Summary
Intestinale obstakels zijn een gedeeltelijke of volledige verstopping van de darm die leiden ernstige buikpijn, misselijkheid tot kan, braken, en het voorkomen van de passage van ontlasting. Deze procedure voor het maken van intestinale gedeeltelijke obsructions in muizen is betrouwbaar in het bestuderen van de mechanismen die ten grondslag liggen aan de pathologische celgroei en dood in de darm.
Abstract
Intestinale obstakels, die belemmeren of blokkeren van de peristaltische beweging, kunnen worden veroorzaakt door abdominale verklevingen en meest gastro-intestinale (GI) ziekten met inbegrip van tumorous gezwellen. Echter, de mobiele remodelleren mechanismen betrokken bij, en veroorzaakt door, intestinale obstakels zijn slecht begrepen. Verschillende dierlijke modellen van intestinale obstakels zijn ontwikkeld, maar de muismodel is de meeste kosten/tijd effectief. Het muismodel maakt gebruik van de chirurgische inplanting van een intestinale gedeeltelijke obstructie (PO), die een hoog sterftecijfer heeft als het niet correct wordt uitgevoerd. Daarnaast muizen ontvangen PO chirurgie niet ontwikkelen hypertrofie als een passende blokkade is niet gebruikt of niet goed geplaatst. Hier beschrijven we een gedetailleerd protocol voor PO-operatie die betrouwbare en reproduceerbare intestinale belemmeringen met een zeer lage sterftecijfer produceert. Dit protocol maakt gebruik van een chirurgisch geplaatste silicone ring rond de ileum die gedeeltelijk beweging van de spijsvertering in de dunne darm blokken. De gedeeltelijke blokkade maakt de darm worden uitgezet als gevolg van de stilstand van spijsvertering beweging. De verwijding van de darm induceert vlotte spier hypertrofie aan de mondelinge kant van de ring die geleidelijk meer dan 2 weken ontwikkelt tot het dood veroorzaakt. De chirurgische PO muismodel biedt een in vivo model van hypertrofische intestinale weefsel nuttig voor de pathologische veranderingen van intestinale cellen, met inbegrip van de zachte spiercellen (SMC), interstitiële cellen van Cajal (ICC), PDGFRα+, studie en neuronale cellen tijdens de ontwikkeling van intestinale obstructie.
Introduction
Intestinale obstakels zijn een gedeeltelijke of volledige verstopping in de kleine of grote darm die verteerd voedsel, vloeistoffen en gas verhindert bewegen door de darmen1. Als gevolg van de obstructie induceert de blokkade de intestinale muren te worden verdikt, vernauwing van de lumen2. Intestinale obstructie kan optreden als gevolg van de buik of bekken chirurgische ingrepen waardoor abdominale hechting weefsel vorming of GI stoornissen zoals inflammatoire darmziekten (ziekte van Crohn), diverticulitis, hernia, volvulus, strictuur, intussusception, constipatie, fecale impactie, pseudo-obstructie, kanker en tumoren3,4,5. Intestinale obstakels in deze gevallen leiden vaak tot de hypertrofie van de tunica muscularis van de darm6.
PO van de lumen induceert intestinale distentie en verhoogt de laagdikte van de gladde spieren rond de obstructie in reactie op de noodzaak om functionele peristaltiek7,8,9,10, 11,12,13. Dierlijke modellen van intestinale PO zijn ontwikkeld om te bestuderen van de gladde spier hypertrofie in muizen7ratten10, cavia's11, honden12en13 katten, die consequent ontwikkelen soortgelijke hypertrofie binnen de intestinale spieren lagen.
Een muismodel van intestinale PO is de meest kostenefficiënte manier voor het genereren en studeren intestinale obstakels in vivo. Dunne darm obstakels worden uitgevoerd bij muizen met behulp van een silicone ring operatief geplaatst rond de ileum. De PO-muizen bleek een vroege toename in het aantal cellen (hyperplasie), en een toename in spier laagdikte (hypertrofie) na PO chirurgie8,15. SMC zijn de primaire kunststof cellen die groeien binnen glad spierweefsel lagen in reactie op de hypertrofische voorwaarden14, maar andere cellen zoals ICC en PDGFRα+ cellen, die nauw verwant zijn aan SMC, ook opnieuw worden gevuld. Eerder hebben we gemeld dat de PO muizen de hypertrofie in de dunne darm, Ontwikkelen in welke SMC zijn dedifferentiated in PDGFRα+ -cellen die zeer proliferatieve7,15,16 zijn. Omgekeerd, ICC zijn gedegenereerd en binnen de hypertrophied vlotte spier-lagen verloren tijdens de ontwikkeling van intestinale obsruction7. Een ander groot voordeel van de PO-model is de capaciteit voor het opwekken van veranderingen in de darmen zenuwstelsel en teeltmateriaal neurogene motor patronen. De grote teeltmateriaal neurogene motor patroon in de kleine darm muis is de migreren motor complexe (MMC), die is neurogene en vereist geen ICC- of elektrische langzame golven17. De PO-model kan duidelijk inzicht verwerven in hoe MMC-consoles en darmen zenuwen zijn verbouwd door gedeeltelijke obstructie.
Hier stellen wij een lymfkliertest protocol voor intestinale PO chirurgie met behulp van een silicone ring. Muizen ontvangen PO chirurgie betrouwbaar produceren hypertrofie is in de tunica muscularis van de dunne darm. Binnen hypertrofische spier, zijn SMC, ICC, PDGFRα+en neuronale cellen drastisch verbouwd.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Het volgende protocol is goedgekeurd door de institutionele Animal Care en gebruiken Comité (IACUC) op de Universiteit van Nevada-Reno (UNR) dier middelen en voldoet aan alle institutionele ethische richtsnoeren met betrekking tot het gebruik van dieren voor onderzoek.
1. dieren.
- Volwassen (4-6 weken oud) C57BL/6 muizen met een gewicht van tussen de 20-30 g. Huis de kolonie van laboratorium muizen in een gecentraliseerde dier faciliteit in UNR dier bronnen verkrijgen.
2. gedeeltelijke obstructie chirurgie
Opmerking: Chirurgische ingrepen worden uitgevoerd in een ruimte gewijd aan chirurgische ingrepen. Alle chirurgische instrumenten zijn gesteriliseerde met autoclaaf voorafgaand aan de operatie. Steriele chirurgische jassen en handschoenen moeten gedragen worden door al het personeel in de chirurgische kamer te allen tijde.
- Voorbereiding voor de chirurgische muis
- Controleer de verdoving uitvoeringssysteem om ervoor te zorgen de levering van zuurstof en Isofluraan is voldoende voor de procedure. Inschakelen van de zuurstof van de levering. Zet het gas debietmeter en aanpassen aan 500-1000 mL/min. plaats het dier in de zaal van de inductie en de bovenkant verzegelen.
- Zet de vaporizer Isofluraan tot 5%, en het dier volgen totdat het wordt ligfiets. De verdoving uitvoeringssysteem overschakelen naar de neus.
- Leegmaken van de kamer van de inductie van eventuele resterende gas met zuurstof, dan de inductie kamer lijn uitzetten terwijl de lijn van de neus open.
- Verwijderen van het dier uit de zaal en zorgvuldig plaats ophthalmic zalf op de ogen van het dier.
- Plaats de neus op een voorverwarmde warme pad wanneer gas blijft stromen.
- Wijzig de stroom van zuurstof in 100-200 mL/min, met 2-3% Isofluraan. Als het dier begint te bewegen, gentlyrestrain het dier met de neus op tot volledig verdoofd opnieuw.
- Toezicht op de ademhaling en de reactie op de stimulatie tijdens de procedure en het percentage van Isofluraan (2-5%) naar wens aanpassen. Dierlijke afstomping niveau wordt gecontroleerd door het gebrek aan teen snuifje reflex voordat operatie wordt uitgevoerd.
- Injecteren intraperitoneally geneeskunde van de pijn (buprenorfine, 1 µg/g lichaamsgewicht) vanaf de plaats van de incisie.
- Haar verwijdering lotion van toepassing op de buik met behulp van een schone katoenen doekje. Laat de lotion zitten gedurende 3-5 minuten op de muis, vervolgens het haar met behulp van gaas en katoenen wissers verwijderen. Herhaal deze stap totdat alle haren heeft verwijderd uit de buik van de muis.
- Reinig de huid met 70% ethanol met behulp van gaas en katoenen wissers. Toepassing van swabsticks of Povidon-jodium oplossing om de buik schoon te maken.
- Gedeeltelijke obstructie chirurgie
- Drape de chirurgische site met behulp van 25 x 50 cm steriel papier met een 2.5 x 2.5 cm opening in het midden voor het gebied van chirurgie. Beveilig de gordijn aan het dier door het plaatsen van steriele strips op de grenzen van de openings- en huid.
- Maak een ~3.0 buik incisie cm overlangs met een scalpel No. 15 blade, ervoor te zorgen dat alleen de huid wordt ingesneden en het vermijden van snijden in de musculoperitoneal laag op dit moment.
- Met behulp van Tang en chirurgische scharen, zorgvuldig scheiden de huid van de musculoperitoneal laag zonder een insnijding aan de musculoperitoneal laag. Nadat de lagen zijn voldoende gescheiden (ongeveer 1 cm x 4 cm), identificeren de linea alba op de musculoperitoneal laag en gesneden ~ 2 cm langs de linea alba de intraperitoneaal holte met behulp van micro-Tang en schaar bloot te stellen.
- Zorgvuldig opsporen en identificeren van de blindedarm. Langzaam en voorzichtig verwijderen de blindedarm uit de intraperitoneaal holte met een micro-Tang, waardoor de proximale dikke darm en ileum met de blindedarm buiten op de steriele draperen. Onmiddellijk Bevochtig de intestinale weefsel met een steriele zoutoplossing 0,9% doorweekt gaas en houden van blootgestelde weefsel bevochtigd te allen tijde terwijl ze buiten de buikholte.
- Opsporen en identificeren het mesenterium tussen de ileum en de proximale dikke darm. Maak een incisie (~ 1 cm) parallel aan, en net onder, de ileum, in het mesenterium en Vermijd snijden therapieën.
- Neem een gesteriliseerde met autoclaaf silicone ring (6 mm in de lengte, 4 mm buiten diameter, 3.5 mm inwendige diameter). Overlangs snijden om te openen de slang en het openen van de ring met een micro-Tang.
- Steek het ene uiteinde van de geopende ring via de incisie in de mesenterium weefsel. De ring terugkomen met een voltooide ring vorm door het ene uiteinde in contact met andere, daarmee in het ileum omgeven door de ring.
- Zorgen dat de siliconen ring volledig de ileum omringt, sluit de ring met hechtdraad en zorgvuldig plaats de darmen terug in de intraperitoneaal holte.
- Chirurgie sluiting
- Uitvoeren van een eenvoudige continu hechtdraad op de laag van de musculoperitoneal langs de linea alba te sluiten de musculoperitoneal wond met een absorbeerbare hechtdraad. Na voltooiing van de hechtdraad elke bloeden met steriele zoutoplossing 0,9% schoon geweekt gaas.
- Uitvoeren als u wilt volledig sluiten de wond, met een aparte nylon Sutuur (geologie), een eenvoudige continu hechtdraad op de huid.
- Nadat beide hechtingen zijn afgerond, reinig de wond met nieuwe swabstick of Povidon-Jood.
- Intraperitoneally injecteren antibiotica (gentamicine, 150 μl per muis op basis van 20-30 g lichaamsgewicht).
- Na de voltooiing van de procedure, uitschakelen van de vaporizer Isofluraan en laten het dier te ademen alleen stroomt start zuurstof tot het verkrijgen van bewustzijn.
- Zodra het dier wakker is, plaatst u het dier tot een aparte herstel met thermische ondersteuning tot volledig hersteld.
3. na operatie observatie.
- Na de voltooiing van de operatie, verplaats de dieren naar een incubator in een recovery room waar temperatuur en vochtigheid wordt geregeld. Controleren de dieren postoperatief elke 15 min voor het eerste uur vervolgens elke 30 minuten voor het tweede uur terwijl de dieren in de incubator zijn.
- Zodra de voorgeschreven observatie voltooid is, de dieren naar hun eigen individuele kooi en controleren ze dagelijks voor klinische indicaties van pijn18, en om ervoor te zorgen dat de chirurgische wond goed is genezing zonder enig teken van complicaties ( dehiscentie) aanwezig.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Gedeeltelijke obstructie (PO) was het chirurgisch geïnduceerd in één maand oude muizen door het plaatsen van een silicone ring rond de ileum dichtbij de ileocecal sluitspier. Deze ring is gemaakt van een gedeeltelijke stagnatie in het ileum. Schijnvertoning operaties (dus) ook werden uitgevoerd zonder een ring op leeftijd/geslacht gematched muizen en deze muizen heeft geen symptomen vertonen vergelijkbaar zijn met die gevonden in PO muizen. Muizen snel hersteld van PO-operatie binnen een paar uur. Ze toonden geen duidelijke gedragsveranderingen of zwakte binnen de eerste week, maar na de eerste week was ze geleidelijk begon te vertonen tekenen van PO: een opgezwollen buik en de productie van minder en kleinere fecale pellets. PO muizen werden geofferd op 8 en 13 dagen post-PO chirurgie samen met SO control muizen. De dunne darm was gedeeltelijk gevuld en opgezwollen op 8 dagen post-PO chirurgie en volledig gevuld en opgezwollen op 13 dagen post-PO chirurgie, in vergelijking met controle dus muizen (figuur 1A). Fecale pellet vorming in de dikke darm van 8 en 13 dagen post-PO chirurgie muizen werd verminderd in vergelijking met SO control muizen (figuur 1B). Ileale weefsel dat gewoon stroomopwaarts van de ring was werd ontleed en de gladde spieren werd geanalyseerd door de haematoxyline en eosine (H & E) kleuring. De vlotte spier laag was hypertrophied op 8 dagen post-PO chirurgie en veel verder hypertrophied op 13 dagen post-PO chirurgie (Figuur 2). Wij ook waargenomen veranderingen in SMC, ICC, PDGFRα+en neuronale cellen binnen de tunica muscularis in PO muizen door middel van de immunochemie. Elke cel werd het label met celtype specifieke markers: MYH11 (SMC), KIT (ICC), PDGFRA (PDGFRα+ cellen) en PGP9.5 (neuronale cellen). SMC zijn te vinden in drie lagen van weefsel: Musculus longitudinalis (LM), ronde spier (CM) en de muscularis mucosae (MM) in het ileum. SMC groeiden geleidelijk in een snel tempo in alle drie lagen op 8 en 13 dagen post-PO chirurgie (Figuur 3). Wat betreft ICCs, bevinden hun subpopulaties zich in de diepe gespierde plexus (DMP), myenteric regio (MY) en subserosal regio (SS). ICC-DMP, ICC-mijn, en ICC-SS waren echter verworden binnen de intra/intermuscular lagen (Figuur 3). Gelijkaardig aan ICC subpopulaties, subpopulaties van PDGFRα+ cellen (PαC) bevinden zich in de DMP, MY en SS. In PO muizen, PαC-DMP, PαC-mijn, en PαC-SS waren dynamisch verbouwd in de intermuscular lagen van PO muizen: ze groeiden op 8 dagen post-PO chirurgie en verworden op 13 dagen post-PO chirurgie (Figuur 3). Myenteric plexus (MP), submucosal plexus (SP), subserosal neuronen (SS) en darmen motorische neuronen (EMN) waren ten slotte beduidend verloren in de inter/intramusculaire gebieden van PO muizen op 8 en 13 dagen post-PO chirurgie (Figuur 3).
Figuur 1. Intestinale gedeeltelijke obstructie geïnduceerde operatief in een muismodel. PO was geïnduceerd door PO chirurgie. Één maand oude muizen waren verdoofd, hun buik werd geopend door een incisie, een silicone ring werd geplaatst rond de ileum en de opening werd gesloten door wordt. Muizen die onderging operatie een mochten herstellen voor 8 of 13 dagen. Leeftijd en geslacht afgestemd zodat muizen werden geopereerd op dezelfde wijze als PO muizen behalve er geen plaatsing van een ring was. (A) bruto beelden van het darmstelsel van de GI in muizen die onderging PO of SO chirurgie. Beelden zijn van muizen op 8 en 13 dagen na chirurgie (B) GI tract ontleed van muizen in A. dunne darm stroomopwaarts van de ring was opgezwollen op zowel 8 en 13 dagen post-PO chirurgie en fecale pellets in de dikke darm waren ook kleinere op zowel 8 en 13 dag post-PO chirurgie als in vergelijking met 13 dagen post-SO chirurgie muizen als gevolg van de gedeeltelijk obstructieve siliconen ring. Schaal bars zijn 0,5 cm. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2. Vlotte spier laag veranderd in de chirurgische muismodel. Vertegenwoordiger H & E kleuring van ileale cross-secties van intestinale PO, SO en geen operatie (NO) muizen. Glad spierweefsel (SM) en mucosa (Mu) lagen zijn dikker in PO muizen op 8 en 13 dagen post-PO operatie dan die in SO en geen muizen. Schaal bars zijn 50 µm. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3. Dynamische cellulaire remodelleren in gladde spier hypertrofie geïnduceerd door intestinale gedeeltelijke obstructie. Representatieve confocale laser scanning beelden van hypertrofische ileale kruissecties, vanuit het PO, SO en geen muizen. Immunohistochemisch kleuring met antilichamen (rood) van MYH11 (SMC), KIT (ICC), PDGFRA (PDGFRα+ cellen) of PGP9.5 (NC; neuronale cellen), mede gekleurd met DAPI (blauw). SMC in mucosa muscularis (MM), de ronde spier (CM), en de Musculus longitudinalis (LM) lagen, alsmede PDGFRα+ cellen in diep gespierde plexus (DMP), myenteric regio (MY) en subserosal regio (SS) groeiden in hypertrofische ileum op 8 en 13 dagen post-PO chirurgie tijdens het ICC in DMP, MY en SS, myenteric plexus (MP), submucosal plexus (SP), subserosal NC (SS) en darmen motorische neuronen (EMN) waren verworden. Schaal bars zijn 50 µm. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 4. Resultaten van silicone ringen die te groot, te klein of misplaatst op de dikke darm zijn. (A) geen vlotte spier hypertrofie ontwikkelt in het ileum als de ring is te groot om te veroorzaken obstructie. De ring gemaakt weinig tot geen blokkade van het ileum. (B) intestinale ischemie ontwikkelt in het ileum als de ring te klein is. De ring die een bijna volledige blokkade van de ileum, die kan schade aan het weefsel en leiden tot een vroege dood voordat hypertrofie ontwikkelt. (C) vlotte spier hypertrofie ontwikkeld in de dikke darm als gevolg van een verkeerd geplaatste ring. De ring op de dikke darm was door lumenal inhoud (ontlasting), die beschadigd mesenterium therapieën en veroorzaakt enorme bloedingen in de dikke darm naar beneden verplaatst. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
We toonden aan dat muizen ontvangen van de intestinale chirurgie van de PO, consequent en reproducibly ontwikkelen intestinale vlotte spier hypertrofie, die menselijke intestinale obstructie bootst. Intestinale obstructie chirurgie hebben ontwikkeld voor verschillende dieren waaronder muizen7ratten10, cavia's11,12 en katten hond13. De muismodel van intestinale obstructie heeft tijd, kosten, grootte en fenotypische voordelen ten opzichte van andere grotere diermodellen. De ontwikkeling van de hypertrofie in muizen of ratten neemt slechts 10-14 dagen10, vergeleken met 2-4 weken in de cavia's, honden en katten11,12,,13. Kosten voor aanschaf en het onderhoud van de muizen is ook een enorm financieel voordeel in vergelijking met andere modellen. Bovendien, zijn muizen klein en gemakkelijk te hanteren voor de PO-operatie. Bovenal ontwikkelen muizen PO chirurgie ontvangen geleidelijk en uitgebreid hypertrofie in de dunne darm, terwijl andere grotere dieren minder uitgebreide groei ontwikkelen.
Er zijn meerdere belangrijke factoren om te overwegen wanneer u probeert te produceren betrouwbare hypertrofie door middel van intestinale PO chirurgie. Verschillende onderzoeksgroepen hebben ringen van verschillende maten gebruikt en een ring geplaatst op verschillende locaties langs de darm tot het maken van gedeeltelijke obstakels7,9,10,11,12, 13,14. Echter, een silicone ring van optimale omvang moet worden gebruikt voor muizen als een grotere ring maakt weinig of geen blokkade in het ileum waar hypertrofie slechts gedeeltelijk, of nooit, ontwikkeld (figuur 4A). Omgekeerd, toen een ring te klein was, dat het gemaakt in de buurt van volledige verstopping van het ileum die geïnduceerde intestinale ischemie en/of beschadigd de mucosa sepsis veroorzaken, wat leidt tot vroege dood binnen een week (figuur 4B). We gebruikten een silicone ring van een specifieke grootte (6 mm in de lengte, 4 mm buiten diameter, inwendige diameter van 3,5 mm) op één maand oude muizen (Tabel van materialen). Verschillende maten van de ringen moeten worden getest en gebruikt voor muizen van verschillende groottes te creëren van de optimale blokkade in het ileum. Een andere belangrijke factor is de locatie van de ring op de darm. De ileum, dichtbij ileocecal valve, is de beste plek om de ring om krachtig produceren gedeeltelijke obstakels. Andere regio's, zoals het jejunum of de verschillende regio's van de ileum uit de buurt van ileocecal valve, hebben een soortgelijke ring geplaatst op hen om te induceren hypertrofie7. Echter, als gevolg van het serosal oppervlak van de darm zeer wordt gesmeerd door peritoneale vloeistof, een ring geplaatst op deze delen van de darm gemakkelijk beweegt vanwege de contractiele kracht van darm fecaal materiaal door te duwen. Als de ring is geduwd beneden de lengte van de darm, afsnijdt het mesenterische slagaders geïnnerveerd in de myenteric regio van de darm, waardoor bloedingen. Wanneer een ring wordt ingevoegd aan het einde van het ileum naast ileocecal valve, is het fysiek verhinderd verplaatsen door het omvangrijke karakter van de blindedarm. De blindedarm kan gemakkelijk lokaliseren en onttrokken aan de buik in de operatie om de ileocecal valve regio vinden zoals de blindedarm wordt aangesloten op zowel de ileum en de proximale dikke darm. Het ileum en colon aangesloten op de blindedarm lijken vrij en een ring kan per ongeluk op de proximale dikke darm in plaats van het ileum worden geplaatst. Wanneer een ring op de proximale dikke darm, als ook gezien op het jejunum, misplaatst was de ring naar beneden werd geduwd en beschadigd mesenterische slagaders, waardoor uitgebreide bloedingen (figuur 4C). Om te voorkomen dat dit omdat, moet het ileum altijd worden correct en herkend voordat de ring is ingevoerd. Het ileum loopt in het midden van de blindedarm, terwijl de dikke darm in één kant van de blindedarm pouch loopt.
Dit protocol PO chirurgie wordt beschouwd als een grote operatie voor muizen. Alle chirurgische instrumenten en materialen moeten vóór gebruik worden gesteriliseerd en operatie moet worden uitgevoerd in de schone omgeving van een speciale operatie kamer om te minimaliseren van verontreiniging, die tot infecties en ontstekingen bij muizen leiden kan. Daarnaast moet een pijn medicatie aan muizen worden verstrekt na de operatie. We kozen een versie te gebruiken langzaamwerkend van buprenorfine, die is doeltreffend tot 7-8 h22. Bovendien na de operatie hebben muizen moeite kauwen en slikken van vast voedsel. Voor omhoog tot 5 dagen na chirurgie, de muizen moeten worden voorzien van onthard voedsel (solide dieet met een beetje water toegevoegd aan het verzachten van voedsel) en overgeschakeld naar normale vaste voeding na 5 dagen.
Onze intestinale PO chirurgie biedt een in vivo hypertrofie model voor intestinale obstructie in welke SMC, ICC, en PDGFRα+ cellen zijn abnormaal verbouwd. Dit model PO is ook ideaal om te begrijpen hoe darmen neuronen worden gewijzigd door PO en hoe de belangrijkste activiteiten van de motor zijn getroffen in de kleine en grote darm23. Deze cellen kunnen dynamisch worden verbouwd, onder pathologische omstandigheden en onder de voorwaarden van de gekweekte15,16. We hebben vastgesteld dat deze cellen in SO muizen een beetje anders dan normale muizen zonder operatie (Figuur 2 en Figuur 3) gedragen. Meeste intestinale obstructie bij de mens vindt plaats door abdominale verklevingen na operatie, wat leidt tot gladde spier hypertrofie3,4,5,21ontwikkeld. Na de operatie SO, vonden we dat ook SMC, ICC en PDGFRα+ cellen werden enigszins hypertrofische in de dunne darm, vergeleken met geen (Figuur 3), wat suggereert dat chirurgie zelf kan induceren intestinale vlotte spier hypertrofie. Als dit het geval, is chirurgie dus niet een volledige negatieve controle voor PO chirurgie. NIET evenals SO mag worden gebruikt als een vergelijking aan PO darm.
Kortom, hebben we gevonden een kosten/tijd effectieve, betrouwbare en herhaalbare PO chirurgische protocol in muizen die krachtig genereert intestinale obstakels. Tijdens de ontwikkeling van de obstructie, zijn SMC, ICC, PDGFRα+, evenals de neuronale cellen dynamisch verbouwd binnen verschillende lagen weefsel en landinstellingen. Deze in vivo obstructie model biedt nieuwe inzichten in onze kennis van hoe fenotypische wijzigingen optreden in belemmerd darm op cellulair niveau.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
De auteurs bedank Benjamin J Weigler, D.V.M., Ph.D. en Walt Mandeville, D.V.M. (dier middelen & Campus bijwonen van dierenarts, University of Nevada, Reno) voor hun uitstekende dierlijke diensten verstrekt aan de muizen, evenals hun raadsman op chirurgische ingrepen.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Surgical drape | Medical and veterinary supplies | SMS40 | 40”X100 yards |
| Underpad, econ, pro plus | Medical and veterinary supplies | MSC281224 | 17x24” |
| Iris scissors | Braintree scientific, Inc | SC-i-130 | |
| Iris scissors | Vantage | V95-304 | |
| Dumont electronic & jeweler tweezers | Dumont | 98-180-3 | |
| Braided absorbable suture | Covidien polysorb | SL-5687G | 5-0, polyglactin |
| Nylon non-absorbable mono filament | AD surgical | S-N618R13 | 6-0, nylon |
| Surgical blade | Dynarex | No.15 | |
| Needle holder | Jacobson microvascular | 36-1342TC | 8.5 inch |
| Scalpel handle | Flinn scientific | AB1049 | |
| Microsurgical scissor | WPI | 503305 | |
| Petrolatum ophthalmic ointment | Puralube VET | 3.5 g | |
| Fluriso (isoflurane) | Vetone | V1 502017 | 250 ml |
| Steri-strip reinforced skin closure | 3M | R1547 | |
| Surgical gloves | Medline | MSG2270 | |
| Ear loop face mask | The safety zone | RS700 | |
| Avant gauze non-woven sponges | Caring | PRM25444 | |
| Surgical cup | Admiral craft OYC-2 | 725-A42 | 2.5 oz |
| Swabstick | ChloraPrep | 260103 | 2% w/v Chlorhexidine Gluconate (CHG) and 70% v/v Isopropyl Alcohol (IPA) |
| Cotton tipped applicator | Puritan | 806-WC | |
| Buprenorphine | Zoo pharm | BZ8069317 | 1 mg/ml |
| Gentamycin sulfate | Vetone | G-6336-04 | 100 mg/ml |
| Fast acting gel cream remover | Veet | 8111002 | |
| Syringe | AHS | AH01T2516 | 1 ml with needle |
| Silicon ring | VWR | 60985-720 | 6 mm in length, 4 mm exterior diameter, 3.5 mm interior diameter |
| C57BL/6 mice | The Jackson Laboratory | 4-6 weeks old |
References
- Millat, B., Guillon, F. Physiopathology and principles of intensive care in intestinal obstructions. Rev Prat. 43, 667-672 (1993).
- Tonelli, P. New developments in Crohn's disease: solution of doctrinal mysteries and reinstatement as a surgically treatable disease. 1. The process is not a form of enteritis but lymphedema contaminated by intestinal contents. Chir Ital. 52, 109-121 (2000).
- Limsrivilai, J. Meta-analytic Bayesian model for differentiating intestinal tuberculosis from Crohn's disease. Am J Gastroenterol. 112, 415-427 (2017).
- Dvorak, D., Adamova, Z., Bar, T., Slovacek, R. Internal hernia as a cause of small bowel obstruction. Rozhl Chir. 96, 34-36 (2017).
- Massani, M., Capovilla, G., Ruffolo, C., Bassi, N. Gastrointestinal stromal tumour (GIST) presenting as a strangulated inguinal hernia with small bowel obstruction. BMJ Case Rep. , (2007).
- Chen, J., Chen, H., Sanders, M., Perrino, B. A. Regulation of SRF/CArG-dependent gene transcription during chronic partial obstruction of murine small intestine. Neurogastroenterol Motil. 20, 829-842 (2008).
- Chang, I. Y., et al. Loss of interstitial cells of Cajal and development of electrical dysfunction in murine small bowel obstruction. J Physiol. 536 (Pt 2), 555-568 (2001).
- Liu, D. H., et al. Voltage dependent potassium channel remodeling in murine intestinal smooth muscle hypertrophy induced by partial obstruction. PLoS One. 9 (2), e86109 (2014).
- Guo, X., et al. Down-regulation of hydrogen sulfide biosynthesis accompanies murine interstitial cells of Cajal dysfunction in partial ileal obstruction. PLoS One. 7, e48249 (2012).
- Yang, J., Zhao, J., Chen, P., Nakaguchi, T., Grundy, D., Gregersen, H. Interdependency between mechanical parameters and afferent nerve discharge in hypertrophic intestine of rats. Am J Physiol-Gastr L. 310, G376-G386 (2016).
- Zhao, J., Liao, D., Yang, J., Gregersen, H. Biomechanical remodeling of obstructed guinea pig jejunum. J Biomech. 43, 1322-1329 (2010).
- Bowen, E. J., et al. Duodenal Brunner's glade adenoma causing chronic small intestinal obstruction in a dog. J Small Anim Pract. 53, 136-139 (2012).
- Bettini, G., et al. Hypertrophy of intestinal smooth muscle in cats. Res Vet Sci. 75, 43-53 (2003).
- Macdonald, J. A. Smooth muscle phenotypic plasticity in mechanical obstruction of the small intestine. J Neurogastroenterol Motil. 20, 737-740 (2008).
- Ha, S. E., et al. Transcriptome analysis of PDGFRα+ Cells identifies T-types Ca2+ channel CACNA1G as a new pathological marker for PDGFRα+ cell hyperplasia. PLoS One. 12, e0182265 (2017).
- Park, C., et al. Serum response factor is essential for prenatal gastrointestinal smooth muscle development and maintenance of differentiated phenotype. J Neurogastroenterol Motil. 21, 589-602 (2015).
- Spencer, N. J., Sanders, K. M., Smith, T. K. Migrating motor complexes do not require electrical slow waves in the mouse small intestine. J Physiol. 553, 881-893 (2003).
- Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nat Methods. 7, 447-449 (2010).
- Terez, S. D., Notari, L., Sun, R., Zhao, A. Mechanisms of smooth muscle responses to inflammation. Neurogastroenterol Motil. 24, 802-811 (2012).
- Chen, W., et al. Smooth muscle hyperplasia/hypertrophy is the most prominent histological change in Crohn's fibrostenosing bowel strictures: A semiquantitative analysis by using a novel histological grading scheme. J Crohns Colitis. 11, 92-104 (2017).
- Huizinga, J. D., Chen, J. H. Interstitial Cells of Cajal: Update on Basic and Clinical Science. Curr Gastroenterol Rep. 16, 363 (2014).
- Jirkof, P., Touvieille, A., Cinelli, P., Arras, M. Buprenorphine for pain relief in mice: repeated injections vs sustained-release depot formulation. Lab Animal. 49, 177-187 (2015).
- Spencer, N. J., Dinning, P. J., Brookes, S. J., Costa, M. Insights into the mechanisms underlying colonic motor patterns. J Physiol. 594, 4099-4116 (2016).
