Модель миші про протокол часткової непрохідності кишечника (переклад на німецьку)

Резюме

Непрохідність кишечника - це часткова або повна закупорка кишечника, яка може спричинити сильний біль у животі, нудоту, блювоту та запобігання проходженню стільця. Цей метод створення часткових кишкових закупорок у мишей є надійним при вивченні механізмів, що лежать в основі патологічного росту та загибелі клітин у кишечнику.

Анотація

Вступ

Непрохідність кишечника - це часткова або повна блокада тонкої або товстої кишки, яка перешкоджає перетравленню їжі, рідини та газів через кишечник 1. Через закупорку закупорка призводить до потовщення стінок кишечника, звуження просвіту - 2. Непрохідність кишечника може виникати внаслідок операцій на черевній тазовій області, що спричиняють адгезію черевної порожнини до тканинних тканин, або такі захворювання, як запалення кишечника (хвороба Крона), дивертикуліт, грижі, вульва, стриктура, інвагінація кишечника, запор, ураження калу, псевдообструкція, рак та пухлини 3, 4, 5. Кишкові закупорки в цих випадках часто призводять до гіпертрофії оболонки м’язової оболонки кишечника 6 .

РО просвіту індукує розширення кишечника і товщину гладком'язового шару навколо непрохідності у відповідь на необхідність подальшого посилення функціональної перистальтики 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13. Тваринні моделі кишкових РО були розроблені для вивчення гіпертрофії гладких м’язів у мишей 7, щурів 10, морських свинок 11, собак 12 та котів 13, у яких послідовно розвивається подібна гіпертрофія в м’язових шарах кишечника.

Тут ми пропонуємо мишачий протокол для хірургічної операції на кишечнику з силіконовим кільцем. Надійно отримуючи хірургічне втручання PO Миші виробляють гіпертрофію в tunica muscularis тонкої кишки. В межах гіпертрофічних м'язів клітини SMC, ICC, PDGFRα + та нейрони різко переробляються.

Потрібна передплата. Будь ласка, порекомендуйте JoVE своєму бібліотекареві.

Протокол

Наступний протокол затверджений Інституційним комітетом з догляду та використання тварин (IACUC) при Університеті Невада-Ріно (UNR) щодо тваринних ресурсів і відповідає всім інституційним етичним рекомендаціям щодо використання лабораторних тварин.

Отримують зрілих (4-6 тижнів) мишей C57BL/6 вагою від 20-30 г. Розмістіть колонію лабораторних мишей на централізованій станції для тварин при UNR Animal Resources.

(2) хірургія часткової непрохідності

Примітка: Операції проводяться в приміщенні, відведеному для хірургічних втручань. Всі хірургічні інструменти перед операцією автоклавуються. Стерильні хірургічні халати та рукавички повинні постійно носити весь персонал операційної.

3,0-сантиметровий розріз живота уздовж скальпелем з лезом № 15, щоб забезпечити надріз лише шкіри та уникнути врізання в м’язово-очеревинний шар у цій точці. За допомогою щипців та хірургічних ножиць обережно відокремте шкіру від м’язово-очеревинного шару, не роблячи жодного розрізу м’язово-очеревинного шару. Після того, як шари були достатньо відокремлені (приблизно 1 см x 4 см), визначте linea alba на м’язово-очеревній площині та виріжте

2 см вздовж linea alba, щоб оголити внутрішньочеревну порожнину мікро-щипцями та ножицями.

Точно знайдіть і визначте додаток. Повільно і обережно витягніть апендикс з внутрішньочеревної порожнини мікро-щипцями, виведіть проксимальну ободову кишку і клубову кишку з апендиксом на стерильну драпіровку. Негайно змочіть кишкову тканину 0,9% стерильною солею, змоченою марлею, і постійно зволожуйте відкриті тканини, перебуваючи поза черевної порожнини.

Знайдіть і ідентифікуйте брижу між клубовою кишкою і проксимальною кишкою. Зробіть надріз (

3. Післяопераційне спостереження.

Після завершення операції перенесіть тварин в інкубатор до кімнати для відновлення, де регулюються температура та вологість. Після операції слідкуйте за тваринами кожні 15 хв протягом першої години, а потім кожні 30 хвилин протягом другої години, поки тварини перебувають в інкубаторі.
Після завершення призначеного спостереження переведіть тварин у власну клітину та щодня контролюйте їх на наявність клінічних ознак болю 18, а також переконайтеся, що хірургічна рана присутня належним чином без будь-яких ознак ускладнень (загоєння - це розлучення).

Потрібна передплата. Будь ласка, порекомендуйте JoVE своєму бібліотекареві.

Репрезентативні результати

Ілюстрація 1: Часткова кишкова непрохідність, хірургічно індукована на моделі миші. PO був хірургічно індукований. Одномісячним мишам знеболювали, живіт відкривали через розріз, силіконове кільце накладали навколо клубової кишки і отвір закривали накладенням швів. Мишам, які перенесли операцію, дозволялося відновлюватися протягом 8 або 13 днів. Вік і стать SO-мишей оперували так само, як і PO-мишей, за винятком того, що не було відповідного розміщення кільця. (A) Грубі зображення шлунково-кишкового тракту у мишей, які перенесли операцію РО або СО. На знімках зображені миші на 8 та 13 день після операції (B) Шлунково-кишковий тракт, розсічений від мишей у А. Тонка кишка перед кільцем була розтягнута на 8 та 13 день після операції після РО, а фекальні гранули в товстій кишці також були меншими як на 8, так і на 13 день операції, ніж після РО порівняно з 13 днями після РО SO хірургічні миші через частково обструктивне силіконове кільце. Шкала масштабу 0,5 см. Будь ласка, натисніть тут, щоб отримати більшу версію цього малюнка.

Малюнок 2: Шар гладких м’язів, модифікований на моделі хірургічної миші. Репрезентативне фарбування H&E поперечних зрізів клубової кишки від кишкових PO SO та відсутніх (NO) мишей. Шари гладких м’язів (SM) та слизової оболонки (Mu) є товщими PO мишами на 8 та 13 дні після хірургічного втручання, ніж заперечення та відсутністю мишей. Шкала шкал становить 50 мкм. Будь ласка, натисніть тут, щоб отримати більшу версію цього малюнка.

Рисунок 3. Динамічне клітинне ремоделювання при гіпертрофії гладких м’язів в результаті часткової непрохідності кишечника. Представник конфокального лазерного сканування зображень гіпертрофічних поперечних зрізів клубової кістки з РО, тобто без мишей. -Білки, забарвлені антитілами (червоним) MYH11 (SMC), KIT (ICC), PDGFRA (PDGFRα + клітини) або PGP9.5 (NC, нейронні клітини), Co фарбовані DAPI (синій). SMC у м’язових оболонках слизової оболонки (MM), кругових м’язах (CM) та поздовжніх м’язових шарах (LM), а також клітинах PDGFRα + у глибоких м’язових сплетеннях (DMP), області Ауербаха (MY) та субсерозальній ділянці (SS) зростав у гіпертрофічній клубовій кишці у 8 та через 13 днів післяопераційної хірургічної операції в ICC у DMP, MY та SS, сплетення Ауербаха (MP), підслизове сплетення (SP), підсерозальне NC (SS) та кишкові моторні нейрони (EMN) були застарілі. Шкала шкал становить 50 мкм. Будь ласка, натисніть тут, щоб отримати більшу версію цього малюнка.

Рисунок 4. Результати силіконових кілець, які є занадто великими, замалими або недоречними на товстій кишці. (A) в клубовій кишці не виникне гіпертрофія гладких м’язів, якщо кільце занадто велике, щоб викликати запор. Кільце мало зробило відсутність закупорки клубової кишки. (B) кишкова ішемія виникає в клубовій кишці, коли кільце занадто мало. Кільце виготовило майже повну блокаду клубової кишки, яка могла пошкодити тканини і призвести до ранньої смерті до розвитку гіпертрофії. (C) Гіпертрофія гладких м’язів в кишечнику розвивається внаслідок помилкового кільця. Кільце на товстій кишці було пошкоджене просвітнім вмістом (калом), який рухався вниз, пошкоджуючи мезентеріальну судинну систему і викликаючи масивні кровотечі в кишечнику. Будь ласка, натисніть тут, щоб отримати більшу версію цього малюнка.

Потрібна передплата. Будь ласка, порекомендуйте JoVE своєму бібліотекареві.

Обговорення

Ми показали, що у мишей, які отримують операцію на кишкових РО, послідовно і відтворюється гіпертрофія гладких м’язів кишечника, що імітує кишкову непрохідність людини. Операції з кишкової непрохідності розроблені для різних тварин, таких як миші 7, щури 10, морські свинки 11, собаки 12 та коти 13. Мишача модель кишкової непрохідності має переваги у часі, вартості, розмірі та фенотипі перед іншими більшими моделями тварин. Розвиток гіпертрофії у мишей або щурів займає лише 10-14 днів 10 порівняно з 2-4 тижнями у морських свинок, собак та котів 11, 12, 13. Вартість придбання та обслуговування мишей також є величезною фінансовою вигодою порівняно з іншими моделями. Крім того, миші маленькі і прості у використанні для хірургічного втручання. Найголовніше, що у мишей, які отримують РО, поступово і широко розвивається гіпертрофія в тонкому кишечнику, тоді як у інших більших тварин менш значний ріст.

Цей протокол хірургічної операції вважається основною операцією для мишей. Усі хірургічні інструменти та матеріали перед використанням слід стерилізувати, а хірургічне втручання слід проводити в чистому середовищі спеціальної операційної, щоб мінімізувати забруднення, яке може призвести до зараження та запалення у мишей. Крім того, після операції мишам слід давати знеболювальний засіб. У нас є версія з повільним вивільненням бупренорфіну, яка діє до 7-8 ранку до 10 вечора. Крім того, після операції мишам важко пережовувати і ковтати тверду їжу. Протягом 5 днів після операції мишам забезпечували м’яку їжу (тверда дієта з додаванням трохи води для пом’якшення їжі) і через 5 днів переходили на звичайну тверду їжу.

Наша кишкова хірургія РО забезпечує модель гіпертрофії in vivo для кишкової непрохідності, в якій клітини SMC, ICC та PDGFRα + незвично переробляються. Ця модель PO також ідеально підходить для розуміння того, як нейрони кишкового тракту змінюються PO та як впливають основні рухові дії в тонкому та товстому кишечнику 23. Ці клітини можуть динамічно перебудовуватися як в патологічних умовах, так і в культивованих умовах 15, 16. Ми спостерігали, що ці клітини у SO-мишей поводилися дещо інакше, ніж звичайні миші без операції (рис.2 та малюнок 3). Більша частина кишкової непрохідності у людей виникає внаслідок спайок живота, розвинених після операції, що призводить до гіпертрофії гладких м’язів 3, 4, 5, 21. Після операції SO ми також виявили, що клітини SMC, ICC та PDGFRα + були дещо гіпертрофічними в тонкому кишечнику, порівняно з (Рисунок 3), припускаючи, що сама операція може спричинити гіпертрофію гладких м’язів кишечника. Якщо так, операція SO не є повним негативом для хірургії PO. Ні та SO слід використовувати для порівняння з кишкою PO.

Підводячи підсумок, ми виявили економічно ефективний, надійний та повторюваний хірургічний протокол РО у мишей, які створювали надійні кишкові непрохідності. Під час розвитку інвалідності SMC, ICC, PDGFRα +, а також нейронні клітини динамічно переробляються в різних тканинних шарах і локалях. Ця модель обструкції in vivo пропонує нове розуміння наших знань про те, як відбуваються фенотипічні зміни в закупореній кишці на клітинному рівні.

Потрібна передплата. Будь ласка, порекомендуйте JoVE своєму бібліотекареві.