Модел на миша апендектомия на колоректален рак, свързан с хроничен колит чрез прецизна локализация

Обобщение

Представеният протокол описва лесно хирургично отстраняване на апендикса (цекален пластир) при мишка, последвано от индукция на колоректален рак, свързан с възпалително заболяване на червата. Този модел на миша апендектомия позволява изследване на биологичната роля на апендикса в патогенезата на човешкото стомашно-чревно заболяване.

Резюме

Въведение

Клиничната апендектомия е стандартна хирургична процедура, включваща отстраняване на апендикса предимно поради възпаление (напр. Апендицит) 1, 2, 3. Въпреки това, биологичната функция на човешкото червеновидно допълнение остава противоречива 4, 5, 6. Смята се, че апендиксът е остатък от остатъци, който се подава от сляпото черво в дебелото черво. Доскоро еволюционните, имунологичните, морфологичните и микробиологичните изследвания предполагаха, че апендиксът може да има различни функции. Тези роли включват производството на имуноглобини (например IgA и IgG), разнообразие от В клетки и Т клетки, критични за адаптивните имунни отговори в лимфоидната тъкан, свързана с червата (GALT), и възстановяването на дебелото черво с коменсална микробиота 6 Ads, 7 Реклами, 8 реклами, 9 (инча), 10 години и повече, 11 години, САЩ (, 12 .

Клиничните епидемиологични проучвания на пациенти с предна апендектомия или остър апендицит също показват потенциалните му роли в патогенезата на човешките заболявания, като възпалително заболяване на червата (IBD), колоректален рак и не-стомашно-чревен рак. Чревни (напр. Болест на Паркинсон и сърдечно-съдови болест) 13, 14, 15, 16, 17, 18. Например, голямо азиатско кохортно проучване с 75 979 пациенти с апендектомия наскоро показа значителна връзка между апендектомия и последващото развитие на колоректален рак, един от най-честите злокачествени заболявания с висока честота и смъртност 14, 19. Съответно, установяването на подходящ модел на апендектомия на животни, който прилича на човек, ще бъде полезно за изучаване на биологичните функции и молекулярните механизми на апендикса в патогенезата на заболяването.

Много бозайници имат придатък или придатъчен орган, включително примати, лагоморфи (напр. Зайци), някои гризачи и торбести животни. За малки лабораторни животни и често използвани, заекът притежава морфологично човекоподобни червеобразни допълнения 21, 22, но GALT при зайци е изключително голям в сравнение с този при хората, тъй като по-голямата част от тъканните лимфоиди се намират и в петъчните петна, разположени в тънки и дебели черва 21. В допълнение, заекът показва различна лимфоидна фоликуларна структура, разпределение на Т-клетките и плътността на имуноглобулина при хората, което прави изучаването на техните придатъци неподходящо 21 .

Мишките са най-често срещаният животински модел, използван за изучаване на човешката патофизиология и тестване на различни съществуващи и нови терапевтични методи 23, 24, 25. Смята се, че големият единичен бял лимфоиден клъстер на върха на цекума при мишки, известен като цекален пластир, изпълнява функции, подобни на човешкото приложение 26, 27, 28. И все пак на практика е трудно да се отдели цеплата част от цекума при мишките. Досега обичайните хирургични процедури за предизвикване на апендицит при модел на мишка включват относително голям разрез (например 1-2 см) през коремната стена за достъп до цялата цекума (Допълнителна таблица 1) 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 .

Тук, за да се създаде модел на апендектомия, свързан със стомашно-чревни заболявания, този доклад представя лесен хирургичен протокол за коригиращо изместване на цекуса при мишки. Това е последвано от комбинираното приложение на генотоксичния агент AOM и провъзпалителния агент DSS за индуциране на асоцииран с колит колоректален рак, подобен на този, наблюдаван при хората. Доказано е, че IBD е рисков фактор за рак на червата 37, 38. Комбинацията от хроничен колоректален рак, свързан с колит е e, b. е добре установена и читателите могат да се позовават на Neufert et al. и Thaker et al. за подробни процедури 39, 40. Този възпроизводим и бърз модел на апендектомия на мишка може да се използва за изследване на модулирано от апендикс чревно възпаление и микробиота на дебелото черво, особено при развитието и прогресирането на IBD и колоректален рак.

Необходим е абонамент. Моля, препоръчайте JoVE на вашия библиотекар.

Протокол

Всички процедури, свързани с животни, са одобрени от институционалния комитет по грижа и употреба на животните в университета Xi'an Jiaotong (№ XJTULAC2019-1023).

1. Апендектомия на мишката

2. Индукция на хроничен колоректален рак, свързан с колит с AOM и DSS

ЗАБЕЛЕЖКА: Извършете тази процедура 7 дни след апендектомия.

3. Оценка на възпаление на дебелото черво и тумор (70 дни след прилагане на AOM)

  1. Пожертвайте мишки чрез вдишване на CO2 при 10% запълване в камерата за евтаназия, последвано от дислокация на шийката на матката.
  2. Събиране на цялото дебело черво над илеоколичната връзка към ануса.
  3. Изложете лумена, като отворите дебелото черво по дължина. Нарежете цялото дебело черво на парчета с дължина 10 cm и фиксирайте тъканта на дебелото черво в 10% формалин за 72 h за оцветяване с хематоксилин и еозин (H и E).

Необходим е абонамент. Моля, препоръчайте JoVE на вашия библиотекар.

Представителни резултати

Създаване на модел на миша апендектомия

Този модел на миша апендектомия на колоректален рак, свързан с хроничен колит, може да бъде генериран чрез следване на последователните хирургични и индукционни стъпки, както е показано на фигура 1. Най-честите позиции на цекума са в лявата и дясната илиачна ямка, последвани от средната линия на корема (Фигура 2). Успешната честота на предварително локализиране на цекума преди коремен разрез, използвайки метода на палпация, е близо 70% (Допълнителна информация, таблица S2). Процедурите за апендектомия се състоят главно от шест важни стъпки (Фигура 3). По време на операция на апендектомия разрезът на средната линия с дължина от 0,5 до 1,0 cm е от съществено значение за минимизиране на хирургичната травма (Фигура 3AT). В случай на интраперитонеално изтичане е необходимо лигиране на мезангиалните съдове и затваряне на цекалния щам, като се използват течащи конци вместо просто лигиране (Фигура 3B, C, D, E).