目前由於消化道醫學界對於IBS 之病理變化及致病機轉並不清楚,其中主要 原因為尚未有適當的動物模式可供研究。 因此希望藉由 G. lamblia 感染小鼠的方
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式建立一個PI-IBS 之動物模式,探討 G. lamblia 感染期間以及排除後對於腸道屏障 功能及發炎反應所造成的影響。希望日後藉由此PI-IBS 之動物模式,能夠深入探 討IBS 之腸道生理功能改變及其致病機轉。
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二、材料與方法
1.實驗動物
實驗中所採用之實驗動物自國立台灣大學醫學院動物實驗中心購買,為無特 定病原體(Specific Pathogen Free, SPF)的雄性 BALB/c 小鼠,年齡為五至六週。
飼養在符合P2 級實驗規定的動物房中,室內溫度維持在 23 ± 2 ℃,溼度 55 ± 5
%,光照自早上七時至下午七時,維持光照週期為白天黑夜各12 小時,並給與充 足滅菌過之飲水和飼料。
2.實驗寄生蟲
本實驗所採用之感染寄生蟲種類為梨形鞭毛蟲Giardia lamblia,GS/M 品系,
由國立台灣大學醫學院寄生蟲學科孫錦虹老師實驗室培養,將正值對數生長期 (logarithmic phase)的 Giardia lamblia 滋養體 (trophozoites)飼養於裝有 TYI-S-33 培 養液(0.6 g/L KH2PO4, 1.3 g/L K2HPO4⋅3H2O,10 g/L Glucose, 2 g/L NaCl【JT Baker, NJ, USA】;20 g/L Trypticase peptone, 10g/L Yeast extract【BD, NJ, USA】;0.2 g/L L-Ascorbic acid, 2g/L L-Cysteine chloride, 0.75 g/L Bile【Sigma, St Louis MO, USA】;10 % bovine serum【Hyclone, MA, USA】)的玻璃試管(Kimble chase, NJ, USA)中(86),培養液需經由 0.2~0.4μm 之無菌濾網過濾,以確保 trophozoites 生 長在無菌的環境中, 為 axenic culture。每 4 到 5 天更換一次培養液,待寄生蟲生長 之放大培養數量足夠後,開始製備感染液用以感染小鼠。感染液之製備流程如下:
待Giardia lamblia trophozoites 貼附滿 50 ml 塑膠離心管(polypropylene conical tube, BD)管壁後,將離心管置於冰上冷刺激(cold shock) 20 分鐘,使貼附於管壁的 trophozoites 脫落,以 1500 rpm ,4 ℃離心 7 分鐘後,將上清液倒除,再加入無菌 之磷酸鹽緩衝液(phosphate-buffered saline, PBS)以作 trophozoites 懸浮液。 PBS 溶 液配製方法為【8 g/L NaCl, 0.2 g/L KCl, 0.12 g/L KH2PO4, 0.91 g/L Na2HPO4, pH 7.4,
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Sigma】。 利用血球計數器 (hemocytometer) 計數 trophozoites 總數,並以無菌之 PBS 將 trophozoites 溶液濃度調為 108隻trophozoites /ml 。
3.實驗動物分組
實驗組別主要劃分為兩大組,PBS 組及 G. lamblia 感染組。 所有感染步驟皆 於P2 級的無菌操作台及空間內進行並使用滅菌過之器材及溶液。 PBS 組每隻小 鼠以滅菌之短餵食針經口灌食(oral gavage) 0.2 ml 的無菌 PBS。G. lamblia 感染組則 給予灌食0.2 ml 之 trophozoites 溶液 (108 trophozoites/ml) ,並以此餵食日為感染之 第0 天。於犧牲日,將小鼠以腹腔注射氨基鉀酸酯(Urethane, 1.2g/kg B. W, Sigma)
麻醉並剖腹以收集組織進行實驗分析。
實驗動物感染流程 實驗
1:將G. lamblia 組的小鼠,於感染後(post-infectious, PI) 之第 4、7、14、21、28、
35、49 天犧牲;而 PBS 組的小鼠只於灌食後第 7、35、49 天犧牲。將未灌食之小 鼠於第0 天犧牲。於犧牲日,計算小鼠小腸前段 5 cm 腸道中 trophozoites 之數目 以得到G. lamblia 的感染曲線(infection course) (詳見 4.1 方法)。
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0 7 14 21 28 35 49 (days)
於PI 第 0、4、7、14、21、28、35、49 天犧牲 第 0 天:
經口餵食0.2 ml 的
trophozoites 溶液或 PBS
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實驗
2:將G. lamblia 組和 PBS 組的小鼠於第 7 天和第 35 天麻醉犧牲以收集組織進行 實驗分析。本論文將感染G. lamblia 後第 7 天視為「感染期」(infection phase)而 第35 天視為「後排除期」(post-clearance phase)。
0 7 35 (days)