התחדשות אפיתל המעי בתגובה לקרינה מייננת
Summary
מערכת העיכול היא אחד האיברים הרגישים ביותר לפגיעה בטיפולי סרטן רדיותרפיים. זוהי בו זמנית מערכת איברים עם אחת מיכולות ההתחדשות הגבוהות ביותר בעקבות עלבונות כאלה. הפרוטוקול המוצג מתאר שיטה יעילה לחקר יכולת ההתחדשות של אפיתל המעי.
Abstract
אפיתל המעי מורכב משכבה אחת של תאים אך מכיל סוגים רבים של תאים ממוינים סופניים, אשר נוצרים על ידי התפשטות פעילה של תאי גזע מעיים הממוקמים בתחתית crypts המעי. עם זאת, במהלך אירועים של פגיעה חריפה במעי, תאי גזע פעילים אלה עוברים מוות תאי. הקרנת גמא היא טיפול נפוץ בסרטן המעי הגס, אשר, בעוד יעיל מבחינה טיפולית, יש את תופעת הלוואי של דלדול מאגר תאי הגזע הפעיל. ואכן, חולים חווים לעתים קרובות תסמונת קרינה במערכת העיכול בזמן שהם עוברים הקרנות, בין היתר בשל דלדול תאי גזע פעילים. אובדן תאי גזע פעילים במעיים מפעיל מאגר של תאי גזע במעי שבדרך כלל נמצאים ברזרבה שקטה וגורם להתמיינות של תאים מבשרי הפרשה ואנטרוציט. אלמלא תאים אלה, אפיתל המעי היה חסר את היכולת להתאושש מהקרנות ופגיעות רקמה גדולות אחרות. פיתוחים חדשים בטכנולוגיות למעקב אחר שושלות מאפשרים מעקב אחר ההפעלה, ההתמיינות והנדידה של תאים במהלך רגנרציה, ושימשו בהצלחה לחקר זה במעיים. מחקר זה נועד לתאר שיטה לניתוח תאים בתוך אפיתל המעי של העכבר לאחר פגיעה בקרינה.
Introduction
אפיתל המעי האנושי יכסה בערך את פני השטח של חצי מגרש בדמינטון אם ימוקם שטוח לחלוטין1. במקום זאת, שכבת התא הבודדת הזו המפרידה בין בני אדם לתכולת המעיים שלהם נדחסת לסדרה של הקרנות דמויות אצבע, וילי ושקעים, קריפטות שממקסמות את שטח הפנים של המעיים. תאי האפיתל מתמיינים לאורך ציר קריפט-וילוס. הווילוס מורכב בעיקר מאנטרוציטים סופגי חומרים מזינים, תאי גביע מפרישי ריר ותאים אנטרואנדוקריניים מייצרי הורמונים, בעוד שהקריפטים מורכבים בעיקר מתאי פאנת מייצרי דפנסין, תאי גזע פעילים ומילואים, ותאי אב 2,3,4,5. יתר על כן, התקשורת הדו-כיוונית שיש לתאים אלה עם תאי הסטרומה ומערכת החיסון של התא המזנכימלי הבסיסי והמיקרוביוטה של הלומן יוצרת רשת מורכבת של אינטראקציות השומרת על הומאוסטזיס המעי והיא קריטית להחלמה לאחר פציעה 6,7,8.
אפיתל המעי הוא הרקמה המתחדשת העצמית המהירה ביותר בגוף האדם, עם קצב תחלופה של 2-6 ימים 9,10,11. במהלך ההומאוסטזיס, תאי גזע פעילים בבסיס קריפטים של המעי (crypt base columnar cells), המסומנים על ידי ביטוי של קולטן מצומד G-protein 5 (LGR5) עשיר בלאוצין, מתחלקים במהירות ומספקים תאי אב המתמיינים לכל שושלות אפיתל המעי האחרות. עם זאת, בשל הקצב המיטוטי הגבוה שלהם, תאי גזע פעילים ואבותיהם המיידיים רגישים במיוחד לפגיעה בקרינת גמא ועוברים אפופטוזיס לאחר הקרנה 5,12,13,14. עם אובדנם, תאי גזע רזרבה ותאים שאינם גזע (תת-אוכלוסייה של אבות וכמה תאים ממוינים סופניים) בתוך קריפטות מעיים עוברים הפעלה ומחדשים את תא הקריפטה הבסיסי, אשר לאחר מכן יכול לשחזר אוכלוסיות תאים של הווילי, ובכך לחדש את אפיתל המעי15. באמצעות טכניקות מעקב אחר שושלת, קבוצות מחקר רבות הוכיחו כי תאי גזע רזרבה (שקטים) מסוגלים לתמוך בהתחדשות עם אובדן תאי גזע פעילים 13,16,17,18,19,20,21,22. תאים אלה מאופיינים בנוכחות של אונקוגן קומפלקס פוליקומב חלבון 1 (Bmi1), גן שעתוק הפוך של עכבר טלומראז (mTert), הופ הומיאובוקס (Hopx), וגן חלבון חוזר עשיר בלאוצין 1 (Lrig1). בנוסף, הוכח כי תאים שאינם גזע מסוגלים לחדש את crypts המעי עם פציעה 23,24,25,26,27,28,29,30,31. בפרט, הוכח כי אבות של תאים מפרישים ו enterocytes לעבור dedifferentiation עם פציעה, לחזור תאים דמויי גזע, ולתמוך התחדשות של אפיתל המעי. מחקרים אחרונים זיהו תאים המבטאים סמנים מרובים בעלי יכולת לרכוש מאפיינים דמויי גזע בעת פציעה (כגון DLL+, ATOH1+, PROX1+, MIST1+, DCLK1+)32,33,34,35,36. באופן מפתיע, Yu et al. הראו כי אפילו תאי Paneth בוגרים (LYZ+) יכולים לתרום להתחדשות המעי37. יתר על כן, בנוסף לגרימת אפופטוזיס של תאי אפיתל במעי ושיבוש תפקוד מחסום האפיתל, הקרנה גורמת לדיסביוזה של פלורת המעי, הפעלת תאי מערכת החיסון והתחלת תגובה פרו-דלקתית, והפעלת תאים מזנכימליים וסטרומליים38,39.
קרינת גמא היא כלי טיפולי רב ערך בטיפול בסרטן, במיוחד כשמדובר בגידולים במעי הגס40. עם זאת, הקרנה משפיעה באופן משמעותי על הומאוסטזיס המעי על ידי גרימת נזק לתאים, מה שמוביל אפופטוזיס. חשיפה לקרינה גורמת להפרעות מרובות המאטות את החלמתו של המטופל ומאופיינת בפגיעה ברירית ודלקת בשלב החריף ובשלשולים, בריחת שתן, דימום וכאבי בטן לטווח ארוך. מכלול זה של ביטויים מכונה רעילות קרינה במערכת העיכול. בנוסף, התקדמות הנגרמת על ידי קרינה של פיברוזיס טרנסמורלי ו / או טרשת וסקולרית עשויה להתבטא רק שנים לאחר הטיפול38,41. במקביל לפציעה עצמה, הקרינה גורמת לתגובת תיקון בתאי המעי המפעילה מסלולי איתות האחראים על ייזום ותזמור התחדשות42. מחלת מעי דק הנגרמת על ידי קרינה יכולה לנבוע מהקרנות אגן או בטן הניתנות לאיברים אחרים (כגון צוואר הרחם, הערמונית, הלבלב, פי הטבעת)41,43,44,45,46. פגיעה בהקרנת מעיים היא, אם כן, בעיה קלינית משמעותית, והבנה טובה יותר של הפתופיזיולוגיה הנובעת מכך עשויה לקדם את הפיתוח של התערבויות להקלת הסיבוכים במערכת העיכול הקשורים להקרנות. ישנן טכניקות אחרות המאפשרות לחקור את המטרה הרגנרטיבית של אפיתל המעי מלבד קרינה. מודלים של מורין מהונדס וכימי לחקר דלקת וההתחדשות לאחר מכן פותחו47. דקסטרן נתרן גופרתי (DSS) גורם לדלקת במעי ומוביל להתפתחות מאפיינים דומים לאלה של מחלות מעי דלקתיות48. שילוב של טיפול DSS עם התרכובת המסרטנת azoxymethane (AOM) יכול לגרום להתפתחות סרטן הקשור קוליטיס48,49. פגיעה הנגרמת על ידי איסכמיה היא שיטה נוספת המשמשת לחקר הפוטנציאל ההתחדשות של אפיתל המעי. טכניקה זו דורשת ניסיון וידע כירורגי50. יתר על כן, הטכניקות הנ”ל גורמות לסוגים שונים של פגיעה מאשר קרינה ועלולות להוביל למעורבות של מנגנוני התחדשות שונים. בנוסף, מודלים אלה גוזלים זמן, בעוד טכניקת הקרינה קצרה למדי. לאחרונה, שיטות במבחנה המשתמשות באנטרואידים וקולונואידים המופקים מהמעי ומהמעי הגס שימשו בשילוב עם פגיעה בקרינה כדי לחקור את מנגנוני התחדשות המעי51,52. עם זאת, טכניקות אלה אינן משחזרות באופן מלא את האיבר שהן מדגימות53,54.
הפרוטוקול המוצג כולל תיאור של מודל מורין של פגיעה בקרינת גמא בשילוב עם מודל גנטי המאפשר לאחר טיפול בטמוקסיפן התחקות אחר שושלות שמקורן באוכלוסיית תאי הגזע השמורות (Bmi1-CreER; רוזה26eYFP). מודל זה משתמש בהקרנה של 12 Gy לכל הגוף, אשר גורמת לפגיעה משמעותית מספיק במעיים כדי להפעיל תאי גזע רזרבה ועדיין מאפשרת חקירה עוקבת של יכולת התחדשות המעי תוך 7 ימים מהפציעה55.
Protocol
Representative Results
Discussion
פרוטוקול זה מתאר מודל חזק וניתן לשחזור של פגיעות קרינה. זה מאפשר ניתוח מדויק של השינויים אפיתל המעי במהלך 7 ימים לאחר הפציעה. חשוב לציין כי נקודות הזמן שנבחרו משקפות שלבים מכריעים של פציעה ומאופיינות בשינויים מובהקים במעי (שלבי פציעה, אפופטוזיס, התחדשות ונורמליזציה)60. מודל זה ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים מבקשים להודות לליבת המחקר ההיסטולוגיה של מרכז סטוני ברוק לסרטן על סיוע מומחה בהכנת דגימות רקמה ולמחלקה למשאבי חיות מעבדה באוניברסיטת סטוני ברוק על סיוע בטיפול וטיפול בבעלי חיים. עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מהמכונים הלאומיים לבריאות DK124342 שהוענקו לאגניישקה ב. ביאלקובסקה ו- DK052230 לד”ר וינסנט ו. יאנג.
Materials
| 1 mL syringe | BD | 309659 | – |
| 16G Reusable Small Animal Feeding Needles: Straight | VWR | 20068-630 | – |
| 27G x 1/2" needle | BD | 305109 | – |
| 28G x 1/2" Monoject 1mL insulin syringe | Covidien | 1188128012 | – |
| 5-Ethynyl-2′-deoxyuridine (EdU) | Santa Cruz Biotechnology | sc284628A | 10 mg/mL in sterile DMSO:water (1:4 v/v), aliquot and store in -20°C |
| Azer Scientific 10% Neutral Buffered Formalin | Fisher Scientific | 22-026-213 | – |
| B6.129X1-Gt(ROSA)26Sortm1(EYFP)Cos/J | The Jackson Laboratory | Strain #:006148 | |
| B6;129-Bmi1tm1(cre/ERT)Mrc/J | The Jackson Laboratory | Strain #:010531 | |
| Bovine Serum Albumin Fraction V, heat shock | Millipore-Sigma | 3116956001 | |
| Chicken anti-GFP | Aves | GFP-1020 | |
| Click-IT plus EdU Alexa Fluor 555 imaging kit, Invitrogen | Thermo Fisher Scientific | C10638 | – |
| Corn oil | Millipore-Sigma | C8267 | – |
| Decloaking Chamber | Biocare Medical | DC2012 | – |
| Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Fisher BioReagents | BP231-100 | light sensitive |
| DNase-free proteinase K | Invitrogen | C10618H | diluted 25x in DPBS |
| Donkey anti-chicken AF647 | Jackson ImmunoResearch | 703-605-155 | |
| DPBS | Fisher Scientific | 21-031-CV | – |
| Eosin | Fisher Scientific | S176 | |
| Fluorescence Microscope Nikon Eclipse 90i Bright and fluoerescent light, with objectives: 10X, 20X | Nikon | ||
| Fluoromount Aqueous Mounting Medium | Millipore-Sigma | F4680-25ML | |
| Gamma Cell 40 Exactor | Best Theratronics Ltd. | – | 0.759 Gy min-1 |
| Goat anti-rabbit AF488 | Jackson ImmunoResearch | 111-545-144 | |
| Hematoxylin Solution, Gill No. 3 | Millipore-Sigma | GHS332 | |
| HM 325 Rotary Microtome from Thermo Scientific | Fisher Scientific | 23-900-668 | |
| Hoechst 33258, Pentahydrate (bis-Benzimide) | Thermo Fisher Scientific | H3569 | dilution 1:1000 |
| Hydrogen Peroxide Solution, ACS, 29-32%, Spectrum Chemical | Fisher Scientific | 18-603-252 | – |
| In Situ Cell Death Detection Kit, Fluorescein (Roche) | Millipore-Sigma | 11684795910 | |
| Liquid Blocker Super PAP PEN, Mini | Fisher Scientific | DAI-PAP-S-M | |
| Lithium Carbonate (Powder/Certified ACS), Fisher Chemical | Fisher Scientific | L119-500 | 0.5g/1L dH2O |
| Luer-Lok Syringe sterile, single use, 10 mL | VWR | 89215-218 | – |
| Methanol | VWR | BDH1135-4LP | |
| Pharmco Products Ethyl alcohol, 200 PROOF | Fisher Scientific | NC1675398 | – |
| Pharmco-Aaper 281000ACSCSLT Acetic Acid ACS Grade | Capitol Scientific | AAP-281000ACSCSLT | – |
| Rabbit anti-Ki67 | BioCare Medical | CRM325 | |
| Richard-Allan Scientific Cytoseal XYL Mounting Medium | Fisher Scientific | 22-050-262 | |
| Scientific Industries Incubator-Genie for baking slides at 65 degree | Fisher Scientific | 50-728-103 | |
| Sodium Citrate Dihydrate | Fisher Scientific | S279-500 | |
| Stainless Steel Dissecting Kit | VWR | 25640-002 | |
| Superfrost Plus micro slides [size: 25 x 75 x 1 mm] | VWR | 48311-703 | |
| Tamoxifen | Millipore-Sigma | T5648 | 30 mg/mL in sterile corn oil, preferably fresh or short-sterm storage in -20°C, light sensitive |
| Tissue-Tek 24-Slide Holders with Detachable Handle | Sakura | 4465 | |
| Tissue-Tek Accu-Edge Low Profile Blades | Sakura | 4689 | |
| Tissue-Tek Manual Slide Staining Set | Sakura | 4451 | |
| Tissue-Tek Staining Dish, Green with Lid | Sakura | 4456 | |
| Tissue-Tek Staining Dish, White with Lid | Sakura | 4457 | |
| Tween 20 | Millipore-Sigma | P7949 | |
| Unisette Processing Cassettes | VWR | 87002-292 | – |
| VWR Micro Cover Glasses | VWR | 48393-081 | |
| Xylene | Fisher Scientific | X5P-1GAL |
References
- Helander, H. F., Fandriks, L. Surface area of the digestive tract – Revisited. Scandinavian Journal of Gastroenterology. 49 (6), 681-689 (2014).
- vander Flier, L. G., Clevers, H. Stem cells, self-renewal, and differentiation in the intestinal epithelium. Annual Review of Physiology. 71, 241-260 (2009).
- Clevers, H. The intestinal crypt, a prototype stem cell compartment. Cell. 154 (2), 274-284 (2013).
- Barker, N., et al. Identification of stem cells in small intestine and colon by marker gene Lgr5. Nature. 449 (7165), 1003-1007 (2007).
- Yan, K. S., et al. The intestinal stem cell markers Bmi1 and Lgr5 identify two functionally distinct populations. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (2), 466-471 (2012).
- Liao, Z., Hu, C., Gao, Y. Mechanisms modulating the activities of intestinal stem cells upon radiation or chemical agent exposure. Journal of Radiation Research. 63 (2), 149-157 (2022).
- Meyer, A. R., Brown, M. E., McGrath, P. S., Dempsey, P. J. Injury-Induced Cellular Plasticity Drives Intestinal Regeneration. Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology. 13 (3), 843-856 (2022).
- Owens, B. M., Simmons, A. Intestinal stromal cells in mucosal immunity and homeostasis. Mucosal Immunology. 6 (2), 224-234 (2013).
- Barker, N. Adult intestinal stem cells: Critical drivers of epithelial homeostasis and regeneration. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 15 (1), 19-33 (2014).
- Cheng, H., Origin Leblond, C. P. differentiation and renewal of the four main epithelial cell types in the mouse small intestine. V. Unitarian Theory of the origin of the four epithelial cell types. The American Journal of Anatomy. 141 (4), 537-561 (1974).
- Sender, R., Milo, R. The distribution of cellular turnover in the human body. Nature Medicine. 27 (1), 45-48 (2021).
- Metcalfe, C., Kljavin, N. M., Ybarra, R., de Sauvage, F. J. Lgr5+ stem cells are indispensable for radiation-induced intestinal regeneration. Cell Stem Cell. 14 (2), 149-159 (2014).
- Tian, H., et al. A reserve stem cell population in small intestine renders Lgr5-positive cells dispensable. Nature. 478 (7368), 255-259 (2011).
- Tirado, F. R., et al. Radiation-induced toxicity in rectal epithelial stem cell contributes to acute radiation injury in rectum. Stem Cell Research & Therapy. 12 (1), 63 (2021).
- Tetteh, P. W., Farin, H. F., Clevers, H. Plasticity within stem cell hierarchies in mammalian epithelia. Trends in Cell Biology. 25 (2), 100-108 (2015).
- Breault, D. T., et al. Generation of mTert-GFP mice as a model to identify and study tissue progenitor cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (30), 10420-10425 (2008).
- Montgomery, R. K., et al. Mouse telomerase reverse transcriptase (mTert) expression marks slowly cycling intestinal stem cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (1), 179-184 (2011).
- Orzechowska, E. J., Katano, T., Bialkowska, A. B., Yang, V. W. Interplay among p21(Waf1/Cip1), MUSASHI-1 and Kruppel-like factor 4 in activation of Bmi1-Cre(ER) reserve intestinal stem cells after gamma radiation-induced injury. Scientific Reports. 10 (1), 18300 (2020).
- Takeda, N., et al. Interconversion between intestinal stem cell populations in distinct niches. Science. 334 (6061), 1420-1424 (2011).
- Wong, V. W., et al. Lrig1 controls intestinal stem-cell homeostasis by negative regulation of ErbB signalling. Nature Cell Biology. 14 (4), 401-408 (2012).
- Powell, A. E., et al. The pan-ErbB negative regulator Lrig1 is an intestinal stem cell marker that functions as a tumor suppressor. Cell. 149 (1), 146-158 (2012).
- Ayyaz, A., et al. Single-cell transcriptomes of the regenerating intestine reveal a revival stem cell. Nature. 569 (7754), 121-125 (2019).
- Tomic, G., et al. Phospho-regulation of ATOH1 is required for plasticity of secretory progenitors and tissue regeneration. Cell Stem Cell. 23 (3), 436-443 (2018).
- Castillo-Azofeifa, D., et al. Atoh1(+) secretory progenitors possess renewal capacity independent of Lgr5(+) cells during colonic regeneration. The EMBO Journal. 38 (4), 99984 (2019).
- Van Landeghem, L., et al. Activation of two distinct Sox9-EGFP-expressing intestinal stem cell populations during crypt regeneration after irradiation. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 302 (10), 1111-1132 (2012).
- Roche, K. C., et al. SOX9 maintains reserve stem cells and preserves radioresistance in mouse small intestine. Gastroenterology. 149 (6), 1553-1563 (2015).
- Barriga, F. M., et al. Mex3a marks a slowly dividing subpopulation of Lgr5+ intestinal stem cells. Cell Stem Cell. 20 (6), 801-816 (2017).
- May, R., et al. Brief report: Dclk1 deletion in tuft cells results in impaired epithelial repair after radiation injury. Stem Cells. 32 (3), 822-827 (2014).
- Tetteh, P. W., et al. Replacement of lost Lgr5-positive stem cells through plasticity of their enterocyte-lineage daughters. Cell Stem Cell. 18 (2), 203-213 (2016).
- Bohin, N., et al. Rapid crypt cell remodeling regenerates the intestinal stem cell niche after Notch inhibition. Stem Cell Reports. 15 (1), 156-170 (2020).
- Li, N., et al. Single-cell analysis of proxy reporter allele-marked epithelial cells establishes intestinal stem cell hierarchy. Stem Cell Reports. 3 (5), 876-891 (2014).
- van Es, J. H., et al. Dll1+ secretory progenitor cells revert to stem cells upon crypt damage. Nature Cell Biology. 14 (10), 1099-1104 (2012).
- Durand, A., et al. Functional intestinal stem cells after Paneth cell ablation induced by the loss of transcription factor Math1 (Atoh1). Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (23), 8965-8970 (2012).
- Hayakawa, Y., et al. BHLHA15-positive secretory precursor cells can give rise to tumors in intestine and colon in mice. Gastroenterology. 156 (4), 1066-1081 (2019).
- Yan, K. S., et al. Intestinal enteroendocrine lineage cells possess homeostatic and injury-inducible stem cell activity. Cell Stem Cell. 21 (1), 78-90 (2017).
- Chandrakesan, P., et al. Intestinal tuft cells regulate the ATM mediated DNA damage response via Dclk1 dependent mechanism for crypt restitution following radiation injury. Scientific Reports. 6, 37667 (2016).
- Yu, S., et al. Paneth cell multipotency induced by Notch activation following Injury. Cell Stem Cell. 23 (1), 46-59 (2018).
- Moussa, L., et al. Bowel radiation injury: Complexity of the pathophysiology and promises of cell and tissue engineering. Cell Transplantation. 25 (10), 1723-1746 (2016).
- Gong, W., et al. Mesenchymal stem cells stimulate intestinal stem cells to repair radiation-induced intestinal injury. Cell Death & Disease. 7 (9), 2387 (2016).
- Tam, S. Y., Wu, V. W. C. A review on the special radiotherapy techniques of colorectal cancer. Frontiers in Oncology. 9, 208 (2019).
- Shadad, A. K., Sullivan, F. J., Martin, J. D., Egan, L. J. Gastrointestinal radiation injury: Symptoms, risk factors and mechanisms. World Journal of Gastroenterology. 19 (2), 185-198 (2013).
- Serrano Martinez, P., Giuranno, L., Vooijs, M., Coppes, R. P. The radiation-induced regenerative response of adult tissue-specific stem cells: Models and signaling pathways. Cancers. 13 (4), 855 (2021).
- Stacey, R., Green, J. T. Radiation-induced small bowel disease: Latest developments and clinical guidance. Therapeutic Advances in Chronic Disease. 5 (1), 15-29 (2014).
- Pan, Y. B., Maeda, Y., Wilson, A., Glynne-Jones, R., Vaizey, C. J. Late gastrointestinal toxicity after radiotherapy for anal cancer: A systematic literature review. Acta Oncologica. 57 (11), 1427-1437 (2018).
- Elhammali, A., et al. Late gastrointestinal tissue effects after hypofractionated radiation therapy of the pancreas. Radiation Oncology. 10, 186 (2015).
- You, S. H., Cho, M. Y., Sohn, J. H., Lee, C. G. Pancreatic radiation effect in apoptosis-related rectal radiation toxicity. Journal of Radiation Research. 59 (5), 529-540 (2018).
- Jiminez, J. A., Uwiera, T. C., Douglas Inglis, G., Uwiera, R. R. Animal models to study acute and chronic intestinal inflammation in mammals. Gut Pathogens. 7, 29 (2015).
- Snider, A. J., et al. Murine model for colitis-associated cancer of the colon. Methods in Molecular Biology. 1438, 245-254 (2016).
- Clapper, M. L., Cooper, H. S., Chang, W. C. Dextran sulfate sodium-induced colitis-associated neoplasia: A promising model for the development of chemopreventive interventions. Acta Pharmacologica Sinica. 28 (9), 1450-1459 (2007).
- Gonzalez, L. M., Moeser, A. J., Blikslager, A. T. Animal models of ischemia-reperfusion-induced intestinal injury: Progress and promise for translational research. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 308 (2), 63-75 (2015).
- Fujimichi, Y., Otsuka, K., Tomita, M., Iwasaki, T. Ionizing radiation alters organoid forming potential and replenishment rate in a dose/dose-rate dependent manner. Journal of Radiation Research. 63 (2), 166-173 (2022).
- Montenegro-Miranda, P. S., et al. A novel organoid model of damage and repair identifies HNF4alpha as a critical regulator of intestinal epithelial regeneration. Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology. 10 (2), 209-223 (2020).
- Nagle, P. W., Coppes, R. P. Current and future perspectives of the use of organoids in radiobiology. Cells. 9 (12), 2649 (2020).
- Taelman, J., Diaz, M., Guiu, J. Human Intestinal Organoids: Promise and Challenge. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 10, 854740 (2022).
- Kim, C. K., Yang, V. W., Bialkowska, A. B. The role of intestinal stem cells in epithelial regeneration following radiation-induced gut injury. Current Stem Cell Reports. 3 (4), 320-332 (2017).
- Kuruvilla, J. G., et al. Kruppel-like factor 4 modulates development of BMI1(+) intestinal stem cell-derived lineage following gamma-radiation-induced gut injury in mice. Stem Cell Reports. 6 (6), 815-824 (2016).
- Sangiorgi, E., Capecchi, M. R. Bmi1 is expressed in vivo in intestinal stem cells. Nature Genetics. 40 (7), 915-920 (2008).
- Srinivas, S., et al. Cre reporter strains produced by targeted insertion of EYFP and ECFP into the ROSA26 locus. BMC Developmental Biology. 1, 4 (2001).
- Bialkowska, A. B., Ghaleb, A. M., Nandan, M. O., Yang, V. W. Improved swiss-rolling technique for intestinal tissue preparation for immunohistochemical and immunofluorescent analyses. Journal of Visualized Experiments. (113), e54161 (2016).
- Booth, C., Tudor, G., Tudor, J., Katz, B. P., MacVittie, T. J. Acute gastrointestinal syndrome in high-dose irradiated mice. Health Physics. 103 (4), 383-399 (2012).
- Lu, L., Jiang, M., Zhu, C., He, J., Fan, S. Amelioration of whole abdominal irradiation-induced intestinal injury in mice with 3,3′-Diindolylmethane (DIM). Free Radical Biology & Medicine. 130, 244-255 (2019).
- Karlsson, J. A., Andersen, B. L. Radiation therapy and psychological distress in gynecologic oncology patients: Outcomes and recommendations for enhancing adjustment. Journal of Psychosomatic Obstetrics & Gynecology. 5 (4), 283-294 (1986).
- Yang, J., Cai, H., Xiao, Z. X., Wang, H., Yang, P. Effect of radiotherapy on the survival of cervical cancer patients: An analysis based on SEER database. Medicine. 98 (30), 16421 (2019).
- Giroux, V., et al. Mouse intestinal Krt15+ crypt cells are radio-resistant and tumor initiating. Stem Cell Reports. 10 (6), 1947-1958 (2018).
- Kim, C. K., et al. Kruppel-like factor 5 regulates stemness, lineage specification, and regeneration of intestinal epithelial stem cells. Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology. 9 (4), 587-609 (2020).
- Sheng, X., et al. Cycling stem cells are radioresistant and regenerate the intestine. Cell Reports. 32 (4), 107952 (2020).
- Gross, S., et al. Nkx2.2 is expressed in a subset of enteroendocrine cells with expanded lineage potential. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 309 (12), 975-987 (2015).
- Sato, T., et al. Characterization of radioresistant epithelial stem cell heterogeneity in the damaged mouse intestine. Scientific Reports. 10 (1), 8308 (2020).
- Roth, S., et al. Paneth cells in intestinal homeostasis and tissue injury. PLoS One. 7 (6), 38965 (2012).
- Bohin, N., et al. Insulin-like growth factor-1 and mTORC1 signaling promote the intestinal regenerative response after irradiation injury. Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology. 10 (4), 797-810 (2020).
- Romesser, P. B., et al. Preclinical murine platform to evaluate therapeutic countermeasures against radiation-induced gastrointestinal syndrome. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (41), 20672-20678 (2019).
- Gu, J., et al. At what dose can total body and whole abdominal irradiation cause lethal intestinal injury among C57BL/6J mice. Dose Response. 18 (3), 1559325820956783 (2020).
- Huh, W. J., et al. Tamoxifen induces rapid, reversible atrophy, and metaplasia in mouse stomach. Gastroenterology. 142 (1), 21-24 (2012).
- Keeley, T. M., Horita, N., Samuelson, L. C. Tamoxifen-induced gastric injury: Effects of dose and method of administration. Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology. 8 (3), 365-367 (2019).
- Bohin, N., Carlson, E. A., Samuelson, L. C. Genome toxicity and impaired stem cell function after conditional activation of CreER(T2) in the intestine. Stem Cell Reports. 11 (6), 1337-1346 (2018).
- Boynton, F. D. D., Ericsson, A. C., Uchihashi, M., Dunbar, M. L., Wilkinson, J. E. Doxycycline induces dysbiosis in female C57BL/6NCrl mice. BMC Research Notes. 10 (1), 644 (2017).
