Den præsenterede protokol beskriver en facile kirurgisk fjernelse af tillægget (caecal patch) i en mus efterfulgt af induktion af inflammatorisk tarmsygdom-associeret kolorektal cancer. Denne murine appendectomy model muliggør undersøgelse af den biologiske rolle af tillægget i patogenesen af menneskelig gastrointestinal sygdom.
Den menneskelige tillægget er for nylig blevet impliceret til at spille vigtige biologiske roller i patogenesen af forskellige komplekse sygdomme, såsom kolorektal cancer, inflammatorisk tarmsygdom, og Parkinsons sygdom. For at studere funktionen af tillægget, en Gut sygdom-associeret murine appendectomy model er blevet etableret og dens trin-for-trin protokol er beskrevet her. Denne rapport introducerer en facile protokol for caecalis relativt patch fjernelse i mus efterfulgt af den kemiske induktion af kronisk colitis-associeret kolorektal cancer ved hjælp af en kombination af dextran sulfat natrium (DSS) og azoxymethane (AOM). IgA-specifikke celler og IgA-koncentration blev signifikant reduceret ved fjernelse af caecalis relativt-plasteret i mandlige C57BL/6-mus sammenlignet med dem i Sham-gruppen. Samtidig administration af 2% DSS og AOM resulterede i næsten 80% mus overlevelse i både Sham og appendectomy grupper uden signifikant legemsvægt tab. Histologiske resultater bekræftet Colon inflammation og forskellige grader af adenocarcinoma. Denne model kan anvendes til undersøgelse af den funktionelle rolle af tillægget i opretholdelsen af Gut mikrobiota homøostase og patogenese af tarm colitis og maligniteter, samt for den potentielle udvikling af Drug målretning behandlingsformer.
Den kliniske appendectomy er en standard kirurgisk procedure, der involverer fjernelse af tillægget hovedsagelig på grund af betændelse (f. eks, blindtarmsbetændelse)1,2,3. Men den biologiske funktion af vermiform menneskelige appendiks forbliver kontroversiel4,5,6. Tillægget er blevet betragtet som en vestigial rest projicering fra cecum i tyktarmen. Indtil for nylig har evolutionære, immunologiske, morfologiske og mikrobiologiske undersøgelser antydet, at tillægget kan have særskilte funktioner. Disse roller omfatter produktion af immunoglobiner (f. eks. IgA og IgG), en række B-celler og T-celler, der er kritiske for adaptive immunresponser inden for tarm-associerede lymfoide væv (Galts), og genopfyldning af tyktarmen med kommensal mikrobiotas 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12.
Kliniske epidemiologiske undersøgelser af patienter med tidligere appendectomy eller akut blindtarmsbetændelse har også afsløret dets potentielle roller i patogenesen af sygdomme hos mennesker, såsom inflammatorisk tarmsygdom (IBD), kolorektal cancer og ikke-gastrointestinale sygdomme (f. eks. Parkinsons sygdom og Kardiovaskulær sygdom)13,14,15,16,17,18. For eksempel, en stor asiatisk population kohorteundersøgelse med 75.979 appendectomy patienter for nylig viste en signifikant sammenslutning mellem appendectomy og efterfølgende udvikling af kolorektal cancer, en af de mest almindelige maligniteter med en høj incidens og dødelighed14,19. Derfor, etablering af et egnet dyr appendectomy model, der ligner et menneske vil være nyttigt at undersøge de biologiske funktioner og molekylære mekanismer i tillægget i sygdoms patogenesen.
Mange pattedyr besidder et appendiks eller et appendiks lignende organ, herunder primater, lagomorfer (f. eks. kaniner), nogle gnavere og pungdyr20. For små og almindeligt anvendte forsøgsdyr, kaninen besidder vermiform appendiks morfologisk ligner den menneskelige21,22, men galt i kanin er ekstremt stor i forhold til, at i mennesker, da de fleste af lymfoide væv findes også i Peyers patches placeret i både små og store tarme21. Desuden kanin viser en anden lymfoide follikulært struktur, T celle fordeling, og immunglobulin tæthed fra det menneskelige, hvilket gør studiet af deres tillæg upassende21.
Mus er den mest almindeligt anvendte dyremodel til at studere menneskelig Patofysiologi og teste de forskellige eksisterende og nye terapeuuetics23,24,25. Den enkelt hvide store lymfoide klynge i spidsen af coecum i mus, kendt som caecalis relativt patch, menes at udføre funktioner svarende til den menneskelige tillæg26,27,28. Alligevel er det praktisk talt vanskeligt at adskille caecalis relativt patch fra coecum i mus. Hidtil, de fælles kirurgiske procedurer for inducerende blindtarmsbetændelse i en musemodel indebærer et relativt stort snit (f. eks, 1 – 2 cm) gennem bugvæggen for at få adgang til hele coecum (supplerende tabel 1)29, 30,31,32,33,34,35,36.
Heri, at generere en appendectomy model forbundet med gastrointestinal sygdom, denne rapport præsenterer en facile kirurgisk protokol til caecalis relativt patch fjernelse i mus. Dette efterfølges af den kombinerede administration af det genotoksiske middel AOM og pro-inflammatoriske agent DSS for induktion af colitis-associeret kolorektal cancer svarende til den, der ses hos mennesker. IBD har vist sig at være en risikofaktor for tarmkræft37,38. Kombinationen af AOM/DSS-induceret kronisk colitis associeret kolorektal cancer har været veletableret, og læsere kan henvise til neufert et al., og Thaker et al. for detaljerede procedurer39,40. Denne reproducerbare og hurtig murine appendectomy model kan bruges til at studere appendiks-moduleret tarmbetændelse og tyktarms mikrobiota, især i udviklingen og progression af IBD og kolorektal cancer.
En murine appendectomy model af colitis-associeret kolorektal cancer blev opnået ved hjælp af kirurgiske trin med en høj overlevelsesrate i mus. I de fleste tilfælde, da coecum var placeret under bugvæggen (supplerende tabel 1, supplerende tabel 2, og figur 2), var det vanskeligt at foregribe dets placering uden laparotomi. I denne kirurgiske protokol blev der indført et let trin med berøring af bump, og den kvantitative evaluering af cecum-placeringen blev også give…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbejde er delvist understøttet af grundlæggende forskningsmidler til central University (G2018KY0302), University grundlæggende forskning Udviklingsfond (KT00062), National Natural Science Foundation i Kina (81870380), og klinisk forskning tildeling af Første tilknyttet Hospital i Xi’an Jiaotong University i Kina (nr. XJTU1AF-CRF-2015-029). Forfatterne takke Dr. Chengxin Shi for hans tekniske forslag i den tidlige udforskning fase af murine appendectomy model, samt patolog Dr. XI Liu for evaluering af H & E farvning resultater af colitis og kolorektal tumorer. Y.L. udførte kirurgi demonstration, gjorde dataanalyse, og skrev udkastet til manuskriptet; J.L., G.L., Z.P. og Y.M. deltog i den kirurgiske forberedelse, vævs samlinger og video produktion; M.Z. udførte flowcytometri og ELISA; Q.W. og H.X. leverede teknisk støtte til at generere en klinisk relevant murine model; R.X.Z. designede studiet, overvågede forskningen og skrev og sikrede manuskriptet; J.S. gennemgik manuskriptet.
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 |