يصف هذا البروتوكول نموذج الماوس من التليف المعوي الذي يحركه السالمونيلا الذي يشبه السمات المرضية الرئيسية لمرض كرون بما في ذلك التهاب عبر الجدارية والتليف. يمكن استخدام هذه الطريقة لتقييم العوامل المضيفة التي تغير النتائج الليفية باستخدام الفئران المتحولة التي تم الحفاظ عليها على خلفية وراثية C57Bl/6.
تليف الأنسجة يتميز بالتراكم المرضي للمصفوفة خارج الخلية مثل الكولاجين هو نتيجة للالتهاب المستمر وإصلاح dysregulated. في مرض الأمعاء الالتهابي (IBD)، يؤدي التليف إلى تشكيلات تضيق متكررة لا يوجد علاج فعال لها سوى الاستئصال الجراحي. بسبب ظهورها في وقت متأخر، والعمليات التي تدفع التليف هو أقل دراسة وغير معروف إلى حد كبير. ولذلك، فإن المضاعفات الليفية تمثل تحديا كبيرا في IBD. في هذا البروتوكول، يتم وصف نموذج قوي في الجسم الحي من التليف المعوي حيث العقدية قبل العلاج من الفئران C57Bl/6 تليها اللقاحات عن طريق الفم مع الصف لقاح السالمونيلا Typhimurium ΔAroA متحولة يؤدي إلى الاستعمار المسبب المستمر و التليف من cecum. منهجيات إعداد S. يتم شرح قياس الأحمال المسببة للأمراض في السيكوم والطحال، وتقييم ترسب الكولاجين في الأنسجة المعوية. هذا النموذج المرض التجريبي مفيد لفحص العوامل المضيفة التي إما تعزيز أو تفاقم التليف المعوي الشبيه بالقرص المضغوط.
التهاب القولون التقرحي (UC) ومرض كرون (CD) هما الشكلان الرئيسيان من IBD ويتميزان بالاضطرابات الالتهابية المزمنة والانتكاسية في الجهاز الهضمي 1،2. هذه الاضطرابات لها تأثير كبير على نوعية حياة المرضى. وتشمل أعراض IBD آلام البطن والإسهال والغثيان وفقدان الوزن والحمى والتعب3. وقد حددت الدراسات الحديثة العوامل الوراثية والبيئية التي تسهم في مسببات الأمراض؛ ويعتقد أن عوامل الخطر هذه تسهم في تعطيل الحاجز الظهاري مما يؤدي إلى نقل أو الإفراط في المستضدات الإنارة4. ونتيجة لذلك ، فإن هذا يبدأ استجابة التهابية شاذة للنباتات commensal بوساطة الخلايا المناعية المعوية4. قد تمتد ملامح المضاعفات المرتبطة بـ IBD إلى مواقع خارج الجهاز الهضمي التي تؤثر على مختلف الأجهزة بما في ذلك المفاصل والجلد والكبد1و2. وتشمل السمات المميزة للجامعة الوسطى التهاب حاد ومنتشر عادة المترجمة في القولون1. أمراض المرض يؤثر على الغشاء المخاطي وsubmucosa من الأمعاء مما أدى إلى تقرحات الغشاء المخاطي السطحي1. وعلى النقيض من ذلك، يمكن أن يؤثر القرص المضغوط على أي جزء من الجهاز الهضمي على الرغم من أن الأدلة على المرض توجد عادة في القولون واللفائفي القاصي2. وعلاوة على ذلك، فإن التهاب في القرص المضغوط هو transmural، مما يؤثر على جميع طبقات جدار الأمعاء2.
العديد من الجينات حساسية IBD التي تم تحديدها تشير إلى أن خلل تنظيم الحاجز الظهاري أو الحصانة هي العوامل الحاسمة في تطور المرض5. تم العثور على الطفرات في مجال القلة النيوكليوتيدات 2 (NOD2) التي أعربت عنها الخلايا الأحادية أن تكون مرتبطة بزيادة قابلية للإصابة بالقرص المضغوط; هذا يسلط الضوء على وجود صلة بين الكشف المناعي الفطري المتغير للمكونات البكتيرية والمرض6. وقد كشفت دراسات الارتباط على نطاق الجينوم (GWAS) أحدث مسارات إضافية يحتمل أن تشارك في مسببات الأمراض من IBD بما في ذلك الاختلافات الوراثية في: STAT1، NKX2-3، IL2RA، المسارات المعتمدة IL23R مرتبطة الحصانة التكيفية، MUC1، MUC19، وPTGER4 في صيانة حاجز الأمعاء، وATG16Lبوساطة autophagy7،8،9. في حين أن هذه الدراسات الوراثية القائمة على السكان قد عززت فهمنا للIBD, الأليلات قابلية وحدها من المرجح أن تكون غير كافية في بدء وإدامة الأمراض المزمنة3. وقد ارتبطت عوامل أخرى غير وراثية بما في ذلك التعديلات في تكوين ميكروبيوم الأمعاء والحد من التنوع مع التهاب الأمعاء. ومع ذلك، فمن غير الواضح ما إذا كان عسر الهضم الأمعاء يسبق أو هو نتيجة لعسر تنظيم الاستجابات المناعية3. على الرغم من أن مسببات IBD لا تزال غير واضحة، وقد تعزز فهمنا لمسببات المرض من قبل نماذج الماوس التجريبية من التهاب الأمعاء10،11. هذه النماذج بشكل فردي لا تمثل تماما تعقيد المرض البشري، ولكنها قيمة لتوضيح المسارات المرضية الفسيولوجية التي يمكن أن تكون ذات صلة IBD وللتحقق من الاستراتيجيات العلاجية المؤقتة10، 11. نماذج الماوس هذه تعتمد عادة على بدء الالتهاب عن طريق الحث الكيميائي أو العدوى، ونقل الخلايا المناعية، أو التلاعب الوراثي. وعلاوة على ذلك، كثيرا ما تنطوي هذه الاستراتيجيات على اضطرابات في السلامة الظهارية أو تعديل المناعة الفطرية أو التكيفية.
السالمونيلا المعوية هي مسببات الأمراض المعوية التي يمكن أن تصيب البشر والفئران. بعد الابتلاع، السالمونيلا يمكن استعمار الأمعاء عن طريق الغزو المباشر للظهارة، والخلايا M، أو مستضد تقديم الخلايا12. الفئران المصابة شفويا مع S. ينتج عن التيفيمويوم في استعمار المواقع النظامية في المقام الأول مثل الطحال والغدد الليمفاوية المساريقية مع وفرة منخفضة نسبيا في الجهاز الهضمي12. ومع ذلك ، فإن المعالجة المسبقة للفئران مع العقديات تعزز كفاءة استعمار السالمونيلا للأمعاء عن طريق تقليل الآثار الوقائية للميكروبيوتاالعادية 13. وتشمل السمات المرضية لهذا النموذج تعطيل أو تقرح الحاجز الظهاري، وتوظيف المحببات، وذمة شديدة13. بدلا من ذلك، العدوى مع لقاح الصف S. تيفيميوم ΔAroA متحولة يؤدي إلى الاستعمار المزمن من cecum والقولون الذي يستمر حتى اليوم 40 بعد العدوى14. الـ S. سلالة تيفيمواليوم ΔAroA لديه عيب في التركيب الحيوي للأحماض الأمينية العطرية. وهذا يجعل سلالة متحولة avirulent ويمكن استخدامها كلقاح فعال للغاية15. العدوى عن طريق الفم في الفئران يؤدي إلى استجابة التهابية Th1- و Th17-السيتوكين المرتبطة، وإعادة عرض الأنسجة واسعة النطاق، وترسب الكولاجين. ويرتبط علم أمراض الأنسجة مع مستويات مرتفعة من العامل الليفي الموالية مثل TGF-β1, CTGF, ومنتدى إدارة الإنترنت14. تندب الليفي عبر جدارية ذكرت في هذا النموذج تذكرنا تشكيلات التضيق غالبا ما لوحظ في IBD. الحث من التليف من قبل السالمونيلا يتطلب ضراوة ترميز من قبل جزر السالمونيلا المسببة للأمراض (SPI)-1 و 2 12. الأهم من ذلك، هذا S. نموذج العدوى Tymphimurium ΔAroA هو نظام مفيد لدراسة الاستجابات الليفية في الفئران متحولة الحفاظ على خلفية C57/Bl6. سلالة C57/Bl6 حساسة للغاية لS. عدوى التيفييومويوم SL1344 بسبب طفرة فقدان الوظيفة في الجينات ترميز بروتين الضامة الطبيعي المرتبط بالمقاومة (NRAMP)-116,17. لقد وجدنا أن IL-17A وRORα تعتمد على الخلايا الليمفاوية الفطرية هي المساهمين المهمين في مسببات الأمراض في هذا النموذج18.
ومن المضاعفات الرئيسية للقرص المضغوط هو الترسيب غير المنظم والمفرط للمصفوفة خارج الخلية (ECM) بما في ذلك الكولاجين2،19. على الرغم من أن الجهاز الهضمي لديه قدرة عالية نسبيا لتجديد, تندب الليفي يمكن أن تنشأ بسبب استجابات التئام الجروح التي لم تحل التي ترتبط مع التهاب مزمن وحاد20,21. في مؤتمر نزع السلاح، وهذا يؤدي إلى آثار ضارة على بنية الأنسجة مما يؤدي إلى ضعف كبير في الجهاز21،22. الطبيعة عبر جدارية للالتهاب لوحظ في مؤتمر نزع السلاح في نهاية المطاف تسبق سماكة جدار الأمعاء المرتبطة تضيق أعراض أو تشكيل تضيق21. حوالي ثلث مرضى القرص المضغوط تتطلب استئصال الأمعاء لهذه المضاعفات22. لا توجد علاجات فعالة مضادة للليفي في IBD بالنظر إلى أن استخدام مثبطات المناعة مثل أزاثيوبرين أو مضادات TNFα البيولوجيا ليس لها تأثير أو خفضت فقط بشكل متواضع متطلبات التدخلات الجراحية19،23 . في حين يعتقد أن التليف هو نتيجة للالتهاب المزمن، ويعتقد أن الخلايا من أصل mesenchymal مثل الخلايا الليفية وpericytes لتكون المصادر الخلوية الأولية من ECM في تندب الليفي21،24. S المزمنة. عدوى تيفيموريوم ΔAroA هو نموذج ماوس قوي من التليف المعوي الذي يمكن أن يقدم رؤى في مسببات الأمراض من الميزات الشبيهة بالقرص المضغوط.
وقد تعزز فهمنا لمسببات الأمراض من IBD إلى حد كبير من قبل نماذج الماوس من التهاب الأمعاء. وعلى الرغم من أن هذه النماذج الفردية لا تُلخص جميع سمات المرض البشري المعقد والمتعدد العوامل، فقد كانت مفيدة في تحديد السمات الرئيسية لتطور المرض. لا تزال القيود الليفية المرتبطة بـ IBD حاجة سريرية كبيرة …
The authors have nothing to disclose.
نشكر إنغريد بارتا على خدمات علم الأنسجة.
2 ml round bottom safe lock tubes | Eppendorf | 22363344 | |
Stainless steel beads | Qiagen | 69989 | |
PBS | Gibco | 10010031 | |
Large-Orifice Pipet Tips | Fisher | 2707134 | |
2 mL megablock plates | Sarstedt | 82.1972.002 | |
Gavage needles | FST | 18061-22 | |
Streptomycin sulfate | Sigma | S9137 | |
Mixer mill | Retsch | MM |