Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Medicine

Murine Appendectomy Модель хронический колит связанный колоректальный рак по точной локализации Caecal патч

doi: 10.3791/59921 Published: August 24, 2019

Summary

Представленный протокол описывает легкое хирургическое удаление аппендикса (кейкальный патч) в мыши с последующим индукцией воспалительных заболеваний кишечника, связанных колоректального рака. Эта модель аппаратной системы мурин позволяет иссмотреть биологическую роль аппендикса в патогенезе желудочно-кишечного заболевания человека.

Abstract

Человеческий аппендикс был недавно вовлечен играть важную биологическую роль в патогенезе различных сложных заболеваний, таких как колоректальный рак, воспалительные заболевания кишечника, и болезнь Паркинсона. Для изучения функции аппендикса была создана модель аппендэктомии, связанной с заболеваниями кишечника, и описана здесь ее пошаговая протокол. В настоящем докладе вводится протокол легкого для удаления цекаляных патчов у мышей, а затем химическая индукция хронического колит-ассоциированного колоректального рака с использованием комбинации декеспна сульфата натрия (DSS) и азоксиметана (AOM). IgA специфических клеток и Концентрация IgA были значительно сокращены после удаления caecal патч у мужчин C57BL/6 мышей по сравнению с теми, в фиктивной группе. Одновременное введение 2% DSS и AOM привело к почти 80% выживаемости мышей в как фиктивных, так и в группах аппендэктомии без значительной потери веса тела. Гистологические результаты подтвердили воспаление толстой кишки и различные степени аденокарциномы. Эта модель может быть использована для изучения функциональной роли аппендикса в поддержании кишечной микробиоты гомеостаза и патогенеза кишечного колита и злокачественных новообразований, а также для потенциального развития лекарственной терапии.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Клиническая аппендицитявляется является стандартной хирургической процедурой, включающей удаление аппендикса в основномиз-за воспаления (например, аппендицита) 1,2,3. Тем не менее, биологическая функция vermiformчеловеческого аппендикса остается спорным 4,5,6. Приложение было расценено как рудиментарный остаток проектирования из cecum в толстой кишке. До недавнего времени эволюционные, иммунологические, морфологические и микробиологические исследования предполагали, что аппендикс может обладать различными функциями. Эти роли включают в себя производство иммуноглобинов (например, IgA и IgG), различные В-клетки и Т-клетки, критически важные для адаптивных иммунных реакций в кишечнике связанных лимфоидных тканей (GALTs), и пополнение толстой кишки с commensal микробиоты 6 , 7 (г. , 8 , 9 До 9 , 10 Лет , 11 Год , 12.

Клинические эпидемиологические исследования пациентов с предварительной аппендэктомией или острым аппендицитом также выявили его потенциальную роль в патогенезе заболеваний человека, таких как воспалительные заболевания кишечника (IBD), колоректальный рак и нежелудочное тесте заболеваний (например, болезнь Паркинсона и сердечно-сосудистые заболевания)13,14,15,16,17,18. Например, большое исследование азиатской когорты населения с 75 979 пациентами аппендэктомии недавно показало значительную связь между аппендэктомией и последующим развитием колоректального рака, одного из наиболее распространенных злокачественных новообразований с высокой частотой и смертность14,19. Соответственно, создание подходящей модели аппендэктомии животных, напоминающей человека, будет полезно исследовать биологические функции и молекулярные механизмы аппендикса при патогенезе болезни.

Многие млекопитающие обладают аппендиксом или аппендикс-подобным органом, в ключая приматов, лагоморфы (например, кролики), некоторые грызуны и сумчатые20. Для малых и широко используемых лабораторных животных, кролик обладает vermiform приложение морфологически напоминающие человека21,22, но GALT в кролика является чрезвычайно большим по сравнению с тем, что в организме человека, так как большинство лимфоидных тканей также находятся в патчи Пейер, расположенных в тонком и толстом кишечнике21. Дополнительно, кролик показывает по-разному лимфоидную фолликулярную структуру, распределение T клеток, и плотность иммуноглобулина от человека, который делает изучение их придатков неуместным21.

Мыши являются наиболее часто используемых животных модели для изучения патофизиологии человека и проверить различные существующие и новые терапии23,24,25. Один белый большой лимфоидный кластер на вершине caecum у мышей, известный как caecal патч, как полагают, выполнять функции, аналогичные человеческого аппендикса26,27,28. Тем не менее, это практически трудно отделить caecal патч от caecum у мышей. До сих пор общие хирургические процедуры для индуцирования аппендицита в мышиной модели включают относительно большой разрез (например, 1-2 см) через брюшную стенку, чтобы получить доступ ко всему caecum (Дополнительная таблица 1)29, 30,31,32,33,34,35,36.

При этом, для создания модели аппендэктомии, связанной с желудочно-кишечного заболевания, этот доклад представляет собой легкий хирургический протокол для удаления кейковых патчов у мышей. За этим следует комбинированное введение генотоксического агента АОМ и провоспалительного агента DSS для индукции колит-ассоциированного колоректального рака, аналогичного тому, что наблюдается у людей. IBD было показано, что фактор риска развития рака кишечника37,38. Сочетание AOM / DSS-индуцированных хронический колит связанных колоректального рака была хорошо зарекомендовала себя, и читатели могут обратиться к Neufert и др., и Такер и др. для подробных процедур39,40. Эта воспроизводимая и быстрая модель аппендэктоктомии морин может быть использована для изучения аппендикса модулированного воспаления кишечника и микробиоты толстой кишки, особенно в развитии и прогрессировании IBD и колоректального рака.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Все процедуры для животных были одобрены Институциональным комитетом по уходу за животными и использованию Университета Сиань Цзяотун (Нет. XJTULAC2019-1023).

1. Мышей аппендэктомия

  1. Дом 8-10-недельный C57BL/6 мышей-мужчин в сертифицированной среде без патогенов (SPF) в течение 1 недели до операции.
  2. Подготовьте следующие стерильные хирургические инструменты: одна пара микро-ножниц, одна пара микро-щипцы, два размера (4-0 и 8-0) стерилизованных непоглощаемых швов, электрическая коагуляционная ручка с держателем иглы, 75% медицинский спирт, скруб на основе йода ( например, энтойодид) и пакет стерильных ватных тампонов.
  3. Заполните 10 мл шприц с предварительно подогретым 0,9% физиологический солен для брюшной флеш и гидратации во время операции.
  4. Анестезия небыстрой мыши интраперитонеалли (т.п.) с 1% пентобарбитала натрия в дозе 100 мг/кг. Проверьте глубину анестезии на отсутствие реакции на педали рефлексов.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Один обеззаражя вводят для обеспечения полного седативного эффекта в мыши. При коротких процедурах может быть достаточно 50 мг/кг пентобарбитала натрия.
  5. Аккуратно побрить брюшные волосы с электрической бритвой.
  6. Положите мышь на грелку, чтобы предотвратить переохлаждение.
  7. Безопасный мыши на платформе в положении на спине, поместив четыре полосы медицинской клейкой лентой через конечности, чтобы предотвратить постурльное движение во время операции.
  8. Аккуратно коснитесь всего живота, чтобы найти ощущение удара.
    ПРИМЕЧАНИЕ: В большинстве случаев, чувство удара всегда указывает точное положение caecum. Чтобы избежать возможного повреждения остальной части кишечника, это предварительное размещение caecum до разреза брюшной полости имеет важное значение.
  9. Накройте стерильной драпировкой и дезинфицируя бритую область живота, применив чередующиеся хирургические скрабы раствора на основе йода и 75% алкоголя. Повторите процесс 2x.
  10. Сделайте продольной разрез в диапазоне от 0,5-1,0 см в средней линии живота.
  11. В соответствии с заранее определенным расположением caecum, достичь caecum и осторожно экстерьера (1 см), чтобы определить caecal патч. Используйте стерильный, предварительно сольный раствор физиологического рН для увлажнения кишечника.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Кейкальный участок мыши является частью caecum и характеризуется наличием белых фолликулов яйцеклетки на поверхности.
  12. Для предотвращения потенциальных осложнений послеоперационного кровотечения и инфекции, ligate мезентерических кровеносных сосудов caecum с помощью 8-0 Шов. Гидрат caecum с стерильным сольником.
  13. Отметьте область резекции, используя 4-0 шов с открытой петлей возле вершины caecum на проксимальной толстой кишки.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Маркировка caecum с открытой петлей также предотвращает утечку caecal содержания от разреза.
  14. Отрежьте caecal заплата под маркированным резекцией используя микро-ножницы и уничтожите вне остаточное caecal содержание с медицинскими тампонами ваты. Затем дезинфицировать пень caecum с йодной основе скраб.
  15. Закройте пень бегущим швом с помощью 8-0 Шов.
  16. Тщательно удалите петлю нити 4-0, ранее использовававшую для маркировки резекции на пеньке caecum.
  17. Стерилизовать залитое положение с йод-основанным скрабом. Снова увлажнить хирургическое место сольным раствором.
  18. Закройте слой мускулатуры бегущим швом с помощью 8-0 шовной нитью.
  19. Закройте слои кожи с помощью прерванных швов с 4-0 шовной нитью.
  20. Дезинфицировать хирургическое вырезать 2x с йод на основе скраб, а затем удалить йод с помощью 75% медицинского алкоголя.
  21. Аккуратно переверните мышь обратно, подкожно (s.c.) вводят 0,1 мг/кг массы тела бупренорфин и 0,4 мл физиологического солика и дайте мыши отдохнуть на тепловой площадке до возвращения в сознание.
  22. Положите мышь обратно в стерильную клетку и внимательно следить за признаками боли в течение 3 дней после операции, чтобы обеспечить восстановление.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Послеоперационное применение 0,05 мг/кг бупренорфин может быть необходимо для облегчения боли отдельных мышей. Разрешить мышам восстановиться в течение 7 дней после операции для дальнейшей индукции колит-связанных колоректального рака.

2. Индукция хронического колит-связанного колоректального рака с АОМ и DSS

ПРИМЕЧАНИЕ: Выполните эту процедуру 7 дней после аппендэктомии.

  1. Приготовьте стоек АОМ, растворив 25 мг АОМ в 2,5 мл стерильного солей в концентрации 10 мг/мл.
    ПРИМЕЧАНИЕ: АОМ светочувствительна.
    1. Aliquot 2.5 мл подготовленного раствора запаса AOM в стеклянные трубки 5 мл, завернутые в алюминиевую фольгу и храните при -20 градусов каждый раз при использовании.
    2. Оттепель один aliquot АОМ один раз и разбавить его до концентрации 1 мг/мл с 0,9% стерильного солева (коэффициент 1:10).
      ВНИМАНИЕ: АОМ является чрезвычайно канцерогенным; следовательно, выполнить всю процедуру подготовки в дым капюшон.
  2. Растворите 4 г порошка DSS в 200 мл автоматической воды, чтобы подготовить 2% (w/v) DSS раствор.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Концентрация DSS может варьироваться в зависимости от штамма мыши, пола и цикла индукции; 3% DSS может быть использован для других штаммов мышей.
  3. Одновременно вводить свежеприготовленный AOM/DSS на мышей. Для этого выполните приведенные ниже шаги.
    1. Интраперитонеально вводят 0,01 мл/г свежеподготовленного рабочего раствора AOM для каждой мыши и заменяют автокловную воду 2% раствором DSS в течение 5 дней ad libitum.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Каждая клетка содержит пять мышей; регулярно проверяйте бутылку для питья DSS, чтобы убедиться, что в период лечения не происходит осадка.
    2. Вес и внимательно следить за каждой мыши каждый день.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Во время введения, эвтаназии мышей с до 20% потеря веса по сравнению с его первоначальный вес или признаки ютиться, косоглазие, переохлаждение, и плохой активности.
  4. Предоставьте свежую бутылку автоклавированной воды в день 6 после АОМ / DSS администрации до 21 дня(Рисунок 1B).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Это один полный цикл, состоящий из 21 дней.
  5. Повторите шаги 2.3-2.4 для дополнительных двух циклов и пожертвуйте мышами на 70-й день.

3. Оценка воспаления толстой кишки и опухоли (70 дней после введения АОМ)

  1. Пожертвуйте мышами вдыханием CO2 при скорости заполнения 10% в камере эвтаназии с последующим вывихом шейки матки.
  2. Урожай всей толстой кишки сверху илео-колики соединения с анусом.
  3. Разоблачить сторону просвет, открыв толстой кишки продольно. Разрежьте всю толстую кишку на кусочки длиной 10 см и зафиксировать ткань толстой кишки в 10% формалина на 72 ч для окрашивания гематоксилина и эозина (Н и Е).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Создание модели аппендэктомии морин

Эта модель мурин аппендэктомии хронического колита, связанного с колоректальным раком, может быть получена путем последующих последовательных хирургических и индукционных шагов, как показано на рисунке 1. Наиболее частые позиции caecum находятся в левой и правой подвздошной ямке следуют средняя линия живота(рисунок 2). Успешная скорость предварительной локализации caecum до разреза живота с помощью метода пальпации составляет почти 70%(Дополнительная информация, таблица S2). Процедуры аппендэктомии в основном состоят из шести важных шагов(рисунок 3). Во время операции по аппендициту, разрез средней линии, как малые, как 0,5-1,0 см в длину имеет решающее значение для сведения к минимуму хирургические травмы(рисунок 3A). В случае внутрипереработной утечки необходимо лигазовать мезангиальные сосуды и закрыть пень кекума, используя бегущие швы вместо простой перевязки(рисунок 3B,C,D,E).

Оценка IgA как биомаркера у мышей аппендицита

Для подтверждения аппендэктомии, толстой кишки мышей и фекального содержания были собраны после операции, чтобы определить уровни IgA конкретных плазматических клеток и секреторных Концентраций IgA (sIgA). Аппендэктомия мышей продемонстрировали значительное снижение в процентном соотношении B220-IgA' конкретных плазменных клеток по сравнению с фиктивной группы (Рисунок 4A,B). Кроме того, по сравнению с их собственным первоначальным состоянием до операции, фиктивные мыши поддерживали фекальные концентрации сиГА в течение 14 дней после операции, в то время как группа аппендэктомии показала значительное снижение slgA на 14-й день(рисунок 4C).

Проверка колит-ассоциированного колоректального рака у мышей аппендицита

По сравнению с 3% DSS, при котором большинство мышей в группе аппендэктомии показали серьезные осложнения и значительную потерю веса тела(Рисунок 5A), 2% DSS в сочетании с АОМ при условии, 80% выживаемости в как фиктивных, так и аппендэктомии групп, с разумные изменения массы тела(рисунок 5E). В конце трех циклов лечения для патологической оценки была собрана полноразмерная большая киша кишечника. Визуальный осмотр и Н И E окрашивания показали, опухоли толстой кишки с воспалением толстой кишки и различных степеней аденокарциномы (хорошо, умеренно-, и плохо дифференцированных аденокарциномы) у мышей, обработанных с 2% AOM / DSS (Рисунок 6).

Figure 1
Рисунок 1: Схематическая иллюстрация создания модели аппендэктомии морин ы хронического колоректального рака, связанного с колитом.
(A) Диаграмма потока основных хирургических шагов (первые три имеют решающее значение) процедуры аппендицита. (B) Индукция колоректального рака. Через семь дней после аппендэктомии, АОМ и DSS вводили одновременно. Вес мышей записывался в разное время (красный треугольник). На 70 послеоперационных днях мышей приносили в жертву, а кишечные ткани собирали для дальнейшей оценки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 2
Рисунок 2: Предварительное определение расположения цекального патча у мышей до разреза брюшной полости.
(A) Резюме вероятности нахождения позиции caecum. Анатомические изображения трех наиболее распространенных позиций caecum на (B) низкий справа, (C) средний, и (D) низкий левый живот мыши. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 3
Рисунок 3: Критические шаги муринапэктомии.
(A) Небольшой разрез расположен 0,5-1,0 см; (B) Вытягивая точную часть caecal заплаты после pre-position caecum. (C) Лигация мезентерических сосудов, сопровождающих caecum. (D) Маркировка области резки caecum с 4-0 шов. (E) Закрытие пень с бегущими швами с помощью 8-0 Шов. (F) Закрытие мышечного слоя с прерванными швами с помощью 8-0 Шов. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 4
Рисунок 4: Количественная оценка клеток igA специфических плазменных клеток и фекальной концентрации сиГА после аппендэктомии.
(A) Представитель точка участков для клеток, окрашенных анти-IgA и B220 во всем толстой кишке обмана и аппендэктомии мышей 1 день и 14 дней после операции. Лимфоциты в ламинальной проприи и были свежеподготовлены и окрашены fitC анти-мышонком IgA, PE anti-mouse CD45R/B220 для цитометрии потока. Цифры в участках указывают на процент клеток в соответствующих областях; (B) Количественное определение IgA конкретных плазматических клеток в фиктивных и аппендицитных групп. Данные представляют собой среднее и sD; n - 5-8 мышей; Злт; 0,05, Эт-эт-л; 0,01, и Кп злт; 0,001. (C) Фекальные концентрации сиГА до и после операции. Фекальный контент был собран в назначенные временные точки, а уровни сИГА были протестированы ELISA. Каждая цветовая точка представляет одну и ту же мышь в течение 14 дней. Статистический анализ был выполнен с использованием непарного t-теста, с р-ю л. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 5
Рисунок 5: Статус выживания животных хронического колита связанных колоректального рака морин модели индуцированных AOM / DSS комбинации после аппендэктомии.
(A) Кривая выживания, полученная с использованием 3% DSS для индукции колита в фиктивных и аппендэктомии групп. Тяжелые осложнения анального пролапса (B) и абсцесса фрески указали конечную точку животного (C). (D) Кривая выживания, полученная с использованием 2% DSS для индукции колита в фиктивных и аппендэктомии групп; (E) Средняя смена массы тела мышей в течение 70 дней. Данные представляют собой среднее sD, n и 6 мышей. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 6
Рисунок 6: Изображения хронических колит-связанных колоректальных опухолей, вызванных комбинированным лечением 2% DSS и 10 мг/кг АОМ.
Фотографии расчлененных толстой кишки с опухолями под (A) визуальный осмотр и (B) животных операции микроскопа. H и E окрашивание изображения тканей толстой кишки, показывающие (C) воспаление толстой кишки, (D) хорошо дифференцированной аденокарциномы, (E) умеренно дифференцированной аденокарциномы, и (F) высоко дифференцированной аденокарциномы. Черная стрелка указывает на язву слизистой оболочки, черная наконечник стрелы указывает на аденокарциному, белая стрелка указывает на проникновение нейтрофилов между железами. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Дополнительная таблица 1: Литература резюме хирургических методов, используемых для индукции аппендицита в широко используемых штаммов мышей. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.

Дополнительная таблица 2: Расположение caecum у мышей после лапаротомии. Обнажено орган после разреза указывает на орган, найденный непосредственно в предварительно расположенном положении после лапаротомии. Положение caecum показывает положение caecum относительно брюшной области/положения caecum по отношению к intestine. Разоблаченные указывает на то, что caecum был ниже мышечного слоя живота и выше других частей кишечника. Встроенный указывает на то, что caecum был покрыт кишечником. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Модель аппендэктомии, связанная с колитным колоректальным раком, была получена с помощью хирургических шагов с высокой выживаемостью у мышей. В большинстве случаев, так как caecum был расположен под брюшной стенкой (Дополнительная таблица1, Дополнительнаятаблица 2 , и рисунок 2), было трудно предрешить его местоположение без лапаротомии. В этом хирургическом протоколе был введен легкий шаг касания удара, и количественная оценка расположения cecum также была предоставлена в качестве руководства для повышения точности предварительной локализации cecum (Рисунок 2). Использование анатомических особенностей для удаления цекального пласта свело к минимуму нарушение непреднамеренных частей кишечника, тем самым уменьшая скорость потенциальных осложнений аппендэктомии и инфекции брюшной полости.

В этой модели задействованы три критических шага. Во-первых, визуальное обследование и пальпация до лапаротомии может быть полезно определить общее местоположение caecum. Несмотря на то, что caecum, скорее всего, присутствует в левой подвздошной области живота, caecal патч, выступающий от вершины caecum часто диссоциативной (т.е., передвигаться или встроенных) и, скорее всего, будет найден под средней брюшной полости ( Рисунок 2). Во-вторых, предпочтительнее небольшой разрез на средней линии живота и точное воздействие кейкального пятна. Это связано с тем, что на средней линии живота есть тонкое пятно, при котором резки в этом положении может уменьшить потенциальную травму слоя мускулатуры брюшной полости. Кроме того, чтобы избежать volvulus при аппендэктомии, которая наносит ущерб мышам, точное воздействие цекального патча сводит к минимуму непреднамеренное нарушение кишечника, снижая риск возникновения вольвульуса. Кроме того, минимальное воздействие брюшной полости может гарантировать, что кишечник остается незагрязненным, теплым и влажным; в противном случае, чрезмерное воздействие может привести к значительной потере тепла и высыханию тканей41.

В-третьих, дезинфекция и закрытие цекального пня с бегущими швами вместо простой перевязки необходимы для предотвращения потенциального кровотечения и дезинфекции кейкального содержимого пенька. Уровень IgA-специфических плазменных клеток и фекальных sIgA в толстой кишечнике мышей значительно уменьшены аппендэктомией, предполагая, что caecal патч является основным местом для производства IgA по крайней мере в начальный период33. В толстой кишке, sIgA функции в качестве слизистой здоровья защитника путем стабилизации нормальной колонизации комменсальной флоры и противодействия патогенных микробов42. Удаление аппендикса уменьшает производство IgA и может нарушить слизистую оболочку гомеостаза.

Высокий уровень смертности и клинические признаки чрезмерного колитинда (т.е. тяжелый кровавый стул, анальный пролапс, и абсцесс живота43,44) наблюдались у мышей, обработанных 3% DSS (Рисунок 5). Тем не менее, 2% DSS индукции после трех циклов вызвало ни одно из этих осложнений, и выживаемость была сохранена выше 80%. Это свидетельствует о том, что комбинированное использование ДСС и АОМ должно быть подтверждено, поскольку отсутствие целостности ГАЛТ может в некоторой степени снизить переносимость мышей к комбинации АОМ и ДСС. Наблюдательные исследования на основе клинических данных показывают, что приложение тесно связано с развитием IBD и колоректального рака14,45,46. Однако биологические функции и основные механизмы аппендикса в патогенезах хронических заболеваний кишечника до сих пор не ясны. Похоже, что приложение действует как важная часть GALTs и как резервуар для кишечника commensal флоры для регулирования здоровья или больных государств17,18,31. Создание этой повторяемой и экономически эффективной модели аппендэктомии мурина может быть использовандля для изучения роли приложения в IBD и колоректального рака в контексте микробиоты гомеостаза, профилактики рака и иммунотерапии.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgments

Эта работа частично поддерживается фондами фундаментальных исследований для Центрального университета (G2018KY0302), Фонда фундаментальных исследований университета (KT00062), Национального фонда естественных наук Китая (81870380) и премии клинических исследований Первая аффилированная больница Университета Сиань Цзяотун в Китае (NO. XJTU1AF-CRF-2015-029). Авторы благодарят д-ра Chengxin Ши за его технические предложения на ранней стадии исследования модели аппаратной аппендэктомии, а также патологоанатом д-р Си Лю для оценки Н И Е окрашивания результатов колита и колоректального опухолей. Y.L. провела демонстрацию операции, провела анализ данных и написала черновик рукописи; J.L., G.L., З.П. и Y.M. приняли участие в хирургической подготовке, сборе тканей и видеопроизводстве; М.З. выполнял цитометрию потока и ELISA; З.В. и H.X. оказали техническую поддержку созданию клинически релевантной модели мурина; Р.Х.З. разработал исследование, руководил исследованием, писал и документировал рукопись; И.С. ознакомился с рукописью.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Leung, T. T., et al. Bowel obstruction following appendectomy: what is the true incidence. of Surgery. 250, (1), 51-53 (2009).
  2. Salminen, P., et al. Antibiotic Therapy vs. Appendectomy for Treatment of Uncomplicated Acute Appendicitis: The APPAC Randomized Clinical Trial. The Journal of the American Medical Association. 313, (23), 2340-2348 (2015).
  3. Mayo Clinic. Appendicitis. at https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/appendicitis/diagnosis-treatment/drc-20369549 (2019).
  4. On the Appendix Vermiformis and the Evolution Hypothesis. Nature. 8, 509 (1873).
  5. Zahid, A. The vermiform appendix: not a useless organ. Journal of College of Physicians and Surgeons Pakistan. 14, (4), 256-258 (2004).
  6. Kooij, I. A., Sahami, S., Meijer, S. L., Buskens, C. J., Te Velde,, A, A. The immunology of the vermiform appendix: a review of the literature. Clinical and Experimental Immunology. 186, (1), 1-9 (2016).
  7. Sarkar, A., Saha, A., Roy, S., Pathak, S., Mandal, S. A glimpse towards the vestigiality and fate of human vermiform appendix-a histomorphometric study. Journal of Clinical and Diagnostic Research. 9, (2), 11 (2015).
  8. Fujihashi, K., et al. Human Appendix B-Cells Naturally Express Receptors for and Respond to. Interleukin-6 with Selective Iga1 and Iga2 Synthesis. Journal of Clinical Investigations. 88, (1), 248-252 (1991).
  9. Im, G. Y., et al. The appendix may protect against Clostridium difficile recurrence. Clinical Gastroenterology and Hepatology. 9, (12), 1072-1077 (2011).
  10. Gebbers, J. O., Laissue, J. A. Bacterial translocation in the normal human appendix parallels the development of the local immune system. Annal of the New York Academy of Sciences. 337-343 (2004).
  11. Randal Bollinger,, Barbas, R., S, A., Bush, E. L., Lin, S. S., Parker, W. Biofilms in the large bowel suggest an apparent function of the human vermiform appendix. Journal of Theoretical Biology. 249, (4), 826-831 (2007).
  12. Smith, H., Parker, W., Kotzé, H., Laurin, S., M, Morphological evolution of the mammalian cecum and cecal appendix: Évolution morphologique de l'appendice du caecum des mammifères. Comptes Rendus Palevol. 16, (2017).
  13. Girard-Madoux, M. J. H., et al. The immunological functions of the Appendix: An example of redundancy. in Immunology. 36, 31-44 (2018).
  14. Wu, S. C., et al. Association between appendectomy and subsequent colorectal cancer development: an Asian population study. PLoS ONE. 10, (2), e0118411 (2015).
  15. Florin, T. H., Pandeya, N., Radford-Smith, G. L. Epidemiology of appendicectomy in primary sclerosing cholangitis and ulcerative colitis: its influence on the clinical behaviour of these diseases. Gut. 53, (7), 973-979 (2004).
  16. Arnbjornsson, E. Acute appendicitis as a sign of a colorectal carcinoma. Journal of Surgical Oncology. 20, (1), 17-20 (1982).
  17. Killinger, B. A., et al. The vermiform appendix impacts the risk of developing Parkinson's disease. Science Translatioanl Medicine. 10, (465), (2018).
  18. Chen, C. H., et al. Appendectomy increased the risk of ischemic heart disease. Journal of Surgical Research. 199, (2), 435-440 (2015).
  19. Bray, F., et al. Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA: A Cancer Journal for Clinicians. 68, (6), 394-424 (2018).
  20. Smith, H. F., Parker, W., Kotze, S. H., Laurin, M. Multiple independent appearances of the cecal appendix in mammalian evolution and an investigation of related ecological and anatomical factors. Comptes Rendus Palevol. 12, (6), 339-354 (2013).
  21. Dasso, J. F., Obiakor, H., Bach, H., Anderson, A. O., Mage, R. G. A morphological and immunohistological study of the human and rabbit appendix for comparison with the avian bursa. Developmental and Comparative Immunology. 24, (8), 797-814 (2000).
  22. Smith, H. F., et al. Comparative anatomy and phylogenetic distribution of the mammalian cecal appendix. Journal of Evolutionary Biology. 22, (10), 1984-1999 (2009).
  23. Vandamme, T. F. Rodent models for human diseases. European Journal of Pharmacology. 759, 84-89 (2015).
  24. Prabhakar, S. Translational research challenges: finding the right animal models. Journal of Investigative Medicine. 60, (8), 1141-1146 (2012).
  25. Hosur, V., Low, B. E., Avery, C., Shultz, L. D., Wiles, M. V. Development of Humanized Mice in the Age of Genome Editing. Journal of Cellular Biochemistry. 118, (10), 3043-3048 (2017).
  26. Mizoguchi, A., Mizoguchi, E., Chiba, C., Bhan, A. K. Role of appendix in the development of inflammatory bowel disease in TCR-alpha mutant mice. Journal of Experimental Medicine. 184, (2), 707-715 (1996).
  27. Farkas, S. A., et al. Preferential migration of CD62L cells into the appendix in mice with experimental chronic colitis. European Surgical Research. 37, (2), 115-122 (2005).
  28. Morrison, P. J., et al. Differential Requirements for IL-17A and IL-22 in Cecal versus Colonic Inflammation Induced by Helicobacter hepaticus. American Journal of Pathology. 185, (12), 3290-3303 (2015).
  29. Tomiyasu, N., et al. Appendectomy suppresses intestinal inflammation in a murine model of DSS-induced colitis through modulation of mucosal immune systems. Gastroenterology. 118, (4), A863-A863 (2000).
  30. Krieglstein, C. F., et al. Role of appendix and spleen in experimental colitis. Journal of Surgical Research. 101, (2), 166-175 (2001).
  31. Cheluvappa, R., Luo, A. S., Palmer, C., Grimm, M. C. Protective pathways against colitis mediated by appendicitis and appendectomy. Clinical and Experimental Immunology. 165, (3), 393-400 (2011).
  32. Cheluvappa, R., Luo, A. S., Grimm, M. C. T helper type 17 pathway suppression by appendicitis and appendectomy protects against colitis. Clinical and Experimental Immunology. 175, (2), 316-322 (2014).
  33. Masahata, K., et al. Generation of colonic IgA-secreting cells in the caecal patch. Nature Communications. 5, (2014).
  34. Cheluvappa, R. A novel model of appendicitis and appendectomy to investigate inflammatory bowel disease pathogenesis and remediation. Biological Procedures Online. 16, (2014).
  35. Cheluvappa, R., Eri, R., Luo, A. S., Grimm, M. C. Modulation of interferon activity-associated soluble molecules by appendicitis and appendectomy limits colitis-identification of novel anti-colitic targets. Journal of Interferon and Cytokine Research. 35, (2), 108-115 (2015).
  36. Harnoy, Y., et al. Effect of appendicectomy on colonic inflammation and neoplasia in experimental ulcerative colitis. British Journal of Surgery. 103, (11), 1530-1538 (2016).
  37. Aaron, E., Walfish, R. A. C. C. Ulcerative Colitis. at https://www.merckmanuals.com/professional/gastrointestinal-disorders/inflammatory-bowel-disease-ibd/ulcerative-colitis (2017).
  38. Laukoetter, M. G., et al. Intestinal cancer risk in Crohn's disease: a meta-analysis. Journal of Gastrointestestinal Surgery. 15, (4), 576-583 (2011).
  39. Neufert, C., Becker, C., Neurath, M. F. An inducible mouse model of colon carcinogenesis for the analysis of sporadic and inflammation-driven tumor progression. Nature Protocols. 2, (8), 1998-2004 (2007).
  40. Thaker, A. I., Shaker, A., Rao, M. S., Ciorba, M. A. Modeling colitis-associated cancer with azoxymethane (AOM) and dextran sulfate sodium (DSS). Journal of Visualized Experiments. 10, (67), (2012).
  41. Perides, G., van Acker, G. J. D., Laukkarinen, J. M., Steer, M. L. Experimental acute biliary pancreatitis induced by retrograde infusion of bile acids into the mouse pancreatic duct. Nature Protocols. 5, (2), 335-341 (2010).
  42. Schofield, W. B., Palm, N. W. Gut Microbiota: IgA Protects the Pioneers. Current Biology. 28, (18), R1117-R1119 (2018).
  43. Karthikeyan, V. S., et al. Carcinoma Cecum Presenting as Right Gluteal Abscess Through Inferior Lumbar Triangle Pathway-Report of a Rare Case. International Surgery. 99, (4), 371-373 (2014).
  44. Ruscelli, P., et al. Clinical signs of retroperitoneal abscess from colonic perforation Two case reports and literature review. Medicine (Baltimore). 97, (45), (2018).
  45. Friedman, G. D., Fireman, B. H. Appendectomy, appendicitis, and large bowel cancer). Cancer Research. 50, (23), 7549-7551 (1990).
  46. Stellingwerf, M. E., et al. The risk of colectomy and colorectal cancer after appendectomy in patients with ulcerative colitis: a systematic review and meta-analysis. Journal of Crohn's and Colitis. 13, (3), 309-318 (2018).
Murine Appendectomy Модель хронический колит связанный колоректальный рак по точной локализации Caecal патч
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Li, Y., Liu, J., Liu, G., Pan, Z., Zhang, M., Ma, Y., Wei, Q., Xia, H., Zhang, R. X., She, J. Murine Appendectomy Model of Chronic Colitis Associated Colorectal Cancer by Precise Localization of Caecal Patch. J. Vis. Exp. (150), e59921, doi:10.3791/59921 (2019).More

Li, Y., Liu, J., Liu, G., Pan, Z., Zhang, M., Ma, Y., Wei, Q., Xia, H., Zhang, R. X., She, J. Murine Appendectomy Model of Chronic Colitis Associated Colorectal Cancer by Precise Localization of Caecal Patch. J. Vis. Exp. (150), e59921, doi:10.3791/59921 (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