Waiting
Login processing...

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

Immunology and Infection

Индукция кишечного трансплантата – versus – хост заболевания и его мини эндоскопическая оценки в живых мышей

Published: February 11, 2019 doi: 10.3791/58871

Summary

Здесь мы представляем протокол, который описывает трансплантация аллогенных гемопоэтических стволовых клеток и позволяет повторяющихся мини эндоскопическая оценок дистальной части толстой кишки на месте для присутствия, характеристики и тяжесть воспаления кишечника в живой мышей, страдающих болезнью кишечного трансплантата – versus – хост.

Abstract

Острый трансплантат – versus – хост болезни (GvHD) представляет самое тяжелое осложнение что пациентов, перенесших ранее аллогенной гемопоэтических стволовых клеток трансплантации (Алло HCT) лица и часто ассоциируется с плохой клинических исходов. Хотя, например, проявления GvHD кожи обычно отвечают установленным иммунной супрессивной терапии и следовательно, не принимают роковой конечно, присутствие и интенсивность кишечных GvHD, особенно из середины к нижней части кишки, сильно влияют на результаты и общей выживаемости больных с острой GvHD. терапевтические возможности ограничиваются по существу классический подавляющих иммунную агентов, уступая только умеренной болезни смягчения эффектов. Следовательно, детальное знание о ткани резидентов иммунной Каскад, изменения в кишечную микрофлору, и стромальных ответ до, после и после кишечные заболевания GvHD срочно необходимы для понимания событий и лежащих в основе механизмов ее Патогенез и разрабатывать инновационные терапевтические возможности. Мышиных моделях GvHD часто используются для выявления и функционально оценки молекул и путей, предположительно вождения кишечных GvHD. Однако по существу отсутствуют средства специально контролировать и оценивать кишечного воспаления с течением времени с установленным баллов для оценки и класс острой GvHD обычно состоят из различных параметров, которые скорее отражают системного GvHD проявления. Подробной оценки кишечных GvHD был ограничен для исследования с использованием Усыпленных мышей, тем самым по существу за исключением продольной (т.е. кинетические) анализ толстой отсека под условие данного экспериментального (например, антитела опосредованной блокада провоспалительного цитокина) в живых мышей (то есть, в естественных условиях). Мини эндоскопическая на месте оценки дистальной части толстой кишки Лечение Алло HCT мышей, описанные здесь позволяет) подробную макроскопических оценку различных аспектов кишечного воспаления и b) параметр для сбора образцов ткани для вниз по течению анализов на различные моменты времени в течение периода наблюдения. В целом мини эндоскопическая подход обеспечивает крупный шаг вперед в доклинической неинвазивного мониторинга и оценки кишечных GvHD.

Introduction

Кроветворная злокачественных опухолей, непосредственно вытекающие из отсека гемопоэтических стволовых клеток и неконтролируемым, быстро прогрессирует и серьезные расстройства иммунной системы зачастую указания для выполнения Алло HCT1,2. Однако хотя приходится появление прогностические выгодно реакции трансплантат против опухоли, лимфоцитов доноров часто вызывая и содействие нежелательные иммунной системы нападения здоровых тканей компонентов в рамках Алло HCT получателя , процесс, который называется трансплантат – versus – хост болезни3. Проявления в кишечнике, так называемой кишечной GvHD, представляют собой наиболее ужасной осложнением острого GvHD, тяжелые формы, которые обычно связаны с высокой смертности1,2,4.

В целом, мышиных моделях Алло HCT появились как неоценимое значение для выявления и изучения иммунной опосредованного механизмов, лежащих в основе патогенеза GvHD5. Однако, кинетической оценки, например, благотворное влияние роман терапевтических вмешательств в живых мышей со временем обычно основывается на определение клинической GvHD счеты6. Хотя эти оценки подходят для отражения, например, общего бремени болезней (например, системного GvHD), клинической оценки отсутствие чувствительность к надежно зеркало органоспецифические проявления (например, в кишечнике). Следовательно выводы, например в том, что касается кишки защитные эффекты данной терапевтического вмешательства, которые основаны на этих скоринговых систем обычно не отвечают.

Несмотря на крупные достижения через изобретение Роман всего тела imaging условия в сочетании с использованием либо мыши генетических биолюминесцентных или флуоресцентные модели7,8, методологии непосредственно и конкретно оценить кишечные проявления GvHD в живых мышей хватает. Таким образом протокол эндоскопических оценки кишечных GvHD фенотип, описанные в следующем разделе объясняется преодолеть это препятствие. Кроме того, для уменьшения числа экспериментальных мышей с, пока что, подробную оценку сотовой, морфологические и молекулярные характеристики является мотивация (например, , гистопатология или молекулярной биологии) из кишечника GvHD проявление в конечном итоге требуется жертву экспериментально мыши.

Наше учреждение ранее сообщал о методологии мини эндоскопическая оценки кишечных проявлений в ходе сингенных колит модели9. В протоколе, представленные здесь, мы уточнить и скорректировать Колоноскопическая скоринга матрицы для ориентированных на alloresponse колит в живых мышей с кишечной GvHD после трансплантации аллореактивных HCT и доноров лимфоцитов в MHC класса я полностью несоответствующие установка . Мы определили четыре параметры, подходящие для отражения кишечника связанных с GvHD толстой поражений. Кроме того мы создали систему, которая позволяет доработать классификации любой один детерминант, что приводит к новым оценка, которая легко информирует читателя о тяжести кишечных GvHD присутствует в данной мыши на данный момент. Гистопатологические анализ подтвердил, что эндоскопическая оценка выше определенного порога надежно предсказывает умеренно высокий класс воспаление тканей. Следовательно мини эндоскопическая оценки, по-видимому, представляют рабочие заменой гистопатология золотой стандарт, который постоянно требует жертву экспериментальной мышей. Важно отметить, что этот протокол могут быть применены практически в любой точке данного времени и может использоваться многократно в течение болезни10,11. Кроме того, в отличие от использования биолюминесценции-зависит от подходов, требуются без труда интенсивных и длительных меры как основанные генетически изменены мышей и, следовательно, методология может применяться на практически любой мыши линии интерес.

Вместе взятые, учитывая пагубные клинические перспективы Алло HCT больных с тяжелой кишечных GvHD, быстрого научно-технического прогресса и более понимание молекулярных механизмов, лежащих в основе патогенеза иммунной срочно. Аналогичным образом важно, этические соображения требуют, что получение знаний должно быть достигнуто с использованием минимального числа экспериментальных мышей. Следовательно оба признали претензии на научно-исследовательское сообщество знакомства GvHD кишечника может быть достигнуто путем осуществления последовательных мини эндоскопическая оценок толстой кишки в цепочке экспериментальная работа для мониторинга и класс кишечных GvHD в живой экспериментального mouse модели, как описано и проверены в протоколе, представленные здесь.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Экспериментальные методы, описанные здесь были одобрены правительством Mittelfranken, Бавария, Германия.

1. GvHD индукции

  1. День 0: Тотальное облучение тела получателя мышей
    1. Использование женского CD45.2+ H2kd+ BALB/c мышей, которые по крайней мере 10 недель как получателей.
    2. Весят и запишите вес получателя мышей до GvHD индукции.
      Примечание: Убедитесь, что получатель имеет минимальный вес 20 g. Начальный вес тела будет служить в качестве ссылки значение для расчета потери веса отдельных мыши в течение GvHD индукции и прогрессии.
    3. Место до пяти мышей в контейнере рентгеновский облучатель.
    4. Облучить мышей, облучение всего тела с однократной дозы 8 гр рентгеновского. Использование137 Cs в качестве источника излучения.
  2. День 1: Растворение облученного мышей с истощены T-клеток костного мозга
    ПРИМЕЧАНИЕ:Трансплантация аллогенных костного клеток, как говорится и подробная по разделу 1.2, должна быть проведена в течение 24 часов после облучения. Выполните процедуры, описанные ниже в стерильных культуры ткани капот и использование отфильтрованных реагентов. Использование аллогенных CD45.1/Ly5.1 B6. SJL-Ptprca Pepcb/ Мыши BoyCrl как доноров для истощенных T-клеток костного мозга.
    1. Усыпить CD45.1/Ly5.1 B6. SJL мышей, которые будут сдавать аллогенной костных клеток костного мозга в соответствии с институциональной, 12-24 ч после облучения получателя мышей BALB/c. Для этого анестезировать CD45.1/Ly5.1 B6. SJL мышей при вдыхании изофлюрановая 5%. Продолжить с изофлюрановая воздействием свыше 1 мин после ареста с дыханием и подтвердите эвтаназии, шейки матки дислокации.
    2. Продезинфицируйте мех и кожу мыши тщательно с 70% этиловом спирте.
    3. Положение мыши на чистой работы оболочка так, что указатель мыши находится в положении лежа, с ее конечности, стоящих перед экспериментатор. Поднимите мех на ахиллесова пята с наконечником щипцы Semken с длиной 13 см и зубчатый изогнутый советы. Надрезать кожу между щипцы и пятка с закаленной 8,5 см тонкой Ножницы прямые советы.
    4. Удлиненное разрез краниально (т.е., от пятки над голени и бедра в область бедра). Удалите кожу и мех из задних конечностей с помощью щипцов.
    5. Выполните ту же процедуру на другой задние конечности.
    6. Удалите задних конечностей, проходящем через прилегающие тазобедренных суставов.
    7. Отрежьте задние лапы. Прорваться через коленный сустав. Храните бедро и голень каждый задних конечностей вместе в чашке Петри 92 мм, наполненный фосфат амортизированное физиологическим раствором (PBS) на льду.
    8. Тщательно очистите костей бедра и голени, удалив столько мышечной ткани как можно из каждого бедра и голени. Трансфер костей бедра и голени в 50 мл трубки заполнены с стерильных RPMI 1640 среднего и место его на мокрый лед до тех пор, пока все соединения большой берцовой и бедренной кости, собранных в шаге 1.2.7 очищаются от мышечной ткани.
    9. Чтобы изолировать костного мозга, передать один бедра или голени кости одновременно (который был очищен как описано в шаге 1.2.8) из 50 мл трубки Петри (с диаметром 92 мм) заполнены с RPMI 1640 среднего. Отрежьте концы бедра или голени с помощью скальпеля, чтобы получить доступ в полость кости, содержащие костного мозга.
    10. Подготовьте коллекцию 50 мл трубки с 5 мл среды RPMI 1640. Вставьте иглу 26 G, прилагается к 1 мл шприц, заполнены с 1 мл RPMI 1640 среды в полость кости и промойте костного из полости в коллекции трубку, нажимая на поршень.
    11. Повторите шаг 1.2.10 пока кости появляется легкий и блестящей (то есть, полость кости лишена заметно красноватые костного мозга). Отказаться от пустой кости.
    12. Повторите шаги 1.2.9 - 1.2.11, с использованием всех костей бедра и голени от шага 1.2.8 и собрать все восстановленные костного штук в же коллекция 50 мл трубки от шага 1.2.10. Держите трубку коллекции на мокрый лед, до тех пор, пока все кости от шага 1.2.8 были обработаны соответственно.
    13. Создайте одну ячейку подвеска, мягко закупорить покраснел, рассыпчатым костного штук вверх и вниз. Фильтр подвеска сингл клеток костного мозга через 40 мкм экран ячейки сетчатый фильтр на новой коллекции Тюбик 50 мл.
    14. Центрифуга для коллекции Тюбик 50 мл, содержащие костного одноклеточных подвеска на 450 x g 5 мин при 4 ° C. Выбросите супернатант.
    15. Ресуспензируйте гранулы в 5 мл ACK лизировать буфер (1 мм Na2ЭДТА; 10 мм KHCO3; 144 мм NH4Cl рН 7,2) для Лизис эритроцитов. Инкубируйте суспензию клеток на 3 мин при комнатной температуре. Позже сразу же добавьте 10 мл раствора PBS суспензию клеток.
    16. Центрифуга для подвески на 450 x g 5 мин при 4 ° C. Отменить супернатант и Ресуспензируйте клетки в 2 мл раствора PBS.
    17. Подсчет клеток костного мозга, используя Горяева. Сохранить Алиготе 6 х 106 клеток для анализа потока цитометрии проверить чистоту клеток после очистки ячейки (см. шаг 1.2.20).
    18. Для истощения Т-клеток из костного одноклеточных подвеска используйте набор для очистки коммерчески доступных ячеек. Магнитно разрушающим клетки (то есть, лимфоциты) CD90.2+ от всего костного клеток, после производителя протокол.
    19. Подсчет ячеек истощены T-клетки костного мозга, которые были изолированы, как описано в шаге 1.2.18, используя Горяева. Сохраните Алиготе 1 х 106 клеток для cytometry анализ потоков выполняться позднее, как описано в шаге 1.2.20.
      Примечание: Клетки в среднем урожайность, производный от одного из доноров мыши обычно составляет от 2 x 10-7 до 3,4 x 107 клетки истощены T-клетки костного мозга.
    20. Подтвердите успешный истощения Т-клеточный проточной цитометрии. Пятно 1 х 106 клеток, сохранившиеся от шагов 1.2.17 (клеток костного мозга до разделения магнитных клеток) и 1.2.19 (клетки истощены T-клетки костного мозга после разделения магнитных клеток), с следующих антител: α-CD45.1 (A20), α-CD3 (17A2), (α-CD4 GK1.5) и α-CD8α (53-6.7). Используйте остальные ячейки от шага 1.2.17 неокрашенных управления, а также для элементов управления, сингл окрашивание, чтобы настроить проточный цитометр.
      1. Передачи 1 x 106 клеток от каждого образца к хорошо 96-луночных плиты с V-дно для выполнения потока гранулярных пятная процедуру.
      2. Спин вниз клетки в течение 96-луночных пластины (шаг 1.2.20.1) на 450 x g 5 мин при 4 ° C. Отменить супернатант и Ресуспензируйте клетки в 100 мкл буфера СУИМ (PBS, дополненный 3% фильтруют бычьим сывороточным).
      3. Центрифуга для клеток в 96-луночных пластины на 450 x g 5 мин при 4 ° C. Выбросите супернатант.
      4. Добавьте соответствующее количество антител выбора (Сравните с шагом 1.2.20) образцы для одного окрашивания в 100 мкл буфера СУИМ.
      5. Подготовьте смесь всех антител (главный микс), содержащая соответствующие суммы, достаточной для отдельно пятно аликвоты клеток костного мозга, сохранившиеся от предварительного (см. шаг 1.2.17) и после (см. шаг 1.2.19) магнитные истощения Т-клеток. Добавьте 100 мкл мастер смеси обоих аликвоты.
      6. Добавьте только 100 мкл буфера СУИМ в безупречный пример.
      7. Инкубации клеток в 96-луночных пластина для 20 минут при температуре 4 ° C в темноте.
      8. Добавить 100 мкл буфера СУИМ и центрифуги клетки в течение 96-луночных пластины на 450 x g 5 мин при 4 ° C. Отменить супернатант и Ресуспензируйте клетки в 100 мкл буфера СУИМ.
      9. Центрифуга клетки на 450 x g 5 мин при 4 ° C. Отменить супернатант и Ресуспензируйте клетки в 250 мкл буфера СУИМ.
      10. Передача образцов в 5 мл полистирола раунд снизу трубку и анализировать их с потока цитометр инструмент, который способен обнаружить флуоресцентных молекул, которые были использованы для обозначения антител, используемых для характеристики образцов клеток (см. шаг 1.2.20).
      11. Сравните состав ячейки до и после разделения магнитных клеток.
        Примечание: Чистоты приблизительно 95% CD45.1+CD3 (то есть, обедненный T-клеток костного мозга) клетки внутри живой ворота обычно достигается.
    21. Вымойте истощены T-клетки костного мозга клеточных суспензий 2 x с PBS решения (450 x g 5 минут при температуре 4 ° C) и, наконец, Ресуспензируйте клетки в растворе PBS, регулировка концентрации клеток до 5 x 107 кл/мл. Держите на мокрый лед ячейки до инъекции.
    22. Inject клетки истощены T-клеток костного мозга в получателя мышей, которые были облучены за день до (см. раздел 1.1).
      1. Поместите экспериментально мыши в герметичной камере и побудить анестезии при вдыхании до 4% изофлюрановая, до тех пор, пока указатель мыши находится в бессознательном состоянии. Подтвердить анальгезию и потеря сознания, тестирование потери восстанавливающих рефлекс и последующая утрата педаль снять рефлекс.
      2. Придать 5 x 106 клеток T-клетки истощены костного (т.е., 100 мкл 5 x 107 кл/мл) содержит решение PBS с помощью 1 мл шприца с иглой 30 G внутривенно в пространство ретробульбарная, содержащие венозного синуса.
  3. День 2: Передача Т-клеток
    Примечание: Выполните описанные ниже процедуры в стерильных культуры ткани капюшоном и отфильтрованных реагентов. Использование CD45.2 C57Bl/6 (одичал типа; WT) мышах как доноров для аллореактивных Т-клеток. Использование congenic маркер систем позволяет различимость между получателя (CD45.2+ H2kd+ Balb/c мышей) и типы доноров гемопоэтических клеток (клеток костного мозга: CD45.1+ H2kb+ B6. SJL мышей; аллогенных клеток T: CD45.2+ H2kb+ C57/Bl6 мышей).
    1. Усыпить мышей C57Bl/6 в соответствии с применением институциональных руководящих принципов и власти. Таким образом анестезировать мышей при вдыхании с концентрацией изофлюрановая 5%. Продолжить выдержка изофлюрановая до 1 мин после ареста с дыханием и подтвердите эвтаназии, шейки матки дислокации. Продезинфицируйте мех и кожу мыши тщательно с 70% этиловом спирте.
    2. Место ситечко с экрана сетки 40 мкм на 50 мл трубки коллекции. Удаление селезенки и поместить его на сито.
    3. С поршень шприца раздробления селезенки в сетчатый фильтр. Промойте ситечко и поршень шприца с PBS для сбора всех splenocytes.
    4. Центрифуга для ячеек в коллекции Тюбик 50 мл на 450 x g 5 мин при 4 ° C. Выбросите супернатант.
    5. Ресуспензируйте splenocytes в 3 мл ACK лизировать буфер для лизируют красных кровяных клеток. Инкубировать суспензию клеток на 3 минуты позже, добавляют 10 мл PBS и центрифуги клетки на 450 x g 5 мин при 4 ° C. Отменить супернатант и Ресуспензируйте splenocytes в PBS.
    6. Подсчет клеток селезенки, используя Горяева. Отвлечь Алиготе 6 х 106 клеток для анализа потока цитометрии, чтобы оценить масштабы очистки на шаге 1.3.9.
    7. Для всего CD3+ Т-клеток изоляции от всего splenocytes, используйте набор для очистки коммерчески доступных ячеек. Изолируйте селезеночной Т-клеток, после производителя протокол.
    8. Граф селезеночной CD3+ T клетки изолированы, как описано в разделе Шаг 1.3.7, используя Горяева. Сохраните Алиготе 1 х 106 Т клеток для анализа потока цитометрии.
      Примечание: Урожайность в среднем селезеночной T клетки на доноров мышь изолированных магнитных клетки разделения колеблется от 1.3 x 107 до 2 x 107 клеток.
    9. Подтвердите успех изоляции Т-клеточный проточной цитометрии. Подробное описание протокола окрашивание возлагают и выполните шаги 1.2.20.1 - 1.2.20.10.
      1. Пятно 1 х 106 splenocytes шагов 1.3.6 (до разделения магнитных клеток) и 1.3.8 (после разделения магнитных клеток) с следующих антител: α-CD45.2 (104), α-CD3 (17A2), α-CD4 (GK1.5) и α-CD8α (53-6.7).
      2. Используйте остальные ячейки от шага 1.3.6 как безупречный управления и для одного окрашивания с соответствующими антителами, настроить проточный цитометр.
      3. Сравните состав ячейки до и после разделения магнитных клеток.
        Примечание: Чистота ≥95% CD45.2+CD3+ T клетки в пределах лимфоцитов живой ворота должны быть выполнены.
    10. Мыть T клетки 2 x с PBS (450 x g 5 минут при температуре 4 ° C) и, наконец, Ресуспензируйте клетки в растворе PBS, регулировка концентрации клеток до 7 х 106 клеток/мл. Держите клетки на льду до инъекции.
    11. Придать аллореактивных, селезеночной Т-клеток (см. шаг 1.3.10) в облученных мышей BALB/c, которые ранее получили CD45.1+ клетки истощены T-клетки костного мозга (см. шаг 1.2.22).
      1. Побудить анестезии, поместив экспериментально мыши в герметичной камере, в которой он подвергается до 4% изофлюрановая до тех пор, пока она теряет сознание. Подтвердить анальгезию и потеря сознания, тестирование потери восстанавливающих рефлекс и последующая утрата педаль снять рефлекс.
      2. Придать 0,7 х 106 аллореактивных CD3+ T клеток с помощью 1 мл шприца с иглой 30 G   (то есть, 100 мкл 7 х 106 клеток/мл) содержит PBS решение (см. шаг 1.3.10), внутривенно в ретробульбарная космических мышей, чтобы побудить GvHD. деноминацию эти мыши как экспериментальной группы.
      3. Придать различные группы мышей с 100 мкл PBS только внутривенно в ретробульбарная пространство, и называть эту группу как в контрольной группе, впоследствии под названием «без Т-клеток пересаженные (не) мышах».

2. Оценка системного GvHD

Примечание: Выполните эту процедуру в полу стерильные окружающих в экспериментальный номер лицензии и оборудованных для обработки живой мышей в объекте животных.

  1. Следуйте клиническое GvHD отдельных мышей; в частности оценить и оценка экспериментальных мышей 3 x в неделю для присутствия клинических симптомов GvHD, на основе балльной системе описано ниже и адаптировано из системы скоринга, ранее установленных Кука et al.6.
    1. Вес каждой мыши индивидуально, запишите вес и рассчитать потери веса тела thespecific со ссылкой на вес тела, которое было установлено до начала эксперимента (соответствует 100%), в день 0 (шаг 1.1.2). Оценка потеря веса менее 10% начальный вес с класса 0, потеря веса между 10% и 25% с 1-го класса и потеря веса более чем на 25% с 3-го класса.
    2. Оценка уровня активности каждой мыши, взыскательные мышей с уровнем нормальной деятельности (оценка = 0) от мышей с уровнем умеренно снижение активности (Оценка = 1) и мышей с стационарных поведение если внешне они стимулируются (Оценка = 2).
    3. Оценка текстура меха, тем самым дискриминацию нормально, блестящие и прожил мех (оценка = 0) от умеренно Раффлед меха (Оценка = 1) и наличие проплешины (Оценка = 2).
    4. Оценка текстуру кожи, нормальной кожи дискриминацию (оценка = 0) от спорадических пятен масштабирования кожи (например, на хвост и лапы) (Оценка = 1) и очевидным масштабирования и больной кожи области (Оценка = 2).
    5. Проанализируйте последовательность секретируемые табурет фракций. Оценка стул с нормальным (т.е., жесткий последовательности) с класса 0, стул с деформируемого твердого и мягкого табурета с 1-го класса и стул без каких-либо последовательности и, следовательно, с тяжелой диареи с 2-го класса.
    6. Суммировать все отдельно забил параметры для максимальной клинической Оценка 12 на мыши.
  2. Рассмотреть и оценить критерии прекращения эксперимент за текущий уровень серьезности болезни отдельных мыши, в соответствии с руководящими принципами применения институциональных и санкционировал животных протокол.

3. Оценка кишечных GvHD

  1. Озвучивание связанных с GvHD поражений, Мини эндоскопии дистальной колоректального региона
    ПРИМЕЧАНИЕ:Выполните это в semisterile обстановке в помещении экспериментальный лицензию и оборудованных для обработки живой мышей в объекте животных. Используйте мини эндоскопическая рабочей станции одобрен для использования мелких животных.
    1. Подготовьте эндоскопической устройство, покрывая телескоп (диаметром 1,9 мм) и длиной 10 см с оболочкой эндоскопического обследования. Чистить и стерилизовать эндоскоп с воды и этанола.
    2. Включите компьютер, источник света регулируемые Ксенон и модуль камеры и установить фокус, таким образом, что объекты недалеко от объектива дают четкое изображение.
    3. Подсоедините воздушный насос к эндоскопической оболочкой. Чтобы визуализировать поток воздуха, погрузите кончик эндоскоп в стеклянный стакан наполнен водой. Регулировать поток воздуха, регулируя клапан между воздушный насос и эндоскопической оболочкой. Настроить его на медленное, постоянное воздушный поток, отражены по несколько постоянно возрастающей пузыри.
    4. Поместите мышь в герметичной камере. Побудить анестезии при вдыхании до 4% изофлюрановая до тех пор, пока указатель мыши находится в бессознательном состоянии. Подтвердить анальгезию и отсутствует состояние рефлексов, тестирование потери восстанавливающих рефлекс и последующая утрата педаль снять рефлекс.
    5. Используйте соответствующие ветеринарные анестезия машины в соответствии с животных протокол, используемый. Передача мыши из камеры в рабочую область колоноскопии. Здесь позиция наркотизированных мыши, с его носом в ураном (который подключен к анестезии инструмент), на чистой работы оболочка так, что указатель мыши находится в положении лежа, стоящих перед экспериментатор с ее конечности.
    6. Для поддержания анестезии во время процедуры колоноскопии, снижают концентрацию изофлюрановая до примерно 2%. Контролировать дыхание и ответ на стимуляции во время колоноскопии мыши и регулировка концентрации изофлюрановая в испаритель при необходимости. Покрытие мыши глаза с Сальве, чтобы предотвратить их от получать сухой.
    7. Контролировать эффективность анестезии, щипать между пальцами по мыши. В случае отсутствия реактивности перейдите к шаг 3.1.8.
    8. Поднять хвост чуть выше корня хвоста с одной стороны и осторожно вставьте эндоскоп, дислоцированные в другой стороны, через анус в прямую кишку.
    9. В то время как поток воздуха раздувает просвета кишки, медленно и осторожно двигаться вперед эндоскоп в aboral направлении.
    10. Поместите эндоскоп в середине просвета кишечника и сохранить эту позицию для того, чтобы свести к минимуму контакт с толстой стеной и избежать царапин, глубже стены травм (например, в результате кровотечения), или даже стены перфорации (см. шаг 3.1.17) . Контролировать этот шаг, постоянно наблюдая видео поток (то есть, под постоянным визуализации ободочной кишки отсека).
    11. Если фекалии сжимают мнение, удалите эндоскоп и выполнить клизмы, перемещая ректально с до 2 мл физраствора, используя мягкую пипетка Пастера. Использовать как мало жидкости как можно скорее, чтобы предотвратить непреднамеренное разбавления фекалии и другие вторичные последствия, негативно влияющих на характеристики поверхности слизистой оболочки и, в конечном счете, забил результаты.
    12. Попробуйте регулярно в определенное положение эндоскоп (т.е., собственный) Анатомические сайт в дистальной части толстой кишки стандартизировать скоринга воспаление кишечника и оптимизировать сопоставимость озвучивания результатов между мышей и экспериментов.
      Примечание: Как правило с жестких эндоскопов, максимальная глубина 4 см можно добраться ректальной маршрут. Между 2 и 4 см aborally, двоеточие регулярно превращается в изгиб, который не может быть передан с жесткой колоноскопа. Используйте двоеточие региона дистально рядом с гнутьем как забил по умолчанию месте.
    13. Начните запись видео поток и начать с скоринга воспаления.
    14. Оцените связанные с GvHD воспаление толстой кишки, забив параметры объяснил и изображены в таблице 1 и на рисунке 3.
      1. Переместить эндоскоп в скоринга пятно мягко и слегка бэк - и вперед для оценки различных параметров.
      2. Оцените параметр «прозрачность», а также «согласованность стул», позиционируя эндоскоп в более широкое расстояние по отношению к стенке кишечника.
      3. Оценки параметров «детализации» и «могут», поместив эндоскоп в непосредственной близости к стенке кишечника. Для выполнения этой задачи тщательно применять хорошо дозированное натяжение к стенке кишечника с кончике эндоскопа.
    15. По завершении процесса скоринга остановите запись.
      Примечание: Потом записанный видеоклип можно использовать в общей сложности или используется для создания изображения (то есть, скриншоты) представитель мини эндоскопически начисленных критериев, общий вклад воспаление толстой кишки.
    16. Осторожно удалите эндоскоп.
    17. Прекратите изофлюрановая экспозиция путем передачи мыши отдельной клетке, в котором он подвержен окружающего воздуха. Теплый мышь с лампой красный свет и наблюдать мыши до тех пор, пока он оправится от анестезии и восстанавливает полное сознание.
      Примечание: Из-за инфляции воздуха толстой кишки при эндоскопии брюшной области мыши может появиться запыхаться вверх непосредственно после этого. Хотя это нормально и преходящий характер, длительное признаки массовых и даже прогрессивного инфляции живота и неудачи восстановления мыши может указывать непреднамеренные перфорация толстой кишки (в данном случае, мыши необходимо быть euthanized сразу же).
    18. После завершения восстановления поместите курсор мыши обратно в соответствующей клетке.
    19. Факультативный подход: это также можно взять вид руководствуясь ткань биопсии. Выполните следующие шаги.
      Примечание: Колоноскопия будет выполняться таким же образом, как описано в шагах 3.1.1 - 3.1.18, со следующими изменениями.
      1. В шаге 3.1.1 Используйте оболочка эндоскопическое обследование с встроенным рабочим каналом, вместо простой экзамен оболочка без рабочих каналов, для покрытия телескоп. Ввести пинцет биопсии в рабочий канал до тех пор, пока его кончик просто видна перед эндоскоп на экране видео, потому, что это во многом предотвращает непреднамеренные травмы в кишечник.
      2. Приступайте шаги 3.1.2 - 3.1.11. Вставьте эндоскоп в толстой кишки и толкать ее тщательно вперед на место интерес.
      3. Использовать помощь второй экспериментатор для задачи принятия биопсия тканей толстой кишки. Попросите второго экспериментатора ориентироваться кончик биопсии щипцами в толстой регион выбора нажатием щипцами в рабочий канал медленно вперед до тех пор, пока челюсти щипцы может быть открыт. Постоянно смотрите видео поток во время этой процедуры для сведения к минимуму риска ранения кишечника стены.
      4. Восстановите образец ткани толстой стены, тщательно открытия и закрытия челюстей биопсии щипцы.
        Примечание: Делаете это с осторожностью, чтобы предотвратить перфорация кишечника стены. В редких случаях толстой кишки Перфорация сразу Пожертвуйте пострадавших мыши, применяя измерений в соответствии с руководящими принципами институциональных и непрерывного управления анестетиков.
      5. Тянуть обратно и удаление закрытых пинцет из рабочий канал. Удалите образец из пасти биопсии щипцы, погружения и тщательно пожимая открыл щипцами в стерильный раствор PBS. Потом выбор надлежащих условий хранения для образца ткани, в соответствии с запланированной течению анализы. После дезинфекции с 70% этиловом спирте щипцы могут повторно принять дальнейшие биопсии.
      6. После взятия биопсии, удалите эндоскоп и закончить колоноскопия, как описано в шагах 3.1.16 - 3.1.18.
  2. Гистопатологические анализ
    1. Между 26 и 30 дней после рентгеновского облучения усыпить Алло HCT получателей мышей в соответствии с применения институциональных руководящих принципов и власти. Для этого анестезировать мышей при вдыхании изофлюрановая 5%. Продолжить с изофлюрановая воздействием на 1 мин после ареста с дыханием и подтвердите эвтаназии, шейки матки дислокации. Тщательно дезинфицировать мех и кожу мыши с 70% этиловом спирте.
    2. Откройте брюшной полости и удалите двоеточие. Передача его в чашку Петри (с диаметром 92 мм) с PBS.
    3. Заполните наконечник распылителя 5 мл с PBS. С помощью Semken щипцы с длиной 13 см и зубчатый изогнутый советы, скольжения дистальной части толстой кишки (около 5 мм) через наконечник наконечник распылителя. Тщательно исправить толстой кишки с щипцами в наконечник распылителя и очистить Колон с PBS, нажимая поршень наконечник распылителя для удаления фекалий из кишечника.
    4. Вырежьте из толстой сегмент расположен примерно в 5 мм от ануса, с помощью скальпеля.
    5. Исправьте резекции кишки образца в 4,5% формальдегида на ночь. Прежде чем внедрить его в парафин, место ткани в вертикальном положении.
    6. Вырезать 3 мкм сечения парафин врезанных толстой ткани и линяют с гематоксилином и эозином (он), используя стандартные протоколы, окрашивание.
    7. Подготовьте он окрашенных сечений образцов тканей толстой кишки.
    8. Адаптировано из скоринга матрицы, сообщил12Каплан et al., histopathologically Оценка активности воспалительного процесса полуколичественным, с количеством баллов от 0-3: нет воспаления (оценка = 0), мягкий воспаление (Оценка = 1), умеренная воспаление (Оценка = 2), и тяжелые воспаления (Оценка = 3).
      Примечание: В идеале нанимать для выполнения этой задачи экспертизы патологоанатом, который имеет опыт в оценке мышиных кишечных GvHD и ослепил характер экспериментальной и контрольными группами.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Текущий протокол, описывая мини эндоскопическая оценки поражения кишечника связанных GvHD дистальной части толстой кишки, установлены и проверены в ранее подвергался системных индукции тяжелой острой GvHD модели мышей. В этом исследовании, мы использовали MHC класса, я полностью несоответствие модель системы, в которой BALB/c мышей были смертельно облученных, после трансплантации аллогенной костного мозга T-клетки истощены и администрацией GvHD заставить аллореактивных CD3 C57BL/6+ Т-лимфоцитов. Клетки истощены T-клеток костного мозга и селезенки Т-клетки для индукции GvHD были очищены от магнитной сепарации. Чистота этих клеточных популяций определяется проточной цитометрии, и представитель результаты очистки процесса отображаются в Рисунок 1, показывая достаточно истощения Т-клеток от клеток всего костного мозга и последовательного обогащения селезенка производные CD3+ T-клеток до их передачи ранее облученного мышей. Клинического течения, отображаемый в рисунке 2 демонстрирует можно воспроизвести надежные индукции клинических системных GvHD фенотип после Алло HCT в присутствии (WT, в черном) против отсутствия (не, серый) аллореактивных доноров T-лимфоцитов. Система баллов, ранее сообщали Кук и др. представляет собой сумму ядро, в котором оцениваются и градуированных шесть параметров: тела вес, осанки, активность, текстуру кожи и меха, и стул последовательности6. Управления мышей опытные только один, ранние происходя пик клиническая оценка, между 5 и 10 дней что аналогично наблюдалось в T-клетки получение мышей и является, таким образом, во многом вследствие облучения связанные системного воспалительного ответа. Независимо от того, клинической оценки доноров Т-клеток получение мышей начал расти ранее, показал выше всего пик, только временно снизились после первоначально пика и затем, существенно возросли снова, непрерывно, на оставшийся период эксперимент. В целом эти результаты согласуются с толкования, что Т-клетки получение мышей Показать сильнее и более прогрессивные признаки системного GvHD, по сравнению с не мышей.

Доноров Т-лимфоцитов получение Алло HCT мышей различные следы острых связанных с органом и системных проявлений GvHD, общий что приводит к высокой суммы баллов, в то время как мышь управления не хватало умеренных и тяжелых поражений, особенно на более поздних точек времени. Однако признаки кишечной GvHD недопредставлены в системных GvHD балльной системы, где только начисленных кишки, связанные с параметром является консистенции стула. Как показано в таблице 1, мини эндоскопически оценимый были определены критерии, специально предназначенные для точного описания, озвучивание и классификации поражения кишечника связанных GvHD, путем адаптации критерии сообщалось ранее для оценки сингенных колита в контексте ориентированных на alloresponse колит9. Рисунок 3 показывает типичные примеры для каждого индивидуального критерия, иллюстрирующие тип и степень поражения кишечника связанных GvHD, тем самым визуализации матрице классификации применяется во время мини эндоскопическая оценки дистальной части толстой кишки Подверженных GvHD мышей после трансплантации MHC класса я полностью несоответствие доноров лимфоцитов.

Рисунок 4 A показывает, кишечные GvHD сумма Оценка результатов, которые основаны на критериях, определенных в таблице 1 и отображены на рисунке 2 легко включить экспериментатор различать доноров лимфоцитов получение мышей с тяжелой признаки кишечной воспаление от управления мышей, которые по существу лишены GvHD. Чтобы проверить мини эндоскопически на основе системы классификации, гистопатологические исследования проводились с помощью сообщалось ранее микроскопических сортируя система12. Данные в Рисунок 4B подтверждают, что толстой мышей серьезно пострадали от связанных с GvHD воспаления, что подтверждается высокой Колоноскопическая суммы баллов, дисплей аналогично сильным гистопатологические признаков воспаления, учитывая гистопатологические сумма баллов ≥2 посмертных. В отличие от тканей толстой кишки мышей управления отображения без (оценка 0) или, в большинстве, мягкий (Оценка 1) гистопатологические признаки воспаления, в соответствии с практически полное отсутствие мини эндоскопически обнаружению признаков колит. Кроме того, как показано на рисунке 4C, Dисследования корреляции между мини эндоскопически histopathologically оценку и колит активности и системных GvHD оценки были выполнены. Важно отметить, что эти исследования продемонстрировали, что мини эндоскопически определяется сумма баллов ≤3 надежно предсказать отсутствие-для высшего сорта (то есть, ≥2) кишечника связанных GvHD толстой кишки воспаление балльная от гистопатологические оценки. Наконец тяжести эндоскопически начисленных кишечных GvHD показывает корреляцию с системной активностью GvHD.

Figure 1
Рисунок 1 : Поток оценку качества гранулярных клеток магнитно очищенный истощены T-клеток костного и аллогенной селезеночной CD3+ T клетки. (A) истощение CD90.2+ клеток костного мозга посредством магнитной сепарации, используя набор коммерчески доступных очистки. Чистотой клетки истощены T-клетки костного мозга определяется подачей cytometry, пятная клетки до и после истощения Т-клеток с анти CD45.1 и анти CD3. Отображаются результаты из одного представителя эксперимента. (B) Splenic T клетки были магнитно очищенный, используя набор коммерчески доступных очистки. Чистота определяется проточной цитометрии, сравнение частоты CD45.2 и CD3 costaining образцов, полученных от до и после изоляции Т-клеток. Отображаются результаты из одного представителя эксперимента. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 2
Рисунок 2 : Клиническое GvHD, используя MHC класса, я полностью несоответствие модель. Чтобы вызвать острый GvHD, мышей BALB/c были облученных в день 0 всего тела. Мышей получил клетки истощены T-клеток костного 24 h позже (d1). На 2 день, мышей вводили с аллогенной селезеночной CD3+ Т-клеток (одичал типа [Вт]; n = 9). Как элемент управления некоторые мышей получил истощены T-клетки костного мозга только (не; n = 9). Мышей, специально были оценены три раза в неделю на наличие и выраженность клинических симптомов GvHD. Отображаемые данные представляют собой средние значения ± SEM клинической оценки, полученные от отдельных мышей указанного обращения группы из двух представительных экспериментов. Данные были проанализированы двусторонний ANOVA, следуют Бонферрони в несколько сравнений posttest. p < 0,0001 считался значительным. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 3
Рисунок 3 : Представитель фото иллюстрирующие примеры классификации, лежащие в основе скоринга матрица кишечника толстой кишки GvHD связанных изменений, оценены мини эндоскопическая оценки двоеточия живой, Алло HCT-обработанных мышей. Для дополнения и иллюстрации подробное описание используемых скоринга классификации и системы в таблице 1, представитель мини эндоскопического изображения оценку серьезности (грейдинга) для всех параметров индивидуально в толстой кишки под наркозом, Здесь отображаются живых мышей, претерпевает Алло HCT между дни 26 и 30 перед как указано на рисунке 1 . Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 4
Рисунок 4 : Мини эндоскопическая скоринга и классификации кишечника связанных с GvHD воспаление толстой кишки, надежно предсказать присутствие провайдерского колит, оценены гистопатологические оценки. (A) между дни 26 и 29 после индукции GvHD как описано на рисунке 1, проявление кишечных GvHD была оценена мини эндоскопии в живой, осознающие мышей. Толстой изменения были забил и градуированные по системе оценки и классификации, изображены в таблице 1 и на рисунке 2. Представитель эндоскопического изображения элемента управления (не Т-клеток; не) и одичал тип (WT), Т-клеток получение мышей и мини эндоскопически начисленных баллов (вверху) отображаются. (B) мышей были пожертвованы 12 ч после мини эндоскопическая оценки, и дистальной части толстой кишки был обработан и histopathologically оценку. Градуированные воспалительной активности окрашенных гематоксилином и эозином сечений дистальной части толстой кишки. Представитель гематоксилином и эозином окрашенных сечения дистальной части толстой кишки не Т-клеток и WT Т-клеток получающих мышей Алло HCT-лечение и соответствующий гистологии, приведены оценки. Данные панели A и B были проанализированы студента t-тест и показаны как среднее ± SEM. ***p < 0,0001 считался значительным. WT: n = 15; Не: n = 15. Данные представляют собой объединенные данные из четырех отдельных экспериментов. (C) взаимозависимость колоноскопия скоринга и гистологической скоринга. Данные отображаются как поле участков. Каждое пятно отображает средний (черная линия в каждой коробке), диапазон данных (мин макс) и квартили (области каждой коробки). WT: n = 15; Не: n = 15. Данные представляют собой объединенные данные из четырех отдельных экспериментов. (D) корреляция между колоноскопия скоринга и клинической оценки. Управления и одичал тип T-клетки получение мышей включены в анализ корреляции. Сплошная линия представляет линии линейной регрессии. Коэффициент корреляции Спирмена (r-значение) и p-значения отображаются. WT: n = 12; Не: n = 13. Данные представляют собой объединенные данные из трех отдельных экспериментов. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Оценка 0 1 2 3
Полупрозрачность толстой стены Экстра кишечника, внутренние органы (например, селезенка) тщательно видимый Дискретные снижение видимости экстра кишечных органов благодаря мягким непрозрачность толстой стены Умеренное снижение видимости экстра кишечных органов из-за значительных непрозрачность толстой стены Отсутствие видимости экстра кишечных органов, т.е. прозрачные толстой стены
Гранулярность Гладкая, без изменений слизистой поверхности внешний вид; толстой склеп шаблон видимым Дискретные шероховатости и булыжником внешний вид поверхности слизистой оболочки Умеренные шероховатости и булыжником внешний вид поверхности слизистой оболочки Тяжелые шероховатости и булыжником внешний вид поверхности слизистой оболочки; Подушка-вид слизистой оболочки
Кровоснабжения Неизменным сосудистого рисунка, отображение взаимодействующие сети больших и малых судов Дискретные изменения сосудистого рисунка; модель судна, кажется Фрай Некоторые корабли невидимыми; разрывными судна сети Связаться индуцированных кровотечение; точка-узор судов
Консистенции стула Нормальный; Трудно стул; тонкой нити слизи
между Кала и толстой стеной может наблюдаться
Табурет, все еще формируется, но может содержать рваные края; деформируемые с кончика эндоскоп Табурет мягкий и неформованные
стул-это заметно более блестящими (выше содержание воды)
Табурет, сыпучих, жидких; водянистый понос. Табурет может случайно распространиться на поверхности слизистой оболочки толстой кишки

Таблица 1: мини эндоскопическая скоринга и классификации матрицы поражения кишечника связанных с GvHD в толстой кишке живой Алло HCT-лечение мышей. Изменения морфологии Колон эндолюминальные и Трансмуральное Алло HCT предварительно обработанных мышей были оценены колоноскопия прямой кишки и дистального Колон наркотизированных, живой мышей, используя систему мышиных мини эндоскопии. Толстой поражения были классифицированы с помощью эндоскопической скоринга системы (изменение мышиных эндоскопической индекс тяжести колит [MEICS]), которая выводится из оригинального MEICS, скоринг система сообщает Беккер et al.9 и адаптирована к контексту Алло HCT. Дистальной части толстой кишки визуально оценивается на наличие и величина следующих четырех параметров: 1. пропускание эндоскопической света (прозрачность) через стенку толстого кишечника как утолщение стенки; 2. поверхность слизистой оболочки, показано появление булыжником (зернистость) эндолюминальные ориентированный слизистой поверхности; 3 изменены васкуляризации шаблон (кровоснабжения); 4. эндоскопически начисленных табурет появление на местах (стул последовательности). Каждый параметр оценивается от 0 (без признаков) до 3 (наиболее тяжелых фенотип), добавив до максимальной суммы баллов 12 на мыши.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Протокол описывает методику индукции и мини эндоскопическая оценки толстой фенотипа, наблюдается в ходе кишечных GvHD. Он служит более широкое включение ученых для изучения кишечных GvHD продольно и неинвазивно (то есть, с самого начала толстой проявления и прогрессирования до максимальной болезни активность) в течение всего заболевания.

Однако есть некоторые важные шаги и важные ограничения, присущие представленных методологий, экспериментатор должен быть в курсе до применения технологий в контексте соответствующих научных. Во-первых хотя мы успешно использовали мини эндоскопическая оценки поражения кишечника связанных с GvHD толстой в незначительные несоответствия гистосовместимости модель системы11, предоставленный протокол здесь применима в настоящее время исключительно к MHC класс, я полностью несоответствие острый GvHD модели. В то время как MHC класса, я полностью несоответствие GvHD модель является общим и часто используемые5, хорошо известно, что характеристики GvHD проявление сильно зависит от используемых мыши substrains, так как это сильно влияет, например, чувствительность к облучению. Кроме того экспериментально мыши источник с, например, различного состава кишечной микробиоты и используется число переданных аллогенных клеток T критически может повлиять на кинетику и динамика кишечные проявления GvHD12. Таким образом важным шагом является тщательно протестировать и проверить указанные меры для их способность успешно вызвать кишечные GvHD как показано.

Что касается успешного осуществления живой мини эндоскопическая оценки острой кишечной GvHD мы хотим подчеркнуть, что, при обработке эндоскоп является простым, оно может потребовать определенную подготовку, чтобы свести к минимуму риск возникновения наиболее страшных осложнение (то есть, для перфорации стенки кишечника с жестким инструментом в сочетании с необходимостью воздуха надуть толстой кишки). Благодаря повышенной уязвимости, вызванной воспаление и снижение гибкости толстой ткани целостности кишки стены может быть больше подвержены риску на этапе характер восстановления (i.e.,until день 10) и на полное проявление кишечника Связанные с GvHD колит (то есть, после примерно день 25). Важно однако, мы не наблюдали осложнений значительно возросли ставки зависит от точки время эндоскопии, до тех пор, как эндоскоп осторожно продвигается под достаточной видимости. Напротив, мы определили субоптимальные наркотиков дозирования быть фактором риска, так как недостаточной глубины анестезии может привести к возникновению нежелательных телодвижения экспериментально мыши и последовательно, события перфорация кишечника стены. Во-вторых наиболее важным этапом в процессе скоринга представляет ограничений в этом вопросе благодаря нежелательное присутствие твердого тела или жидкости (например, понос) Кале в просвете кишки как экспериментатор движется эндоскоп в скоринга позиции. В этой ситуации колоректальный региона с физиологическим раствором, с использованием гибких пластиковых дозаторов требуется очистка часто. Однако поскольку эта процедура может подорвать скоринга точности и конкретности нескольких параметров (например, стул последовательности), это предостережение тщательно необходимо принимать во внимание на озвучивание.

Существует несколько ограничений, ограничения, толкования и выводы, вытекающие из этого эндоскопической подхода. Во-первых присущи методологии, с помощью эндоскопа негибкой через прямой кишки, оценок ограничены в последние 3-4 см желудочно-кишечного тракта (т.е., прямой кишки и дистального толстой кишки). Таким образом по умолчанию, исключены из оценки, указав, что научные вопросы, упором на малые кишечника фенотип GvHD не выиграют от этого подхода являются связанные GvHD поражения проксимального отдела толстой кишки и даже тонкой кишки. Во-вторых, хотя воспаление является одним из отличительной морфологических особенностей кишечной GvHD, дополнительные характеристики, как показатель увеличения апоптоз клеток кишечного эпителия и потеря кишечные крипты архитектуры, часто встречаются и включены в гистопатологические рабочих процессов, лежащих в основе кишечных GvHD скоринга и классификации патологоанатомами в Алло HCT пациентов. Здесь мы ограниченно коррелирует мини эндоскопически начисленных баллов кишечных GvHD с histopathologically начисленных признаков воспаления. Принимая такой подход, мы пришли к выводу, что толстой кишки воспаление выше определенного порога в Колоноскопическая скоринга надежно предсказывает присутствие умеренно высокий класс воспаления, как оцениваются гистопатологические посмертный анализ. Однако будущие исследования необходимо изучить, как, например, histopathologically начисленных апоптоз тарифы относятся к мини эндоскопическая общая сумма баллов или, к примеру, один из четырех индивидуальных параметров встроенные в счет суммы. В-третьих, в то время как мышей, страдает от histopathologically умеренно к высокий класс GvHD можно легко определить по эндоскопической скоринга подход, мышей с более тонкие признаки кишечного воспаления могут быть пропущены, описанный подход, учитывая тот факт, что гистопатологические оценки выявили наличие мягкая признаков воспаления в группе не мышей, претерпевает Алло HCT самостоятельно, без пересадки аллореактивных доноров лимфоцитов. Биологически этот вывод может быть осуществимо, поскольку allotransplanted не мышей, и минимальным колит может действительно, отражают наличие низких уровней GvHD вследствие неполного удаления Т-клеток от фракции клеток костного мозга или воссоздание аллореактивных T клеток из костного мозга с течением времени. Будущие исследования необходимо рассмотреть эти вопросы более подробно. В-четвертых формально, этот протокол фокусируется на полностью установленные кишечные связанные GvHD колит. Однако, как показано ранее опубликованы, начала колит вокруг дней 15 эндоскопически обнаруживаются и предел11. Здесь подверженных GvHD мышей может быть четко отличать от не мышей, в которых толстой фенотип может объясняться исключительно остаточные признаки повреждения тканей, вызванного облучением или, скорее, зеркало реакции слизистой оболочки восстановления после облучения11. Однако будущие исследования должны соотнести эндоскопической оценок и направлены на детальный анализ гистопатологические подверженных GvHD мышей, по сравнению с управления мышей на более ранние моменты времени.

Наконец интересные, полезные дополнения применение эндоскопических скоринга кишечных GvHD является использование эндоскопической рабочим каналом прямого свернутого биопсии щипцы анатомические структуры выбора в толстой кишке. Эта функция обеспечивает, как своего рода встроенный вариант, возможность принять вид руководствуясь ткани биопсий, которые далее могут анализироваться ряд методов течению как гистопатология, иммунофлюоресценции окрашивание и реальном масштабе времени PCR анализа генов интерес. Однако, будущие исследования необходимо формально оценить ли, к примеру, гистопатологические оценки и классификации эндоскопически принятых биопсии эквивалентны гистопатологические результаты, основанные на условно взятых образцов (т.е., от euthanized мышей).

В целом этот протокол с описанием индукции и его мини эндоскопическая оценки кишечных GvHD, мы предоставляем методологию оценки, оценка и класс кишечных GvHD в соответствующих мышиных GvHD модель системы Алло HCT. Эндоскопическая оценки может быть повторен в и та же мышь в нескольких точках времени со временем, устраняя необходимость усыпить мышей последовательно оценить патологии кишечника связанных GvHD ткани (например, в терапевтического). Мини эндоскопическая скоринга результаты оказались сопоставимые результаты получены гистопатологические оценки кишечного воспаления в толстой кишке и коррелирует с системными GvHD активности. Кроме того эта процедура может сочетаться с видом руководствуясь биопсии через рабочий канал эндоскопа. В конечном счете однако, будущие исследования должны оценить, насколько histopathologically определяется морфологические особенности помимо воспаления, которые часто встречаются в кишечные поражения GvHD пострадавших, касаются результаты, полученные с этого Мини эндоскопическая оценки и забил подход.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы не имеют ничего сообщать.

Acknowledgments

Это исследование было поддержано совместных научно-исследовательских центров (CRC) 221 (CRC/TR221-DFG, #324392634; проект B03) (для К.Х.) и CRC 1181 (CRC-DFG, проект B05) (для К.Х.), оба финансируемый Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Немецкий исследовательский фонд).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
BIOBEAM 2000 Gamma Irradiator Gamma-Service Meical GmbH
Phosphate-buffered saline (PBS ) Sigma-Aldrich Co. LLC. D8662-6x500ML
Semken Forceps (lenght: 13 cm; serrated, curved tips) Fine Science Tools 11009-13
Hardened Fine Scissors (lenght: 8,5 cm; straight tips; cutting edge: 24 mm) Fine Science Tools 14090-09
RPMI-1640 Medium Sigma-Aldrich Co. LLC. R8758-500ML 
Hypodermic needle (26 G) B. Braun Melsungen AG 4657683
1 mL syring B. Braun Melsungen AG 9166017V
50 mL tube Sarstedt Ag & Co.KG 62,547,254
Cell strainer with a 40 µm mesh screen BD Falcon 352340
Ammonium chloride (NH4Cl) Sigma-Aldrich Co. LLC. 11209 ingredient of ACK lysing buffer
Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dihydrate (Na2EDTA) Carl Roth GmbH & Co.KG 8043.2 ingredient of ACK lysing buffer
Potassium bicarbonate (KHCO3) Merck KGaA 1,048,540,500 ingredient of ACK lysing buffer
CD90.2 MicroBeads, mouse Miltenyi Biotec GmbH 130-049-101 magnet cell separation to isolate T cell-depleted bone marrow cells
Pan T Cell Isolation Kit II, mouse Miltenyi Biotec GmbH 130-095-130 magnet cell separation to isolate splenic T cells
Alexa Fluor 700 anti-mouse CD45.2 Antibody (clone: 104; lot: B252126; RRID: AB_493731) Biolegend 109822
Pacific Blue anti-mouse CD3 Antibody (clone: 17A2; lot: B227246; RRID: AB_493645) Biolegend 100214
FITC anti-mouse CD4 Antibody (clone: GK1.5; lot: B225057; RRID: AB_312691) Biolegend 100406
PE/Cy7 anti-mouse CD45.1 Antibody (clone: A20; lot: B217246; RRID: AB_1134168) Biolegend 110730
APC/Cy7 anti-mouse CD8a Antibody (clone: 53-6.7, lot: B247008; RRID: AB_312753) Biolegend 100714
Filtrated bovine serum  Pan Biotec P40-47500 ingredient of FACS buffer 
96-well polystyrene V-bottom plates Greiner Bio-One 651201
Polystyrene Round-Bottom Tube (5 mL) Falcon 352052
BD LSRFortessa II flow cytometer BD Bioscience Co.
Insulin syringe with sterile interior (30 G) BD 324826
Oxy Vet Oxymat 3 Eickemeyer oxygen concentrator  for anesthesia
NarkoVet  Eickemeyer 213062
Plexiglass chamber  Eickemeyer 214620
Straight Forward Telescope KARL STORZ SE &Co KG 64301 AA part of the experimental setup for colonoscopy
Protection and Examination Sheath KARL STORZ SE &Co KG 61029 C part of the experimental setup for colonoscopy
Examination Sheath with working channel KARL STORZ SE &Co KG 61029 D part of the experimental setup for colonoscopy
Biopsy Forceps KARL STORZ SE &Co KG 61071 ZJ  part of the experimental setup for colonoscopy
 175 Watt SCB XenonLight Source KARL STORZ SE &Co KG 20132120 part of the experimental setup for colonoscopy
Fiber Optic Light Cable KARL STORZ SE &Co KG 495 NL part of the experimental setup for colonoscopy
Image 1 S3 Camera Head KARL STORZ SE &Co KG 22220030 part of the experimental setup for colonoscopy
Image 1 SCB Camera Control Unit KARL STORZ SE &Co KG 22200020 part of the experimental setup for colonoscopy
LCD monitor Olympus OEV181H part of the experimental setup for colonoscopy
Forane / Isofluran AbbVie Inc.  B506
Formaldehyde solution 37 % Carl Roth GmbH & Co.KG 7398.1
5.0 mL Dispenser tip  Eppendorf AG 30089456

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ferrara, J. L., Levine, J. E., Reddy, P., Holler, E. Graft-versus-host disease. The Lancet. 373, 1550-1561 (2009).
  2. Magenau, J., Runaas, L., Reddy, P. Advances in understanding the pathogenesis of graft-versus-host disease. British Journal of Haematology. 173, 190-205 (2016).
  3. Ball, L. M., Egeler, R. M., Party, E. P. W. Acute GvHD: pathogenesis and classification. Bone Marrow Transplantation. 41, Suppl 2 58-64 (2008).
  4. Naymagon, S., et al. Acute graft-versus-host disease of the gut: considerations for the gastroenterologist. Nature Reviews. Gastroenterology & Hepatology. 14, 711-726 (2017).
  5. Zeiser, R., Blazar, B. R. Preclinical models of acute and chronic graft-versus-host disease: how predictive are they for a successful clinical translation. Blood. 127, 3117-3126 (2016).
  6. Cooke, K. R., et al. An experimental model of idiopathic pneumonia syndrome after bone marrow transplantation: I. The roles of minor H antigens and endotoxin. Blood. 88, 3230-3239 (1996).
  7. Anthony, B. A., Hadley, G. A. Induction of graft-versus-host disease and in vivo T cell monitoring using an MHC-matched murine model. Journal of Visualized Experiments. (66), e3697 (2012).
  8. Beilhack, A., et al. Prevention of acute graft-versus-host disease by blocking T-cell entry to secondary lymphoid organs. Blood. 111, 2919-2928 (2008).
  9. Becker, C., Fantini, M. C., Neurath, M. F. High resolution colonoscopy in live mice. Nature Protocols. 1, 2900-2904 (2006).
  10. Buchele, V., et al. Targeting Inflammatory T Helper Cells via Retinoic Acid-Related Orphan Receptor Gamma t Is Ineffective to Prevent Allo-Response-Driven Colitis. Frontiers in Immunology. 9, 1138 (2018).
  11. Ullrich, E., et al. BATF-dependent IL-7RhiGM-CSF+ T cells control intestinal graft-versus-host disease. The Journal of Clinical Investigation. 128 (3), 916-930 (2018).
  12. Kaplan, D. H., et al. Target antigens determine graft-versus-host disease phenotype. Journal of Immunology. 173, 5467-5475 (2004).

Tags

Иммунология и инфекции выпуск 144 гематология гастроэнтерология иммунологии трансплантация аллогенных гемопоэтических стволовых клеток колит кишечные GvHD эндоскопии воспаление слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта гистопатология
Индукция кишечного трансплантата – versus – хост заболевания и его мини эндоскопическая оценки в живых мышей
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Buchele, V., Büttner-Herold,More

Buchele, V., Büttner-Herold, M., Vogler, T., Neurath, M. F., Hildner, K. Induction of Intestinal Graft-versus-host Disease and Its Mini-endoscopic Assessment in Live Mice. J. Vis. Exp. (144), e58871, doi:10.3791/58871 (2019).

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