מאמר זה מתאר טכניקת הדמיית וידאו ומיפוי מרחבי-זמני ברזולוציה גבוהה לזיהוי שינויים בוויסות העצבי של תנועתיות המעי הגס בעכברים בוגרים. ניתן לזהות השפעות עדינות על תפקוד מערכת העיכול באמצעות גישה זו בתכשירי רקמות מבודדים כדי לקדם את ההבנה שלנו לגבי מחלות מערכת העיכול.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
הדמיה וידאו ומפות Spatiotemporal לנתח תנועתיות מערכת העיכול של עכברים
* These authors contributed equally
במאמר זה
סיכום
תקציר
מערכת העצבים enteric (ENS) ממלא תפקיד חשוב בוויסות של מערכת העיכול (GI) תנועתיות יכול לתפקד באופן עצמאי של מערכת העצבים המרכזית. שינויים בתפקוד ENS הם הגורם העיקרי של תסמינים במערכת העיכול ומחלות ועשויים לתרום סימפטומים במערכת העיכול דיווחה בהפרעות נוירופסיכיאטריות כולל אוטיזם. היא מבוססת היטב כי חלקי מעי גס מבודד ליצור התכווצויות ספונטניות, קצבית המכונה גס נודד Motor מכלולים (CMMCs). הליך לנתח את התקנה העצבית המעיים של CMMCs ב לשעבר הכנות vivo של מעי גס עכבר מתוארות. המעי הגס הוא גזור מן החיה והדיח להסיר תוכן צואתי בטרם cannulated באמבט איברים. הנתונים נרכשו באמצעות מצלמת וידאו מוצבת מעל באמבטית האיברים ועל מרת מפות spatiotemporal ברזולוציה גבוהה באמצעות חבילת תוכנה ללא צורך במיקור חוץ. באמצעות טכניקה זו, דפוסי התכווצות בסיס ואפקטים תרופתיים על תפקוד ENS במעי גס שלegments ניתן להשוות מעל 3-4 שעות. בנוסף, אורך התפשטות ומהירות CMMCs ניתן להקליט כמו גם משינויים בשיעורי קוטר הבטן ותדירות התכווצות. טכניקה זו שימושית לאפיון דפוסי תנועתיות מערכת העיכול במודלים עכבר מהונדס (וגם מינים אחרים כולל חולדות שרקן). בדרך זו, הנגרמת פרמקולוגית שינויים CMMCs נרשמים בעכברי סוג ברים במודל עכבר R451C Neuroligin-3 של אוטיזם. יתר על כן, טכניקה זו יכולה להיות מיושם על אזורים אחרים של מערכת העיכול כולל התריסריון, מְעִי צָם ואת מעי ובגילאים התפתחותיים שונים בעכברים.
מבוא
מערכת העצבים enteric (ENS) היא הרשת העצבית הפנימי של מערכת העיכול ומווסת פונקציות שונות כגון עיכול של תוכן המעי, ספיגת המזון בגוף ואת הפרשת ספיגה חוזרת של נוזלים. נוירונים של ENS ממוקמים plexuses myenteric ו submucosal. מקלעת myenteric משחק תפקיד מרכזי בוויסות תנועתיות מערכת העיכול 1 ואילו מקלעת Submucosal מטפל בעיקר בבקרה של הפרשת 2,3. מקלעת myenteric ממוקמת בין שכבות שריר אורך וחוזר של קיר העיכול. הפעילות התכווצות של שכבות שריר חלק של לדופן המעי הופך לפשוט יותר את הפונקציות העיקריות של מערכת העיכול על ידי ערבוב הדוחף תוכן המעי לאורך המעי 3. למרות ההיצע העצב החיצוני אל מערכת העיכול מן CNS תורם ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
טיפול בבעלי חיים נקע בצוואר הרחם של חיות לפני כל הניסויים בוצעו אך ורק על פי הפרוטוקולים שאושרו על ידי ועדת ניסויים בבעלי חיים של אוניברסיטת מלבורן (אתיקה ID: 1,212,494.7)
רקמות 1. איסוף Dissection
- להרדים עכברים בוגרים על ידי נקע בצוואר הרחם. אם אפשר להימנע הרדמה כדי למנוע השפעות על תפקוד המעיים באמצעות קולטני ממוקם על אוכלוסיות נוירונים של עניין.
- רשום את משקל הגוף הכולל של בעלי חיים, להצמיד את הגוף (דרך ארבע רגליים, בצד ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
עד 90% מהחולים עם ASD לחוות מערך של הפרעות במערכת העיכול, כולל שלשול ועצירות 18,24,25. עם זאת, הגורמים הבסיסיים של בעיות במערכת עיכול אלה אינם ידועים. מוטציות רבות זיהו בחולים עם ASD משויכים תורמים חלבונים סינפטיים לשינויים והפרעות בשידור סינפטי או פונקציה. אחת מוטציה זו, של הגן המקודד את הידבקות התא neuroligin-3 המולקולה (R451C NL3), זוהתה שני אחים עם 17 ASD. תוצאות המוטציה זו ב שאריות ארגינין במיקום 451 של חלבון Neurol.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
באמצעות טכניקה הדמיה בסרטון הזה, תדירות CMMC נמדדה כאינדיקציה תנועתיות במעי הגס בקרב סוג בר עכברים R451C NL3, במודל של עכברים של הפרעת ספקטרום האוטיזם 17. התוצאות שלנו מצביעים על ירידה במספר CMMCs בעכברים מוטציה NL3 R451C בהשוואה לעכברים סוג בר בנוכחות של אנטגוניסט לרצפטור 5HT 3/4 Tropisetron טוען כי עכברים NL3 R451C להפגין רגישות מוגברת Tropisetron. בהתאם לכך, אנו מציעים כי המוטציה R451C neuroligin-3 משנה את מסלול הסרוטונין, .......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
למחברים אין מה לחשוף
תודות
JCB ו ELH-Y נתמכו תוכנית משרד ההגנה האמריקאי CDMRP אוטיזם מחקר (AR11034). NHMRC (1047674) כדי ELH-Y.The במאי סטיוארט הגזברות-אוניברסיטת אמון מלבורן במימון מלגה MS. אנו מודים עלי טאהר, פטימה Ramalhosa ו גרציה סיגר לתרומות טכנית.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| <חזק>ריאגנטים | |||
| NaCl (MW: 58.44) | Sigma-Aldrich | S7653-250G | |
| KCl (MW: 74.55) | Sigma-Aldrich | P9333-500G | |
| NaH2PO4.2H2O (MW: 156.01) | Chem Supply | 471-500G | |
| MgSO4 .7H20 (MW: 246.48) | Chem Supply | MA048 | |
| CaCl2.2H2O (MW: 147.02) | Chem Supply | CA033 | |
| D-Glucose נטול מים (MW: 180.16) | Chem Supply | GA018-500G | |
| NaHCO3 (MW: 84.01) | Chem Supply | GA018-500G | |
| Name | <חזק>חברה | <חזק>מספר קטלוגי | <חזק>הערות |
| ><חזק>חומרים | |||
| אמבט איברים דו-תאיים ממדים: 14 ס"מ x 8 ס"מ x 3 ס"מ | בהתאמה אישית | מעבדת קשר ישירות | |
| 732 איטום רב תכליתי שקוף | Dow Corning Australia Pty Ltd | 1890573 | |
| SYLGARD 184 ערכת אלסטומר סיליקון | Dow Corning Australia Pty Ltd | 1064291 | |
| STOPCOCK 3 WAY FEM-ML L/LOCK S | Terumo Medical Corporation | 0912-2006 | |
| מזרקים עם קצות Luer Lock 50 מ"ל, 20 מ"ל, 10 מ"ל | Terumo Medical Corporation | N/A | |
| 1.57 מ"מ (ID) x 3.16 מ"מ (OD) - צינורות סילסטיים | Masterflex | 508-008 | |
| 1.02 מ"מ (ID) x 2.16 מ"מ (OD) - צינורות סילסטיים | Masterflex | 508-005 | |
| 1.50 מ"מ (ID) x 2.50 מ"מ (OD) - צינורות סילסטיים | Masterflex | 508-007 | |
| 1.60 מ"מ (ID) - צינורות סיליקון מרפאים פלטינה | Masterflex | 96410 - 14 | |
| 4.40 מ"מ (ID) - צינורות סיליקון מרפאים פלטינום | מאסטרפלקס | 96410 - 15 | |
| 3.10 מ"מ (ID) - צינורות סיליקון מרפאים פלטינום | Masterflex | 96410 -16 | |
| בקבוקי זכוכית מעבדה מדורגים - 500 מ"ל | תרמופישר סיינטיפיק | כימי 100-400 | |
| 57 X 65 מ"מ | |||
| פקק גומי כימי 29 מ"מ X 32 מ"מ | |||
| מחמם מים (ווסת תרמו) | ראטק | TH7000 | |
| Logitech מצלמת רשת Logitech | Logitech | ||
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| strong>Software | |||
| Virtual Dub - 1.9 11 | virtualdub.org | ||
| MATLAB R2012a | לוח | ||
| תוכנת מצלמת אינטרנט של Logitech | Logitech |
מקורות
- 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).
- Furness, J. B. The enteric nervous....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
