Het huidige protocol beschrijft een muismodel van de ablatie van adrenerge innervatie door het superieure cervicale ganglion te identificeren en te reseceren.
Groeiend bewijs suggereert dat het sympathische zenuwstelsel een belangrijke rol speelt bij de progressie van kanker. Adrenerge innervatie reguleert de speekselkliersecretie, circadiaans ritme, maculaire degeneratie, immuunfunctie en hartfysiologie. Murine chirurgische sympathectomie is een methode voor het bestuderen van de effecten van adrenerge innervatie door volledige, unilaterale adrenerge ablatie mogelijk te maken, terwijl de noodzaak van herhaalde farmacologische interventie en de bijbehorende bijwerkingen wordt vermeden. Chirurgische sympathectomie bij muizen is echter technisch uitdagend vanwege de kleine omvang van het superieure cervicale ganglion. Deze studie beschrijft een chirurgische techniek voor het betrouwbaar identificeren en reseceren van het superieure cervicale ganglion om het sympathische zenuwstelsel te aborteren. De succesvolle identificatie en verwijdering van het ganglion worden gevalideerd door de fluorescerende sympathische ganglia in beeld te brengen met behulp van een transgene muis, het syndroom van Horner na resectie te identificeren, kleuring voor adrenerge markers in de gereseceerde ganglia en waargenomen verminderde adrenerge immunofluorescentie in de doelorganen na sympathectomie. Dit model maakt toekomstige studies van kankerprogressie mogelijk, evenals andere fysiologische processen die worden gereguleerd door het sympathische zenuwstelsel.
Meerdere studies hebben gemeld dat de zenuwen in de micro-omgeving van de tumor een actieve rol spelen bij het ondersteunen van tumorprogressie. Van de ablatie van adrenerge sympathische zenuwen is aangetoond dat het de ontwikkeling en verspreiding van tumoren bij prostaat- en maagkanker in vivo 1,2,3 schaadt, terwijl de farmacologische blokkade van adrenerge receptoren de tumorgroei bij hoofd-halskanker remt4. Sympathische neurale betrokkenheid is ook beschreven in pancreas-, cervicale en basale celcarcinoomprogressie 5,6,7.
Binnen het sympathische zenuwstelsel is het superieure cervicale ganglion (SCG) het enige ganglion van de sympathische romp dat het hoofd innerveert. De SCG reguleert verschillende fysiologische functies, zoals speekselsecretie en circadiaans ritme, en innerveert direct de cervicale lymfeklieren 8,9,10. De SCG is ook betrokken bij pathologische processen zoals maculaire degeneratie11 en de progressie van aortadissectie12. Bovendien is gemeld dat resectie van de SCG ischemie reperfusie-geïnduceerde acute nierschadeverergert 13 en ook de darmmicrobiota bij rattenverandert 14.
De volledige ablatie van de SCG in een muismodel zou een waardevolle experimentele techniek zijn om onderzoek naar kanker en het autonome zenuwstelsel mogelijk te maken. Hoewel veel studies farmacologische adrenerge receptorblokkade hebben gebruikt als een adrenerge ablatie 15,16,17,18,19,20, zorgt chirurgische resectie voor volledige, unilaterale adrenerge ablatie terwijl de noodzaak van herhaalde farmacologische interventie en de bijbehorende bijwerkingen wordt vermeden 21,22,23.
Chirurgische resectie van de SCG is beschreven bij ratten24, en de meeste rapporten die het effect van superieure cervicale ganglionectomie (SCGx) bestuderen, hebben het rattenmodel gebruikt. In vergelijking met het rattenmodel is SCGx technisch uitdagender bij muizen vanwege de kleine omvang van de SCG. Muizen zijn echter relatief gemakkelijker te hanteren, kosteneffectiever en vatbaarder voor genetische manipulatie. Garcia et al. waren een van de eersten die SCGx bij muizen rapporteerden en het bleek de insulineafgifte te beïnvloeden25. Meer recent beschreven Ziegler et al. SCGx bij muizen op basis van de gepubliceerde techniek beschreven voor ratten24,26. Deze en andere artikelen beschrijven een methode waarbij de gemeenschappelijke halsslagader (CCA) eerst wordt geïdentificeerd en ontleed, en de SCG vervolgens wordt verwijderd uit de bifurcatie van de CCA21,22,27,28. In dit artikel wordt een minder invasieve en veiligere techniek beschreven bij muizen die de dissectie van de CCA vermijdt, waardoor de ernstigste complicatie van deze procedure – bloeden door een verwonding aan de CCA – wordt geminimaliseerd.
Dit protocol beschrijft een muismodel voor de chirurgische unilaterale ablatie van SCG-input. Deze techniek maakt het mogelijk om de effecten van adrenerge innervatie in verschillende omgevingen te bestuderen. Daarnaast kan het gereseceerde sympathische ganglion ook in 3D-matrigelcultuur worden gekweekt voor in vitro experimenten30.
Studies met SCGx zijn meestal uitgevoerd bij ratten, omdat hun grotere anatomie gemakkelijker anatomische visualisatie en dissecti…
The authors have nothing to disclose.
V.W. werd ondersteund door NIH T32CA009685. R.J.W. werd gesteund door NIH R01CA219534. De Memorial Sloan Kettering Cancer Center Core Facilities werden ondersteund door NIH P30CA008748.
Anti-Tyrosine Hydroxylase Antibody | EMD Millipore | AB152 | |
Artificial Tears Lubricant Ophthalmic Ointment | Akorn | 59399-162-35 | |
Curity 2 x 2 Inch Gauze Sponge 8 Ply, Sterile | Covidien | 1806 | |
Derf Needle Holder | Thomas Scientific | 1177K00 | |
Dissecting Microscope | |||
Dumont #5/45 Forceps | Fine Science Tools | 11251-35 | |
Dumont #7b Forceps | Fine Science Tools | 11270-20 | |
ETHILON Nylon Suture | Ethicon | 698H | |
Fine Scissors – ToughCut | Fine Science Tools | 14058-09 | |
Hypoallergenic Surgical Tape | 3M Blenderm | 70200419342 | |
Induction Chamber, 2 Liter | VetEquip | 941444 | |
Isoflurane | Baxter | 1001936060 | |
Nair | Church & Dwight Co., Inc | 40002957 | chemical hair removing agent |
NORADRENALINE RESEARCH ELISA | Labor Diagnostika Nord (Rocky Mountain Diagnostics) | BA E-5200 | |
NSG Mouse | Jackson Laboratory | JAX:005557 | |
Povidone-Iodine Swabstick | PDI | S41350 | |
Webcol Alcohol Preps | Covidien | 5110 |