Protokol, bağırsak mikrobiyal metabolitlerinin üretimini ve emilimini değerlendirmek için portal venlerden ve farelerden inferior vena kava'dan sırayla kan toplamak için bir yöntem göstermektedir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Protokol, bağırsak mikrobiyal metabolitlerinin üretimini ve emilimini değerlendirmek için portal venlerden ve farelerden inferior vena kava'dan sırayla kan toplamak için bir yöntem göstermektedir.
Bağırsak mikrobiyal ürünlerinin hem bağırsakta lokal olarak hareket ettiği hem de etkilerinin çok sayıda uzak organ sistemine yayılabileceği dolaşıma emildiği bilinmektedir. Kısa zincirli yağ asitleri (SCFA), sindirilemeyen diyet lifinin fermantasyonu sırasında bağırsak mikropları tarafından üretilen bir metabolit sınıfıdır. Artık bağırsak mikrobiyomunun, konakçı boyunca bağırsak-akciğer, bağırsak-beyin ve diğer bağırsak-organ eksenleri yoluyla bağırsak dışı organ sistemlerini nasıl etkilediğine önemli katkıda bulunanlar olarak kabul edilmektedirler. SCFA'lar kolondan bağırsak dokusu yoluyla portal ven (PV) içine emilir. Daha sonra karaciğerden geçerler ve beyin, kas, yağ dokusu ve akciğerler gibi çeşitli organlarda tüketilirler. SCFA'lar en kolay şekilde dışarı atılan dışkı materyalinde ölçülür, ancak koloni içi dışkı içeriğinden daha doğru ölçümler elde edilmiştir. Burada, farelerde SCFA'ların emilimini, taşınmasını ve sistemik seviyelerini incelemek için tek bir deneğin PV ve sistemik dolaşımdaki plazmasından numune alınmasının tercih edilebileceğini öneriyoruz. PV ve inferior vena kava'dan (IVC) etkili kan örneklemesi için portal ve sistemik dolaşımlardan nispeten büyük hacimlerde kan toplanmasına izin veren yeni bir teknik sunuyoruz. Bu, PV'nin bağlanmasıyla gerçekleştirilir, böylece PV'nin içine akan mezenterik damarlardan geri doldururken genişlemesine veya genişlemesine izin verilir. Bu yöntemi kullanarak, başarılı toplama oranının yanı sıra toplanan toplam kan miktarını da iyileştirebildik (IVC'den 0,3 mL'ye ve PV'den 0,5 mL'ye kadar).
Kısa zincirli yağ asitleri (SCFA), bağırsak mikrobiyotası tarafından üretilen önemli bir metabolit sınıfıdır. Bağırsak mikrobiyomu ve diğer uzak organlar1 arasındaki etkileşimdeki kritik rolleri, iltihabı nasıl modüle ettiklerini, özel reseptörler aracılığıyla nasıl sinyal verdiklerini ve hücresel metabolizmadasubstratlar olarak nasıl hizmet ettiklerini açıklayan araştırmalarla desteklenmiştir 2,3,4,5. Grubumuzdan yapılan son çalışmalar, SCFA'ların in vivo olarak bağırsak-akciğer ekseni 6,7 yoluyla akciğer bağışıklık tonusunun in vivo inflamatuar düzenleyicileri olduğunu göstermiştir. Ek raporlar, bağırsak-beyin ekseni 8,9 yoluyla metabolizma üzerindeki fonksiyonel etkilerini açıklamıştır. Genel olarak, SCFA'ların konak fizyolojisi ve patolojisi üzerindeki etkisi, çok çeşitli hastalık süreçlerini kapsayan çok sayıda araştırma grubu tarafından aktif ve yoğun bir şekilde araştırılmaktadır.
Asetat (C2), propiyonat (C3) ve bütirat (C4) birincil SCFA'lardır ve çekum ve kalın bağırsakta sindirilebilir diyet lifinin fermantasyonu yoluyla bağırsak mikrobiyotası tarafından üretilir. Her üç SCFA da doğrudan diyetten elde edilebilir ve memeli hücreleri tarafından sadece asetat da üretilebilir. SCFA'lar kolonda emilir ve kısmen bağırsak epitel hücreleri tarafından kullanılır (bir enerji kaynağı olarak, lokal doku bağışıklık modülasyonu için ve bağırsak bariyeri bakımını desteklemek için). Ayrıca mezenterik venöz sistem10 yoluyla portal ven içine taşınırlar. Bütirat esas olarak bağırsak epiteli tarafından tüketilir, karaciğer tarafından propiyonat11,12 ve asetatın periferik dolaşıma girdikten sonra kas ve yağ dokuları üzerinde etkili olduğu bildirilmiştir13,14.
SCFA üretimi, emilimi ve fonksiyonel aktivitesinin kapsamlı bir değerlendirmesi, kolon lümeni, portal dolaşımı ve periferik kandaki SCFA seviyeleri hakkında bilgi gerektirir. Bu, portal venden (PV) kan alınması ve aynı hayvanda aynı anda veya sırayla sistemik dolaşım ile gerçekleştirilebilir. SCFA'lar uçucu15 olduğundan, dışarı atılan dışkı peletlerindeki seviyelerinin ölçülmesi, kolon içindeki seviyeleri doğru bir şekilde yansıtmayabilir. Ayrıca, kolon içeriklerinden elde edilen ölçümlerle karşılaştırıldığında, PV'de bulunan SCFA'ların seviyesi, kolon11'in uzunluğu boyunca bağırsak mikrobiyomu tarafından üretilen eşit olmayan seviyelere karşı konakçı tarafından emilen kararlı durum seviyelerinin net toplamını daha doğru bir şekilde yansıtabilir. Bu nedenle, bu PV SCFA seviyeleri, SCFA'ların bağırsak içindeki lokal etkilerin ötesinde konak fizyolojisi ve patolojisi üzerindeki etkilerini incelemek için daha uygun ve uygun olabilir.
PV ve sistemik dolaşımdaki kanın koordineli ve neredeyse eşzamanlı olarak toplanmasını gerçekleştirmek için, normal kan dolaşımını sürdürmek ve spontan solunumu desteklemek için diyafram sağlam kalmalıdır. Bu nedenle, inferior vena kava (IVC), PV kanı toplarken sistemik dolaşım kanı elde etmek için ideal bir bölge sunar. Bu IVC kanı, sistemik inflamasyonu değerlendirmek için dolaşımdaki sitokinleri ölçmek gibi başka amaçlar için de kullanılabilir.
Şu anda, daha büyük kemirgenlerde hem sistemik dolaşımdan hem de PV'den kan toplamak için sadece birkaç yöntem bildirilmiştir16,17. Sıçanlarda damarların kanülasyonunu gerektiren geleneksel yöntemlerin farelerde gerçekleştirilmesi teknik olarak zordur. Ek olarak, bu yöntemlerle toplanan maksimum kan miktarı genellikle 0.3 mL'den fazla değildir18.
Bu yazıda, aynı hayvanda fare IVC'den çift kan alma ve ardından PV'den çift kan alma sürecini basitleştiren yeni bir yöntem sunuyoruz. Yöntemin benzersiz özelliği, PV kan örneklemesinden hemen önce PV'nin hepatik hilus yakınında bağlanmasıdır. Bu yaklaşım, PV'nin boyutlarını genişletebilir, böylece başarı oranını önemli ölçüde artırabilir ve maksimum toplanabilir kan hacmini 0,5 mL'ye kadar artırabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu hayatta kalmama prosedüründeki tüm adımlar, California San Francisco Üniversitesi'ndeki Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) tarafından onaylandı. Kullanılan fare cinsiyeti ve suşu, erkek C57BL / 6J fareleriydi (25-35 g ağırlığında ve 12-15 haftalık). Dişi ve/veya diğer standart fare türleri de kullanılabilir.
1. Anestezi
2. Laparotomi
3. PV için ligatür hazırlığı
4. IVC'den kan örneği alınması
5. PV'den kan örneği alınması
6. Örnek depolama
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu makale, aynı deney faresinde IVC ve PV'den sırayla kan örneklerinin neredeyse aynı anda toplanması için yenilikçi bir in vivo yöntemi açıklamaktadır. Bu yöntem, portal dolaşımından geçen SCFA'lar gibi bağırsak mikrobiyotası tarafından oluşturulan ürünlerin seviyelerini ölçmek için kullanışlıdır. Farelerde (25-30 g ağırlığında) bir terminal prosedür sırasında toplanabilen ortalama maksimum kan hacmi yaklaşık 1 mL / faredir ve bu da toplam dolaşımdaki kan hacminin% 50'sini tems...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar, rekabet eden herhangi bir mali çıkarları olmadığını beyan ederler.
AP, NIH/NHLBI'den (1R01HL146753) bir R01 ödülü ile finanse edilmektedir. DM, NIH'den bir T32 bursu ve UCSF Benioff Mikrobiyom Tıbbı Merkezi'nden bir Stajyer/Personel Pilot Ödülleri ile finanse edilmektedir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 2,2,2 Tribromoetanol, %97 (Avertin) | Sigma Aldrich | T48402-25G | Anestezik ajan |
| Buprenorfin Hidroklorür Enjeksiyonu 0.3 mg / mL | PAR İlaç | NDC 42023-179-05 | Analjezik ajan |
| Pansuman Forseps | Miltex | 6-100 | Diseksiyon |
| Graefe Forseps | Roboz | RS-5136 | Diseksiyon |
| Hepatin sodyum 1000 USP birimi/mL | Hikme | NDC 0641-0391-12 | Kan örneği şırıngaları/tüpleri heparinizasyon |
| Prolene 7-0 | Ethicon | 8696G | Portal ven ligatür |
| Makas | FST | 14058-11 | Diseksiyon |
| Öğrenci Halsted-Sivrisinek Kanama Durdurucular | F.S.T | 91308-12 | Diseksiyon |
| Cerrahi bant | 3M Transpore | 1527-1 | Fare uzuvları fiksasyonu |
| U-100 İnsülin Şırıngası 28G1/2 | EXEL | 26027 | Kan örneği toplama |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.