Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Immunology and Infection

Увеличение времени восстановления и снижение LPS администрации по изучению Нерв стимуляции блуждающего механизмов в ограниченной Воспалительные Ответы

Published: March 29, 2017 doi: 10.3791/54890

Introduction

Врожденный иммунитет обеспечивает немедленную первую линию защиты против инфекций и заболеваний в широком диапазоне организмов. Она не только инициирует первичный иммунный ответ, чтобы устранить угрозу, но оно также играет ключевую роль в активации и обучение адаптивного иммунитета, который выполняет вторичные иммунные ответы в патоген-специфическим образом. Воспаление оркестровщик- множеством цитокинов и хемокинов, которые, в свою очередь, имеют возможность привлекать другие иммунные клетки к очагу инфекции и вызвать кардинальные признаки воспаления, такие как покраснение, отек, боль, потеря функции и лихорадка , Продолжительность и интенсивность воспаления зависят от нескольких факторов, но разрешение воспаления и восстановление гомеостаза является важным шагом, чтобы избежать возникновения хронических воспалительных заболеваний. Последние достижения в области неврологии и иммунологии разгадали конкретные механизмы нейронные с огромным терапевтическим потенциалом для контроля Влиянammation как в центральной нервной системе и на периферии. Одним из таких механизмов является холинергический противовоспалительный путь (САР), также известный как воспалительный рефлекс, который приводится в действие вегетативной нервной системы 4, 5.

В настоящее время считается, что воспалительные медиаторы активировать сенсорные нервы и посылают сигналы относительно состояния воспаления в центральной нервной системе. Рефлекс ответ затем активируется через эфферентный блуждающий нерв. Обширное исследование на анатомических деталях CAP выявило парасимпатическую-симпатическую модель , состоящую из двух нервов, блуждающий нерв и селезеночной нерв, соответственно 6. В CAP, активированный холинергический эфферентный блуждающий нерв заканчивается в глютеновом-брыжеечных ганглии, что приводит к активации адренергического селезеночного нерва с помощью механизма, еще предстоит исследовать. Селезеночный нерв, таким образом, активируется, как известен, внутренниеVate в непосредственной близости от иммунных клеток в белой пульпе, краевой зоне и красной пульпе селезенки, основные и обязательного орган CAP 7, 8. Норэпинефрина (NE) из селезеночных нервных окончаний связывается с соответствующими β 2 адренергических рецепторов , экспрессируемых на селезеночных Т - лимфоцитов. Это вызывает холина ацетил трансферазы (ХАТ) -опосредованного ацетилхолин (АХ) релиз, который , в свою очередь , активирует А7 никотиновые рецепторы ацетилхолина (α7nACh) на макрофагах, тем самым ограничивая продукцию цитокинов и воспаление 2. Следовательно, теперь ясно, что нервная система способна регулировать воспаление в периферических тканях и восстановления местного иммунного гомеостаза.

Как видно из названия пути предполагает, система АЧ имеет решающее значение для функционирования этого нейро-иммунных регулировочного пути. Интересно отметить, что механизмы, участвующие в активацииПСП, кажется, отличаются по периферии и в центральной нервной системе. В то время как значение никотиновых рецепторов (α7nAChR) в селезенке было показано ранее , 9, мускариновые рецепторы (mAChR) являются обязательными для центральной активации пути 10, 11. Совсем недавно, периферическое введение центрально-действующих М1 мускаринового агониста значительно подавленные сыворотки и опухоль селезенки фактор некроза α (TNF & alpha ; ) в течение летальной мышиной эндотоксемии, действие , которое требуется интактный блуждающий нерв и селезеночной нерв сигнализации 12. Мы также показали , что в последнее время мыши , лишенные простагландина Е 2 (PGE 2) не были способны реагировать на блуждающего нерва и не вниз регулировать LPS-индуцированное высвобождение цитокинов в сыворотке крови и селезенки 3. Таким образом, CAP также может регулироваться, кроме основного АХ pathw системау.

Блуждающий нерв был назван так потому , что его блуждающий конечно в организме, иннервирующих основные органы , включая печень, легкие, селезенку, почки и кишечник 13. Учитывая эту большую иннервацию и очень мощного иммунодепрессивное действие блуждающего нерва, терапевтический потенциал CAP может охватывать широкий спектр воспалительных состояний. Блуждающий нерв может быть электрический (или механически) активируется, с контролем над напряжением и частотой, и наоборот к обычному лечению, с никаких наркотиков не было добавлены к телу. Испытания в настоящее время проводятся в ревматических больных, например, чтобы проверить клиническую значимость ВНС при лечении хронического воспаления 14. В целом, нейро-иммунной связи и регуляция воспаления в настоящее время под следствием, что обеспечит возможную альтернативную обработку к обычной терапии. Поэтому анализ блуждающего нерва stimulatioп эффект в различных иннервируемых органах, но и характеристика потенциального терапевтического действия в животных моделей хронического воспаления, несомненно, даст понимание и надеется на новые потенциальных терапевтических целях.

Оригинальная методика , разработанная Tracey и его коллегами-не может быть перенесена на поле нашего исследования из - за перевозбуждения воспалительного ответа (летальной дозой LPS) и слишком короткий интервал времени между активацией CAP и считыванием. В данной работе, мы представим изменения, сделанные к первоначальному протоколу, сравнить две различные методологии на уровнях цитокин, а также выделить новое и противоположное наблюдение на целевом органе (селезенка).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Все эксперименты на животных были проведены в соответствии с руководящими принципами по уходу и использованию животных, утвержденных местного комитет по этике при Каролинском институте, Стокгольм. Комитет по этике местным следует директиве Европейского союза по уходу за животными.

Примечание: Основные изменения от первоначального протокола является время восстановления после операции (6 ч по сравнению с 1 ч) , а уровень LPS инъекции (2 мг / кг по сравнению с 15 мг / кг). В противном случае, различные параметры, относящиеся к самой операции не были изменены.

1. Подготовка Материал для стимуляции

  1. Включите компьютер и систему сбора данных , связанную с стимулирующим электродом (фиг.1А).
  2. Введите подтверждени программу.
  3. Подготовка исходного раствора LPS в концентрации 5 мг / мл в PBS, 1x аликвоты его, и хранить его при температуре -20 ° C. В день эксперимента, оттаивать аликвоты и подготовить ADEQuate образец LPS (0,5 мг / мл) для того, чтобы впрыскивать около 100 мкл в организм животного, в зависимости от веса.

2. Подготовка животных для производства анестезиологии

  1. Используйте C57BL / 6. Поддерживать их под климат-контролем условиях с 12-ч цикле свет / темнота, кормить их стандартный корм для грызунов, и дать им воды вволю.
  2. Выполните операцию на мышах, которые весят около 25 г в день эксперимента.
    Примечание: Когда воспалительные реакции индуцируется, это особенно важно проводить регулярные осмотры и наблюдения клинических реакций у животных. Преждевременная эвтаназия путем ингаляции СО 2 необходимо , если условие животного не соответствует этическим критериям.
  3. Установите обезболивающую машину.
    1. Убедитесь, что трубка правильно подключен и не поврежден каким-либо образом. Убедитесь в том, что хорошо вентилируемом помещении работает должным образом. Подключите ключ фильтр к изофлурановой бутылке и заполнить VAPORizer с достаточным количеством изофлурана.
    2. Откройте подачу газа (воздух и кислород) и убедитесь в том, что бутылки содержат достаточное количество газа для эксперимента. Трехходовой разъем затем может отправить изофлуран поток в индукционной камере или маски.
  4. Поверните разъем трехходовой к индукции камеры. Выберите одну мышь из домашней клетки и вставить животное в камеру. Настройка регулятора потока до 1,0 л / мин кислорода и 1,0 л / мин воздуха. Регулировка концентрации изофлурана до 4 - 5%.
  5. Когда желаемый уровень анестезии достигается, когда желаемый уровень анестезии достигается, брить хирургическую область и переместить животное из камеры к маске. Поверните разъем трехходовой к потоку маски. Настройка регулятора потока до 0,25 л / мин кислорода и 0,25 л / мин воздуха.
    1. Регулировка концентрации изофлурана до 1,5 - 2,5%. Проверьте уровень анестезии рефлекторного контроля и частоты дыхания до начала хирургического procedurе.
  6. Закрепить ножки мыши к рабочему столу с помощью клейкой ленты. Убедитесь, что нос животного до сих пор бережно расположен в маске.

3. Хирургия и стимуляция блуждающего нерва

  1. Лечить хирургическую область с 70% -ным этанолом.
  2. Используя скальпель, осторожно надрезать кожу на уровне шеи (разрез около 1 до 1,5 см).
    Примечание: В протоколе, процедура операции заканчивается здесь ложнооперированными животных. Действительно, было показано, что только касаясь нерва с металлическим инструментом уже стимулирует его в какой-то степени. Поэтому, чтобы получить более точный контроль хирургии животных при использовании небольшого количества LPS, остановить операцию на этом этапе.
  3. С помощью микроскопа (12.5x объективном), изолировать левый блуждающий нерв от сонной артерии с помощью рассекает щипцов. Сначала найдите кивательной мышцы путем удаления кожи и жировых отложений, а затем убрать его втого, чтобы положить пинцетом за оба нерва и артерии.
    Примечание: Следующий шаг очень сложно, так как нервы и артерии тесно привязаны друг к другу. Таким образом, очень легко разрезать судно и убить животное. Тем не менее, очень осторожно поместив щипцы между нервом и артерией, они в конечном счете по отдельности, а можно изолировать нерв.
  4. Поместите электрод (Фигура 1В) под блуждающим нервом. Игольчатый электрод достаточно длинный, так что даже если нерв слегка перемещается во время стимуляции, он всегда будет находиться в контакте с электродом.
  5. Выполните внутрибрюшинного (IP) инъекцию LPS (2 мг / кг) с помощью шприца (для считывания на уровни цитокинов, то есть, чтобы измерить вниз для регулирования эффекта).
  6. Подождите, за 5 мин до начала стимуляции.
  7. Стимулирует блуждающий нерв в течение 5 мин при 5 В и 1 Гц, нажав на кнопку запуска в программе Acknowledge.
  8. реперемещать электрод и сшивать рану животного с хирургической шовной нитью.
  9. Спрей Нет Sting барьерной пленки (NSBF) на рану с целью улучшения заживления и защиты от инфекций.

4. Восстановление животных

  1. После операции перемещения животных обратно в клетку для пробуждения и восстановления. Под инфракрасного света для того, чтобы поддерживать температуру тела, убедитесь, чтобы контролировать животное до полного сознания не было восстановила.
  2. Пусть животное восстановить в своей клетке в течение 6 ч до умерщвления для анализа.
    Примечание: Влияние блуждающего нерва происходит очень быстро , и также было показано, что длительный (до 48 часов), таким образом, время восстановления может быть установлено экспериментатором в соответствии с потребностями исследования.

5. Жертвоприношение для дальнейшего анализа

  1. Поместите животное в клетку , связанную с устройством управления СО 2.
  2. Установите устройство на 5-min цикл СО 2 ингаляции.
  3. Когда эвтаназии будет сделано, собирают органы , представляющие интерес , и заморозить их непосредственно на сухом льду для дальнейшего анализа (например, измерение уровней цитокинов в селезенке экстрактов с помощью мыши TH1 / TH2 9-Plex анализ) 3.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Уровень ФНО и интерлейкина-1 (IL-1) после того, как увеличение промежутка времени после хирургии и снижения дозы LPS

Как было показано ранее, используя оригинальный протокол, ВНС снизились уровни TNF & alpha; (169,3 ± 24,9 пг / мг в ложной операции против 39,7 ± 10,8 пг / мг в ВНС, р <0,001) и IL-1 (360,0 ± 40,21 пг / мг в SHAM по сравнению с 191,7 ± 27,2 пг / мг в ВНС, р <0,01) в селезенке после внутрибрюшинного введения ЛПС (15 мг / кг) (фиг.2А). После изменения времени для анализа от 1 до 6 ч, и снижение дозы LPS с 15 до 2 мг / кг, мы только наблюдали эффект ВНС на TNF & alpha; (13,67 ± 1,81 пг / мг в ложной операции по сравнению с 8,82 ± 1,20 пг / мг в ВНС, р <0,05), в то время как ИЛ-1β не была затронута (368,62 ± 35,65 пг / мг в сравнении с 304,99 ложной операции ± 43,54 пг / мг) (фигура 2В). Без какого-либо LPS инъецапрогиб (т.е., физиологический раствор), никакой разницы не было обнаружено после того, как ВНС (фиг.2С).

Уровни кератиноциты хемоаттрактантный / рост человека регулируемого онкоген (KC / GRO) в селезенке после ВНСА Использования различных условий

С оригинальным протоколом, мы показали , что КС / ОПО сильно вниз регулируется ВНС (597,4 ± 17,8 пг / мг в сравнении с 416,4 ложной операции ± 29,7 пг / мг в ВНС, р <0,001) (фиг.3А). Используя момент времени 6-ч и 2 мг / кг LPS, не наблюдалось никаких изменений между поддельного, ВНС животных (фигура 3В), в то время как ВНС по - прежнему сильным на TNF & alpha ; , например. Тем не менее, когда ни LPS не вводили в момент времени 6-ч, мы наблюдали сильное повышающей регуляции KC / GRO следующую ВНС (59,37 ± 4,29 пг / мг в ложной операции по сравнению с 141,22 ± 10,56 пг / мг в ВНС, р <0,001 ) (фиг.3С). Как и следовало ожидать, большинство издругие цитокины (TNF & alpha;, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-5, IL-10, IL-12 и IFN & gamma;) находились на очень низком уровне (если обнаружено), и никакой разницы не было видно между ложной операции и ВНС-стимулированных животных.

Рисунок 1
Рисунок 1: Фотографии Материалы , необходимые для того , чтобы выполнить Нервные стимуляции блуждающего. А) я) Компьютер, б) систему сбора данных, и в) стимулирующий электрод устройства. Б) Крупный план электрода , который помещен под блуждающим нервом. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

фигура 2
Рисунок 2: Уровни TNF & alpha ; и IL-1β в селезенке Extracts мнимого и ВНС-обработанных животных. Животных подвергали ложной операции или ВНС операции, в соответствии со следующими условиями: а) восстановление 1-ч после внутрибрюшинной инъекции 15 мг / кг LPS, B) восстановление 6-ч после внутрибрюшинной инъекции 2 мг / кг LPS, и С) восстановление 6-ч без LPS инъекции. Уровни измеряются на провоспалительного цитокина покрытием пластины и выражали в пг / мг ткани. Данные выражены в виде среднего значения ± SEM. Звездочка показывает статистические различия между ВНС и Sham мышей (N = 8 в каждой группе). Стьюдента -test * р <0,05; ** р <0,01; *** р <0,001. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 3
Рисунок 3: Уровни KC / GRO в SpLeen Экстракты мнимого и ВНС обработанных наивных мышей. Животных подвергали ложной операции или ВНС операции, в соответствии со следующими условиями: а) восстановление 1-ч после внутрибрюшинной инъекции 15 мг / кг LPS, B) восстановление 6-ч после внутрибрюшинной инъекции 2 мг / кг LPS, и С) восстановление 6-ч без LPS инъекции. Уровни измеряются на провоспалительного цитокина покрытием пластины и выражали в пг / мг ткани. Данные выражены в виде среднего значения ± SEM. Звездочка показывает статистические различия между ВНС и Sham мышей (N = 8 в каждой группе). Стьюдента -test *** р <0,001.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

С момента своего открытия в начале 2000-х годов, механизмы ПСП были тщательно изучены. Теперь у нас есть хорошее представление о пути, и в частности, орган - мишень, селезенку, где СВ, память Т - клетки, ACH и макрофаги работают как очень эффективная команда , чтобы подавлять воспалительные медиаторы 2. Мы также недавно были опубликованы данные о значении функциональной системы простагландинов у мышей, в частности, PGE 2, который, очевидно , является обязательным компонентом для освобождения АХ в селезенке после активации CAP 3.

Экспериментальный метод, известный как блуждающий нерв, легко может быть выполнен в лаборатории, но несколько важных протоколов должны соблюдаться в отношении животных и процедуры хирургии. Мы используем сигнал стимуляции синусоидального, которая, как предполагается, будет «зарядить сбалансированный» стимуляцию, чтобы избежать создания электрических зарядов внерва, которая может уничтожить его (в отличие от однофазной стимуляции). В то время стимуляции нерва, не представляется возможным отделить афферентный от сигнала эфферентного, который может быть сделан только для других целей с ваготомией экспериментов. Продолжительность и частота, используемая для эксперимента, как известно, оказывают влияние на высвобождение цитокинов следующие воспалительной вызов, например, но не влияет на частоту сердечных сокращений или дают очевидные побочные эффекты у здоровых людей.

Прежде всего, экспериментатор должен всегда иметь в виду, что обработка, хирургия, и восстановление животных должно быть сделано в соответствии с этическими правилами ухода за животными. Другое дело, что практика хирургии имеет большое значение. Изоляция блуждающего нерва является трудным шагом, который может привести к летальному исходу для животного, если происходит повреждение сосудов. С опытом, операция может быть сделана в течение 15 - 20 мин, а это означает, что животное не должно быть под наркозом в течение длительного периода времени, которыйпомогает восстановлению.

Обсуждение также может быть поднято относительно выбора хорошего ложнооперированного животного. В нашем протоколе, мы использовали животное, которые только перенесли операцию на уровне шеи, без размещения электрода под блуждающим нервом. Причина выбора этой опции в том , что просто поместив электрод под нервом будет механически стимулировать нерв до некоторой степени (как было отмечено ранее) 19, создавая риск маскировки потенциальных механизмов , которые возникают при очень низких уровнях воспаления. При использовании очень высоких доз LPS, лучший ложнооперированными контроль, вероятно, будет поместить электрод под нерва, так как эффект операции SHAM не будет мешать или замаскировать очевидный эффект электрической стимуляции на взрыв цитокинов.

Мы разработали текущий протокол, чтобы соответствовать различным проблемам, возникающих в нашей области исследований. Как уже говорилось в предыдущей статье,мы смотрели на возможное участие системы простагландинов в САР. Благодаря ферментативного метаболизма, мы думали, что 1-ч Время восстановления оригинального протокола не устраивает наш эксперимент. Поэтому мы расширили промежуток времени после операции до 6 часов. При этом мы также должны были титруют до дозы LPS для удовлетворения этических критериев. Мы выбрали время восстановления 6 ч, задержка, что мы думали, что достаточно долго для этой цели. Мы также титруют ЛПС с 15 мг / кг (исходный протокол) вплоть до 0 мг / кг. В 2 мг / кг, мы видели последний эффект ВНС на цитокины (рисунок 2), эффект , который исчез при более низких дозах.

В то время как основной эффект ВНС в селезенке, как известно, и характеризуется активацией Т-клеток памяти, а после этого, макрофаги-клетки, которые позволяют уменьшить цитокинов, мы также показали здесь, что ВНС, кажется, непосредственно индуцирует высвобождение медиаторов ( она до сих пор неясно, из которых клетки, necessitatiнг дальнейшее исследование) для того, чтобы привлечь другие типы клеток из первичного ответа на воспаление. Действительно, в то время как ВНС сильно снизились KC / GRO после сильного воспалительного индукции (15 мг / кг LPS, то есть исходный протокол), он активирует очень быстрое высвобождение KC / GRO при отсутствии воспаления. Хемокинов KC / ОПО, A IL-8 белок , связанный с сильными хемотаксиса свойствами, как известно, играют важную роль в развитии лейкоцитарной (например, вождение созревание и активацию), торговлю (например, привлечение и набора нейтрофилов) и функции 15 , Так, например, нейтрофилы являются важными членами фагоцитарной системы врожденной иммунной системы. Они выступают в качестве первой линии защиты организма от вторжения патогенных микроорганизмов, но они также являются важными медиаторами воспаления , вызванной травмы 16. Интересно, что в нашей попытке улучшить протокол, мы затем наткнулся на это замечание, что выдвигает на первый план адрт вовлечение других типов клеток в селезенке в блуждающем функционировании нервной системы.

Все Новаторская работа в этой области была сосредоточена на селезенке, орган-мишени в CAP, и на иммунорегуляторном эффекте пути в ответ на сепсис или периферическое системное воспаление. Важно отметить, что эта работа была выполнена с использованием острой стимуляции блуждающего нерва, например, представленными в данной работе. Это может быть использовано для молекулярного анализа конкретных органов или краткосрочных эффектов видели в функциональных исследованиях с участием хронических животных моделей воспаления (от 24 до 48 ч максимума после операции).

Тем не менее, блуждающий курс блуждающего нерва также подразумевает , что CAP может иметь существенное использование для лечения хронических воспалительных заболеваний , включающих различные иннервируемых органов 13. Одним из наиболее изученных органов в этом контексте является кишкой, с акцентом на воспалительных заболеваниях кишечника (IBD), который включает в себя Крону & # 39; болезнь и язвенный колит, но и послеоперационный илеус-индуцированной 17. Кроме того, важность регулирования САР во многих других воспалительных заболеваний с участием печени, почек, легких и также под следствием 18. Тем не менее, текущий протокол не может быть использован в этом контексте, как долгосрочный эффект блуждающего нерва активации требует повторных раздражений , которые , конечно , могут быть сделаны только с помощью имплантированного в естественных условиях электрода. Для этого животное должно пройти операцию , где стимулирующие электроды манжеты расположены вокруг блуждающего нерва 20. Важно также отметить, что последний метод гораздо чаще описано у людей или у животных большего размера. Другой способ стимуляции блуждающего нерва является механическим, так как неинвазивного и чрескожной стимуляции блуждающего нерва показали иммунодепрессивное действие в мышиной модели эндотоксемиииая "> 21. Тем не менее, основные проблемы этой техники будут воспроизводимостью результатов и как убедиться , что блуждающий нерв стимулируется таким же образом , в долгосрочных оценках моделей животных. Устройства были разработаны для людей , такие как транс-предсердный ВНС стимуляция или транс-цервикальная стимуляция ВНСА, которые обеспечивают электрические импульсы, которые хорошо переносимые испытуемые 21. Они используются в основном для лечения эпилепсии и мигрени и показали обнадеживающие результаты , которые могут привести к будущему AMBULANT и экзогенные терапии.

Подводя итог, в частности, из-за широкое иннервации блуждающего нерва в организме, регулирование CAP изучается в широком диапазоне воспалительных заболеваний, в надежде найти интересные молекулярные механистические свойства, которые могли бы привести к потенциальному будущему терапевтическим целям. Здесь мы представили острый метод для стимуляции блуждающего нерва. Это позволяет исследовать ПСП в ограниченноflammatory реакция благодаря умеренному воспалительному раздражителю в сочетании с большей дальностью времени между ВНСОМ и анализом (с учетом ферментативного метаболизма иметь место, например).

Понимание молекулярных механизмов, лежащих в основе эффекта блуждающего нерва стимуляции, а также его эффективное применение при лечении воспалительных заболеваний, имеет большое значение, в частности, с клинической точки зрения. Действительно, преимущество методологии широки. Из-за природы чрезвычайно быстрой передачи сигналов нерва, это быстро и эффективно; наблюдаемый эффект на уровни цитокинов, например, происходит менее чем за 1 час. 4 Кроме того , механическая, неинвазивная, и чрескожная стимуляция нерва может быть использована, что дает надежду на будущие ходячие и легко вводимые препараты. Наконец, в отличие от регулярного лечения, стимуляция блуждающего нерва использует эндогенный путь. Поэтому, в отличие от всех медикаментозных лечений, никаких новых агенты не будут введены вк телу, тем самым избегая любых возможных побочных эффектов.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы не имеют ничего раскрывать.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Computer Toshiba - Any computer is actually compatible
MP-150 data acquisition system Biopac Systems MP150WSW
Acknowledge software Biopac Systems
Mice C57Bl/6 Charles River
Anesthetic machine Simtec Engineering
Medical oxygen bottle AGA 107563
Medical air bottle  AGA 108639
Vetflurane (1,000 mg/g) Virbac 137317
LPS Sigma-Aldrich L2630
Saline Merck Millipore 1024060080
PBS 10x Sigma-Aldrich P5493 Diluted 10 times for used concentration
Syringe (1 ml) BD Plastipak 303172
Needles 23 G KD-FINE 900284 0.6 x 30 mm (blue)
Microdissecting forceps (curved) Sigma-Aldrich F4142
Dissecting scissors Sigma-Aldrich Z265969
Surgical suture 4-0 Ethicon G667G
Euthanasia unit Euthanex Smartbox EA-32000
Cavilon No Sting Barrier Film 3M Health Care 3346N
TH1/TH2 9-Plex assay, ultrasensitive kit MesoScale Discovery K15013C-1
Stimulating electrode device Biopac Systems STIMSOC
Aesculap Isis shaver Agnthos GT420
R70 Rodent diet from Lantmannen, Stockholm, Sweden

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Nathan, C. Points of control in inflammation. Nature. 420 (6917), 846-852 (2002).
  2. Rosas Ballina, M., et al. Acetylcholine-synthesizing T cells relay neural signals in a vagus nerve circuit. Science. 334 (6052), 98-101 (2011).
  3. Le Maître, E., et al. Impaired vagus-mediated immunosuppression in microsomal prostaglandin E synthase-1 deficient mice. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 121 (Part B), 155-162 (2015).
  4. Borovikova, L. V., et al. Vagus nerve stimulation attenuates the systemic inflammatory response to endotoxin. Nature. 405 (6785), 458-462 (2000).
  5. Olofsson, P. S., Rosas-Ballina, M., Levine, Y. A., Tracey, K. J. Rethinking inflammation: neural circuits in the regulation of immunity. Immunol. Rev. 248 (1), 188-204 (2012).
  6. Pavlov, V. A., Tracey, K. J. Neural circuitry and immunity. Immunol Res. 63 (1-3), 38-57 (2015).
  7. Huston, J. M., et al. Splenectomy inactivates the cholinergic antiinflammatory pathway during lethal endotoxemia and polymicrobial sepsis. J. Exp. Med. 203 (7), 1623-1628 (2006).
  8. Rosas-Ballina, M., et al. Splenic nerve is required for cholinergic anti-inflammatory pathway control of TNF in endotoxemia. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 105 (31), 11008-11013 (2008).
  9. Wang, H., et al. Nicotinic acetylcholine receptor alpha7 subunit is an essential regulator of inflammation. Nature. 421 (6921), 384-388 (2003).
  10. Pavlov, V. A., et al. Central muscarinic cholinergic regulation of the systemic inflammatory response during endotoxemia. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103 (13), 5219-5223 (2006).
  11. Pavlov, V. A., et al. Brain acetylcholinesterase activity controls systemic cytokine levels through the cholinergic anti-inflammatory pathway. Brain Behav. Immun. 23 (1), 41-45 (2009).
  12. Rosas-Ballina, M., et al. Xanomeline suppresses excessive pro-inflammatory cytokine responses through neural signal-mediated pathways and improves survival in lethal inflammation. Brain Behav. Immun. 44, 19-27 (2014).
  13. Bellinger, D. L., Lorton, D., Lubahn, D., Felten, D. L. Psychoneuroimmunology. Ader, R., Felten, D. L., Cohen, N. 55, Academic. San Diego. 55-112 (2001).
  14. Andersson, U., Tracey, K. J. A new approach to rheumatoid arthritis: treating inflammation with computerized nerve stimulation. Cerebrum. 2012, 3 (2012).
  15. Ono, S. J., Nakamura, T., Miyazaki, D., Ohbayashi, M., Dawson, M., Toda, M. Chemokines: Roles in leucocyte development, trafficking, and effector function. J. Allergy Clin. Immunol. 111 (6), 1185-1199 (2003).
  16. Silvestre-Roig, C., Hidalgo, A., Soehnlein, O. Neutrophil heterogeneity: implications for homeostasis and pathogenesis. Blood. , (2016).
  17. Matteoli, G., Boeckxstaens, G. E. The vagal innervation of the gut and immune homeostasis. Gut. 62, 1214-1222 (2013).
  18. Pereira, M. R., Leite, P. E. The involvement of parasympathetic and sympathetic nerve in the inflammatory reflex. J. Cell. Physiol. 231, 1862-1869 (2016).
  19. Levine, Y. A., et al. Neurostimulation of the cholinergic anti-inflammatory pathway ameliorates disease in rat collagen-induced arthritis. PLoS One. 9 (8), e104530 (2014).
  20. Huston, J. M., et al. Transcutaneous vagus nerve stimulation reduces serum high mobility group box 1 levels and improves survival in murine sepsis. Crit. Care Med. 35 (12), 2762-2768 (2007).
  21. Yuan, H., Silberstein, S. D. Vagus nerve and vagus nerve stimulation, a comprehensive review: Part II. Headache. 56 (2), 259-266 (2016).

Tags

Иммунологии выпуск 121 блуждающий нерв электрическая стимуляция холинергический противовоспалительный путь воспаление нейро-иммунная связь цитокины
Увеличение времени восстановления и снижение LPS администрации по изучению Нерв стимуляции блуждающего механизмов в ограниченной Воспалительные Ответы
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Le Maître, E., Revathikumar,More

Le Maître, E., Revathikumar, P., Estelius, J., Lampa, J. Increased Recovery Time and Decreased LPS Administration to Study the Vagus Nerve Stimulation Mechanisms in Limited Inflammatory Responses. J. Vis. Exp. (121), e54890, doi:10.3791/54890 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter