Flexible Koloskopie in der Maus, um die Schwere der Colitis und kolorektalen Tumoren auswerten mit einem validierten Endoskopische Scoring System

Summary

In den vergangenen Jahren wurden neue Generation Endoskope wichtige diagnostische Forschung Hilfsmittel zum Auswerten murinen Colitis und kolorektalen Tumoren entwickelt. Wir stellen hier ein detailliertes Protokoll für endoskopische Beurteilung von Entzündungen und kolorektalen Tumoren in Mäusen, sowie eine neuartige Bewertungssystem, das Dezimal-Identifikatoren verwendet, um die Schwere der endoskopischen ulcerosa und kolorektalen Tumoren dokumentiert.

Abstract

Der Einsatz der modernen Endoskopie für Forschungszwecke hat unser Verständnis von Magen-Darm-Erkrankungen erleichtert. Insbesondere hat experimentelle Endoskopie sehr nützlich für Studien, die wiederholt Einschätzungen in einem einzigen Versuchstier, wie die Bewertung der Mechanismen von chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen und das Fortschreiten von Darmkrebs erforderlich gewesen. Jedoch sind die verschiedenen Studien verwendeten Verfahren sehr variabel. Mindestens drei endoskopischen Scoring-Systeme sind für murine ulcerosa veröffentlicht und veröffentlichte Protokolle zur Beurteilung von kolorektalen Tumoren nicht die Anwesenheit von Begleit Kolonentzündung adressieren. Diese Studie entwickelt und validiert eine reproduzierbare endoskopische Scoring-System, die Auswertung der beiden Entzündungen und Tumoren gleichzeitig integriert. Diese neue Scoring-System besteht aus drei Hauptkomponenten: 1) Bewertung des Ausmaßes und der Schwere der Entzündung kolorektalen (basierend auf perianalen Ergebnisse, die Transparenz der wall, Schleimhautblutungen und fokale Läsionen), 2) quantitative Erfassung der Tumorläsionen (Netzkarte und Balkendiagramm) und 3) numerischen Sortierung der klinischen Fälle durch ihre pathologischen und Forschungs Relevanz basierend auf Dezimaleinheiten mit zugeordneten Kategorien von Läsionen beobachtet und endoskopischen Komplikationen (dezimal Kennungen). Die Video-und Manuskript hier vorgestellt wurden vorbereitet, nach IACUC genehmigten Protokolle, damit die Ermittler ihre eigenen Versuchsmäusen punkten mit einem gut validierten und hoch reproduzierbare endoskopische Methode, mit der Möglichkeit, System, distal von proximalen endoskopische ulcerosa (D-PECS unterscheiden ).

Introduction

Murine Endoskopie hat als nützliches Forschungswerkzeug für über ein Jahrzehnt ^1-3 durchgeführt. Bis heute haben die meisten Studien unter Verwendung muriner Endoskopie starre Endoskope verwendet, obwohl einige auch Sigmoidoskopie. Murine Endoskopie liefert sofortige Ergebnisse und eine objektive Schätzung der Höhe der Darm Normalität, der Schwere der Entzündung und Tumorprogression im Vergleich zu indirekten Maßnahmen wie Gewichtsverlust, Durchfall und Histologie (was suboptimal ist, wenn Läsionen sind lückenhaft), während bietet Einblicke auf die allgemeine Gesundheit des Dickdarms. Vor allem ermöglicht die Endoskopie für die wiederholte Beurteilung der Versuchstiermodellen über die Zeit, im Gegensatz zu herkömmlichen histologischen Untersuchung, die das Tier eingeschläfert werden Doppelpunkte und für die Analyse geerntet ¹ erfordert. Trotz dieser Vorteile hat sich die Verwendung von murinen endoskopische Technik nicht weit verbreitet gewesen, und ist durch das Fehlen von standardisierten Protokollen zur Implementie begrenztauf und Scoring von pathologischen Befund. Richtig umgesetzt, murine Endoskopie ist sehr vielversprechend, um unser Verständnis und Charakterisierung von Tiermodellen von mehreren chronischen Magen-Darm-Erkrankung Staaten, darunter entzündliche Darmerkrankungen, Colitis, und kolorektalen Tumoren weiter zu erleichtern.

Der Nutzen der murinen endoskopische Technik Scharniere auf seine Reproduzierbarkeit und Objektivität, die die Existenz von standardisierten Untersuchungsverfahren und eine konsistente, nicht-redundante und zuverlässige Scoring-System für Darmerkrankungen erfordert. Mindestens drei beschreibende Bewertungssysteme für die endoskopische Beurteilung ulcerosa ^4-6 sowie für Kolon-Tumoren in Mäusen ^4,7,8 veröffentlicht worden. Diese berichtet, Ansätze und Scoring-Systeme sind jedoch nicht ohne weiteres vergleichbar zwischen den Studien. In vielen Fällen gibt es keine klare Definition der Kriterien für die Klassifizierung von Läsionen verwendet, und wenn Kriterien gegeben sind, stark variieren sie. Außerdemgibt es keine Berichte über Scoring-Systeme, die die Bewertung sowohl ulcerosa und Tumoren, zwei der häufigsten Darmerkrankungen, die gleichzeitig auftreten und interaktive Effekte auf das Ergebnis kann in einem einzigen Messinstrument zu integrieren. Schließlich sind die endoskopischen Scoring-Systeme, die für die Colitis existieren oft entzündliche Kategorien mit Diskriminierung beschränkt (dh. Engen Scoring-Optionen über kurze ganze Zahl Waage, oft 1-4), um richtig darstellen Fortschreiten der Krankheit Szenarien und ermöglichen den Einsatz von parametrischen statistischen Analyse.

In diesem Papier beschreiben wir die Verwendung eines flexiblen Endoskops, um die Schwere von Mäuse ulcerosa und Kolontumoren bewerten und beschreiben ein Standardprotokoll für die Anwendung dieser Technologie in der anatomischen Beurteilung der perianalen Region, Rektum und distalen Kolons. Wir veranschaulichen, effektiven Fehlersuche während der Endoskopie, um Trauma-und Bildartefakte zu minimieren, und wir beschreiben eine reproduzierbare Bewertungssystembasierend auf validierten veröffentlichten klinischen Parametern. Das Scoring-System integriert Auswertung der beiden Darmentzündung und Tumoren mit einem hohen Grad an Diskriminierung mit 12 möglichen Sorten von Entzündungen, Tumor Mapping-und Zeichenoptionen und einer neuartigen Dezimaleinheit System (dh, Dezimal-Kennungen), um Ergebnisse mit spezifischen diagnostischen Wert zu markieren ( dh Tumorentwicklung, Komplikationen während der Endoskopie, etc.). Die Verwendung von Dezimalkennungen ermöglicht eine schnelle Verfolgung der relevanten Datensätze für Downstream-Analyse. Schließlich führen wir Zuverlässigkeit und Gültigkeit Testen der Scoring-System in mehreren murinen Modellen von Colitis ulcerosa und-assoziierten Krebs (Dextransulfat-Natrium (DSS)-induzierter Kolitis, Clostridium difficile-Infektion, und azoxymethane / DSS-induzierten Dickdarmkrebs).

Protocol

1. Einrichten des Endoskopie-System

1. Stellen Sie das System vor der Endoskopie Anästhesie die Mäuse nach der Anleitung des Herstellers. Verwenden Sie ein Video Ureteroskop für den Menschen für dieses Protokoll entwickelt (Abbildung 1). Der Außendurchmesser des Einführungsrohres beträgt 9,9 Fr (3,3 mm), dessen distales Ende 8.5 Fr (2,8 mm), und der Innendurchmesser des Instrumentenkanals 6 Fr (1,2 mm).
2. [9] Obwohl die Verwendung von Endoskopen nicht auf die Übertragung von Krankheiten in Verbindung gebracht worden, Sterilisieren des Endoskops und der Linse mit 70% Ethanol ¹⁰ oder mit geeigneten Techniken bei der Arbeit mit sporenbildenden Mikroorganismen. Bereiten bakteriostatische steriles Gleitmittel und nicht kratz wischen Gewebe, um die Endoskopspitze zu sättigen.
3. Bringen Sie ein 3-ml-Spritze voller Luft (oder eine geeignete CO _{2-Gasgemisch)} an die Spitze des Instrumentenkanals.
4. Schalten Sie den Strom an und richten Sie den Weißabgleich in normalen weißen Licht,sowie Narrow Band Imaging (NBI)-Modus, wenn anwendbar. Seit 2001 hat NBI diagnostische Bildgebung gewährt hat, es feinen Blutgefäßstrukturen auf Schleimhäuten, einschließlich Colitis und Tumorläsionen, die charakteristisch abnormale Gefäß ¹¹ haben betont. NBI-Filter-Modus beschränkt die Wellenlänge des einfallenden Lichts, um 390-445 nm und 530-550 nm, die Strukturen mit Hämoglobin hervorhebt.
5. Drucken Sie das Formular Scoring-Bewertung (Abbildung 2), um Ihre Ergebnisse aufzuzeichnen. Machen Sie sich mit erwarteten normalen und NBI Bilder (3A) sowie die Definition und Qualitäten der einzelnen Kriterien vor der Prüfung vertraut (siehe Abschnitt 6.1).
6. Vorbereitung einer farbstoffbasierten Lösung auf Phosphat-gepufferter Salzlösung (PBS) für Chromoendoskopie, falls gewünscht. In Chromoendoskopie wird die Prüfung durchgeführt, mit einem Farbstoff als Kontrastmittel zu Schleimhautveränderungen zu markieren. Verwenden Methylenblau (0,1-1%) und Indigokarmin (0,1%)-Lösungen (Abbildung 3B). Anmerkungdaß Methylenblau ist ein Oxidations-Reduktionsmittels, die oxidierende Radikale, indirekte Vernetzung der Aminosäurereste und Abbau der DNA ^12, die mit der Probe Analyse stören könnten produzieren kann.

2. Allgemeine Anästhesie der Maus

1. Wählen Sie das Narkosemittel und Art der Anwendung. Konsultieren Sie einen Tierarzt von einem Tier Ressource Einrichtung oder Institutional Animal Care und Verwenden Committee (IACUC) in Bezug auf eine mögliche Störung von Medikamenten mit dem Immunsystem und Forschungsziele. Einige Medikamente können Zytokinprofils Ausdruck bei Tieren beeinflussen, einschließlich ¹³ Nagetiere. Verwenden injizierbaren Tribromethanol für Terminal Verfahren oder Isofluran für das Überleben Endoskopien, zusammen mit den entsprechenden Kontrollen.
2. Für die Induktion, verwalten 4-5% Isofluran in 100% Sauerstoff bei einer Rate von 0,2-0,5 L / min; verwenden 0,5-2% für die Wartung. Dieses Protokoll ist nicht für alle Tiere geeignet. Fragen Sie Ihren Tierarzt Anlagefür die richtige Anleitung und Schulung. Halten Sie sich an relevanten IACUC Empfehlungen, die höchsten Standards für den Tierschutz zu erreichen. Stellen Sie sicher, dass die Maus, wenn vollständig betäubt.
3. "Strap" der narkotisierten Maus an einer Tragfläche in einer Tabelle oder dorsalen Bauchlage mit Labor Klebeband. Hüten Sie sich vor der anatomischen Orientierung auf Ihrem Bildschirm Endoskop. Sichern Sie ihre unteren Extremitäten und Schwanz. Ein Band von Band kann auch auf der Brust angebracht werden, um eine Bewegung weg von dem Beatmungsgerät zu verhindern, aber nicht einzuschränken Brustatmungsbewegungen.

3. Detaillierte endoskopische Untersuchung

1. Suchen Sie nach perianalen Läsionen, bevor Sie das Endoskop in den Mastdarm, dann durch den Anus voran den Umfang.
2. Bestreichen Sie die Endoskop mit sterilen OP-Gleitmittel. Achten Sie darauf, die Oberfläche der CCD (Charge Coupled Device)-Sensor.
3. Legen Sie das Endoskop und die Aufnahme zu starten. Aufgenommene Videos sind nützlich für meticulous Auswertung der Endoskopie, wenn nach der Prüfung erforderlich ist. Versuchen Sie, die Endoskopie in der kürzesten Länge der Zeit, Darm-/ Schleimhautreizungen zu minimieren, durchzuführen.
4. Bewerben Luft mit einer Spritze auseinander die Darmwände langsam eingestellt. Je nach Größe des Maus verwenden 1-2 ml Luft. Vermeiden Sie übermäßige Luftinsufflation, es kann Atemnot und Tod des narkotisierten Maus verursachen.
5. Voraus das Endoskop nach vorne, wie Sie den Weg mit Luft oder sanfte Drehung des Anwendungsbereichs zu löschen. Sie das Endoskop voran nicht, wenn Sie nicht sehen, das Darmlumen. Perforationen oder rektale / Darm Tränen können in dieser Phase vor allem bei jungen Mäusen (<8-10 Wochen alt) auftreten. Machen Sie Fotos wie nötig.
6. Da der Anwendungsbereich geht, zu bewerten, ob es spontane Blutungen (definiert als natürliche Schleimhautblutungen nicht mit traumatischen Endoskopie verbunden sind). Spontane Blutungen beobachtet werden, wie das Endoskop in den Mastdarm und Dickdarm.
7. WieSess die Transparenz der Darmwand. Transparenz ist die Fähigkeit, um die intra-Blutgefäße in den Dickdarm zu visualisieren und dem der anderen umliegenden Eingeweide (Abbildung 4) definiert. Sanfte Bewegung der Rahmen (vor-zurück, rechts, links) wird dazu beitragen, zu bestimmen, ob die Blutgefäße in den Kontext anderer Eingeweide gesehen werden. Mesenterialen Fettgewebe kann auch gesehen werden. Beachten Sie, wenn das Rektum in der Beckenhöhle weniger transparent als der Dickdarmwand in die Bauchhöhle erscheint.
8. Überprüfen Sie, die Art und Anzahl der fokalen Läsionen (ödematösen Bereichen, Erosionen, Geschwüre, Tumormassen) zu bestimmen. Dies wird in der Scoring-Formular mit der Dickdarmentzündung Partitur und die dezimalen Kennungen, die entwickelt worden sind, aufgezeichnet werden.
9. Sobald der Bereich, in dem der Doppelpunkt biegt sich kaudal in den proximalen Dickdarm erreicht ist, ziehen Sie die Endoskop langsam und schauen auf das Vorhandensein von Kontaktblutungen (die wegen Brüchigkeit, nachdem die Schleimhaut trittEndoskop vorgeschoben oder entfernt). Es ist nicht notwendig, um den Darm Oberfläche absichtlich kratzen. Gesunde kolorektalen Schleimhaut nicht nach entsprechender endoskopische Untersuchung bluten.

4. Biopsie

1. Wenn Biopsien benötigt werden, legen Sie die Biopsiezange durch das Endoskop Kanal für Instrumente gewidmet. Überwachen Sie den Fortschritt der Zange am Endoskop Bildschirm, um Darm-Perforation zu verhindern.
2. Öffnen der Biopsiebecher der Zange um eine 60-80 ° cup-Vollwinkel, und sie auf dem Gebiet von Interesse. Übermäßig geöffnet Zange oder Druck können zusätzliche Schichten der Darmgewebe, das in einem Biopsie-induzierte Perforation der Darmwand transparent gesunde Ergebnisse zu erreichen. Wenn Perforation auftritt, das Tier einschläfern während der Narkose nach Ihrer IACUC Empfehlungen. Perforationen führen Endotoxämie und Peritonitis.
3. Schließen Sie die Biopsie-Tassen, und ziehen Sie sie aus, während die Zange geschlossen.
4. Remohabe die Probe von der Zange durch Spülen der Gewebe mit einer Lösung, die sanft zum Gewebe und der Zange ist. RNA und später PBS sind gemeinsame Arbeits Lösungen, und wenn erforderlich, mit der Nadel, um die Probe zu entfernen. Vermeiden Erodieren der forcep Tassen oder Schneiden.

5. Erwachen aus der Narkose

1. Nach Abschluss der Prüfung, eine warme Umgebung zu der Maus, bis er sich erholt. Verwenden Sie entweder eine elektrische Licht oder eine warme Unterlage, auf 37 ° C eingestellt Überhitzung vermeiden, periphere Vasodilatation beeinträchtigt Tier Erholung. Überwachen Sie die Maus eng bis zur vollständigen Genesung.

6. Integrierte Endoskopische Scoring System von Darmkrebs Gesundheit mit Dezimal Identifiers

1. Verwenden Sie die Scoring-Form (Abbildung 2) und die Parameterdefinitionen unten (Endoskopische Beurteilung der Murine Colorectal Entzündungen und Tumoren Mit einem Dezimal-gewichtete Scoring System: Parameter-Definitionen und-Protokoll) fürBeispiele und das optionale "Distal-Proximal Endoskopische Colitis Scoring System" (D-PECS) als Leitlinien für die Beurteilung nonbiased und detaillierte Aufzeichnungen.
2. Note die vier Parameter des kolorektalen Entzündung auf das Punktesystem Form (Abbildung 2) beschrieben. Akribisch bewerten die Perianalregion, Darm Transparenz, Art der Darm-Blutungen (wenn vorhanden) und Vorhandensein und die Menge von fokalen Läsionen (erosive, Colitis und / oder Tumor).
3. Bei der Beurteilung von Tumoren zu Forschungszwecken, untersuchen Sie die Menge, die Lage und Größe, und beschreiben sie mit Hilfe der Colon-Karte und Balkendiagramm auf der Scoring-Form. Die numerische Summe der erzielten Ergebnisse und der Anzahl der Läsionen (wenn zutreffend) die Hintergrund Kolon-Entzündungen, die vorherrschende Art der Verletzung, und die Anzahl der Läsionen zu bestimmen.

Representative Results

Die in dieser Studie präsentierten Protokoll und Bilder wurden mit einem Olympus-URF-V flexiblen Endoskops ¹⁴ und NBI ^11,15 hergestellt. Video Bilder wurden in MPEG-2-Format und Bilder im JPG, TIF, PNG oder DICOM-Format mit maximal 1.280 x 1.024 Pixel, Standard-USB-Flash-Speicher tragbaren übertragbar gespeichert. NBI verbessert den visuellen Kontrast von Hämoglobin-haltige Gewebe. Normales Licht und NBI-Bildgebung sind die Hauptmerkmale, die normale Anatomie des kolorektalen Schleimhaut und die Unterschiede zwischen normalen und abnormalen Vaskularisierung während Ulzerationen und Tumorentwicklung (3A und 6A) zu veranschaulichen. Bilder mit Methylenblau als Kontrastmittel während Chromoendoskopie zeigen die Vorteile für Nahaufnahmen und enthüllt die Antenne normalen Waben Aussehen der Kolonkrypten (siehe hautnah in Abbildung 3B).

Bis heute haben wir mehr als 500 Mäuse-Endoskopien durchgeführt folFlügel dieses Protokoll, mit etwa 10%, die Prüfung wiederholt. Generell erfordert die Prozedur 10-15 Minuten dauern, aufgeteilt gleichmäßig zwischen der Verabreichung der Anästhesie, Endoskopie, und Erholung von der Narkose. Die Untersuchung erstreckt sich vom After bis zur linken Flexur des distalen Dickdarm. Wir haben auch erfolgreich Obduktion endoskopische Untersuchungen des proximalen Dickdarm, Blinddarm und Ileum in einigen Fällen durchgeführt, folgende postmortale Präparation der Gewebe unmittelbar vor der Ernte Gewebe für die Histologie (6B). In einem Fall haben wir ebenfalls beobachtet und bestätigt Verdacht Magenausdehnung in einer Maus mit schwerer duodeni Stenose und Impaktion an Darm Adhäsionen betroffen. Die abnorme Bild wurde von der transmural kranialsten Aspekt einer leicht entzündet distalen Kolon beobachtet; Obduktion zeigte die aufgeblähten Bauch wurde der Doppelpunkt gegenübergestellt.

Wir haben eine gültige und zuverlässige Dezimal-gewichteten s entwickeltEntkernungssystem, um die standardisierte Anwendung der Maus über Endoskopie veröffentlichten Studien zu verbessern. Drei Scoring-Systeme wurden bereits eingesetzt worden und diente als Grundlage für die Entwicklung unserer Dezimal-System ^6.4 gewichtet. Obwohl diese Systeme ermöglichen die Kategorisierung von verschiedenen Kriterien und die Höhe der Schwere der Läsionen, fehlen ihnen die rechte Kriterien Definitionen, von denen einige schwer von endoskopischen Bilder bewerten sind. In einigen Fällen enthalten mehrdeutig Parameter in die Scoring-Systeme haben fragwürdig Relevanz für endoskopische Untersuchung bei Mäusen. Eine Zusammenfassung von elf Parametern veröffentlicht ^4-6 und deren Vorteile endoskopischer, Einschränkungen und physiologische Relevanz sind in Tabelle 1 dargestellt.

Da die vorgeschlagenen murinen Kolon-Endoskopie-Scoring-System wird für Forschungszwecke verwendet werden, deren Nutzen für die Durchführung von statistischen Inferenz wesentlich war. Um sicherzustellen, daß das Punktesystem hattenhohe Konstruktvalidität wir zuerst entwickelt einen konzeptionellen Rahmen, um relevante Parameter zu identifizieren, gruppiert diese Parameter, um weniger Kriterien (n = 3), und bewertet ihre Kolinearität und Korrelation mit der tatsächlichen Anwesenheit der Entzündung und Heilung (Abbildung 7). Weiter, haben wir perianalen Erkenntnisse mit diskreten Ganzzahlen, um Ordnungsschweregrade darstellen, und integriert das Konzept der Tumor-Induktion und-Entwicklung mit Dezimalkennungen. Darüber hinaus, haben wir 'Strikturen' als eine andere Parameter nicht zuvor als / in murinen intestinalen Endoskopie berichtet. Die resultierende Ausgabe Partituren erzeugen hohe Validität und eignen sich für die parametrische statistische Analyse. Schließlich fügten wir Kartierung und numerische Darstellungsmöglichkeiten für die detaillierte Überwachung der Krankheit.

Um die konvergente Validität unserer Bewertungssystem zu beurteilen, wurden die drei Parameter für 36 veröffentlicht Maus Koloskopien erhaltenen Werte gegen die Werte im Vergleich obtaivon der gleichen Person blind mit drei vorangegangenen Scoring-Systeme ^4-6 ned. Jeder Vergleich zeigte eine gute positive Korrelation, was eine hohe konvergente Validität für unsere integrierte Scoring-System (Pearson p <0,0001; Abbildung 8). Die Analyse unterstützt die Aufnahme von perianalen Erkenntnisse als Teil der klinischen Kriterien zu kolorektalen Gesundheit zu bewerten, wie es häufig in Fällen von schwerer Colitis und verbesserte Daten Dispersion (P = 0,0351 Punktzahl zwischen 0 und 1, P = 0,0086 vorhanden war Punktzahl zwischen 2 und 3, Abbildung 8B). Wenn die integrierte Punktesystem (nach dem Hinzufügen perianalen Befunde) wurde zu den anderen Systemen verglichen, war es offensichtlich, dass 2 der 3 anderen Systeme haben einen großen folgernd Beschränkung auf Grund der Häufung von Fällen zu einer der vier möglichen Kategorien integer, einem wichtigen Angabe der Methode Fehlklassifikation Vorspannung (8C) ^16. Mit Dezimalkennungen hat unsere neue Scoring-System die geringste Wahrscheinlichkeit von ClusterTering Datenpunkte im Ganzzahl-Kategorien.

Fig. 1 ist. Instrumente. Flexibles Endoskop-, Video-Kontrollsystem, Lichtquelle, Videorecorder, und Inhalationsnarkosegerät in dieser Studie verwendet. Klicken Sie hier für eine größere Ansicht .

2. Dezimal-Scoring-System zur Beurteilung der Form ulcerosa und kolorektalen Tumoren in Mäusen. Das System weist einen Kern entzündliche Komponente der vier nicht-co-linearen Parameter, Grafiken für tumor Informationen und Zehnereinheiten zu bemerkenswerten Veränderungen oder Komplikationen. Siehe detaillierte Kriterien und Beispiele in Abschnitt unten (Endoskopische Beurteilung der Murine Colorectal Entzündungen und Tumoren Mit einem Dezimal-gewichtete Scoring System). Klicken Sie hier für eine größere Ansicht .

3. Gepaart Bilder der normalen Schleimhaut im normalen endoskopischen Lichtmodus, NBI-Modus und mit Chromoendoskopie. Verzweigung der Blutgefäße in der Regel weniger häufig im Rektum. Klicken Sie hier für eine größere Ansicht .

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4. Querschnittsdarstellung von Darmschlingen, das Prinzip der endoskopischen Transparenz der Darmwand in Mäusen. Endoskopische Visualisierung Wanddarmgefäßen und mesenterialen Fett, und dass der Mesenterialgefäße und Fett von benachbarten gesunden Eingeweide zu illustrieren, durch die Wand des einen möglich gesunden Darm. Entzündung und Verdickung der Darmwand in den Bauchschnitte des distalen Kolon verhindert, dass die Visualisierung von intra-und transmuralen Strukturen aus anderen inneren Organen, auch wenn andere Darmabschnitte sind gesund. Klicken Sie hier für eine größere Ansicht .

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5. Fehlersuche. Beheben geringe Sichtbarkeit von Darminhalt, verschwommene Bilder und Peristaltik verursacht. Klicken Sie hier für eine größere Ansicht .

6. Gepaart Bilder (normalen Licht vs Schmalband-Imaging, NBI) von erkrankten kolorektalen Schleimhaut und anderen proximalen Darmabschnitten. NBI hilft, Colitis und Tumorläsionen identifizieren. Einige Geschwüre erscheinen bräunlich mit NBI, andere mit fibrinösen Material bedeckt dick und weiß erscheinen. AOM / DSS Tumoren sind besser charakterisiert mit NBI, vor allem während der frühen Stadien, wenn sie es nicht sindin das Lumen vorsteht. Sternchen (*) markieren endoskopische Artefakt (Schleimhautwellen) im Dickdarm mit PBS, nicht in allen anderen Bilder, wo Dickdarm mit Luft aufgetrieben beobachtet gefüllt. Klicken Sie hier für eine größere Ansicht .

Abbildung 7. Theoretische Korrelation und Co-Linearität zwischen der Schwere der Darmentzündung und die Fähigkeit, visuell unterscheiden und Grade verschiedenen veröffentlichten Kriterien der Darmentzündung (siehe Tabelle 1). Klicken Sie hier für eine größere Ansicht .

Abbildung 8. Leistungsvergleich zwischen unserem Scoring-System und bisher veröffentlichten Scoring-Systeme. Gepaart Daten aus Analysen von 36 blinde Maus Video Endoskopien. A) Vergleich von System A (5-Parameter) auf die Entzündungsparameter, mit Ausnahme der perianalen Läsionen (3 Parameter). B) Bedeutung der Einbeziehung perianalen Ergebnisse in der Scoring-System;. perianalen Prüfung zusätzliche statistisch signifikante Informationen in Fällen mäßiger / schwerer Colitis bei Mäusen konsequent bereitgestellt C) Performance des Scoring-System nach, einschließlich der perianalen Ergebnisse im Vergleich zu früher berichtet Systeme (36 Maus-Video Endoskopien wurden mit jeder Methode) erzielt wurden. Beachten Sie, dass die Systeme B und C haben eine große Beschränkung auf Grund der Häufung von Fällen in einem ihrer vier Kategorien, die zu misclassificatIonen-Bias (Systeme B und C-Cluster in Fällen nichtäquivalenten Kategorien). Durch die Zugabe von Dezimalkennungen wir auch die Chance gesenkt Clustering im Integer-Kategorien, während es jetzt sinnvolle Verfolgung von numerischen Noten. Klicken Sie hier für eine größere Ansicht .

Tabelle 1. Klinische Parameter wie endoskopische Kriterien Darmentzündung bei Mäusen beurteilen veröffentlicht. Klicken Sie hier für eine größere Ansicht .

Endoskopische ABSCHÄTZUnt Murine Colorectal Entzündungen und Tumoren Mit einem Dezimal-gewichtete Scoring System: Parameter-Definitionen und Protokoll

Unser integriertes Bewertungssystem für endoskopische kolorektalen Gesundheit hat drei Hauptkomponenten: 1) Bewertung des Ausmaßes und der Schwere der kolorektalen Entzündung, mit vier Parametern und 12 möglichen numerischen Noten, 2) Aufzeichnung der Lage, Größe und Anzahl der Tumorläsionen und 3 ) Dezimaleinheiten mit zugeordneten Typen von Primärläsionen oder überwiegende und endoskopischen Komplikationen Erkenntnisse der Forscher für die besondere Bedeutung hervorzuheben, die hier als "Dezimalkennungen" bezeichnet. Die Lage und die Größe der Tumoren auf einer virtuellen Karte Kolon aufgezeichnet, und die Anzahl der Tumoren in jeder Prozentsatz der Vorsprung (Obstruktion) in das Lumen wird in einem Diagramm aufgezeichnet. Diese beiden Diagramme stellen Tumorinformationen, die in drei Dimensionen integriert werden können. Die dezimalen Einheiten zur Läsion Kategorien reichen von 0,0 bis 0,9. Wenn der numBER von Läsionen für eine bestimmte Kategorie von Bedeutung ist, zweite und dritte Dezimalstelle kann die Anzahl der Läsionen anzuzeigen. Wenn beispielsweise drei Läsionen beobachtet werden, indem 0,003 würde es dem Forscher wissen, dass es drei Läsionen, wenn es 12 Läsionen, dann 0,012 verwendet werden würde. Das Tracking-System ist von besonderem Vorteil, wenn wiederholte endoskopische Untersuchungen zu erwarten sind. Detaillierte Definition der Entzündung Kriterien und Schweregrade sind unten angegeben.

A. Bewertung kolorektalen infammation mit vier klinische Parameter - Definition der endoskopischen Kriterien

1. Perianale Ergebnisse: Beurteilen Sie diesen Aspekt vor Beginn der Scoping, um Verwechslungen mit Post-Endoskopie Blutungen zu vermeiden. Gesundheit der perianalen Region ist ein Indikator für den Gesundheitszustand des Dickdarms, der Haut und Haltung der Tiere im allgemeinen und wird als Teil der endoskopischen Untersuchung einbezogen, da einige Läsionen können und should nicht eng mit dem bloßen Auge untersucht werden. Übung Biosicherheitsmaßnahmen als angemessen. Beachten Sie, dass gesunde Pflege Gewohnheiten von den Mäusen kann Blut / Entladungen zu entfernen, wird aber nicht Hautveränderungen zu entfernen aus dem Analbereich. Wertung:

0. Normal. Kein Blut, Durchfall, Fissuren, Fisteln oder Entladung beobachtet.
1. Klumpen von Fäkalien oder Durchfall beobachtet.
2. Blutgerinnsel / Klumpen von blutigen Ausfluss, lose Kot (Durchfall), Eiter oder kleinere Ulzerationen beobachtet.
3. Granulationsgewebe oder Läsionen beobachtet, dass die meisten der umgebenden Haut zu beteiligen und zeigen, dass das Tier Reizung oder Entzündung im Analbereich gekennzeichnet; Rektumprolaps.

2. Transparenz der Doppelpunkt: als die Fähigkeit, die Blutgefäße oder Organe bei der extramuralen Darmwand als den Dickdarm-Endoskop sichtbar Definierte wird sanft bewegt. Beachten Sie, dass der Mastdarm ist natürlich weniger transparent durch die Muskelschichten eind, da es in der Beckenhöhle, wo weniger Kontrast vorhanden ist. Dies ist eine der umfangreichsten physiologisch Parameter, wie es die Gesamt entzündliche Erkrankung oder Gesundheit des murinen Colon widerspiegelt. Man beachte, dass es möglich ist, eine nicht entzündeten Dickdarm mit Schleimhauterosionen / Geschwüre in frühen Stadien der Infektion oder toxische Wirkungen auf das Epithel. Beachten Sie, dass physiologische isotonische Lösung ist zum Spülen während der Endoskopie verwendet werden, wie hypotonen Lösungen, wie Wasser, verursachen Änderungen Aufhellung und Kontraktion der Schleimhaut in Mäusen, wenn die Verwendung für längere Zeiträume (siehe Sternchen in Fig. 6).

0. Normal. Große und kleine Blutgefäße des Darms und die umliegenden Eingeweide sind deutlich sichtbar. Bewegen Sie die Endoskop etwas (hin und zurück, Uhr / gegen den Uhrzeigersinn). Weiß mesenterialen Fett oder dunkle Inhalte anderer Eingeweide können ebenfalls beobachtet werden.
1. Kleine Schiffe sind teilweise unsichtbar, aber große Schiffe zu sehen sind.
2. Kleine vessels sind unsichtbar und große Schiffe sind nicht klar. Die Schleimhaut nicht verdickt erscheinen.
3. Offensichtlich Verdickung der Darmwand und / oder Schleimhautödeme / verallgemeinert. Die Blutgefäße sind nicht sichtbar. Wenige aufgetrieben / Krampfadern Gefäße können in einigen Fällen sichtbar sein.

3. Schleimhautblutungen: Differenzieren Kontakt Blutungen aus spontanen Blutungen. Routine Standard endoskopische Verfahren in gesunden Mäusen nicht induzieren Blutungen. Wenn es eine Entzündung, kann die erhöhte Durchblutung der Schleimhaut und Brüchigkeit der Gewebe zu Schleimhauterosion und Blutungen führen. Es besteht keine Notwendigkeit, um absichtlich kratzen den Darm, um diese Parameter zu bewerten.

0. Normal, keine Blutung.
1. Gemeinsamer Kontakt Blutungen. Dieses traumatische Blutungen als Kontakt Blutungen definiert, es sollte nur nach Herausziehen des Endoskops beurteilt werden.
2. Nicht anwendbar. Absichtlich nicht zugewiesen, um die Prüfer zu zwingen, die natur entscheidene von Blutungen.
3. Spontane Blutungen, definiert als nicht-traumatische und natürlich vorkommende Blutung, die beobachtet wird, wenn die Endoskop in den Dickdarm. Manchmal Luftinsufflation induziert spontane Blutungen bei schweren Colitis.

4. Fokalen Läsionen: Um die lückenhaft, unvorhersehbare Natur des kolorektalen Erkrankungen aufzunehmen, ermöglicht diese integrierte Scoring-System Bewertung für das Vorhandensein von fokalen Läsionen (meist Colitis in der Natur) von der Schwere der Entzündung. Da der Doppelpunkt ist ein kurzer, gerader Rohrsegment in Mäusen wurde es als nicht notwendig, die Lage der Läsionen zu beschreiben. Stattdessen wird die Anzahl der Läsionen werden aufgezeichnet und auf die Gesamtpunktzahl mit dem System der Nachkommastellen Kennungen aufgenommen. Wenn Wert auf die Lage der Läsionen erforderlich ist, haben wir jedoch eine Option namens "Distal-Proximal Endoskopische Colitis Scoring System" (D-PECS) unten beschrieben in Abschnitt F. weiter gestrafft Anwendungen könnenvon unserem Dezimal-Scoring-System abgeleitet. Da Tumoren selten ohne eine gewisse Form der Entzündung im Dick Region in Mäusen vorhanden sind, haben wir Tumoren im Dezimalkennungen Abschnitt enthalten eindeutig ermöglichen die Untersuchung von Tumoren in Zusammenhang mit der Darmgesundheit (siehe unten).

0. Normal, keine fokalen Läsionen.
1. Gut definierte Bereiche der kleinen, flachen Erhebung durch normale Schleimhaut bedeckt beobachtet. Dies ist es, lokale ödematösen Bereichen oder potenziellen Bereichen Zellinfiltration / Proliferation anzusprechen, wie in milden ulcerosa gefunden.
2. Gerötete oder erosive Bereichen beobachtet.
3. Ulzerationen oder Strikturen. Geschwüre sind durch Rötung und Missbildung (unregelmäßige Kanten mit dem Nachweis von abnormalen Gefäß) aufgrund ödematöse oder fibrotische Wundheilung identifiziert. NBI Endoskopie ist nützlich, um den Nachweis oder Beobachtung von Geschwüren zu unterscheiden. Strikturen sind als Bereiche ungewöhnlich schmale, runde oder unregelmäßige und statische Form, die nicht zusammenziehen haben oder als Ex erweitern erkanntrechnen. Oft beinhalten Strikturen Bereichen abnorme Schleimhaut Krypten oder Zotten im Ileum. Im Falle von flexiblen Endoskopen (Außendurchmesser = 3,3 mm) die sorgfältige Unfähigkeit, den Umfang, in mehr Bereichen des proximalen Kolons voran wurde konsequent mit abnormen Strikturen prüft post-mortem verbunden.

B. Tumor-Charts für die Aufnahme Lage, Größe und Anzahl

1. Virtuellen Kolon Karte Diese Karte ist eine virtuelle perspektivische Bild des distalen Kolons und Rektums, die durch Schneiden der Oberseite des Lumens (0 °) und Auswalzen hergestellt ist. Die oberen und unteren Rand des Diagramms werden proximal des Dickdarms (Biegung) und Anus zugeordnet sind. Die Mittellinie (180 °) zeigt die Unterseite des Hohlraums (ventralen Tier) und rechten und linken Hälften der Halbkreise bezeichnen die rechte und linke Wand des Lumens. Die Karte kann verwendet werden, um die Position und die horizontale Grße von Tumoren zu beschreiben, wie gut werdenUlzerationen.

2. Tumor-Nummern für jeden Grad der Tumor Tätigkeit: Obwohl die Darm Karte bietet nur zweidimensionale Informationen, inwieweit die Tumoren in das Darmlumen zu wachsen ist ein wichtiges Merkmal von Tumoren, da kann Vorsprung Darm Stenose oder Obstruktion führen. Um diese Informationen zu erfassen, haben wir eine Aufnahme für Grafik Prozent Vorsprung in das Lumen, die die Anzahl von Tumoren in jeder Prozentbereich dokumentiert, so dass eine dreidimensionale Perspektive für die Beurteilung des Ausmaßes von Kolon-Tumoren.

C. Dezimal-Kennungen, um numerische Werte sinnvoll und Fast-Track-relevanten Fälle

Unser Bewertungssystem nutzt eine neuartige dezimal Kennung System, das Vorhandensein von entsprechenden Läsionen oder Komplikationen zu erfassen. Diese Identifier sind für beschreibende Zwecke und sollen Interpretation eines numerischen Score und Fast-Track-Fällen der endoskopischen Interesse zu erleichtern. Sie können aber auch dazu dienen, Gewicht vorherrschenden Arten von Läsionen numerisch und ermöglichen die Generierung von Datensätzen zugänglich parametrische Statistik. Bei Verwendung der entwickelten Scoring-Form, markieren Sie die Läsionen entsprechend, und wählen Sie eine Dezimalstelle Kennung, um auf die entzündliche Partitur hinzugefügt werden.

0. Keine besonderen Befund.
1. Perianale Fistel oder übermäßige perianale Entzündung, Mastdarmvorfall.
2. In erster Linie erosive Läsionen mit geringen Wand Engagement.
3. Meistens Colitis Läsionen, einige mit Fibrin bedeckt, Blutungen oder groß mit unregelmäßigen Formen durch Zusammenwachsen der kleine Geschwüre (die Anzahl der Geschwüre als 0.301 für einen Tumor für zwei Tumoren erfasst, 0.302, 0.311 für elf Tumoren, etc.).
4. Darm-Stenose (Verengung optional, da ist eine schwere Komplikation bei entzündlichen Colitis, fügen Sie 2 Punkte auf die Gesamt entzündliche score).
5. Gut definierte Plaque (dick / nicht-transparenten Gewebe im Darmwand, zB & #160, ein Flach geringer Höhe Tumor). Wie für Läsionen beschrieben, kann die Zahl der Plaques aufgenommen werden (dh 0.401, 0.402, 0.411 ... usw.). Sie können als flache, nicht erweiterbaren Fläche, die scheinen auf bis zu etwa 5-10%, die die Umfangs Aussehen der Darmlumen hineinragen verändert erscheinen.
6. Überstehende Masse oder Tumor Läsion. Wie für Läsionen beschrieben, kann die Anzahl der Massen aufgenommen werden (dh 0.601, 0.602, 0.611 ... usw.). Sie sind eindeutig die Bohne, aber erscheinen flach, sondern hervor> 15% der aufgetrieben Umfang der Darmlumen.
7. Induzierte Tränen / Perforation während der Endoskopie.
8. Tod des Tieres während der Endoskopie.
9. Sonstiges: _____________ (zB schwere proximalen endoskopische ulcerosa, siehe Distal-Proximal Endoskopische Colitis Scoring System unten).

D. Beispiele und Anwendungen

Die Maus-Endoskopie-Scoring-System in diesem Papier ist specifically entwickelt, um die Sammlung und Analyse von Daten über Darmentzündung und kolorektalen Tumoren zu integrieren. In Bezug auf Tumore, können die Daten unter Verwendung mehrerer statistischer Ansätze, einschließlich Fläche unter der Kurve, Median, Modus, oder der Hauptkomponentenanalyse analysiert werden. Auf der individuellen Ebene kann das Scoring-System helfen Forscher überwachen Darmgesundheit in einem einzigen Mausklick über die Zeit. Nach Addition der entzündlichen subscores und Anhängen die richtige Dezimalstelle Kennung für Art und Anzahl der Läsionen, wo erforderlich, wird die Gesamtpunktzahl den Forschern ermöglichen, numerisch zu quantifizieren das Ausmaß der Dickdarmentzündung, die vorherrschende Art der Verletzung, und die Anzahl der Läsionen. Zum Beispiel, eine Punktzahl von 12,609 zeigt an, dass diese Maus hat schwere Entzündungen und neun kolorektalen Tumorhervor Massen, eine gesunde Maus mit einem normalen Perianalregion und kolorektalen Schleimhaut, die während der Endoskopie wurde perforiert würde eine Gesamtpunktzahl von 0,7 haben. Die Komma Kennung System wirdForschern erlauben, zu katalogisieren und einfach suchen große Daten-Repositories erzielter Mäusen. Zum Beispiel könnte ein Forscher Suchkriterien festzulegen, um alle Noten, die in "0.6" ein Ende zu setzen und abrufen, alle Fälle, die vorstehende Tumoren haben. Weitere Beispiele werden in den ergänzenden Figuren S1-S3 dargestellt.

E. Distal-proximalen endoskopische ulcerosa-Scoring-System (D-PECS)

Dies ist eine optionale Modifikation unserer dezimal Kennung Scoring-System für Fälle mit schweren / umfangreiche proximalen ulcerosa zu unterscheiden. Da die endoskopische Zeichen von Colitis und Dickdarm-Tumoren in Mäusen erscheinen, konsequent in den distalen Segmenten des Dickdarms entwickeln, empfehlen wir:

• Um den Darm zu punkten nach den beschriebenen Kriterien, wobei besonderes Augenmerk auf die distalen zwei Drittel des Dickdarms und ignorieren die proximalen Segment, wenn es scheinbar gesund ist. Dies vermeidet Verwirrung und erhöht die Trennschärfe der Endoskopie zu differenzieren Tiere mit verschiedenen Graden der umfangreichen ulcerosa.
• Wenn Entzündungs-oder Tumor Änderungen werden im proximalen Drittel beobachtet werden, empfehlen wir, einen Punkt auf die Gesamtpunktzahl (1.0) hinzufügen und das Dezimal-Kennung '0 0,9 - andere, "die als schwere proximalen endoskopische ulcerosa bezeichnet werden könnte. Tragen Sie die Ergebnisse in der Kartengitter und Balkendiagramm.
• Überwachung der Tiere, die endoskopische Anomalien im proximalen Drittel des Dickdarms haben. Achten Sie besonders Obduktion, wie Krankheit ungewöhnlich schweren oder kann über die linke Flexur in Richtung des proximalen Dickdarm zu verlängern.
• Wenn diese Empfehlung wurde gefolgt, notieren diesen Ansatz in der "Beobachtungen Abschnitt" des Bewertungsbogens, und folgen Sie dieser Trend in Experimenten. Bitte zitieren Sie in Ihrem letzten Veröffentlichung, die die Bewertung wurde nach unserem "distal-proximalen endoskopische ulcerosa Scoring-System" oder D-PECS, die 0-13,9 Bereiche durchgeführt. Beachten Sie, dass diese Änderung hat keine s TATISTISCHE Wirkung auf unser Bewertungssystem, wenn bei Tieren ohne große / schwere proximalen ulcerosa eingesetzt.

Ergänzende Zahlen.

Abbildung s1. Beispiel endoskopische Beurteilung einer Maus mit kolorektalen Tumoren. Die Tiere wurden mit AOM und DSS vor Endoskopie behandelt. A) Repräsentative Bild in normalen und NBI-Modus auf. B) Scoring Form mit endoskopischen Befund gefüllt. Beachten Sie, dass, obwohl es zwei relevante Erkenntnisse, entschied sich die Forscher um die Komma Kennung 0.6 basiert auf klinischen Schweregrad und die Forschungsziele zuweisen. Eine Vielzahl von parametrischen statistischen Analyse kann mit den in der Karte zum Tumore / Geschwüre "und dem" Record of Tumor Vorsprünge Charts aufgezeichneten Daten durchgeführt werden. iles/ftp_upload/50843/50843figs1highres.jpg "target =" _blank "> Klicken Sie hier für eine größere Ansicht.

Abbildung s2. Beispiel einer Maus mit einem Kolon-Stenose und einer endoskopischen Komplikation. Beachte die Verengung der Darmlumen und ein nonperforating, Schleimhautreiß wurde während der Endoskopie distal der Stenose Stelle induziert. Verengung und Schwächung des entzündeten Dickdarm kann in der Schleimhaut Tränen führen. Das Tier war unter Vollnarkose. Beachten Sie, dass das Scoring-System hat uns erlaubt, Überwachung und Verringerung der Verfahrens Komplikationen. Klicken Sie hier für eine größere Ansicht .

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Abbildung s3. Beispiel des Zeitverlaufs der Entzündung und endoskopischen Scoring in einer DSS-behandelten Maus. Beachten Sie, dass die Zahlen selbsterklärend und zeigen, daß Dickdarmentzündung voran (1-5 und 8), und dass Erosionen am Tag 8 (dezimal 0,2 entwickelt ) und Geschwüre am Tag 11 (dezimal 0,3). Klicken Sie hier für eine größere Ansicht .

Discussion

Es gibt mehrere Überlegungen zur Modifikation und Fehlerbehebung der endoskopische Technik in Mäusen. Kritische Aspekte des Verfahrens, die während der Nutzung der flexiblen Endoskopie gemeistert werden müssen, gehören die Einstellung der Luftmenge benötigt, um Blähungen und Atemwegs Kompromiss der Maus zu verhindern, und kleinere technische Aspekte der Ansichtssteuerung bei der Koordinierung der Winkelung und Drehmomentsteuerungen . Drehmomentregelung ist wichtig, um das Risiko einer Darmdurchbruch zu minimieren. Wenn sie richtig behandelt wird murinen flexible Endoskopie ein sehr sicheres, schnelles Verfahren, die direkte Visualisierung und Biopsien von Darmbereichen des Forschungsinteresses ermöglicht.

Verstopfungen durch Fäkalien (Fig. 5) Ansicht lösen, ist es wichtig zu verstehen, dass fäkale Pellets werden üblicherweise auch nach dem Fasten oder die Verwendung von Abführmitteln beobachtet. Wenn vorhanden, Kot leicht proximal mit sanften Luft Ins bewegt werdenufflation. In etwa 11% der Fälle ist es notwendig, auch 1 ml PBS Einlauf verwenden. Vor der Durchführung der Einlauf, Vorsicht walten lassen bei der Prüfung Tiere, die Abdomen, die schwanger sind oder zu haben scheinen. Für peristaltische Bewegungen ist es wichtig, ein paar Sekunden warten, bis die peristaltische Welle geht seit Luftinsufflation nicht Peristaltik stoppen.

Bis heute sind die meisten endoskopischen Bewertungssysteme verwendet, um Maus-Darm-Erkrankungen zu bewerten, die entweder für Colitis oder Krebs. Da diese beiden Bedingungen treten oft gleichzeitig und kann mit einer anderen, einer standardisierten Scoring-System, unter Berücksichtigung sowohl der Entzündung und Tumorbildung würde disziplinübergreifende Kommunikation erheblich erleichtern, wodurch die Nutzbarkeit von Informationen während der Magen-Darm-Untersuchungen von Krebsforscher gewonnen Verbesserung interagieren, und umgekehrt. Da Tumoren nur selten ohne eine gewisse Form der entzündlichen Veränderung in der kolorektalen Region existieren in Mäusen haben wir Tumoren im Dezimalkennungen Abschnitt der Scoring-System, um die Untersuchung von Tumoren in Zusammenhang mit der Darmgesundheit eindeutig ermöglichen enthalten. Um die Gültigkeit und die Zuverlässigkeit der Scoring-System zu verbessern und erleichtern den Einsatz in Langzeitversuchen oder klinischen Studien entwickelten wir auch eine standardisierte Berichtsformular zusammen mit dem Scoring-System (Abbildung 2), die systematisch speichert die erforderlichen Daten, um Elemente zu verwenden berechnen murine Darmentzündung Partituren, auf Basis von genauen Definitionen für jede Klassifikationskriterien.

Der bisherige Verfügbarkeit von mehreren murinen Endoskopie Scoring-Systeme von begrenzter Gültigkeit behindert Interpretation der Ergebnisse zwischen den Studien. Um die Verwirrung, die durch Laborpersonal mit Erfahrung in der Entscheidung, welche Methode veröffentlicht zu bedienen zu minimieren, empfehlen wir die Durchführung endoskopischer Beurteilung anhand von Kriterien, die aus zweidimensionalen Bildern abgeleitet werden können (zB Kriterien tha vermeident beziehen sich auf Textur oder Konsistenz - von Kot;. beachten Sie, dass einige Mäuse einschließlich keimfrei können weiche Stühle haben) und die nicht co-linear (dh sind, die physiologisch und zeitlich von der gleichen Entzündungs ​​Zusammenhang angetrieben werden) Da die kardinalen Zeichen der Entzündung sind sequentielle durch entzündliche Ereignisse chronologisch, empfehlen wir die folgenden Kriterien: 1) Darm Transparenz, die zuerst von Becker et al ⁴ beschrieben, als ein Spiegelwandstärke, 2) Blutungen, als Indikator für die Schleimhaut-und Blutgefäßintegrität. , 3) perianalen Erkenntnisse, als Indikator für die Darmintegrität und Hautreizung oder Veranlagung für übermäßige Entzündung, und 4) fokale Läsionen, auf Grad der Schwere der entzündlichen Läsionen (die in erster Linie Mäuse Colitis sind). Bis heute haben wir nicht tumoröse Läsionen in den typischen Modelle der 3% DSS-induzierter Kolitis Maus gesehen. Die in diesem Dokument beschriebenen murinen endoskopischen Scoring-System stellt zum ersten Mal nach unserem Wisseneine quantitative Mechanismus zur Bewertung der Anwesenheit und Induktion von Tumorläsionen im Rahmen der Dickdarmentzündung.

Zum ersten Mal unterstreichen wir auch die Bedeutung, die Strikturen als Parameter während der murinen Endoskopie gehören, da sie zu sein scheinen häufig in bestimmten Tiermodellen der Darmentzündung, z. B. SAMP / Yit / Fc vorhanden. Strikturen darstellen (halb) Umfangsbereiche aus submucosalem chronische Entzündungen, mit Verlust der Darm Elastizität aufgrund erhöhter Fibrose, die schwierig zu endoskopisch für den Neuling zu beurteilen sind. Wir haben in endoskopisch definiert Stenose betroffenen Mäusen bemerkt, dass es mehr Entzündung in Segmente, die proximal der Stenose im Vergleich zu den distalen Segmenten (endoskopisch untersucht werden können), wahrscheinlich aufgrund der verlangsamten Darmpassage sind. Für Forschungszwecke ist es ratsam, histologisch am Ende der Experimente folgen Tiere besser zu charakterisieren die Entzündungzündliche Reaktionen, die Kandidaten Stenose Regionen flankieren.

Ohne die richtige Ausbildung und qualifiziertes Feedback kann jeder Scoring-System Variabilität zu einem bestimmten Zeitpunkt haben. Es ist wichtig zu betonen, dass die endoskopische Trainingsverfahren an Mäusen durchgeführt, sollten von einem ausgebildeten Tier von Arzt überwacht, um sicherzustellen: i) eine angemessene Ausbildung der andere Wissenschaftler oder Techniker, und ii), um sicherzustellen, dass die Tiere nicht während der fehldiagnostiziert oder versehentlich verletzt die Verfahren. Konsultieren Sie die Tierarztes Ihres Tieres Forschungseinrichtung für kompetente Beratung, bevor Sie fortfahren, um dieses Verfahren zu implementieren, um die besten Praktiken und Tierschutz zu gewährleisten. Es ist ratsam, um die Leistung von ausgebildeten Endoskopiker routinemäßig zu überwachen. Verwenden Sie die Bilder, die wir hier vorgestellt haben als Richtlinien zufälliger Reihenfolge, in der die Tiere bewertet und beurteilt jedes Tier verblindet. Konsultieren Sie die Parameter-Definitionen und Protokoll-Kriterien regelmäßig und keep sie bei der Hand während der Endoskopie-und Scoring-Abschnitt 6).

Zusammenfassend, als ein Team von medizinischen und veterinärmedizinischen Gastroenterologen, präsentieren wir ein standardisiertes Protokoll und semi-quantitativen Scoring-System für endoskopische Beurteilung von Mausmodellen der Colitis und Tumoren. Diese Recherche-Tools ermöglichen es den Forschern Routine murinen Endoskopien durchzuführen und wird die Forschung Personal auf allen Ebenen der Erfahrung zu ermöglichen, reproduzierbare und vergleichbare Maßnahmen von Darm-Entzündung und Tumorbildung in Labors und zwischen den Disziplinen zu generieren. Wir haben das System, um sinnvolle Zahlenwerte mit hoher Gültigkeit zu produzieren entwickelt und bereitgestellt Funktionen für schnelle Verfolgung von besonderer Erkenntnisse, die individuell für den internen Gebrauch innerhalb der einzelnen Labors sein kann. Wir beschreiben auch eine diskriminierende Scoring-Alternative, die in Betracht Unterschiede in der regionalen Anfälligkeit für Krankheiten nimmt in den Dickdarm (siehe Abschnitt E, ̵6; Distal-proximalen endoskopische ulcerosa Scoring-System, Abkürzung D-PECS). (6 Figuren 1, 3, 5,) Das Datenbericht Form und einige Zahlen kann als Wand Poster verwendet werden, um unerfahrene Wissenschaftler zu unterstützen. Die erfolgreiche Umsetzung der murinen Endoskopie hängt immer mit der normalen Anatomie der Schleimhaut Kreuzung in den Anus, Rektum, Dickdarm, Eingeweide und Umgebung vertraut, als anatomische Unterschiede machen subtile Unterschiede endoskopische ^17.

Obwohl gegenwärtig sogar die kleinsten, flexibelsten und besten endoskopischen Techniken können die proximalen Kolon nicht erreichen in vivo, schnelllebigen technologischen Fortschritte im Bereich der Kapsel-Endoskopie und einzelne Faser kann in naher Zukunft für Mäuse verfügbar werden. Das standardisierte Protokoll und das endoskopische Bewertungssystem in diesem Papier stellen wertvolle Werkzeuge für die Visualisierung und der Bestimmung des Status des Maus-Darm-Umgebung in lebenden Tieren. Diese Werkzeuge werden Facilitate Vergleichbarkeit der Ergebnisse zwischen den Papieren und zwischen den Disziplinen, und Anwendbarkeit auf neue und aufstrebende murinen endoskopische Technologien haben.

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