Introduction
Doğuştan bağışıklık organizmaların geniş bir alanda enfeksiyonlara ve hastalıklara karşı savunma derhal ilk satırı sağlar. Bu tehlike ortadan kaldırmak için primer bağışıklık tepkisi başlatır değil, ama aynı zamanda aktif hale patojen-spesifik bir şekilde ikincil bağışıklık karşılıklarını gerçekleştirir adaptif bağışıklık eğitiminde önemli bir rol oynar. Enflamasyon sırayla enfeksiyon alanına diğer bağışıklık hücrelerini çekme kabiliyetine sahip ve bu tür kızarıklık, şişlik, ağrı, fonksiyon kaybı ve ateş gibi inflamasyon kardinal belirtileri, ikna etmek sitokin ve kemokin bir bolluk, tarafından orkestra edildiği . süresi ve inflamasyon yoğunluğu çeşitli faktörlere bağlıdır, ancak iltihap çözme ve homeostazı geri kronik iltihaplı hastalıkların başlamasını önlemek için önemli bir adımdır. nörobilim ve immünoloji alanında son gelişmeler iltihaplanmayı kontrol etmek muazzam bir terapötik potansiyeli olan belirli sinirsel mekanizmaları açığa çıkarılmamışhem merkezi sinir sisteminde hem de çevresinde amasyon. Bu mekanizmalardan biri, otonom sinir sisteminin 4, 5 tarafından tahrik edilen enflamatuar refleks olarak bilinen kolinerjik, anti-enflamatuar yolu (CAP) olup.
Şu anda, inflamatuar mediatörler, merkezi sinir sistemine iltihabı durumuna ilişkin sinyaller duyu sinirleri aktive ve gönderme olduğu düşünülmektedir. Bir refleks yanıt sonra efferent vagus siniri tarafından etkinleştirilir. CAP anatomik detayları kapsamlı bir çalışma iki sinir oluşan bir parasempatik-sempatik modeli, vagus siniri ve dalak sinir sırasıyla 6 ortaya çıkarmıştır. CAP, aktive kolinerjik efferent vagus siniri henüz keşfedilecek bir mekanizma ile adrenerjik dalak sinir aktivasyonu ile sonuçlanan, çölyak-mezenterik ganglion sona erer. Bu şekilde aktive edilmiş dalak sinir, iç bilinmektedirbeyaz maddesinde bağışıklık hücreleri yakın, marjinal bölge ve CAP 7, 8, dalak, asil ve zorunlu organın kırmızı pulpunda vate. Dalak sinir uçlarından norepinefrin (NE) dalak T lenfositleri üzerinde eksprese gelen β 2 adrenerjik reseptörlere bağlanır. Bu da, bu şekilde sitokin üretimi ve iltihap 2 sınırlayıcı makrofajlar üzerinde α7 nikotinik asetilkolin reseptörleri (a7nACh), aktive kolin asetil transferazı (ChAT) aracılık ettiği asetilkolin (Ach) salınmasını tetikler. Sonuç olarak, sinir sistemi, periferik dokularda inflamasyonu düzenleyen ve yerel immün homeostasisi geri mümkün olduğu açıktır.
yolunun Adından da anlaşılacağı gibi, ACh sistemi bu nöro-immün düzenleyici yolunun işleyişi için merkezi öneme sahiptir. İlginç bir şekilde, mekanizma aktivasyonuna katılanCAP çevresi ve merkezi sinir sisteminde, farklı gibi görünmektedir. Dalakta nikotinik reseptörlerin önemi (α7nAChR) daha önce 9 gösterilmiştir edilmiş olsa da, muskarinik reseptörleri (mAChR) yolu 10, 11 merkez aktivasyonu için zorunludur. Öldürücü murin endotoksemi sırasında Daha yakın zamanda, merkezi olarak hareket eden M1 muskarinik agonist periferik olarak verilmesi önemli ölçüde bastırdı serumu ve dalak tümör nekroz faktörü α (TNFa), 12 sinyal sağlam vagus siniri ve dalak sinir gerekli bir eylem. Ayrıca, prostaglandin E 2 yoksun fareler (PGE2) Vagus sinir uyarımına yanıt mümkün değildi ve serum ve dalak 3 sitokin LPS ile uyarılan salımını aşağı regüle yoktu son göstermiştir. Bu nedenle, CAP aynı zamanda ana ACh pathw dışındaki sistemler tarafından düzenlenir olabiliray.
Vagus siniri, çünkü vücut dolanımı tabii gibi seçildi, karaciğer, akciğer, dalak, böbrek ve bağırsak 13 de dahil olmak üzere başlıca organların innerve. Bu büyük innervasyon ve vagus sinirinin çok kuvvetli immünosupresif etkisi göz önüne alındığında, CAP terapötik potansiyeli enflamatuar durumların geniş bir kapak olabilir. Uyuşturucu gövdeye eklenmiş Vagus siniri, elektriksel olarak (ya da mekanik olarak) geleneksel tedaviye voltaj ve frekans, aksine üzerinde kontrolü ile, aktive edilmiş olabilir. Denemeler kronik enflamasyonu 14 tedavisinde VNS klinik önemi test etmek için, örneğin, romatizma hastalarında halen devam etmektedir. Özet olarak, nöro-immün iletişim ve enflamasyon düzenleme geleneksel tedaviye olası bir alternatif tedavi sağlayacaktır araştırma, halen vardır. Bu nedenle, vagus sinirinin analizi stimülasyonn farklı innerve organlardaki etkisi ancak kronik enflamasyon hayvan modellerinde potansiyel terapötik etki de karakterizasyonu, kesinlikle verilerini kullanarak elde edilmesi ve yeni potansiyel tedavi edici hedefler için umut ediyorum.
Tracey ve meslektaşları 4 tarafından geliştirilen özgün metodoloji nedeniyle (LPS öldürücü dozda yoluyla) inflamatuvar yanıt aşırı uyarılması ve CAP aktivasyonu ve okuma-out arasında çok kısa bir zaman aralığına araştırma alanımızla aktarılmamıştır edilemedi. Mevcut yazıda, orijinal protokole yapılan değişiklikleri sunacak sitokin seviyeleri üzerinde iki farklı yöntemler karşılaştırın ve hedef organ (dalak) yeni ve karşı gözlem vurgulamaktadır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Tüm hayvan deneyleri bakımı ve Karolinska Enstitüsünde, Stockholm yerel Etik Komitesi tarafından onaylanmış hayvanların kullanımı için kurallarına göre yapılmıştır. Yerel Etik Komitesi hayvan bakımı konusunda Avrupa Birliği direktiflerini takip eder.
NOT: cerrahi (6 saat ile 1 saat karşı) ve LPS seviyesi (15 mg / kg karşı 2 mg / kg) enjekte sonra orijinal protokolden temel değişiklikler iyileşme süresi vardır. Aksi takdirde, ameliyattan kendisiyle ilgili farklı ayarlar değiştirilmedi.
1. Stimulation Malzeme hazırlama
- Bilgisayar ve uyarıcı elektrot (Şekil 1A) ile bağlantılı veri toplama sistemi açın.
- Acknowledge programına girin.
- 5 mg / 1 x PBS içinde ml, kısım o konsantrasyonda LPS bir stok çözeltisi hazırlandı ve -20 ° C'de saklayın. Deney günü, bir kısım Çözülme ve bir ade hazırlamakağırlığına göre, hayvana, yaklaşık 100 ul enjekte etmek için bir LPS (0.5 mg / ml) quate örneği.
2. Anestezi Hayvan hazırlanması
- C57BL / 6 fareleri kullanın. , 12 saat aydınlık / karanlık döngüsü ile iklim kontrollü şartlar altında onları korumak, onlara standart kemirgen yemi yem ve onlara istedikleri kadar su verir.
- Deney günü yaklaşık 25 g ağırlığında fareler üzerinde ameliyat gerçekleştirin.
NOT: enflamatuar reaksiyonların neden olduğu zaman, düzenli kontrolleri ve hayvanlarda klinik reaksiyonların gözlemler gerçekleştirmek için özellikle önemlidir. Hayvan durumu etik kriterleri sağlamadığı takdirde CO2 inhalasyonuyla ötenazi erken gereklidir. - anestezik makineyi ayarlayın.
- boru doğru bağlandığını ve herhangi bir şekilde zarar görmemiş olduğundan emin olun. havalandırmalı alan düzgün çalıştığından emin olun. izofluran şişe anahtarı filtreyi bağlayın ve Vapo doldurmakizofluran yeterli bir miktarı ile Rizer.
- Gaz arzı (hava ve oksijen) açın ve şişeler deney için yeterli gaz içerdiğinden emin olun. Üç yollu konnektör sonra indüksiyon odasına veya maske izofluran akışını göndermek mümkün olduğunu.
- indüksiyon odasına üç yönlü konektörü çevirin. ev kafesten bir fare seçin ve odasına hayvan yerleştirin. 1.0 L / dakika, oksijen ve 1.0 L / dak hava akış düzenleme ayarlayın. % 5 - 4 izofluran konsantrasyonu ayarlayın.
- anestezi istenen seviyeye ulaşıldığında, anestezi istenilen düzeyde ulaşıldığında, cerrahi alan tıraş ve maskeye odasından hayvan taşımak. Maske akışına üç yönlü konektörü çevirin. 0.25 L / dak, oksijen ve 0.25 L / dak hava akış düzenleme ayarlayın.
- % 2.5 - 1.5 izofluran konsantrasyonu ayarlayın. ameliyat edilen başlamadan önce refleks kontrolü ve solunum oranı ile anestezi seviyesini kontrole.
- yapışkan bant kullanılarak çalışma tezgahına fare bacakları sabitleyin. Hayvanın burun hala dikkatle maskesi yerleştirilmiş olduğundan emin olun.
Vagus sinirinin 3. Cerrahi ve stimülasyonu
- % 70 etanol ile cerrahi alan dezenfekte edin.
- bir neşter kullanarak dikkatli bir şekilde boyun (yaklaşık olarak 1 ila 1.5 cm'lik bir kesi) seviyesinde cilt insizyon.
Not: Protokolde, cerrahi prosedür SHAM çalışan hayvanlar için burada biter. Gerçekten de, sadece bir metal araç ile sinir dokunmadan önce bir dereceye kadar uyarır olduğu gösterilmiştir. LPS az miktarda kullanıldığında nedenle, daha doğru bir ameliyat kontrol hayvanı almak için, bu adımda ameliyatı durdurun. - mikroskop (12,5X objektif) yardımı ile, kesme forseps kullanılarak karotid arterden sol vagus sinirinin izole edilmesi. İlk cilt ve yağ tabakalarını kaldırarak sternocleidomastoid kas bulun ve sonra onu geri çekmeksinir ve arter hem arkasında forseps koymak sipariş.
Not: Sinir ve arter yakın birbirine yapışık olarak aşağıdaki adımı, oldukça zordur. Nedenle, gemiyi kesip hayvanı öldürmek çok kolaydır. Bununla birlikte, sinir ve arter arasında çok dikkatli bir şekilde forseps yerleştirerek, sonunda ayrı ve sinirinin izole edilmesi mümkündür. - Vagus sinir altında elektrot (Şekil 1B) yerleştirin. iğne elektrot oldukça uzun, yani sinir stimülasyonu sırasında hafifçe hareket etse bile, her zaman elektrot ile temas halinde olacaktır.
- (Sitokin seviyeleri üzerinde okunması için, yani, aşağı regüle etkisini ölçmek için), bir şırınga yardımı ile LPS intraperitonal (ip) enjeksiyon (2 mg / kg) uygulayın.
- uyarı başlatılmadan önce 5 dakika bekleyin.
- Onaylama programında, düğmeye basılması ile 5 V ve 1 Hz, 5 dakika için vagus siniri stimüle eder.
- Yenidenelektrodu taşımak ve cerrahi dikiş ipliğinin ile hayvanın yarasını sütür.
- sipariş iyileşmesini geliştirmek ve enfeksiyonlara karşı korumak için de yaranın üzerine bir yok Sting Bariyer Film (NSBF) püskürtün.
Hayvan 4. Kurtarma
- Ameliyattan sonra uyanış ve kurtarma için geri kafesine hayvan taşımak. vücut ısısını korumak için kızıl ötesi ışık altında, tam bilinç kazanmış kadar hayvan izlemek için emin olun.
- Hayvan analizi için kurban öncesi 6 saat süreyle kafesine geri alalım.
Not: Vagus siniri, uyarım etkisi çok hızlı ve aynı zamanda (en fazla 48 saat için) uzun ömürlü olduğu gösterilmiştir, bu nedenle iyileşme süresi çalışma gereksinimlerine göre deneyi tarafından ayarlanabilir.
Daha fazla analiz için 5. Kurban
- Bir CO2 uygulama cihazına bağlanmış bir kafeste hayvan yerleştirin.
- 5 Cihazı ayarlamaCO2 inhalasyonu -min döngüsü.
- Ötanazi yapılır, ilgi organları toplamak doğrudan daha fazla analiz için kuru buz üzerinde dondurma (örneğin, bir fare TH1 ile dalak özleri sitokin düzeylerinin ölçülmesi / TH2 9-Plex tahlili) 3.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
TNFa ve interlökin-1 P (IL-1β) Düzeyi LPS Doz Cerrahisi sonra Zaman Atl Artan ve Azalan sonra
Daha önce gösterildiği gibi, orijinal protokol kullanılarak, ki burada VNS TNFa seviyelerini ve IL-1 p (360.0 ± 40.21 ug / mg (39.7 ± 10.8 pg / VNS de mg, p <0.001 versus SHAM içinde 169.3 ± 24.9 ug / mg) azalır intraperitoneal LPS enjeksiyonundan (15 mg / kg) (Şekil 2A) sonra dalak VNS içinde 191.7 ± 27.2 ug / mg, p <0.01) kıyasla SHAM. 1 ila 6 saat analiz için zaman değişen ve 15 ile 2 mg / kg LPS dozunun azaltılması sonra, sadece TNFa ile VNS bir etki, gözlenen (8.82 ± 1.20 ug / mg karşı SHAM / mg 13.67 ± 1.81 pg VNS, p <0.05), IL-1β etkilenmedi ise (304,99 ± 43.54 ug / mg karşı SHAM / mg 368,62 ± 35.65 ug) (Şekil 2B). Herhangi LPS inj olmadanection (yani tuzlu su), bir fark VNS (Şekil 2C) sonra tespit edilebilir.
Farklı Koşullar kullanma VNS sonra Dalak içinde Keratinosit Kimyasal Çekici / İnsan Büyüme düzenlenen onkogen (KC / GRO) Düzeyleri
Orijinal protokolü ile, KC / GROa, güçlü VNS (Şekil 3A) (VNS içinde 416.4 ± 29.7 ug / mg, p <0.001 versus SHAM içinde 597,4 ± 17,8 pg / mg) aşağı doğru regüle edildiğini göstermiştir. VNS Örneğin, TNFa hala kuvvetli iken LPS 6 saatlik zaman noktası ve 2 mg / kg kullanılarak, herhangi bir değişiklik, SHAM ve VNS hayvanlarda (Şekil 3B) arasında gözlenmiştir. bir LPS 6 saatlik zaman noktası için enjekte edilmiştir, ancak biz VNS aşağıdaki KC / GRO güçlü bir yukarı regülasyonunu gözlenmiştir (141.22 ± 10,56 ug / VNS de mg, p <0.001 versus SHAM / mg 59.37 ± 4.29 pg ) (Şekil 3C). Beklendiği gibi, çoğudiğer sitokinlerin (TNFa, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-5, IL-10, IL-12 ve IFN-y), çok düşük seviyelerde (saptanabilirse) idi ve hiçbir fark SHAM arasında görülebilir ve hayvanlar VNS uyarılmış.
Şekil 1: Vagus Sinir Stimülasyon gerçekleştirin için Gerekli Malzeme resimleri. A) i) Bilgisayar, ii) veri edinme sistemi ve iii) uyarıcı elektrot cihazı. B) vagus siniri altına yerleştirilir elektrotun yakın çekim. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil 2: Dalak E TNFa seviyeleri ve IL-1βSHAM ve VNS tedavi edilen hayvanların xtracts. ) 2 mg / kg LPS ip enjeksiyonu sonra 15 mg / kg LPS, B) 6 saatlik iyileşme ip enjeksiyonu sonrasında A) 1-saat geri kazanımı ve C: Hayvanlar, aşağıdaki koşullara göre, SHAM veya VNS cerrahi tabi tutulur LPS enjeksiyonu olmadan 6 saatlik geri kazanım. Seviyeleri bir pro-enflamatuar sitokin kaplı levha üzerinde ölçülen ve doku pg / mg olarak ifade edilmiştir. Veriler ortalama ± SEM olarak ifade edilmiştir. Bir yıldız işareti VNS ve SHAM fareler arasındaki istatistiksel farklılıkları (her grupta n = 8) göstermektedir. Student t-testi, * p <0.05; ** p <0.01; *** p <0.001. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil 3: Sp KC / GRO SeviyeleriSHAM ve leen özleri basit fareler VNS muamele edilmektedir. ) 2 mg / kg LPS ip enjeksiyonu sonra 15 mg / kg LPS, B) 6 saatlik iyileşme ip enjeksiyonu sonrasında A) 1-saat geri kazanımı ve C: Hayvanlar, aşağıdaki koşullara göre, SHAM veya VNS cerrahi tabi tutulur LPS enjeksiyonu olmadan 6 saatlik geri kazanım. Seviyeleri bir pro-enflamatuar sitokin kaplı levha üzerinde ölçülen ve doku pg / mg olarak ifade edilmiştir. Veriler ortalama ± SEM olarak ifade edilmiştir. Bir yıldız işareti VNS ve SHAM fareler arasındaki istatistiksel farklılıkları (her grupta n = 8) göstermektedir. Student t-testi *** p <0.001.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
2000'li yılların başında keşfinden beri OTP mekanizmaları iyice çalışılmıştır. Şimdi yolunun iyi bir resim var ve özellikle de hedef organ, dalak, çok verimli bir ekip olarak NE, hafıza T hücrelerinin, ACH ve makrofajlar çalışma inflamatuar mediatörler 2 aşağı düzenleyen nerede. Ayrıca, yakın zamanda tabii ki CAP 3 aktivasyonundan sonra dalak ACh salgılanması için zorunlu bir bileşenidir, özellikle fareler, işlevsel bir prostaglandin sisteminin önemini, PGE2, veri yayınlamışlardır.
Vagus siniri, uyarım olarak bilinen tekniktir, kolay bir laboratuvarda yapılabilir, ancak birkaç önemli protokolleri Hayvanlar ve ameliyat işlemleri ile ilgili dikkat edilmelidir. Biz elektrik şarjlarının birikmesini önlemek amacıyla, bir "-şarj dengeli" uyarılması için gereken bir sinüs dalga uyarı sinyali kullanmak(Tek fazlı uyarma aksine) o yok edebilir sinir. sinir uyarıcı olsa da, sadece vagotomi deneylerle başka amaçlar için yapılabilir efferent sinyalinden gelen afferent ayırmak mümkün değildir. Deney için kullanılan süre ve sıklık, örneğin iltihaplı tehdit sonrasında sitokin salınımı üzerinde etkisi bilinmektedir, ancak kalp hızını etkileyen veya sağlıklı kontrollerde bariz yan etkileri vermezdim.
Her şeyden önce, deneyci her zaman hayvanların taşınması, cerrahi ve kurtarma hayvan bakımının etik kurallara göre yapılması gerektiğini akılda tutmak gerekir. Diğer bir nokta ameliyatı uygulayan büyük önem taşıyor olmasıdır. Vagus siniri izole edilmesi, vasküler hasar oluşursa hayvan için ölümcül olabilir zor bir adımdır. tecrübe ile ameliyat 15 içinde yapılabilir - hayvan uzun bir süre için anestezi olmak zorunda değildir, yani 20 dakika hangikurtarma yardımcı olur.
Bir tartışma da iyi bir SHAM çalışan hayvanın seçimi ile ilgili olarak yükseltilebilir. Protokolde, sadece vagus siniri altında elektrot yerleştirerek olmadan, boyun hizasında ameliyat hayvanları kullandı. Bu seçeneği seçmek için sebep (daha önce gözlenmiştir gibi) sadece sinir altında elektrot yerleştirilerek mekanik enflamasyon çok düşük düzeylerde ortaya potansiyel mekanizmaları maskeleme riskini arttırır bir ölçüde 19 sinir teşvik olmasıydı. LPS çok yüksek dozlarda kullanılarak, en iyi SHAM çalışan kumanda muhtemelen SHAM ameliyatı etkisi müdahale veya sitokinler patlamasının üzerinde bariz elektriksel stimülasyon etkisi maske olmaz gibi sinir altında elektrot yerleştirmek olacaktır.
Biz araştırma alanımızda içinde karşılaşılan farklı konuları sığdırmak için geçerli protokol geliştirdik. Daha önceki yazıda belirtildiği üzere,Biz TEP'de prostaglandin sisteminin olası katılımı baktı. Nedeniyle enzimatik metabolizma için, orijinal protokolün 1-hr iyileşme süresi bizim deney uygun olmayacağını düşündük. Bu nedenle, 6 saat için ameliyattan sonra geçen süreyi uzattı. Bunu yaparken, biz de etik ölçütlere karşılamak amacıyla LPS dozu aşağı titre zorunda kaldı. Biz 6 saat, bu amaçla yeterince uzun düşündü bir gecikme toparlanma süresi seçti. Ayrıca 0 mg / kg kadar 15 mg / kg (orijinal protokolü) LPS'nin titre. 2 mg / kg olarak, sitokinler üzerindeki VNS son etkisini (Şekil 2), daha düşük dozlarda ortadan etki gördü.
dalakta VNS ana etki, bilinen ve bellek T hücrelerinin aktivasyonu daha sonra, makrofaj azalma sitokinlerin-de VNS şirketinden aracıların salınmasını uyarmak görünmektedir burada göstermiştir olanak veren hücreler (karakterizeyken hala hangi hücreler necessitati gelen belirsizdirsırayla ng daha fazla çalışma) inflamasyon birincil tepki diğer hücre tipleri işe. VNS güçlü kuvvetli iltihabik bir indüksiyon (15 mg / kg LPS, yani orijinal protokolü) sonra KC / GRO azalmıştır Gerçekten de, inflamasyon yokluğunda KC / GRO çok hızlı bir bırakılmasını aktifleştiren. Kemokin KC / GROa, mutlaka kemotaktik özellikleri olan bir IL-8 ile ilgili bir protein, lökosit gelişiminde önemli bir rol oynar (örneğin, olgunlaşmasını ve aktivasyonunu sürüş), kaçakçılık (örneğin, çekilmesi ve nötrofillerin toplanması), ve 15 işlev sahip olduğu bilinmektedir . Örneğin, nötrofiller doğal bağışıklık sisteminin fagositik sistemin önemli üyeleridir. Onlar işgalci patojenlere karşı konakçı ilk savunma hattı olarak hareket, ancak aynı zamanda iltihap kaynaklı yaralanma 16 önemli mediyatörlerdir. İlginç bir şekilde, protokol iyileştirmeye yönelik girişimde, biz o zaman Direc vurgulamaktadır Bu gözleme geldivagus siniri işleyişinde dalak diğer hücre tiplerinin t tutulumu.
alandaki tüm öncü çalışmalar dalak, CAP hedef organ odaklı ve sepsis veya periferik sistemik inflamasyon yanıt olarak yolunun bağışıklık etkisi vardır. Önemli olarak, bu çalışma, örneğin Bu çalışmada sunulan olarak, vagus sinirinin akut stimülasyonu kullanılarak yapıldı. Bu, belirli organların moleküler analiz için ya da (24 ila 48 saat, maksimum cerrahi sonrası) inflamasyon, kronik hayvan modelleri ile ilgili fonksiyonel çalışmalarda görülen, kısa süreli etkileri de kullanılabilir.
Bununla birlikte, vagus sinirinin dolaşan programı da CAP farklı innerve organları 13 ile ilgili kronik iltihaplı hastalıkları tedavi etmek için önemli bir kullanım olabileceğini düşündürmektedir. Bu bağlamda en çok çalışılmış organların biri Crohn & içerir inflamatuar bağırsak hastalığı (IBD) odaklanarak, ile, bağırsak 39. hastalığı ve ülseratif kolit, aynı zamanda ameliyat sonrası bağırsak tıkanması kaynaklı 17. Ayrıca, karaciğer, böbrek ve akciğer ile ilgili birçok enflamatuar hastalıklar CAP regülasyonunun önemi inceleme 18 altındadır. Vagus siniri, aktivasyon uzun dönemli bir etki, tabii ki sadece bir in vivo implante elektrot ile yapılabilir tekrarlanan uyaranları gerektirecek gibi Bununla birlikte, mevcut protokolü, bu bağlamda kullanılamamıştır. Bu amaçla, hayvan uyarıcı manşet elektrotlar vagus siniri yaklaşık 20 yerleştirildiği bir ameliyat gerekir. Sonuncu teknik çok daha sık insanlarda veya daha büyük boyutta hayvanlarda açıklanan dikkat etmek de önemlidir. Vagus siniri uyarıcı bir başka yolu, vagus sinirinin invazif olmayan ve perkütan stimülasyonu gibi mekaniktir endotokseminin bir murin modelinde bir bağışıklık bastırıcı etki göstermiştirref "> 21. Ancak bu tekniğin temel ilgileri sonuçlarının tekrarlanabilirliği ve nasıl vagus siniri hayvan modellerinde uzun süreli değerlendirmede aynı şekilde uyarılır sağlamak olacaktır. Cihazlar insanlar için geliştirilmiştir gibi sujeler 21 tarafından iyi tolere edilirler, elektrik atımları, teslim olduğu, ki burada VNS uyarılması ya da trans-servikal VNS uyarma-trans aurikular olarak. Bunlar epilepsi ve migren tedavisinde temel olarak kullanılmıştır ve gelecekteki ayakta neden olabilir umut verici sonuçlar göstermiştir ve eksojen tedavisi.
Özellikle nedeniyle vücutta vagus sinirinin geniş innervasyon Özetlemek gerekirse, CAP regülasyonu gelecekteki potansiyel terapötik hedeflere yol açabilecek ilginç moleküler mekanistik özelliklerini bulma umuduyla iltihaplı hastalıkların geniş bir yelpazede incelenmiştir. Burada, vagus siniri uyarmak için akut yöntem sundu. sınırlı içinde bu CAP çalışma sağlarVNS ve (enzimatik metabolizması, örneğin, yer almaya izin veren) analizi arasındaki daha uzun bir zaman aralığı ile bir araya ılımlı enflamatuar uyarıcıya enflamatuar tepkileri sayesinde.
Vagus siniri, uyarım etkisi altında yatan moleküler mekanizmaların, hem de enflamatuvar hastalıkların tedavisinde etkin bir şekilde kullanımına anlama, özellikle bir klinik bakış açısından, büyük bir önem taşımaktadır. Gerçekten de, yöntem avantajları geniştir. son derece hızlı sinir sinyal niteliği nedeniyle, hızlı ve etkilidir; sitokin seviyeleri üzerinde bir etkisi gözlemlenebilir, örneğin, en az 1 saat içinde meydana gelir. 4 Ayrıca, sinir, mekanik invazif olmayan ve perkütan uyarım gelecek ayakta ve kolay bir şekilde uygulanan tedaviler için ümit vermektedir, kullanılabilir. Son olarak, düzenli tedavi aksine, vagus siniri uyarımı endojen yolu kullanır. Bu nedenle, tüm ilaç tedavilerinin aksine, hiçbir yeni ajanlar tanıtıldıvücuda, bu sayede potansiyel yan etkileri önlenir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.
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 |
References
- Nathan, C. Points of control in inflammation. Nature. 420 (6917), 846-852 (2002).
- Rosas Ballina, M., et al. Acetylcholine-synthesizing T cells relay neural signals in a vagus nerve circuit. Science. 334 (6052), 98-101 (2011).
- 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).
- Borovikova, L. V., et al. Vagus nerve stimulation attenuates the systemic inflammatory response to endotoxin. Nature. 405 (6785), 458-462 (2000).
- 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).
- Pavlov, V. A., Tracey, K. J.
- 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).
- 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).
- Wang, H., et al. Nicotinic acetylcholine receptor alpha7 subunit is an essential regulator of inflammation. Nature. 421 (6921), 384-388 (2003).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Andersson, U., Tracey, K. J. A new approach to rheumatoid arthritis: treating inflammation with computerized nerve stimulation. Cerebrum. 2012, 3 (2012).
- 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).
- Silvestre-Roig, C., Hidalgo, A., Soehnlein, O. Neutrophil heterogeneity: implications for homeostasis and pathogenesis. Blood. , (2016).
- Matteoli, G., Boeckxstaens, G. E. The vagal innervation of the gut and immune homeostasis. Gut. 62, 1214-1222 (2013).
- Pereira, M. R., Leite, P. E. The involvement of parasympathetic and sympathetic nerve in the inflammatory reflex. J. Cell. Physiol. 231, 1862-1869 (2016).
- 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).
- 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).
- Yuan, H., Silberstein, S. D. Vagus nerve and vagus nerve stimulation, a comprehensive review: Part II. Headache. 56 (2), 259-266 (2016).
