Name: ileectomy-induced bile overaccumulation in mouse intestine
Uploaded: 2017-08-21T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 55 s
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Diese Forschung wird von Tom Peterson Stiftung unterstützt und NIH R01-HL119780 (Jain, MK) zu gewähren.

Tier-Protokoll wurde überprüft und durch die institutionelle Animal Care and Use Committee an der Case Western Reserve University School of Medicine genehmigt und wurde im Einklang mit der National Institutes of Health (NIH)-Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren (8. Auflage, 2011). Mäuse wurden durch Methoden der American Veterinary Medical Association (AVMA) Richtlinien für die Euthanasie der Tiere eingeschläfert (Ausgabe 2013). C57BL/6J, männliche, 8-16 Wochen alten Mäusen wurden in diesem Protokoll verwendet. Mäuse in einer 12 h hell/dunkel-Zyklus Umgebung untergebracht waren.
 1. präoperative Vorbereitung <ol><li>Transfer Mäuse zu einem sauberen Käfig 24 h vor dem Eingriff. Können Sie Tiere freien Zugang zum Wasser. Chow Gargut mit weiche Nahrung (Gel Nahrungsergänzungsmittel) 4-6 h vor der Operation, den Inhalt des Dünndarms für die Operation zu reduzieren.</li>
	<li>Alle chirurgischen Instrumente sterilisieren und die Einweg-sterilen chirurgischen Materialien vorzubereiten. Reinigen Sie den OP-Bereich und die Narkose Bugnase mit 70 % igem Ethanol.</li>
	<li>Richten Sie eine Dissektion Mikroskop, Isoflurane Narkose Verdampfer, Instrumente und eine temperaturgeführte kleine Tier OP-Tisch für Körper Temperaturerhaltung. Instrumente, Nahtmaterial und Spritzen an einem Ort für den freien Zugang zu organisieren, während der Operation.</li>
	<li>Eingerichtet, eine Lichtquelle um genug Licht für den OP-Bereich zur Verfügung zu stellen.</li>
	<li>Sterile 0,9 % Kochsalzlösung in 5 mL Spritze für die Reinigung von Darm und Bauchschmerzen bereiten.</li>
</ol> 2. Ileectomy und Anastomose <ol><li>Anesthetize Mäuse mit Isofluran (2-3 %) in einer kleinen tierischen Inkubation Kammer. Angemessene Anesthetization mit der Zehe Pinch-Technik, während das Tier auf Isofluran ist zu bestimmen.</li>
	<li>Bauch Haare durch die Anwendung der Haarentfernung Produkt entfernen und wischen Sie Haar mit chirurgischen Schwämme unter Beibehaltung der Anästhesie. Platzieren Sie den Mauszeiger auf eine temperaturgeführte kleine Tier OP-Tisch ( Abb. 1 A) auf Körpertemperatur zu halten, bei 37 ° c Maintain Anästhesie mit Isofluran (1-2 %) durch eine Gesichtsmaske. Die Maus-Augen mit okulärer Salbe zu behandeln.</li>
	<li>Reinigen Sie die Haut mit Povidon-Jod und 70 % Alkohol und decken Sie den chirurgischen Bereich des Bauches mit sterilen chirurgischen Gaze ( Abbildung 1 B).</li>
	<li>Stellen eine Mittellinie Bauchschnitt mit einem chirurgischen Skalpell einmal Anästhesie in Kraft. Verwenden Sie einen Baumwoll-gespitzten Applikator schützen den Darm und ziehen Maus Bauchmuskel mit Retraktoren vollständig öffnen und Aussetzen der Bauchhöhle ( Abbildung 1 C).</li>
	<li>Suchen Sie nach der Blinddarm. Ausgehend von der Blinddarm vorsichtig bewegen die angeschlossenen Ileum und Bestandteil der Jejunum aus der Bauchhöhle ( Abbildung 1 D). 
	Hinweis: Der Blinddarm leicht erkennbar aufgrund seiner Größe auch nach Fasten.</li>
	<li>Verbinden die oberen Zweig der überlegenen mesenterialen Arterie mit einer 7-0 Seide Naht zu verdecken das Blut liefert das Ileum Segment, das herausgeschnitten werden soll. Ileale Farbwechsel von rosa bis dunkel violett nach Ligatur. ( Abbildung 1-E - F).</li>
	<li>Je nach dem Zweck des Versuchs, mit einer Schere, Verbrauchsteuern und entfernen Sie 50 % oder 90 % der Krummdarm. 
	Hinweis: Für Schein-Chirurgie, der überlegenen mesenterialen Arterie Ligatur nicht durchführen und entfernen Sie nicht das Ileum.</li>
	<li>Spülen das Lumen der ileal beidseitig mit 0,9 % Kochsalzlösung. 
	Hinweis: da die verbleibenden intakten Ileum noch eine normale Blutversorgung empfängt von der überlegenen mesenterialen Arterie wird eine kleine Menge Blut während des Prozesses ausgespült werden. Dies bedeutet auch, dass das Blut-Versorgungsmaterial zu den ileal enden normal ist und keine Ischämie bei der Anastomose ( Abbildung 1 G gewährleistet).</li>
	<li>Suchen Sie die Mesenterien auf der Seite beidseitig Ileum. Richten Sie die Mesenterien und Naht die ileal Enden zusammen mit 8: 0 Nahtmaterial ( Abbildung 1-G - H).</li>
	<li>Naht die kontralaterale Seite des Ileum, Ileum zu halten auf natürliche Weise ( Abbildung 1 ich) anastomosieren.</li>
	<li>Naht die oberen und unteren Seiten zwischen die zwei ursprünglichen Nähte gründlich verbinden die beiden ileal Enden zusammen ( Abbildung 1 J).</li>
	<li>Bestätigen, dass es kein Durchsickern von der Anastomose Website nach Abschluss die Box-Stufigkeit ( Abbildung 1 G-ich). Der Blinddarm und Dünndarm in die Bauchhöhle, die ursprünglichen anatomischen Lage zurück. Waschen Sie den OP-Bereich mit warmen 0,9 % Kochsalzlösung mit einer stumpfen Nadel. ( Abbildung 1 K).</li>
	<li>In der Nähe des Schnitt der Bauchmuskel Schicht mit 6-0 Naht. Richten Sie die Bauchhaut Inzision mit Pinzette und Naht die Bauchhaut Erleichterung optimale Wundheilung ( Abbildung 1 L).</li>
</ol> 3. Postoperative Versorgung <ol><li>Übertragung der postoperativen Mäuse auf eine Intensivstation für Erholung. Beherbergen sie in einem Papier-Bettwäsche-Käfig auf eine temperaturgeführte Heizkissen auf die postoperative Erholung über Nacht fortsetzen. Mäuse mit weiche Nahrung zusätzlich regelmäßige Nahrung und Wasser zu versorgen.</li>
	<li>Verwalten Buprenorphin (0,05 - 0,1 mg/kg) mit subkutane Injektion alle 8-12 h für Analgesie. 
	Hinweis: Mäuse durch CO 2 einschläfern, wenn schwer kranke.</li>
	<li>An den Endpunkt zu Opfern Mäuse mit überdosiert Isoflurane und Ernte Proben nach Bedarf (Abschnitt 4).</li>
</ol> 4. Bewertung der Ileectomy-induzierten Galle Overaccumulation <ol><li>wiegen und sezieren die Mäuse einen Tag nach einer Resektion von 0 % (Schein), 50 % oder 90 % der Krummdarm.</li>
	<li>Entfernen Sie den GI-Trakt und wiegen es. Berechnen Sie das Gewicht der GI-Körper-Gewichts-Verhältnis, die Schwere der Galle Salz Malabsorption und Overaccumulation zu bewerten.</li>
	<li>Der GI-Tracts in 15 mL konische Röhrchen zu übertragen und in kurze Segmente mit einer Schere schneiden. Nach dem Schnitt übertragen Zentrifuge bei 3.000 x g für 10 min. Überstands (GI Flüssigkeit enthält Gallensalze) in ein sauberes Röhrchen.</li>
	<li>Total Volumen und Gewicht der GI Flüssigkeit zu messen und berechnen Sie das Fluid Gewicht GI-Trakt-Gewichts-Verhältnis Galle Overaccumulation im GI-Trakt einzuschätzen.</li>
	<li>Bestimmen Sie die Höhe der insgesamt Galle im Überstand von Gallensäure-Assay, wie in Referenz 8 beschrieben.</li>
</ol>

<ol>
	<li>McLeod, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgery+for+inflammatory+bowel+diseases.">Surgery for inflammatory bowel diseases.</a> Dig Dis. 21, 168-179 (2003).</li><li>Hancock, L., Windsor, A. C., Mortensen, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammatory+bowel+disease:+the+view+of+the+surgeon.">Inflammatory bowel disease: the view of the surgeon.</a> Colorectal Dis. 8, 10-14 (2006).</li><li>Polle, S. W., Bemelman, W. 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K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beyond+intestinal+soap--bile+acids+in+metabolic+control.">Beyond intestinal soap--bile acids in metabolic control.</a> Nat Rev Endocrinol. 10, 488-498 (2014).</li><li>Buchman, A. L., Scolapio, J., Fryer, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AGA+technical+review+on+short+bowel+syndrome+and+intestinal+transplantation.">AGA technical review on short bowel syndrome and intestinal transplantation.</a> Gastroenterology. 124, 1111-1134 (2003).</li></ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Um eine erfolgreiche Ileectomy durchzuführen, muss die überlegene mesenterialen Arterie im Voraus ligiert werden, um das Blut-Versorgungsmaterial zum Segment resecting zu blockieren. Ischämische ileale Segment schaltet nach Ligation dunkelviolett. Das Ileum Segment muss dann komplett reseziert. Eine normale Blutversorgung muss für die einbehaltenen enden sichergestellt werden. Dies ist wesentlich, Blutungen und unsachgemäße Entfernung zu vermeiden, die können leicht Ursache chirurgische Fehler aufgrund von ischäm...

In der modernen biomedizinischen Forschung werden genetisch manipulierte Tiermodellen weithin genutzt, um Einblicke in menschliche Krankheiten aufzulesen. Insbesondere wurden Gewebe oder zellspezifische Gewinn und Verlust Funktionen von Genen zur molekularen Regulation sowie induzierte biologische Effekte zu studieren. Trotz der Fortschritte im Ziel Gene in VivoManipulation gibt es anhaltende Einschränkungen. Erste, viele Zellen oder Gewebe spezifische Löschungen betreffen mehrere Organe. Zum Beispiel wird epithelialen gen Löschung Ausdruck in Epithelien von mehreren Geweben beseitigen. Weiter, auch wenn die Löschung auf einem bestimmten Gewebe beschränkt ist, ist räumliche Kontrolle nur selten möglich. Zum Beispiel in einem Gewebe wie Darm durchführen verschiedene Segmente sehr spezifische Funktionen, die mit Präzision in Vivomanipuliert werden können nicht. In diesen Situationen Resektion der gen-haltigen Gewebe gilt ein effizienteres Studium Vorgehen die mechanistische und funktionelle Bedeutung der Gewebe Kommunikation bestimmen.
Ileectomy ist vor allem bei Patienten mit Morbus Crohn und entzündlichen Erkrankungen mit der distalen Ileum 1,2,3. Ileum produziert in der Regel mehrere Energie Speicher Hormone wie Fibroblasten-Wachstumsfaktor 15/19 (FGF15/19), Peptid YY (PYY) und Glucagon-Like Peptid 1/2 (GLP1/2); Diese Hormone spielen eine wichtige Rolle für lokale und endokrine in vielen biologischen Funktionen4,5,6. Unter dieser Hormone wurde FGF15 als eine robuste endokrine Inhibitor der Gallensäure-Synthese in der Leber festgestellt. Sobald in ileal Enterozyten resorbiert, aktivieren Gallensäuren führt anschließend zu Feedback-Hemmung der hepatischen Gallensäure Synthese 7nuklearen Rezeptoren Farnesoid X Rezeptor (FXR), Fgf15 Ausdruck, zu stimulieren. In einer aktuellen Studie, wir Ileectomy Mausmodell eingeführt, um das Ileum Kruppel-ähnlichen Faktor 15 (KLF15) zu studieren -Fgf15 Signalisierung Achse, die circadiane Gallensäure-Produktion in der Leber 8regelt. Am wichtigsten ist, haben wir eine neuartige Familie, Kruppel-ähnliche Faktoren, vor allem KLF15 in Gallensäure Biologie eingeführt. Basierend auf funktionelle Studien einschließlich der Ileectomy Chirurgie, haben wir festgestellt, dass KLF15 reguliert Gallensäure Synthese über einen indirekten Mechanismus nicht hepatisch. Ileale KLF15 ist schließlich auch als der erste endogene negativer Regulator der Fgf15identifiziert.
Die intestinale Segmente Abstieg vom proximalen zum distalen Regionen sind verantwortlich für die Aufnahme von anderen Nährstoffen. Das Ileum ist das große Segment verantwortlich für Gallensäure und Vitamin B12 (VB12) Aufnahme 9. Eine frühere Studie beschäftigt ein Maus-Modell der proximalen Darm-Resektion, kurzes Darmsyndrom zu studieren; verschiedene Längen Resektion, Diäten und Naht-Typen wurden vorgeschlagen, eine optimale postoperative überleben Rate 10beizubehalten. Darüber hinaus zeigt eine neuere Überprüfung dieser ileale Resektion in der Regel schwerere Krankheit als andere gastrointestinalen (GI) Segment Resektionen wegen der verminderten Anpassungsfähigkeit der restlichen Trakt 11ergibt. Dieses Thema hat intensive Interesse der Grundlagenforschung und Klinische Forschergruppen, gewonnen, während das Verständnis der Erholung und der wirksame therapeutische Ansätze sind noch begrenzt.
Gallensäure-Durchfall entsteht durch Ungleichgewichte in Gallensäure Homöostase in den enterohepatischen Kreislauf 12,13. Es kann eine Folge von ileale Resektion, Magen-Darm-Erkrankung oder eine Folge der idiopathischen Gallensäure-Malabsorption. Mehr als 80 % der Patienten wurden gefunden, um mit Durchfall nach einer ileale Resektion 14zu präsentieren. Ileectomy hat das Potenzial, eine wichtige Operation-Modell für die Erforschung der Gallensäure Durchfall sein. In dieser Studie eine Reihe von Ileum Resektionen bietet eine gradient Bewertung der FGF15 Mangel sowie Darm Galle Salz Malabsorption, Overaccumulation und toxischen Schäden.

<table><tbody><tr><td>Dissection microscope</td><td>Olympus</td><td>SZ61</td><td>For surgery&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Animal temperature controller</td><td>Physitemp Instruments, Inc.</td><td>TCAT-2LV</td><td>For body temperature control</td></tr><tr><td>Isoflurane anesthetic vaporizer</td><td>VetEquip</td><td>&amp;nbsp;911104</td><td>For anesthesia</td></tr><tr><td>Dissection forceps</td><td>&amp;nbsp;Fine Science Tools, Inc.</td><td>11274-20</td><td>For surgery&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Scissors</td><td>&amp;nbsp;Fine Science Tools, Inc.</td><td>14084-08</td><td>For surgery&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Needle holder</td><td>&amp;nbsp;Roboz Surgical Instrument Co.</td><td>RS-7882</td><td>For surgery&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Micro knives-needle blade</td><td>Fisher Scientific</td><td>10318-14</td><td>For surgery&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>6-0 monofilament suture</td><td>Ethicon</td><td>1698G</td><td>For abdominal skin closure</td></tr><tr><td>7-0 silk suture</td><td>Ethicon</td><td>766G</td><td>For ligation</td></tr><tr><td>8-0 monofilament suture</td><td>Ethicon</td><td>1714G</td><td>For anastomosis</td></tr><tr><td>Surgical sponges</td><td>Dynarex Corp.</td><td>3333</td><td>For surgery&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Small cotton-tipped applicators&amp;nbsp;</td><td>Fisher Scientific</td><td>23-400-118</td><td>For surgery&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Piramal Healthcare Limited</td><td>66794-013-25</td><td>For anasthesia</td></tr><tr><td>Buprenorphine hydrochloride</td><td>Reckitt-Benckiser Pharmaceuticals</td><td>12496-0757-1</td><td>For analgesia</td></tr><tr><td>0.9% sodium chloride Injection</td><td>B. Braun Medical Inc.</td><td>0264-7800-10</td><td>For washing/injection</td></tr><tr><td>Povidone iodine prep solution</td><td>Dynarex Corp.</td><td>1413</td><td>For skin preparation</td></tr><tr><td>Puralube vet ointment</td><td>Dechra Veterinary Products</td><td>17033-211-38</td><td>For eye pretection</td></tr><tr><td>Hair remover lotion</td><td>Church &amp;amp; Dwight Co., Inc.</td><td></td><td>For skin preparation</td></tr><tr><td>Intensive care unit</td><td>ThermoCare</td><td>FW-1</td><td>For post-surgery recovery</td></tr><tr><td>DietGel recovery</td><td>ClearH2O</td><td>72-06-5022</td><td>For post-surgery recovery</td></tr><tr><td>Aurum total RNA fatty and fibrous tissue kit</td><td>Bio-Rad</td><td>7326830</td><td>For RNA isolation</td></tr><tr><td>iScript reverse transcription supermix for RT-qPCR</td><td>Bio-Rad</td><td>1708841</td><td>For reverse transcription assay</td></tr><tr><td>TaqMan fast advanced master mix</td><td>Applied Biosystems/Life Technologies</td><td>4444965</td><td>For QPCR analysis</td></tr><tr><td>Total bile acid assay kit</td><td>Genzyme Diagnostic</td><td>DZ042A-K01</td><td>For bile acid assay</td></tr><tr><td>C57BL/6J&amp;nbsp;</td><td>The Jackson Laboratory</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

ileectomy-induced bile overaccumulation in mouse intestine

Darm-Resektion ist eine gemeinsame Therapieansatz für menschliche Krankheiten wie Fettleibigkeit, entzündlichen Darmerkrankungen, Morbus Crohn und Darmkrebs, die oft schweren kurzen Darm-Syndrom-ähnliche Nebenwirkungen einschließlich Gallensäure Durchfall führt, Dehydrierung, Elektrolytstörungen und Nährstoff Malabsorption. Hier stellen wir eine murinen ileale Resektion Modell, genannt Ileectomy, um Gewebe-Kommunikation und die Pflege der systemischen Homöostase zu bewerten. Nach ileale Resektion ist das zirkulierende Blut dauerhaft frei von dem Ileum-spezifischen endokrinen Hormon Fibroblasten-Wachstumsfaktor 15 (FGF15), die ihre endokrine Hemmung der Gallensäure-Synthese in der Leber freisetzt. In Kombination mit der erhöhten Produktion und abgeschafft Rückresorption von Gallensäuren nach dem Entfernen der Krummdarm leiden Mäuse, die operiert Galle Salz Overaccumulation in den Darm und damit verbundenen Durchfall, Morbidität und Mortalität. Neuartige Nutzung des Modells Chirurgie eingeführt in dieser Studie kann mechanistische und funktionale Einblicke in ileal Kontrolle über systemische Stoffwechselregulation in Physiologie und Krankheiten geben.

Die Verfahren für die Ileectomy sind in Abbildung 1dargestellt. Der erste Schritt beinhaltet Vorbereitung Maus Bauchhaut, wodurch ein Bauchschnitt und Verwendung von Retraktoren, um den Darm (Abbildung 1A-C) vollständig verfügbar zu machen. Als nächstes befand sich der Maus-Blinddarm (Abbildung 1D); Angesichts der Tatsache, dass seine Größe und Form es eine lei...

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Ileectomy-induced Bile Overaccumulation in Mouse Intestine

Dünndarm-abhängige Gallensäure Resorption und Feedback-Hemmung der hepatischen Gallensäure Synthese ist wichtig für systemische Homöostase und Gesundheit. In dieser Studie beschreiben wir ein Mausmodell für ileale Resektion, Ileectomy-induzierten Galle Malabsorption, Overaccumulation und Toxizität im Darm der Maus zu bewerten.

Overaccumulation Ileectomy-induzierten Galle im Darm der Maus

Intestinal resection is a common therapeutic approach for human diseases such as obesity, inflammatory bowel disease, Crohn's disease, and colon cancer ...

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Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

9.4K Aufrufe.  Case Western Reserve University. Dünndarm-abhängige Gallensäure Resorption und Feedback-Hemmung der hepatischen Gallensäure Synthese ist wichtig für systemische Homöostase und Gesundheit. In dieser Studie beschreiben wir ein Mausmodell für ileale Resektion, Ileectomy-induzierten Galle Malabsorption, Overaccumulation und Toxizität im Darm der Maus zu bewerten.

Serie: Ileectomy-induced Bile Overaccumulation in Mouse Intestine

Determining Bile Duct Density in the Mouse Liver

Mouse is broadly used as a model organism to study biliary diseases. To evaluate the development and function of the biliary system, various techniques are used, including serum chemistry, histological analysis, and immunostaining for specific markers. Although these techniques can provide important information about the biliary system, they often do not present a full picture of bile duct (BD) developmental defects across the whole liver. This is in part due to the robust ability of the mouse liver to drain the bile even in animals with significant impairment in biliary development. Here we present a simple method to calculate the average number of BDs associated with each portal vein (PV) in sections covering all lobes of mutant/transgenic mice. In this method, livers are mounted and sectioned in a stereotypic manner to facilitate comparison among various genotypes and experimental conditions. BDs are identified via light microscopy of cytokeratin-stained cholangiocytes, and then counted and divided by the total number of PVs present in liver section. As an example, we show how this method can clearly distinguish between wild-type mice and a mouse model of Alagille syndrome. The method presented here cannot substitute for techniques that visualize the three-dimensional structure of the biliary tree. However, it offers an easy and direct way to quantitatively assess BD development and the degree of ductular reaction formation in mice.

We present a rather simple and sensitive method for accurate quantification of bile duct density in the mouse liver. This method can aid in determining the effects of genetic and environmental modifiers and the effectiveness of potential therapies in mouse models of biliary diseases.

Bestimmung der Gallengangsdichte in der Mausleber

Mouse is broadly used as a model organism to study biliary diseases. To evaluate the development and function of the biliary system, various techniques ...

Forschung

Entwicklungsbiologie

Murine Ileocolic Bowel Resection with Primary Anastomosis

Intestinal resections are frequently required for treatment of diseases involving the gastrointestinal tract, with Crohn&#8217;s disease and colon cancer being two common examples. Despite the frequency of these procedures, a significant knowledge gap remains in describing the inherent effects of intestinal resection on host physiology and disease pathophysiology. This article provides detailed instructions for an ileocolic resection with primary end-to-end anastomosis in mice, as well as essential aspects of peri-operative care to maximize post-operative success. When followed closely, this procedure yields a 95% long-term survival rate, no failure to thrive, and minimizes post-operative complications of bowel obstruction and anastomotic leak. The technical challenges of performing the procedure in mice are a barrier to its wide spread use in research. The skills described in this article can be acquired without previous surgical experience. Once mastered, the murine ileocolic resection procedure will provide a reproducible tool for studying the effects of intestinal resection in models of human disease.

Ileocolic resection is commonly performed in several human diseases; however, little is known regarding the impact of intestinal resection on surgical illnesses. This article provides instruction on executing the procedure in mice with high success, providing a means to study the effects of ileocolic resection in models of disease.

Murine Ileocolische Darmresektion mit primärer Anastomose

Intestinal resections are frequently required for treatment of diseases involving the gastrointestinal tract, with Crohn&#8217;s disease and colon cancer ...

Medizin

Bile Duct Ligation in Mice: Induction of Inflammatory Liver Injury and Fibrosis by Obstructive Cholestasis

In most vertebrates, the liver produces bile that is necessary to emulsify absorbed fats and enable the digestion of lipids in the small intestine as well as to excrete bilirubin and other metabolic products. In the liver, the experimental obstruction of the extrahepatic biliary system initiates a complex cascade of pathological events that leads to cholestasis and inflammation resulting in a strong fibrotic reaction originating from the periportal fields. Therefore, surgical ligation of the common bile duct has become the most commonly used model to induce obstructive cholestatic injury in rodents and to study the molecular and cellular events that underlie these pathophysiological mechanisms induced by inappropriate bile flow. In recent years, different surgical techniques have been described that either allow reconnection or reanastomosis after bile duct ligation (BDL), e.g., partial BDL, or other microsurgical methods for specific research questions. However, the most frequently used model is the complete obstruction of the common bile duct that induces a strong fibrotic response after 21 to 28 days. The mortality rate can be high due to infectious complications or technical inaccuracies. Here we provide a detailed surgical procedure for the BDL model in mice that induce a highly reproducible fibrotic response in accordance to the 3R rule for animal welfare postulated by Russel and Burch in 1959.

Disruption of bile flow results in severe inflammatory cholestatic liver injury with a characteristic time-dependent sequence of morphological alterations. Here we present a protocol for the surgical ligation of the common bile duct in mice that allows to induce a strong fibrotic response after 21 to 28 days.

Gallengang-Ligation in Mice: Induktion von Entzündungsleber-Verletzung und Fibrose von obstruktiver Cholestase

In most vertebrates, the liver produces bile that is necessary to emulsify absorbed fats and enable the digestion of lipids in the small intestine as well ...

Murine Distal Colostomy, A Novel Model of Diversion Colitis in C57BL/6 Mice

Diversion colitis (DC) is a frequent clinical condition occurring in patients with bowel segments excluded from the fecal stream as a result of a diverting enterostomy. The etiology of this disease remains ill-defined but appears to differ from that of classical inflammatory bowel diseases such as Crohn's disease and ulcerative colitis. Research aimed to decipher the pathophysiological mechanisms leading to the development of this disease has been severely hampered by the lack of an appropriate murine model. This protocol generates a murine model of DC that facilitates the study of the immune system's role and its interaction with the microbiome in the development of DC. In this model using C57BL/6 animals, distal parts of the colon are excluded from the fecal stream by creating a distal colostomy, triggering the development of mild to moderate inflammation in the excluded bowel segments and reproducing the hallmark lesions of human DC with a moderate systemic inflammatory response. In contrast to the rat model, a large number of genetically-modified murine models on the C57BL/6 background are available. The combination of these animals with our model allows the potential roles of individual cytokines, chemokines, or receptors of bioactive molecules (e.g., interleukin (IL)-17; IL-10, chemokine CXCL13, chemokine receptors CXCR5 and CCR7, and the sphingosine-1-phosphate receptor 4) to be assessed in the pathogenesis of DC. The availability of congenic mouse strains on the C57BL/6 background largely facilitates transfer experiments to establish the roles of distinct cell types involved in the etiology of DC. Finally, the model offers the opportunity to assess the influences of local interventions (e.g., modification of the local microbiome or local anti-inflammatory therapy) on mucosal immunity in affected and non-affected bowel segments and the on systemic immune homeostasis.

Murine distal colostomy provides a murine model for human diversion colitis, a predominantly lymphocytic colitis in colon segment excluded from the fecal stream.

Murine distalen Kolostomie, ein neuartiges Modell Ablenkung Colitis bei C57BL/6 Mäusen

Diversion colitis (DC) is a frequent clinical condition occurring in patients with bowel segments excluded from the fecal stream as a result of a ...

Murine Appendectomy Model of Chronic Colitis Associated Colorectal Cancer by Precise Localization of Caecal Patch

The human appendix has been recently implicated to play important biological roles in the pathogenesis of various complex diseases, such as colorectal cancer, inflammatory bowel disease, and Parkinson&#8217;s disease. To study the function of the appendix, a gut disease-associated murine appendectomy model has been established and its step-by-step protocol is described here. This report introduces a facile protocol for caecal patch removal in mice followed by the chemical induction of chronic colitis-associated colorectal cancer using a combination of dextran sulfate sodium (DSS) and azoxymethane (AOM). IgA specific cells and IgA concentration were significantly reduced upon removal of the caecal patch in male C57BL/6 mice&#160;compared to those in the sham group. Simultaneously administering 2% DSS and AOM resulted in nearly 80% mice survival in both sham and appendectomy groups without significant body weight loss. Histological results confirmed colonic inflammation and different degrees of adenocarcinoma. This model can be used for the study of the functional role of the appendix in maintaining gut microbiota homeostasis and pathogenesis of gut colitis and malignancies, as well as for the potential development of drug targeting therapies.

The presented protocol describes a facile surgical removal of the appendix (caecal patch) in a mouse followed by the induction of inflammatory bowel disease-associated colorectal cancer. This murine appendectomy model enables investigation of the biological role of the appendix in the pathogenesis of human gastrointestinal disease.

Murine Appendektomie Modell der chronischen Colitis assoziiert entaktischen Darmkrebs durch präzise Lokalisierung von Caecal Patch

The human appendix has been recently implicated to play important biological roles in the pathogenesis of various complex diseases, such as colorectal ...

<meta charset="utf8"></head><body>Mausmodell zur Untersuchung des postoperativen Ileus durch Darmmanipulation

Postoperative Ileus Murine Model

Most patients experience postoperative ileus (POI) after surgery, which is associated with increased morbidity, mortality, and hospitalization time. POI is a consequence of mechanical damage during surgery, resulting in disruption of motility in the gastrointestinal tract. The mechanisms of POI are related to aberrant neuronal sensitivity, impaired epithelial barrier function, and increased local inflammation. However, the details remain enigmatic. Therefore, experimental murine models are crucial for elucidating the pathophysiology and mechanism of POI injury and for the development of novel therapies.
Here, we introduce a murine model of POI generated via intestinal manipulation (IM) that is similar to clinical surgery; this is achieved by mechanical damage to the small intestine by massaging the abdomen 1-3 times with a cotton swab. IM delayed gastrointestinal transit 24 h after surgery, as assessed by FITC-dextran gavage and fluorescence detection of the segmental digestive tract. Moreover, tissue swelling of the submucosa and immune cell infiltration were investigated by hematoxylin and eosin staining and flow cytometry. Proper pressure of the IM and a hyperemic effect on the intestine are critical for the procedure. This murine model of POI can be utilized to study the mechanisms of intestinal damage and recovery after abdominal surgery.

<meta charset="utf8"></head><body>Postoperatives Ileus-Mausmodell

We describe a murine model of postoperative ileus generated via intestinal manipulation. Gastrointestinal transit function, pathologic changes, and immune cell activation were assessed 24 h after surgery.

Postoperatives Ileus-Mausmodell

Most patients experience postoperative ileus (POI) after surgery, which is associated with increased morbidity, mortality, and hospitalization time. POI ...

Immunologie und Infektion

Single-Anastomosis Duodeno-Ileal Bypass with Sleeve Gastrectomy Model in Mice

Obesity is a major health issue worldwide. As a response, bariatric surgeries have emerged to treat obesity and its related comorbidities (e.g., diabetes mellitus, dyslipidemia, non-alcoholic steatohepatitis, cardiovascular events, and cancers) through restrictive and malabsorptive mechanisms. Understanding the mechanisms by which these procedures allow such improvements often require their transposition into animals, especially in mice, because of the ease of generating genetically modified animals. Recently, the single-anastomosis duodeno-ileal bypass with sleeve gastrectomy (SADI-S) has emerged as a procedure that uses both restrictive and malabsorptive effects, which is being used as an alternative to gastric bypass in case of major obesity. Thus far, this procedure has been associated with strong metabolic improvements, which has led to a marked increase in its use in daily clinical practice. However, the mechanisms underlying these metabolic effects have been poorly studied as a result of a lack of animal models. In this article, we present a reliable and reproducible model of SADI-S in mice, with a special focus on perioperative management. The description and use of this new rodent model will be helpful for the scientific community to better understand the molecular, metabolic, and structural changes induced by the SADI-S and to better define the surgical indications for clinical practice.

Single-anastomosis duodeno-ileal bypass (SADI-S) is an emerging bariatric procedure with important metabolic effects. In this article, we present a reliable and reproducible model of SADI-S in mice.

Duodeno-ilealer Bypass mit Sleeve-Gastrektomie-Modell bei Mäusen

Obesity is a major health issue worldwide. As a response, bariatric surgeries have emerged to treat obesity and its related comorbidities (e.g., diabetes ...

Partial Bile Duct Ligation in the Mouse: A Controlled Model of Localized Obstructive Cholestasis

In rodents, complete bile duct ligation (cBDL) of the common bile duct is an established surgical technique for studying obstructive cholestasis and bile duct proliferation. However, long-term experiments can lead to increased morbidity and mortality. In select mouse strains with underlying liver disease, meaningful comparisons can be made even with ligation of a single lobe of the liver, which can reduce animal losses and expenses. Here, we describe partial bile duct ligation (pBDL) in the mouse, in which only the left hepatic bile duct is ligated, causing biliary obstruction in the left lobe but not the remaining lobes. With careful microsurgical technique, pBDL experiments can be cost-effective, since the unligated lobe serves as an internal control to the ligated lobes, when subjected to the same conditions in the same animal. Unlike cBDL, a separate sham-operated control group is not necessary. pBDL is highly useful to directly compare localized versus systemic effects of cholestasis and other retained bile components. pBDL can also be repurposed as a novel method to investigate mechanisms related to medications and cell migration.

Here, we present partial bile duct ligation as a surgical model of liver injury and regeneration in rodents.

Partielle Gallengang Ligation in der Maus: eine kontrollierte Modell der lokalisierten obstruktive Cholestase

In rodents, complete bile duct ligation (cBDL) of the common bile duct is an established surgical technique for studying obstructive cholestasis and bile ...

Overaccumulation Ileectomy-induzierten Galle im Darm der Maus

Zusammenfassung

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Kapitel in diesem Video

Bestimmung der Gallengangsdichte in der Mausleber

Murine Ileocolische Darmresektion mit primärer Anastomose

Gallengang-Ligation in Mice: Induktion von Entzündungsleber-Verletzung und Fibrose von obstruktiver Cholestase

Murine distalen Kolostomie, ein neuartiges Modell Ablenkung Colitis bei C57BL/6 Mäusen

Murine Appendektomie Modell der chronischen Colitis assoziiert entaktischen Darmkrebs durch präzise Lokalisierung von Caecal Patch

Postoperatives Ileus-Mausmodell

Postoperatives Ileus-Mausmodell

Postoperatives Ileus-Mausmodell

Duodeno-ilealer Bypass mit Sleeve-Gastrektomie-Modell bei Mäusen

Partielle Gallengang Ligation in der Maus: eine kontrollierte Modell der lokalisierten obstruktive Cholestase