Murin Appendectomy modell av kronisk kolit associerad kolorektal cancer genom exakt lokalisering av Caecal patch

Summary

Det presenterade protokollet beskriver en facile kirurgiskt avlägsnande av appendix (caecal patch) i en mus följt av induktion av inflammatorisk tarmsjukdom-associerad kolorektal cancer. Denna murina blindtarmsoperation modell möjliggör utredning av den biologiska roll Appendix i patogenesen av mänskliga gastrointestinala sjukdomar.

Abstract

Den mänskliga Appendix har nyligen varit inblandad i att spela viktiga biologiska roller i patogenesen av olika komplexa sjukdomar, såsom kolorektal cancer, inflammatorisk tarmsjukdom, och Parkinsons sjukdom. För att studera funktionen av tillägget, en Gut sjukdomsassocierade murin blindtarmsoperation modell har upprättats och dess steg-för-steg-protokollet beskrivs här. Denna rapport introducerar ett facile protokoll för fall patch avlägsnande hos möss följt av kemisk induktion av kronisk kolit-associerad kolorektal cancer med en kombination av dextransulfat natrium (DSS) och azoxymethane (AOM). Iga-specifika celler och iga-koncentrationen reducerades signifikant vid avlägsnande av fall-plåstret hos manliga C57BL/6-möss jämfört med de i Sham-gruppen. Samtidig administrering 2% DSS och AOM resulterade i nästan 80% möss överlevnad i både bluff och blindtarmsoperation grupper utan signifikant viktminskning. Histologiska resultat bekräftade kolon inflammation och olika grader av adenocarcinom. Denna modell kan användas för studiet av den funktionella roll i appendix för att upprätthålla Gut bakterieflora homeostas och patogenesen av Gut kolit och maligniteter, samt för den potentiella utvecklingen av läkemedel inriktning terapier.

Introduction

Den kliniska blindtarmsoperation är en standard kirurgiska ingrepp som innebär avlägsnande av Appendix främst på grund av inflammation (t. ex. appendicit)^1,2,3. Men den biologiska funktionen av MASKFORMIG mänskliga Appendix förblir kontroversiell^4,5,6. Tillägget har betraktats som en rudimentär rest projicering från blindtarmen i tjocktarmen. Fram till nyligen har evolutionära, immunologiska, morfologiska och mikrobiologiska studier antytt att tillägget kan ha distinkta funktioner. Dessa roller inkluderar produktion av immunoglobins (t. ex., IgA och IgG), en mängd B-celler och T-celler kritiska för adaptiva immunsvar inom tarmen-associerade lymfoida vävnader (galtar), och påfyllning av tjocktarmen med kommensaler microbiotas ^{6 , 7 , 8 , 9 , 10 , elva , 12}.

Kliniska epidemiologiska studier av patienter med tidigare blindtarmsoperation eller akut blindtarm har också avslöjat dess potentiella roller i patogenesen av mänskliga sjukdomar, såsom inflammatorisk tarmsjukdom (IBD), kolorektal cancer, och icke-gastrointestinala sjukdomar (t. ex. Parkinsons sjukdom och kardiovaskulär sjukdom)^{13,14,15,16,17,18}. Till exempel visade en stor asiatisk populationskohortstudie med 75 979 patienter med blindtarmsoperation nyligen ett signifikant samband mellan blindtarmsoperation och efterföljande utveckling av kolorektal cancer, en av de vanligaste maligniteter med hög incidens och dödlighet^14,19. Följaktligen, upprättande av en lämplig djur blindtarmsoperation modell som liknar en människa kommer att vara till hjälp för att undersöka de biologiska funktioner och molekylära mekanismer i appendix i sjukdomens patogenes.

Många däggdjur har ett appendix-eller Appendix-liknande organ, inklusive primater, hardjur (e.g., kaniner), några gnagare och pungdjur²⁰. För små och vanligen använda försöksdjur, har kaninen den vermiforma Appendix morfologiskt liknar den mänskliga^21,22, men galt i kaninen är extremt stor jämfört med det hos människor, eftersom majoriteten av lymfoida vävnader finns också i Peyer ‘ s patchar ligger i både små och stora tarmarna²¹. Dessutom, kanin visar en annan lymfoida follikulär struktur, T cell distribution, och immunglobulin densitet från den mänskliga, vilket gör att studera deras bilagor olämplig²¹.

Möss är den mest använda djur modellen för att studera mänsklig patofysiologi och testa de olika befintliga och nya therapuetics^23,24,25. Den enda vita stora lymfoida kluster vid spetsen av blindtarmen i möss, känd som fall patch, tros utföra funktioner som liknar den mänskliga Appendix^26,27,28. Ändå, det är praktiskt taget svårt att separera fall plåstret från blindtarmen hos möss. Hittills, de gemensamma kirurgiska ingrepp för att inducera blindtarmsinflammation i en musmodell innebär ett relativt stort snitt (t. ex., 1-2 cm) genom bukväggen för att få tillgång till hela blindtarmen (kompletterande tabell 1)^{29, 30,31,32,33,34,35,36}.

Häri, att generera en blindtarmsoperation modell i samband med gastrointestinal sjukdom, denna rapport presenterar en facile kirurgiska protokoll för fall patch avlägsnande hos möss. Detta följs av kombinerad administrering av genotoxiska medel AOM och pro-inflammatorisk agent DSS för induktion av kolit-associerad kolorektal cancer liknande den som setts hos människor. IBD har visats vara en riskfaktor för tarmcancer^37,38. Kombinationen av AOM/DSS-inducerad kronisk kolit-associerad kolorektal cancer har varit väl etablerad, och läsarna kan hänvisa till Neufert et al., och Thaker et al. för detaljerade förfaranden^39,40. Denna reproducerbara och snabba murina blindtarmsoperation modell kan användas för att studera Appendix-modulerad tarminflammation och kolon bakterieflora, särskilt i utvecklingen och utvecklingen av IBD och kolorektal cancer.

Protocol

Alla djur förfaranden godkändes av den institutionella djuromsorg och användning kommittén för XI ‘ an Jiaotong University (No. XJTULAC2019-1023). 1. möss blindtarmsoperation Hus 8 – 10-veckors C57BL/6 manliga möss i en certifierad specifik-pathogen Free (SPF) miljö för 1 vecka före operationen. Förbered följande sterila kirurgiska instrument: ett par mikro-sax, ett par mikro-forceps, två storlekar (4-0 och 8-0) av steriliserade icke-absorberbara suturer, en …

Representative Results

Inrättande av murin blindtarmsoperation modell Denna murina blindtarmsoperation modell av kronisk kolit associerad kolorektal cancer kan genereras genom att följa de sekventiella kirurgiska och induktion steg som illustreras i figur 1. De vanligaste positionerna för blindtarmen är i vänster och höger iliaca fossa följt av mittlinjen i buken (figur 2). Den framgångsrika graden av pre-lokalisering av blindtarmen…

Discussion

En murin blindtarmsoperation modell av kolit-associerad kolorektal cancer erhölls med hjälp av kirurgiska steg med en hög överlevnad hos möss. I de flesta fall, eftersom blindtarmen var placerad under bukväggen (kompletterande tabell 1, kompletterande tabell 2, och figur 2), var det svårt att föregripa sitt läge utan laparotomy. I detta kirurgiska protokoll, ett enkelt steg att röra knölen infördes, och kvantitativ utvärdering av blindtarmen platsen tillhandahö…

Materials

Azoxymethane（AOM	Sigma-Aldrich,Inc.	A5486
Dextran Sulfate Sodium Salt（DSS	MP Biomedicals,Inc.	160110
Entoiodine	Shanghai likon high technology disinfection co. LTD	310102
digital caliper	Ningbo yuanneng trading co. LTD	4859263
4-0 Silk Sutures	Yuanlikang co. LTD	20172650032
8-0 Prolene Sutures	Yuanlikang co. LTD	20172650032
Electric coagulation pen	Chuang mei medical equipment co. LTD	28221777292
disposable syringe 1ml	Shengguang medical products co. LTD	3262-2014
disposable syringe 10ml	Shengguang medical products co. LTD	3262-2014
75% Medicinal alcohol	Shandong anjie high-tech disinfection technology co. LTD	371402AAJ008
Pentobarbital sodium salt	Sigma-Aldrich,Inc.	57-33-0
Physiological Saline	Shandong qidu pharmaceutical co. LTD	H37020766
Absorbent Cotton Swab	Henan ruike medical co., LTD	RK051
Surgical Instruments-Ophthalmic	Jinzhong Shanghai co.LTD	WA3050