חקירת דלקת מעיים במודל DSS-Induced של IBD
Summary
דגמים ניסיוניים של מחלות מעי דלקתיות אפשרו לנו לבחון את התגובות מורכב החיסון המולדת ובעלי כושר הסתגלות הקשורים בפתוגנזה. באמצעות הניקוד היסטולוגית, כימות של תומכי ציטוקינים דלקתיים ופעילות myeloperoxidase, אפשר להתחיל להעריך את התגובות הללו לראות מחלות מעי דלקתיות.
Abstract
מחלות מעי דלקתיות (IBD) כוללת מגוון של מחלות מעיים, הנפוצה ביותר מהם קוליטיס כיבית (UC) ומחלת קרוהן (CD). שני UC ו-CD, כאשר קיימת במעי הגס, ליצור פרופיל סימפטום דומה אשר יכול לכלול, שלשולים דימום רקטלי, כאבי בטן, וירידה במשקל. 1 למרות בפתוגנזה של IBD נותר עלום, הוא תיאר כמחלה multifactorial המערבת שני מרכיבים גנטיים וסביבתיים. 2
ישנם מודלים של בעלי חיים רבים משתנה של דלקת המעי הגס הדומות מספר תכונות של IBD. מודלים של מגוון בעלי חיים קוליטיס מאלה הנובעות באופן ספונטני זנים רגישים של מינים מסוימים הממשל הנזקקים של ריכוזים ספציפיים של קוליטיס וישכנע כימיקלים, כגון נתרן סולפט dextran (DSS). כימית-Induced מודלים של דלקת במעיים הם הדגמים הנפוצים ביותר ואת הדרך הטובה ביותר לתאר של IBD. Adminiהקהילתיים, החברתיים של DSS במי שתייה מייצרת קוליטיס אקוטית או כרונית, תלוי בפרוטוקול הממשל. 3 חיות נתון התערוכה DSS במשקל וסימני שרפרף רופף או שלשולים, לפעמים עם עדות דימום רקטלי. 4,5 כאן, אנו מתארים את השיטות שבהן התפתחות קוליטיס ואת התגובה הדלקתית וכתוצאה מכך ניתן לאפיין הממשל הבא של DSS. שיטות אלה כוללות ניתוח היסטולוגית של hematoxylin / eosin סעיפים במעי הגס מוכתם, מדידה של תומכי ציטוקינים דלקתיים, והנחישות של myeloperoxidase (MPO) פעילות, אשר יכול לשמש כסמן פונדקאית של דלקת. 6
היקף התגובה הדלקתית במצב המחלה ניתן להעריך על ידי נוכחות של סימפטומים קליניים או על ידי שינוי ב היסטולוגיה ברקמה הרירית. הנזק מוערך היסטולוגית הגס באמצעות שיטת הניקוד הרואה הפסד של האדריכלות הקריפטה, חדירה לתא דלקתיות, שריר לאhickening, תא דלדול הגביע, וגם בקריפטה מורסה. 7 כמותית, רמות ציטוקינים דלקתיים הפרו עם מאפיינים דלקת חריפה, כגון אינטרלוקין (IL)-1β, IL-6 ו נמק הגידול גורם (TNF)-α, ניתן לקבוע באמצעות שיטות קונבנציונליות ELISA. בנוסף, פעילות MPO ניתן למדוד באמצעות assay colorimetric ומשמש כמדד של דלקת. 8
ב קוליטיס ניסיוני, חומרת המחלה קשורה לעיתים קרובות עם גידול בפעילות MPO ורמות גבוהות יותר של תומכי ציטוקינים דלקתיים. חומרת קוליטיס ודלקת הקשורים הנזק ניתן להעריך על ידי בחינת עקביות צואה ודימום, בנוסף להערכת מצב histopathological של המעי באמצעות hematoxylin / eosin סעיפים מוכתם רקמת המעי הגס. שברי רקמת המעי הגס יכול לשמש כדי לקבוע פעילות MPO ייצור ציטוקינים. יחדיו, אמצעים אלה ניתן להשתמש כדי להעריך את התגובה הדלקתית של המעימודלים בבעלי חיים של קוליטיס ניסיוני.
Protocol
Discussion
DSS קוליטיס הוא מודל המושרה כימי הנמצא בשימוש נרחב של דלקת מעיים. במודל זה, עכברים מקבלים מי שתייה בתוספת DSS, אשר נחשב רעיל בתאי אפיתל במעי ולשבש את תקינות המכשול הרירית. 10 מינהל DSS גורם דלקת חריפה כי מאופיין שרפרף רופף, דימום בצואה, וגם עם חדירת גרנולוציטים. 10…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכת על ידי מענקי הקנדי הלאומי לבריאות מחקר (CIHR) ועל ידי קרוהן ו קוליטיס קרן של קנדה (CCFC).
Materials
| Name of reagent/equipment: | Company | Catalogue number | Comments |
| Eppendorf Safe-Lock Microcentrifuge Tube (2mL) | eppendorf | 0030 120.094 | |
| Biotek EL808 Absorbance plate reader | Biotek | EL808 | |
| Dextran sulphate sodium salt reagent grade (molecular weight 36,000-50,000 Da) | MP Biomedicals | 160110 | |
| Gen5 (software) | Biotek | Version 1.10.8 | |
| Hexadecyltrimethylammonium bromide (HTAB) | Sigma-Aldrich | H5882-100G | |
| Hydrogen peroxide, 30 wt.% solution in water | Sigma-Aldrich | 216763 | Store at 2-8°C |
| Microtest plate 96-well flat bottom | Sarstedt | 82.1581 | For single use only |
| o-Dianisidine | Sigma-Aldrich | D-3252 | Light sensitive. Store at 2-8°C |
| Potassium phosphate, dibasic | Caledon | 6620-1 | |
| Potassium phosphate, monobasic | EMD Chemicals | PX1565-1 | |
| Protease inhibitor cocktail | Sigma-Aldrich | P8340 | Store at -20°C |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | |
| Tungsten Carbide beads for Tissue Lyser II | QUIAGEN | 69997 |
References
- Sands, B. E. From symptom to diagnosis: clinical distinctions among various forms of intestinal inflammation. Gastroenterology. 126, 1518-1532 (2004).
- Danese, S., Fiocchi, C. Etiopathogenesis of inflammatory bowel diseases. World J. Gastroenterol. 12, 4807-4812 (2006).
- Wirtz, S., Neufert, C., Weigmann, B., Neurath, M. F. Chemically induced mouse models of intestinal inflammation. Nat. Protoc. 2, 541-546 (2007).
- Axelsson, L. G., Landstrom, E., Goldschmidt, T. J., Gronberg, A., Bylund-Fellenius, A. C. Dextran sulfate sodium (DSS) induced experimental colitis in immunodeficient mice: effects in CD4(+)-cell depleted, athymic and NK-cell depleted SCID mice. Inflamm. Res. 45, 181-191 (1996).
- Egger, B., Bajaj-Elliott, M., MacDonald, T. T., Inglin, R., Eysselein, V. E., Büchler, M. W. Characterisation of acute murine dextran sodium sulphate colitis: cytokine profile and dose dependency. Digestion. 62, 240-248 (2000).
- Krawisz, J. E., Sharon, P., Stenson, W. F. Quantitative assay for acute intestinal inflammation based on myeloperoxidase activity. Assessment of inflammation in rat and hamster models. Gastroenterology. 87, 1344-1350 (1984).
- Cooper, H. S., Murthy, S. N., Shah, R. S., Sedergran, D. J. Clinicopathologic study of dextran sulfate sodium experimental murine colitis. Lab. Invest. 69, 238-249 (1993).
- Smith, J. W., Castro, G. A. Relation of peroxidase activity in gut mucosa to inflammation. Am. J. Physiol. 234, R72-R79 (1978).
- Ghia, J. E., Blennerhassett, P., Kumar-Ondiveeran, H., Verdu, E. F., Collins, S. M. The vagus nerve: a tonic inhibitory influence associated with inflammatory bowel disease in a murine model. Gastroenterology. 131, 1122-1130 (2006).
- Okayasu, I., Hatakeyama, S., Yamada, M., Ohkusa, T., Inagaki, Y., Nakaya, R. A novel method in the induction of reliable experimental acute and chronic ulcerative colitis in mice. Gastroenterology. 98, 694-702 (1990).
- Solomon, L., Mansor, S., Mallon, P., Donnelly, E., Hoper, M., Loughrey, M., Kirk, S., Gardiner, K. The dextran sulphate sodium (DSS) model of colitis: an overview. Comparative Clinical Pathology. 19, 235-239 (2010).
- Mähler, M., Bristol, I. J., Leiter, E. H., Workman, A. E., Birkenmeier, E. H., Elson, C. O., Sundberg, J. P. Differential susceptibility of inbred mouse strains to dextran sulfate sodium-induced colitis. Am. J. Physiol. 274, G544-G551 (1998).
- Hans, W., Scholmerich, J., Gross, V., Falk, W. The role of the resident intestinal flora in acute and chronic dextran sulfate sodium-induced colitis in mice. Eur. J. Gastroenterol. Hepatol. 12, 267-273 (2000).
- Rath, H. C., Schultz, M., Freitag, R., Dieleman, L. A., Li, F., Linde, H., Schölmerich, J., Sartor, R. B. Different subsets of enteric bacteria induce and perpetuate experimental colitis in rats and mice. Infect. Immun. 69, 2277-2285 (2001).
- Ghia, J. E., Li, N., Wang, H., Collins, M., Deng, Y., El-Sharkawy, R. T., Côté, F., Mallet, J., Khan, W. I. Serotonin has a key role in pathogenesis of experimental colitis. Gastroenterology. 137, 1649-1660 (2009).
- Elson, C. O., Beagley, K. W., Sharmanov, A. T., Fujihashi, K., Kiyono, H., Tennyson, G. S., Cong, Y., Black, C. A., Ridwan, B. W., McGhee, J. R. Hapten-induced model of murine inflammatory bowel disease: mucosa immune responses and protection by tolerance. J. Immunol. 157, 2174-2185 (1996).
- Dieleman, L. A., Ridwan, B. U., Tennyson, G. S., Beagley, K. W., Bucy, R. P., Elson, C. O. Dextran sulfate sodium-induced colitis occurs in severe combined immunodeficient mice. Gastroenterology. 107, 1643-1652 (1994).
