الهدف من هذا البروتوكول هو توفير طرق آلية لتحديد أمراض الرئة المزمنة في نموذج الفئران لمرض الانسداد الرئوي المزمن. يتضمن البروتوكول تعريض الفئران لدخان السجائر (CS) ، وقياس وظيفة الرئة ، وتضخيم الرئتين ، واستخدام طرق قياس المرض لقياس انتفاخ الرئة وإعادة تشكيل مجرى الهواء الصغير في الفئران.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
القياس الآلي للالرئوي وانتفاخ الرئة ومجرى الهواء الصغيرة في إعادة عرض السجائر الفئران المعرضة للدخان
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
من المتوقع أن يكون مرض الانسداد الرئوي المزمن ثالث أكثر أسباب الوفيات شيوعا في جميع أنحاء العالم بحلول عام 2020 (1). تستخدم النماذج الحيوانية لمرض الانسداد الرئوي المزمن لتحديد الجزيئات التي تساهم في عملية المرض واختبار فعالية العلاجات الجديدة لمرض الانسداد الرئوي المزمن. يستخدم الباحثون عددا من نماذج مرض الانسداد الرئوي المزمن التي تستخدم أنواعا مختلفة بما في ذلك القوارض وخنازير غينيا والأرانب (2). ومع ذلك ، فإن النموذج الأكثر استخداما هو النموذج الذي تتعرض فيه الفئران لدخان السجائر. الفئران هي نوع مفيد بشكل خاص لنمذجة مرض الانسداد الرئوي المزمن لأنه يمكن التلاعب بجينومها بسهولة لتوليد إما ناقصة في البروتينات الفردية أو الإفراط في التعبير عنها. قدمت الدراسات التي أجريت على الفئران المستهدفة جينات والتي تعرضت لدخان السجائر معلومات قيمة حول مساهمات الجزيئات الفردية في أمراض الرئة المختلفة في مرض الانسداد الرئوي المزمن (3-5). ركزت معظم الدراسات على المسارات المشاركة في تطور انتفاخ الرئة مما يساهم في إعاقة تدفق الهواء الذي يميز مرض الانسداد الرئوي المزمن. ومع ذلك ، فإن تليف مجرى الهواء الصغير يساهم أيضا بشكل كبير في انسداد تدفق الهواء لدى مرضى الانسداد الرئوي المزمن البشري (6) ، ولكن لا يعرف الكثير عن التسبب في هذه الآفة في المعرضة للدخان. لمعالجة هذه الفجوة المعرفية ، يحدد هذا البروتوكول كلا من تطور انتفاخ الرئة وتليف مجرى الهواء الصغير في الفئران المعرضة للدخان. يعرض هذا البروتوكول الفئران لمرض الكلوريد باستخدام تقنية التعرض لكامل الجسم ، ثم يقيس ميكانيكا الجهاز التنفسي في الفئران ، ويضخم رئتي الفئران إلى ضغط قياسي ، ويثبت الرئتين في الفورمالين. ثم يقوم الباحث بتلطيخ أقسام الرئة إما بصبغة جيل لقياس متوسط طول الوتر السنخي (كقراءة لشدة انتفاخ الرئة) أو صبغة ماسون ثلاثية الألوان لقياس ترسب بروتينات المصفوفة خارج الخلية (ECM) حول الشعب الهوائية الصغيرة (كقراءة لتليف مجرى الهواء الصغير). ستؤدي دراسات تأثيرات المسارات الجزيئية على كل من أمراض الرئة هذه إلى فهم أفضل للتسبب في مرض الانسداد الرئوي المزمن.
المقدمة
استخدام نماذج حيوانية لدراسة COPD يمثل تحديا لأنه لا يوجد نموذج يمكن نسخ تماما عن ملامح من الأمراض التي تصيب البشر (2). معظم المحققين استخدام الفئران لنموذج COPD بسبب التشابه بين الفئران والبشر في حياتهم الرئوية علم وظائف الأعضاء، علم الأمراض، وعلم الوراثة، والأيض. أيضا، الفئران غير مكلفة نسبيا للدراسة، وكلا انتفاخ الرئة وإعادة الهوائية الصغيرة تتطور في غضون 6 أشهر من التعرض CS (5،7-9).
السجائر التي يسببها الدخان COPD: يمكن أن العديد من الطرق لحث COPD في الفئران. معظم الباحثين تعرض الفئران لCS، وهو عامل خاص بأسباب الأمراض....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
بروتوكول يأخذ ~ 25 أسبوعا لإكمال. بروتوكول تعرض الفئران للهواء أو دخان لمدة 24 أسبوعا. في نهاية التعرض الدخان، وتضخم التدابير بروتوكول وظائف الرئة في الفئران، والرئتين لضغط ثابت، ثابت، وإزالتها في نفس اليوم. هناك حاجة إلى وقت إضافي للباحث لتضمين، وقطع، وصمة عار على أقسام الرئة (2-3 أيام)، والتقاط وتحليل الصور (2-4 أيام اعتمادا على عدد من الحيوانات درس). ويمكن أيضا أن هذا البروتوكول أن تستخدم لقياس المرتبطة بالعمر توسيع المجال الجوي في الفئران.
وقد تمت الموافقة على جميع الإجراءات الموضحة في هذا البروتوكول من قبل لجنة المؤسسي رعاية الحيوان والاستخدام في بريجهام ومستشفى النساء / كلية الطب بجامعة هارفارد.....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
هذا البروتوكول يبدأ مع تعرض كامل الجسم من الفئران لCS. الرقابة الكافية وصيانة الجهاز ورصد TPM بحساب ضمان التعرض الدخان متناسقة (الشكل 1). من المهم أن يمارس الباحث تقنية التضخم الرئة باستخدام جهاز التضخم
هذا البروتوكول يبدأ مع تعرض كامل الجسم من الفئران لCS. الرقابة الكافية وصيانة الجهاز ورصد TPM بحساب ضمان التعرض الدخان متناسقة (الشكل 1). من المهم أن الممارسات الباحث تقنية التضخم.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
يستخدم معظم الباحثين الفئران لنمذجة أمراض الرئة المزمنة الرئيسية وفسيولوجيا الرئة غير الطبيعية في مرض الانسداد الرئوي المزمن (توسيع المجال الجوي ، وSAR ، والزيادات في امتثال الرئة) الموجودة في مرض الإنسان. هناك حاجة إلى نهج شامل لتقييم تأثير الجزيئات ذات الأهمية على كل من تطور انتفاخ الرئة وSAR في الفئران من أجل التقييم الشامل لأنشطة الجزيئات ذات الأهمية في عمليات الأمراض المزمنة هذه.
هناك العديد من الخطوات الحاسمة في هذا البروتوكول. أولا ، أثناء التعرض لدخان السجائر ، من الضروري تنظيف الجها.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدينا تضارب في المصالح للإفصاح عنه.
شكر وتقدير
نود أن نشكر فرانشيسكا Polverino MD، وهو زميل باحث في بريجهام ومستشفى النساء لمساهمتها في هذه المادة، وكذلك مونيكا ياو، BS، وكيت ريدل، BS على المساعدة التي قدموها مع تربية الفئران وتعريض الفئران لدخان السجائر.
وأيد هذا العمل من قبل دائرة الصحة العامة، القومي للقلب والرئة والدم المعهد منح HL111835، HL105339، HL114501، الطيران الحضور معهد البحوث الطبية غرانت # CIA123046، وبريجهام ومستشفى النساء-افليس الجهاز التنفسي معهد بحوث اتحاد، وكامبردج NIHR الطبية الحيوية مركز الأبحاث.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| جهاز التعرض للدخان لكامل الجسم | Teague Enterprise | TE-10z | التعرض للدخان المزمن للحث على أمراض الرئة المزمنة في الفئران |
| أبحاث السجائر | جامعة كنتاكي | 3R4F السجائر المرجعية | |
| Pallflex & reg ؛ مرشحات مراقبة الهواء ، مرشحات Emfab TX40HI20WW ، 25 مم | Pall Corporation | 7219 | لقياس TPMs |
| حامل فلتر 25 مم | Pall Corporation | ||
| Filter Sampler | Intermatic | Metal T100 | |
| عداد غاز | AEM | G1.6 ؛ G2.5; G4 | |
| قنية القصبة الهوائية للفأر 18 | مقياس مختبر تحليل | الوظيفة الرئوية | |
| جهاز التنفس الصناعي | Scireq | FlexiVent | |
| Gill's hematoxylin solution | Sigma-Aldrich | GSH316 | لتلوين الخياشيم ، العمل تحت غطاء الدخان |
| محلول الهيماتوكسيلين ، قام Harris المعدل | Sigma-Aldrich | HHS16 | |
| Cytoseal-60 | Thermo Scientific | 8310-16 | |
| Micro-Slide-Field-Finder | Andwin Scientific INC | 50-949-582 | انتفاخ الرئة |
| Scion Corporation | |||
| وصمة عار ثلاثية الألوان من ميسون | Sigma-Aldrich | HT15 | لتحليل تليف مجرى الهواء الصغير |
| MetaMorp Offline الإصدار 7.0 | Molecullar Devices LLC | 31032 |
المراجع
- Murray, C. J., Lopez, A. D. Measuring the global burden of disease. N. Engl. J Med. 369, 448-457 (2013).
- Wright, J. L., Cosio, M., Churg, A. Animal models of chronic obstructive pulmonary disease. Am. J Physiol Lung Cell Mol. Physiol. 295, 1-15 (2008).
- Hautama....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
