于确定血管可以在其他脏器的角度来看待。肠系膜脂肪组织也可见到。注意如果盆腔内直肠似乎比结肠壁在腹腔透明度较低。
- 检查,以确定病灶(水肿区,糜烂,溃疡,肿瘤质量)的类型和数量。这将使用结肠炎得分,并已开发出的小数标识符被记录在计分的形式。
- 一旦其中结肠尾端弯曲成近端结肠的面积达到了,撤内窥镜慢慢寻找接触性出血(的发生是由于后粘膜脆性的存在内窥镜前进或删除)。它没有必要故意刮结肠表面。经过适当的内镜检查健康的大肠黏膜不流血。
4。活检
- 当需要活检,通过专用仪器内窥镜通道插入活检钳。监控内窥镜屏幕上的镊子的进步,以防止肠穿孔。
- 打开钳活检杯到约60-80℃杯对杯角,并指导他们感兴趣的区域。过度打开钳子或压力可以把握肠组织,这会导致健康透明肠壁活检引起的穿孔的额外层。如果发生穿孔,麻醉期间安乐死的动物按照你IACUC建议。穿孔导致内毒素血症和腹膜炎。
- 关闭活检杯,同时保持钳闭拉出。
- 圣雷莫通过冲洗组织一个解决方案,是温和的组织和钳子已经从钳子试样。后来的RNA和PBS是共同的工作方案,如果需要,使用针撞出样品。避免侵蚀着钳子杯或切削刃。
5。麻醉恢复期
- 待考试结束,提供一个温馨的环境,鼠标,直到它恢复。使用任一种电光源,或温暖垫定在37°C避免过热;周围血管扩张危及动物的恢复。密切监视鼠标,直到完全康复。
6。大肠健康与十进制标识符综合内镜评分系统
- 使用评分表( 图2)及以下的参数定义( 小鼠大肠炎症和肿瘤的内镜评估使用十进制加权计分法:参数定义和协议 )实例和可选的'远端近端结肠炎内镜评分系统“(D-PECS),作为无偏差评估和详细记录保存的指引。
- 分数的计分制的形式( 图2)中所述的四个参数的大肠炎症。精心评估肛周区域,肠透明度,肠出血的类型(如果存在),以及存在和病灶的数量(糜烂,溃疡和/或肿瘤细胞)。
- 在评估肿瘤为研究目的,研究的数量,位置和大小,并使用结肠图和计分表上条形图描述它们。得到的分数和病变的数目(当适用时)的数值总和将确定背景结肠的炎症,最主导型病变,以及病变的数目。
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Representative Results
该协议和图片在本研究中提出的制备用Olympus URF-V的柔性内窥镜14和NBI 11,15。视频图像被保存为MPEG-2格式和JPG,TIF,PNG或最大1280×1024像素,可转让的,以标准的USB闪存便携式记忆DICOM格式的图片。 NBI增强含血红蛋白的组织的视觉对比度。正常光线和NBI成像的关键特征,说明大肠黏膜的正常解剖及溃疡和肿瘤的发展( 图3A和6A)在正常和异常血管之间的差异。在色素与亚甲基蓝作为造影剂图像显示它的好处的特写影像,揭示了结肠隐窝的高空正常蜂窝状的外观(见特写图3B)。
到今天为止,我们已经进行了超过500鼠内镜福卢翼此协议,以约10%,即重复检查。一般来说,该过程需要10-15分钟才能完成,平分麻醉,内镜检查,并从麻醉中恢复的管理之间。考试涵盖从肛门到远端结肠的脾曲。我们还成功地在某些情况下进行的近端结肠,盲肠和回肠死后内镜检查,下列组织的死后解剖前夕收获组织的组织学( 图6B)。在一个案例中,我们也观察到,并证实在小鼠患有严重的十二指肠狭窄和嵌塞由于肠粘连怀疑胃扩张。异常图像,观察transmurally从轻度发炎的远端结肠的最颅方面;尸检表明,胃扩张被并置到结肠。
我们已经开发出一种有效和可靠的十进制加权s取心系统,以提高整个出版研究报告鼠内镜的标准化应用。三评分系统此前已受聘并担任我们的十进制加权系统4-6的发展奠定了基础。虽然这些系统允许的各种标准和病变程度的级别的分类,它们缺乏适当的标准定义,其中一些是难以从内窥镜图像来评估。在某些情况下,暧昧的参数包含在评分系统有疑问的相关性内镜检查在小鼠。十一公布的参数4-6和内窥镜的优势,限制和生理相关的摘要列于表1。
因为建议的小鼠结肠镜检查评分系统将被用于研究目的,其实用性进行统计推断是必不可少的。以确保该评分系统有高的结构效度,我们首先开发了一个概念框架,以确定相关参数,归纳这些参数,以较少的标准(N = 3),并评估它们的共线性和相关的炎症,愈合实际存在( 图7)。接下来,我们增加了肛周发现使用分立整数来表示严重序级别,并整合利用小数标识符肿瘤的诱导和发展的理念。此外,我们增加了“狭窄”作为另一个参数以前没有考虑/报道在小鼠小肠内镜检查。所得到的输出的分数产生高有效性和适用于参数统计分析。最后,我们增加了测绘和数字绘图功能进行详细的病情监测。
为了评估我们的评估系统的收敛效度,从三个公布的参数为36鼠结肠镜检查获得的分数进行比较的分数obtai由盲目使用前三个评分系统4-6同一个人NED。每次比较显示出良好的正相关,说明高收敛效为我们的综合评分系统(皮尔逊P <0.0001, 图8)。分析支持列入肛周研究结果为临床标准来评估结肠健康的一部分,因为它通常存在于得分0和1,P之间存在严重的结肠炎和改进的数据分散性(P = 0.0351案件= 0.0086比分2之间3, 图8B)。当综合评分系统(添加肛周发现后)相比于其他可用的系统,很明显,2 3其他系统有一个主要的推理的限制,由于箱子的聚类1的四个可能的整数的类别,一个主要方法分类误差指示( 图8C)16。带小数点的标识符,我们的新的评分系统具有簇的概率最低在整数类散射的数据点。
图1。仪器。灵活的内窥镜,视频控制系统,光源,录像机,并在此研究中使用吸入麻醉机。 点击这里查看大图 。
图2。十进制计分制形式对小鼠结肠炎和结肠肿瘤的评估 。该系统具有四个非共线的参数的芯炎性成分,图形的tumor信息,和十进制单位显着的病变或并发症。见详细的标准和范例在下面(用十进制加权评分系统内镜小鼠大肠炎症和肿瘤的评估)部分。 点击这里查看大图 。
图3。正常粘膜的内镜检查正常光照模式,NBI模式,并与血管色素。树枝状配对的图像通常是不太常见的直肠。 点击这里查看大图 。
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图4。肠袢的横截面图来说明肠壁小鼠肠道壁血管和肠系膜脂肪。内镜可视化,以及肠系膜血管及邻近脏器的健康脂肪的内镜透明的原则 ,是可以通过的墙健康的结肠。炎症肠壁在远端结肠的腹膜部分增厚防止其他内脏肌壁间和透结构的可视化,即使其他肠段是健康的。 点击这里查看大图 。
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图5。故障排除。解决低能见度造成肠内容物,模糊的图像和蠕动。 点击这里查看大图 。
图6。成对图像的病变大肠黏膜及其他近端肠段(普通光与窄带成像,NBI)。NBI有助于识别溃疡和肿瘤性病变。有些溃疡出现褐色与NBI;他人,覆盖有纤维蛋白材料出现厚厚的白色。 AOM / DSS肿瘤是更好的表征与窄带干扰,特别是在早期阶段时,他们没有凸入管腔。星号(*)突出内镜神器(黏膜皱折)在结肠充满PBS,在结肠胀得空气所有其他图像没有观察到。 点击这里查看大图 。
图7。肠道炎症的严重程度和能力的结肠炎症视觉辨别和档次各种公布的标准(见表1)之间的理论相关性和共线性。 点击这里查看大图 。
图8。表现我们的评分系统,并先前公布的评分系统的比较。数据从36鼠标视频内窥镜盲目配对分析系统A A)比较(5个参数)的炎症参数,除了肛周病变(3参数)B)包括肛周结果在评分系统的重要性;在小鼠中/重度结肠炎病例持续提供额外的统计学显著信息肛周检查,包括肛周调查结果相比先前报告系统(36鼠标视频后计分制C)性能内视镜进行评分,每一种方法)。注意,系统B和C有一个主要的限制因病例中其四类导致misclassificat之一聚类离子偏差(系统B和C群病例中不等价类)。加入十进制标识符,我们还降低了集群的整数类的机会,同时让目前有意义的数字成绩跟踪。 点击这里查看大图 。
作为出版内镜标准来评估小鼠肠道炎症表1。临床参数 。 点击这里查看大图 。
内镜Assessme采用小鼠大肠炎症和肿瘤的NT的十进制加权计分法:参数定义和协议
我们的综合内镜评分系统对大肠健康有三个主要组成部分:1)评估大肠炎症的范围和严重程度,用四个参数和12个可能的数值等级; 2)记录的位置,大小和肿瘤病灶数目;及3 )十进制单位指定类型的主或主要病变及内镜并发症,突出的研究员特殊意义的发现,这里被称为“十进制标识符”。肿瘤的位置和大小被记录在一个虚拟结肠地图,以及肿瘤的凸起(梗阻)的每个百分比到管腔的数目被记录在图表上。这两个图表提供了可集成以三维肿瘤的信息。十进制单位类别的病变范围从0.0-0.9。如果数误码率的病变为特定类别相关,第二和第三位小数可以用来表示病灶的数目。例如,如果三支病变的观察,增加0.003将允许研究人员知道,有三支病变,如果有12个病灶,那么0.012将被使用。这个跟踪系统是特殊的好处,如果重复内镜检查是始料不及的。是的炎症标准和强度等级的详细定义如下。
A.评估大肠infammation有四个临床参数 - 内镜标准定义
1。肛周结果:开始范围界定,以避免混乱与后出血内镜检查前评估这个方面。健康肛周区域的是结肠,皮肤,和一般动物的态度,健康状况的一个体现,并包括在内镜检查的一部分,因为有些病变不能和should不紧密,用肉眼检查。运用生物安全措施(如适用)。需要注意的是健康的美容习惯的小鼠可清除血液/放电,但不会从肛周区域去除皮损。计分:
- 正常。没有血,腹泻,裂隙,瘘管或解除观察。
- 粪块或腹泻团块观察。
- 血性分泌物,粪便松散(腹泻),脓,或观察到轻微的溃疡凝块/团块。
- 肉芽组织或观察到的病变涉及大多数周围的皮肤,并表示该动物具有明显的刺激或炎症肛周区域;直肠脱垂。
2。透明性结肠:定义为通过结肠壁作为结肠内窥镜可视化的血管或器官校外的能力被轻轻地移动。需要注意的是直肠自然是不太透明,由于肌肉层的D因为它是在盆腔内,其中更少的对比度存在。这是因为它反映了小鼠结肠癌的整体炎性疾病或健康的生理上最全面的参数之一。需要注意的是,可以有一个不发炎的结肠与在感染或对上皮的毒性作用的早期阶段粘膜糜烂/溃疡。要注意的是生理等渗溶液应被用于内窥镜检查过程中冲洗,如低渗溶液,例如水,引起小鼠粘膜的增白和收缩的变化,如果使用长时间(见星号在图6)。
- 正常。结肠的大,小血管及周围脏器都清晰可见。将内窥镜略(来回,时钟/逆时针)。白色肠系膜脂肪或其他脏器的暗内容也可以观察到。
- 小血管部分无形的,但大血管清晰可见。
- 小vesseLS是不可见的,大血管都不清楚。粘膜不会出现增厚。
- 肠壁和/或粘膜水肿/广义的表观增厚。血管是不可见的。少肿胀/曲张血管可能是可见的情况。
3。粘膜出血:区分 从接触自发性出血出血。在健康小鼠常规标准内视镜手术不应该引起出血。如果有炎症,增加黏膜血管和组织脆弱可能导致粘膜糜烂和出血。没有必要故意刮结肠以评估该参数。
- 正常,无出血。
- 常见的接触性出血。此外伤出血被定义为接触性出血,它应该只撤回内窥镜后进行判断。
- 不适用。故意不分配给逼考官决定的自然色Ë出血。
- 自发出血,定义为观察到的内窥镜进入结肠的非创伤性和天然存在的出血。有时候,注气过程中严重的结肠炎引起自发性出血。
4。局灶性病变:为了适应大肠疾病的斑片状,不可预测性,这种综合评分系统允许分级局灶性病变的存在(主要是溃疡性性质)受炎症的严重程度。由于结肠是在小鼠一短,直管段,它被认为是不必要的描述病变的位置。相反,病变的数目被记录和使用小数标识符的系统中加入的总得分。但是,如果需要强调病灶的位置,我们有所谓的“远端近端结肠炎内镜评分系统”(D-PECS)的选项F节进一步简化应用程序可以是下述来自我们十进制评分系统。因为肿瘤没有在小鼠中的结肠直肠区域诱导某种形式的炎症的很少存在,我们包括肿瘤的小数部分的标识符来唯一地允许肿瘤的肠道健康的上下文中研究(见下文)。
- 正常,无局灶性病变。
- 小扁平隆起覆盖正常粘膜定义良好的区域观察到。这是为了解决当地水肿区域或细胞浸润/增殖潜力的地区,如轻度结肠炎找到。
- 发红或糜烂区观察。
- 溃疡或狭窄。溃疡是由发红和畸形(有血管异常的证据,边缘不规则)确定因水肿或纤维化修复创面。 NBI内镜检查是有用的区分检测或观察溃疡。狭窄被确认为异常的区域窄,圆形或不规则的和静态的造型,不收缩或扩大,因为前pected。常狭窄涉及异常隐窝粘膜,或绒毛在回肠领域。在柔性内窥镜(外径= 3.3 MM)的情况下,小心不能提前范围进入结肠更为接近的地区一贯以验证验尸异常狭窄有关。
B.肿瘤图表记录的位置,大小和数量
1。虚拟结肠图:此图是远端结肠和直肠,是通过切割腔的顶部(0°),并推出它制成的虚拟视角图像。图表的顶部和底部被分配近端结肠(弯曲)的,和肛门分别。中心线(180°)表示的内腔的底部(动物的腹侧)和半圆的右侧和左侧半部分表示右和管腔的左壁上。该图可以被用来描述位置和肿瘤的横向尺寸,以及如溃疡。
2。肿瘤号码的肿瘤占用每程度:虽然结肠地图只提供两维信息中,向其中肿瘤生长到肠腔的程度是肿瘤的一个重要特征,因为突起部可引起肠狭窄或阻塞。捕捉到这一信息,我们添加的记录图形为百分之突出到该记录肿瘤的各个百分比范围次数的内腔,使三维立体评估结肠肿瘤的程度。
C.十进制标识符,使数值分数有意义的和快速跟踪相关案例
我们的评分系统采用一种新颖的小数标识符系统来记录相关的病变或并发症的存在。这些标识符是用于描述目的的,旨在促进内窥镜息的数字计分和快速跟踪例解释。然而,它们也可以进行数值的重量主要类型的病变,并允许数据集服从参数统计的产生。当使用开发的评分表,标记病变(如适用),并选择一个小数的标识符被添加到炎症得分。
- 无特殊发现。
- 肛瘘,或过度肛周炎,直肠脱垂。
- 主要是糜烂性病变轻微壁受累。
- 大多溃疡性病变,部分覆盖有纤维蛋白,出血,或由于小溃疡聚结大量具有不规则形状(溃疡的数目可为2的肿瘤被记录为0.301为1肿瘤,0.302,0.311为11肿瘤, 等 )。
- 肠狭窄(可选的,因为狭窄是一种严重的炎症并发症结肠炎,加2分总炎症评分)。
- 明确定义的斑块(在肠壁厚/非透明组织, 如&#160,一台低高度的肿瘤)。噬菌斑的数目可以如对病变进行记录( 即,0.401,0.402,... 0.411, 等等 )。他们可能会显示为一个平面的非膨胀性表面,可能似乎凸出最多约5-10%,其中修改了肠腔的圆周外观。
- 突出的肿块或肿瘤病变。群众的数目可以如对病变进行记录( 即,0.601,0.602,... 0.611, 等等 )。它们清楚地鼓出,但是可能会出现平坦但突出肠腔的扩张周围的> 15%。
- 内镜检查过程中引起的泪/穿孔。
- 动物内镜期间死亡。
- 其他:_____________( 如严重近端内镜下结肠炎,见下文远端,近端结肠炎内镜评分系统)。
D.实例和应用程序
在本文提出的鼠内镜评分系统是Specifically设计为在结肠炎症和结肠直肠肿瘤数据的收集和分析集成。相对于肿瘤,数据可以使用多种统计方法,包括曲线下面积,中值,众数,或主成分分析法进行分析。在个人层面上,该评分系统可以帮助研究人员监测结肠的健康在一个单一的鼠标悬停时间。求和炎性子分数和附加的类型和病变在适当的数的正确的十进制标识符之后,总得分将允许研究人员数值量化的结肠炎症中,最主要的类型的病变,以及病变的数目的范围内。例如,12.609的高分表明,这款鼠标有严重的大肠炎症和九个突出肿瘤群众,一个健康的小鼠与正常肛周和结肠黏膜的内镜被穿孔时将有一个总成绩0.7。十进制识别系统将让研究人员编目和方便地搜索打进小鼠的大型数据存储库。例如,研究者可以设置搜索条件,以确定最终的“0.6”的所有分数和检索具有突出的肿瘤的所有情况。更多的例子示于图补充S1〜S3。
E.远端近端结肠炎内镜评分系统(D-PECS)
这是我们的十进位标识符的评分系统来区分例重症/广泛近端结肠炎的可选修改。因为结肠炎和结肠肿瘤在小鼠体内的内窥镜的迹象出现在结肠的远端部分贯彻和发展,我们建议:
- 进球结肠以下描述的标准,特别关注远端三分之二的结肠而忽略了近段,如果它是看起来健康。这就避免了混乱和增加内镜的歧视性权力分化tiate动物具有不同程度的广泛结肠炎。
- 如果炎症或肿瘤的变化在近端三分之一观察,我们建议一个点添加到总分(1.0)并指定小数标识符为0 0.9 - 其他“,这可以被标记为严重的近端内镜下结肠炎。在地图网格和条形图绘制的结果。
- 监控具有内窥镜异常在结肠的近侧第三动物。要特别注意死后,因为疾病可能是异常严重或可能超出了脾曲延伸至近端结肠。
- 如果这一建议之后,请记录此方法在评估表的“意见段”,并按照各实验这一趋势。请举在该评估是进行以下我们的'远端近端结肠炎内镜评分系统'或D-佩奇,从0-13.9范围的最终出版。注意,该变型具有没有发如果用在动物没有广泛的/严重的近端结肠炎对我们的评分系统tatistical效果。
补充图。
图S1。鼠标与结直肠肿瘤内镜评估的例子 。动物用AOM和DSS之前内窥镜检查。充满镜下所见A)在正常和NBI模式,分别代表图像B)评分的形式。请注意,虽然有两个相关的研究结果,研究人员选择了分配根据临床严重程度和研究目标的十进制标识符0.6。各种参数的统计分析可以记录在“地图瘤/溃疡及图表瘤突起的记录”的数据进行。 iles/ftp_upload/50843/50843figs1highres.jpg“目标=”_blank“>点击这里查看大图。
图S2。鼠标与结肠狭窄,内窥镜并发症。注意肠腔变窄,而一个非穿透性,粘膜撕裂内镜只是远端的狭窄部位时,诱导例子 。缩小发炎的结肠和虚弱可能导致粘膜的眼泪。该动物是在全身麻醉下。请注意,该评分系统,使我们能够监测和减少手术并发症。 点击这里查看大图 。
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图S3。炎症和内窥镜得分在DSS处理过的小鼠的时间过程的例子。注意,号码可以不言自明的,并表明,结肠的炎症的进展(从1-5和8),并且通过天8(十进制0.2开发糜烂)和11天溃疡(十进制0.3)。 点击这里查看大图 。
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Discussion
有关于修改内窥镜技术在小鼠和故障排除几方面的考虑。需要使用灵活的内镜检查过程中掌握了过程的关键方面包括需要防止腹胀和鼠标的呼吸妥协的风量的调节,以及视图控件的细微的技术方面与协调的角度和转矩控制。转矩控制是很重要的,以减少肠穿孔的危险。如果处理不当,鼠灵活的内窥镜成为一个非常安全的,快速的程序,可以直接可视化和感兴趣的研究领域肠活检取样。
为了解决因粪块( 图5)查看障碍物,要明白,粪粒甚至禁食或使用泻药后通常观察是很重要的。如果存在,粪便可以很容易地移动近端与温柔的空气插件ufflation。在约11%的情况下,有必要也可以使用1ml的PBS灌肠。在此之前进行灌肠,检查动物,似乎有腹胀或怀孕时,务请审慎行事。对于蠕动它等待几秒钟,直到蠕动波传递,因为空气吹入不会停止蠕动是很重要的。
迄今为止,用于评价小鼠肠道疾病最内镜评估系统是针对要么结肠炎或癌症。鉴于这两个条件往往相伴发生,并可以彼此,标准化的计分制度,同时考虑炎症和肿瘤的形成将大大促进跨学科交流,从而提高信息由癌症研究胃肠研究过程中所获得的可用性进行交互,反之亦然。因为肿瘤没有在大肠癌区域诱导某种形式的炎性改变很少存在我N小鼠,我们已经在我们的评分系统中唯一允许肿瘤的肠道健康的范围内研究的十进制标识符部分包括肿瘤。为了提高评分系统的有效性和可靠性,并促进其长期的实验或临床试验中使用,我们还开发了一个标准化的报表一起使用的评分系统( 图2),其存储系统所需的数据元素计算小鼠肠道炎症评分的基础上,精确的定义每个分类标准。
效力有限多个鼠内镜评分系统的前一个可用性阻碍各研究结果的解释。为了最大限度地减少其公布的方法来使用经历的实验室工作人员的混乱决定,我们建议您使用,可以从二维图像来推断标准进行内镜检查( 如避免标准THA吨参阅纹理或一致性-粪便;注意,某些小鼠包括无菌可具有软便),并且是不共线( 即由相同的炎症方面的生理上和时间上驱动)由于主要体征炎症是连续的,由于实足炎症活动,我们推荐以下条件:1)肠透明度,首先由Becker 等4所述,由于壁厚的反映; 2)出血,粘膜和血管完整性的指标。 3)肛周发现,如结肠完整性和对皮肤的刺激或倾向过度炎症的指标,以及4)局灶性病变,进行分级炎症病变(其在小鼠中主要溃疡性)的严重程度。到今天为止,我们还没有看到在3%DSS诱导的小鼠结肠炎的典型模式肿瘤病变。在本文中描述的鼠鼻内镜评分系统提供了第一次,就我们所知定量评估机制的存在和诱导肿瘤性病变中的结肠炎症的上下文。
这是第一次,我们也突出的重要性,包括狭窄的小鼠在内窥镜的一个参数,因为它们似乎是通常存在于肠道炎症, 如 SAMP / YIT / FC的某些动物模型。狭窄代表由于增加纤维化,这是很难内窥镜评估对于新手的粘膜慢性炎症(准)周区域,肠失去弹性。我们已经注意到,在内窥镜定义狭窄影响的小鼠中,存在于片段是近端狭窄相比,远段(其可以内窥镜检查),可能是由于减慢肠道转运更多的炎症。为研究目的,最好是组织学随访动物在实验结束时,以更好地表征炎症侧翼候选人狭窄区域matory反应。
如果没有适当的培训和专家的反馈,任何打分系统可能有变异在任何给定的时间。它强调在老鼠身上进行了内镜培训程序应该由医疗专业人员的培训的兽医进行监测,以确保重要的是:其他科学家或技术人员的我)适当的培训,以及ii)确保动物在不误诊或不慎受伤程序。继续执行这一程序,以确保可能的最佳实践和动物福利前咨询负责你的动物研究机构的专家咨询意见的兽医。明智的做法是定期监测训练有素的内镜医师的性能。用我们这里给出的指引,随机在动物的计算顺序,并评估以盲每一个动物的图像。定期协商的参数定义和协议的标准和k在内镜检查和评分第6 EEP他们的手)。
总之,作为一个团队的医疗和兽医肠胃病学,我们提出了一个标准化的协议和半定量计分系统对结肠炎和肿瘤的小鼠模型的内镜评价。这些研究工具将使研究人员进行例行鼠内镜,并允许研究人员在各级的经验,产生肠道炎症和肿瘤形成的跨实验室和学科之间的重复性和可比性的措施。我们已经开发的系统,以产生有意义的数值分数高的有效性,并规定特定的结果,它可以是自定义的单个实验室内部使用的快速跟踪能力。我们还描述了一种歧视性的打分替代方案,考虑到区域中考虑的易感性差异,疾病结肠内(见第E,̵6,远端近端内窥镜结肠炎的评分系统,简称D-PECS)。数据报表和一些数字可以作为墙上的海报,以帮助缺乏经验的科学家( 图1,3,5,6)。成功实现小鼠内镜取决于熟悉的皮肤粘膜交界处,在肛门,直肠,结肠,和周围脏器的正常解剖结构,为解剖上的差异占微妙内镜差额17。
虽然目前即使是最小,最灵活,最优秀和内镜技术无法达到近端结肠体内 ,快速移动的胶囊和单纤维内镜领域的技术进步有可能成为可用于小鼠在不久的将来。标准化协议和本文所提出的内镜评分系统代表了可视化和评估小鼠肠道环境活体动物的状态有价值的工具。这些工具将facili论文之间和各学科的成绩大老可比性,也就有了适用于新的和正在出现的鼠内镜技术。
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Disclosures
没有财务或披露利益冲突。
Acknowledgments
特别感谢莎拉Kossak酒店,米切尔Guanzon,宋允杨和李郭嘉,为他们的实验动物的内镜检查过程中他们的合作。
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Isoflurane, USP | Webster Veterinary | ||
Surgical lubricant | Savage laboratories | surgilube, 0281-0205-45 | |
Phosphate Buffered Saline | Thermo Scientific | SH30256 | |
RNAlater | Ambion | AM7021 | |
Methylene Blue 1% Aqueous Solution | Fisher Science Education | S96393 | |
Flexible digital ureteroscope | Olympus America | URF-V | |
Video system center | Olympus America | VISERA Pro OTV-S7 Pro | |
Xenon light source | Olympus America | VISERA Pro CLV-S40 Pro | |
Video recorder | MediCapture, Inc. | MediCap USB200 | |
Flexible biopsy cup forceps | Olympus America | FBC-3115 | |
Anesthesia machine | Euthanex Corporation | EZ-7000 Classic System |
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