استئصال الرئة الفأر هو نموذج شائع الاستخدام لنمو الرئة التعويضي. يمكن استخدام هذا الإجراء جنبا إلى جنب مع تتبع النسب أو نماذج الفئران المعدلة وراثيا لتوضيح الآليات الأساسية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
الماوس استئصال الرئة نموذج النمو الرئة التعويضي
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
في البشر ، يساهم إصلاح الرئة المصابة وإعادة تشكيلها في مجموعة من اضطرابات الرئة الحادة والمزمنة التي قد تؤدي في النهاية إلى الإعاقة أو الوفاة. النماذج الحيوانية القائمة على الإصابة لإصلاح الرئة وتجديدها محدودة بالاستجابات الخاصة بالإصابة ، مما يجعل من الصعب التمييز بين التغييرات المتعلقة بالاستجابة للإصابة وحل الإصابة من التغييرات المتعلقة بإصلاح الرئة وتجديد الرئة. ومع ذلك ، فإن استخدام النماذج الحيوانية لتحديد مسارات إشارات الإصلاح والتجديد هذه أمر بالغ الأهمية لتطوير علاجات جديدة تهدف إلى تحسين وظيفة الرئة بعد إصابة الرئة. يستخدم نموذج استئصال الالتهاب الرئوي في الفأر نمو الرئة التعويضي لعزل إشارات الإصلاح والتجديد هذه من أجل تحديد آليات إعادة الفصل السنخي بشكل أكثر وضوحا. هنا ، نصف تقنيتنا لإجراء استئصال الالتهاب الرئوي في الفئران واستئصال الالتهاب الرئوي الوهمية. يمكن استخدام هذه التقنية جنبا إلى جنب مع تتبع النسب أو غيرها من نماذج الفئران المعدلة وراثيا لتحديد الآلية الجزيئية والخلوية لإصلاح الرئة وتجديدها.
المقدمة
والوظيفة الرئيسية للرئة هو توفير للأوكسجين والكربون ثاني أكسيد الصرف بين كائن حي والغلاف الجوي. في البشر، مجموعة من الشروط الخلقية والمكتسبة تؤدي إلى انخفاض مساحة الرئة مما يؤدي إلى اختلال وظائف الرئة. على الرغم من أن مجموعة من العلاجات مثل الستيرويدات المستنشقة، موسعات القصبات، الأكسجين الإضافي، والتهوية الميكانيكية المزمنة وتستخدم للتخفيف من عواقب اختلال وظائف الرئة 1-3، فإن العلاج المثالي لهذه الشروط تشجيع إعادة نمو أنسجة الرئة وظيفية - أي والرئة التجدد.
وقد تم توثيق وترميم الأنسجة الثدييات أيضا. وشائك الفأر الأفريقي يمكن أن تتجدد مناطق واسعة من الجلد دون تشكيل ندبة 4. السلامية البعيدة في البشر يمكن تجديد التالية الإصابة أو بتر 5-7. بعد استئصال الرئة (PNX)، يحدث نمو الرئة التعويضي في الفئران 8، 9 الفئران، والقيامع 10، والبشر 11. بحكم التعريف، ونمو الرئة التعويضي ينطوي التوسع ليس فقط من الأجواء الحالية، ولكن إعادة تحوجز لهذه الأجواء الموسع مع التوسع في دوران الأوعية الدقيقة المرتبطة 12. وقد أثبت تحليل الجينات التعبير أن هذا النموذج يلخص العديد من الأحداث يشير التنمية الرئة 13. بعد أربعة أسابيع الماوس PNX، مساحة السنخية ما يعادل ذلك من الشام الحيوانات تعمل 14. في هذا المخطوط، وصفنا PNX الماوس والإجراءات PNX صورية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
بيان استخدام الحيوان: ملاحظة: أجريت جميع الإجراءات في هذه الدراسة مع موافقة واتباع المبادئ التوجيهية للاستخدام الحيوان المؤسسي ولجنة الرعاية (IACUC) في مستشفى سينسيناتي للأطفال. تم الحصول القديمة أسابيع ثمانية C57BL / 6J الفئران الذكور من جاكسون مختبرات (بار هاربور، ME) والسماح للتأقلم لمدة أسبوع واحد قبل استخدامها. حتى عملية جراحية، وتم إيواء الحيوانات في منشأة حاجز خالية من مسببات الأمراض، وقدمت طعام تعقيمها وتصفيتها libdium المياه الإعلانية. تم تزويد كل قفص الفأر مع الهواء مخصص والماء، وكان مسك غرف على دورة الليل والنهار 12 ساعة. وبعد الشفاء من الجراحة، واستمرت الفئران في أقفاص مع قمم تصفيتها، شريطة تعقيمها libidum الإعلان طعام، وقدمت تصفيتها الماء من زجاجة الماء.
1. إعداد الأدوات
- جعل 6 الكامشات الجلد باستخدام مشابك الورق والدبابيس. تطور تقويمها مشابك الورق على السيقان من الدبابيس الورقية، لإيف 5 سم أسلاك الفولاذ التوالي على نهاية واحدة وجعل واحدة 0.5 سم "U" على شكل الخطاف في نهاية السلك.
- جعل بعض 15 × 15 سم الستائر الجراحية مربع باستخدام غلاف بلاستيكي. إعداد خلع الملابس واحدة في الماوس. وضع برج رقة بين كل التفاف.
- تعقيم جميع الأدوات الجراحية جنبا إلى جنب مع كومة من البلاط 12 × 12 بوصة الفلين والشاش، ومسحات القطن ذات الرؤوس.
2. إعداد ماوس
- لحث التخدير مع 2٪ الأيزوفلورين. وزن الحيوان.
- في منطقة إعداد الجراحية مخصصة يحلق الصدر الأيسر ومنطقة الرقبة مع ماكينة حلاقة كهربائية.
- تطبيق قطرة من مرهم مصطنعة المسيل للدموع لعيون الفأر.
- تطهير الرقبة والصدر الأيسر مع الكلورهيكسيدين وايزوبروبيل. كرر مرتين أكثر من ذلك.
3. ماوس أورو-التنبيب الرغامي والتهوية الميكانيكية
- لديهم غير معقمة مكان فني الجراحية مستلق الماوس في منطقة الجراحية قبل تحسنت.
- تأكيد عمق التخدير عن طريق توثيق عدم وجود استجابة إلى مخلب قرصة.
- بعد غسل اليدين وارتداء الملابس الجراحية، وقناع، وقبعة، وارتداء القفازات الجراحية المعقمة.
- بعد اللف وباستخدام تقنية العقيم، وجعل شق عمودي 1 سم فوق الأمامية منتصف الرقبة لفضح الحنجرة. بخفة التراجع عضلات حزام مع منحنية، مسننة 10 سم ملقط وفضح الحنجرة والقصبة الهوائية عن طريق نشر عضلات حزام مع غيض من مقص على التوالي.
- إدراج شفويا 22 G صريحا طرف angiocatheter في منتصف القصبة الهوائية (الشكل 1A) وتأكيد بصريا التنسيب (الشكل 1B). الحفاظ على التخدير وتهوية باستخدام 1-3٪ الأيزوفلورين من خلال القوارض التنفس الصناعي (225 ميكرولتر في السكتة الدماغية، 200 ستوكس لكل دقيقة). توظيف حد ضغط 15 سم H 2 O.
4. ماوس استئصال الرئة
- وضع الماوس في موقف استلقاء الجانبي الأيمن مع الخلفية التي تواجه الماوس،المشغل (الجانب الأيسر لأعلى). استخدام الاغطية البلاستيك الختم الذاتي كما ثنى العقيمة. قطع طريق ثنى، استخدم حادة مقص منحني يميل إلى جعل 2 سم قطع طويلة بالتوازي مع الضلوع في 4 و 5 تشرين عشر الفضاء وربي. إدراج غيض منحني مقص حادة وتشريح الجلد بعيدا عن الضلوع الكامنة والعضلات الوربية.
- التراجع الجلد مع أربعة الكامشات لفضح مربع 1.5 × 1.5 سم نافذة الجراحية (الشكل 2A). تأمين الكامشات إلى لوحة الفلين.
- تشريح وصولا الى الأضلاع باستخدام ملقط المنحنية، واستخدام طرف واحد من ملقط المنحنية لدخول التجويف الصدري.
- باستخدام طرف حادة مقص الدقيقة، استخدام أقل شفرة لدخول التجويف الصدري. جعل 0.5 سم شق بين الأضلاع وتكرار في الاتجاه المعاكس.
- باستخدام اثنين من الكامشات المتبقية، فتح القفص الصدري في المحور الأمامي الخلفي وتأمين الكامشات إلى لوحة الفلين (الشكل 2B). <لى> استخدام الملقط ذات الرؤوس حادة مقوسة في اليد اليسرى، فهم الرئة اليسرى وتهجير الجزء العلوي من الرئة اليسرى أفقيا ودون المستوى خلال بضع الصدر حتى يتعرض الشريان الرئوي الأيسر والقصبات الهوائية (الشكل 3A، B).
- عقد تحميل التيتانيوم الأوعية الدموية microclip قضيب في يده اليمنى مع الجسم من قضيب في راحة وغيض المنحني مشيرا بعيدا عن النخيل (الشكل 3C)، حرك طرف قضيب في الصدر على طول انحناء الجانب الخلفي من اليسار الرئة والقصبات الهوائية مقطع اليسار والشريان الرئوي (الشكل 3D).
- إزالة قضيب ولكن الحفاظ على الرئة اليسرى تراجع. فهم حادة طرف المقص الصغير مع اليد اليمنى وقطع القصبات الهوائية والشريان الرئوي البعيدة إلى مقطع وإزالة الرئة اليسرى (الشكل 3E).
- إزالة الكامشات الصدري.
- استخدام ملقط حادة منحنية لقرصة حتى 1 سم من الجلد أقل شأنا من incisiولكن على أعلى مستوى الحجاب الحاجز وإدراج G angiocatheter 24 عن طريق الجلد وداخل تجويف الصدر الأيسر (الشكل 4A، B).
- استخدام 5-0 خياطة البرولين لوضع اثنين من الغرز انقطاع في جميع أنحاء ال 4 و 5 الأضلاع عشر لإغلاق التجويف الصدري.
- إزالة الكامشات الجلد. استخدام مجموعتين من ملقط لتقريب الجلد على طول شق والغراء إغلاق الجلد.
- توصيل 3 مل بالتركيبة قفل المحقنة إلى angiocatheter وإزالة الهواء المتبقي من خلال تطبيق الشفط لطيف وسحب angiocatheter.
- الغراء شق الرقبة مغلقة تستخدم مجموعتين من ملقط كما كان من قبل.
5. ماوس الشام استئصال الرئة
- فضح الرئة اليسرى كما ورد في بروتوكول "ماوس استئصال الرئة". رفع القفص الصدري مع ملقط حادة منحنية للسماح للهواء في تجويف الصدر الأيسر (الشكل 5A، B).
- وضع G angiocatheter 24 في ثو الأيسرراكيك تجويف على النحو الوارد أعلاه والحرص على عدم جرح الرئة اليسرى.
- باستخدام 5-0 خياطة البرولين والحرص على عدم ثقب في الرئة (الشكل 5C)، ومكان اثنين من أطوال من مواد خياطة الجروح في 3 الثالث / 4 و 5 تشرين عشر / 6 interspaces عشر ضلع (الشكل 5D). وضع كل من أطوال مواد خياطة الجروح قبل ربط للتقليل من مخاطر ترك فتق الرئة. ربط مواد خياطة الجروح لجعل اثنين من غرز انقطاع (الشكل 5E).
- الغراء الجلد فوق شق الصدر، وإزالة الهواء المتبقي مع angiocatheter، والغراء شق الرقبة على النحو الوارد أعلاه.
6. الإنعاش، تسكين، والإنعاش
- إيقاف الأيزوفلورين، وإدارة 0.1 ملغم / كغم من البوبرينورفين و 0.5 مل من الطبيعي تحت الجلد المالحة.
- عند استئناف التنفس العفوي، وإزالة الأنبوب الرغامي.
- مراقبة الماوس حتى يصبح مرة أخرى المتنقلة. المشي resum عادةوفاق عدة دقائق بعد إزالة الأنبوب الرغامي.
- ضع الماوس في 27 ° C حاضنة (مرطب، 25٪ أكسجين) لاسترداد O / N.
ملاحظة: ونحن نضع عدة الكريات من طعام المبللة بالماء على الأرض قفص للساعة 24 الأولى بعد الجراحة. - إدارة 0.1 ملغم / كغم من البوبرينورفين عن طريق الحقن داخل الصفاق مرتين يوميا لمدة ثلاثة أيام بعد الجراحة. والحرص على عدم فتح موقع الجراحي عند التعامل مع الحيوانات.
7. ماوس المراقبة
- وزن الفئران في 1 و 3 و 5 و 7 أيام بعد الجراحة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
. ويرد مؤامرة من PNX وصورية تعمل الأوزان الماوس في الشكل 6 في أيدينا، والبقاء على قيد الحياة على الدوام 95-100٪ لكلا PNX وصورية استئصال الرئة. للحصول على وصف لكيفية الرئة اليمنى إعادة ينمو في هذا النموذج وبالطبع الوقت المتوقع، نشير للقارئ أن المخطوطات من غيبني 15 آخرون وانغ وآخرون (14).
يجب تجنب العديد من المخاطر المشتركة لتنفيذ الإجراءات صورية استئصال الرئ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
قدمنا وصفا أكثر تفصيلا للإجراءات PNX PNX الفار الفار وصورية الإبلاغ عنها حتى الآن. لقد حققنا القارئ على بينة من العديد من المخاطر الشائعة أن المحققين تعلم الإجراء تواجه عادة، ولقد أوجز العديد من التقنيات التي طورها المختبر لدينا لتخفيف ضد هذه المزالق. غيرها من المختبرات التي تستخدم هذا النموذج قد وضعت تعديلات تقنية أخرى أو استخدام أدوات مختلفة. عند تقييم الاختلافات في التقنيات، وسوف المحققين الفردية أن تقرر ما إذا كانت هذه الاختلافات تؤثر بشكل كبير على النتائج التجربة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
شكر وتقدير
يود المؤلفون أن يعرب عن تقديرهم لقسم الخدمات البيطرية في مستشفى سينسيناتي للأطفال لمساعدتهم. تم دعم هذه المخطوطة من قبل المعاهد الوطنية للصحة K12 HD028827. علمت آنا بيرل دكتوراه المؤلفين هذا الإجراء الجراحي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| قضيب مشبك الأوعية الدموية مقاس 6 بوصات | Teleflex Medical (WECK) | 137062 | |
| مشبك أحمر صغير من التيتانيوم Horizon | Teleflex Medical (WECK) | 1201 | |
| نمط ضيق ملقط منحني 12 سم | أدوات العلوم الدقيقة | 11003-12 | |
| ملقط منحني مسنن 10 سم ملقط Graefe | أدوات العلوم الدقيقة | 11052-10 | |
| حامل | إبرة Castroviejoأدوات العلوم الدقيقة | 12565-14 | |
| مقص حول مستقيم 9 سم (طرف حاد) | أدوات العلوم الدقيقة | 14075-09 | |
| مقص مستقيم 8.5 سم مقوى | أدوات العلوم | الدقيقة 14090-09 | |
| طرف مستقيم غير حاد مقص زنبركي كوهان فاناس | أدوات العلوم الدقيقة | 15000-12 | |
| غراء الجلد | الللوتور | 32046 | |
| 22 جم قسطرة | |||
| 24 جرام قسطرة | |||
| 3 مل حقنة | |||
| 4 ضاعات | |||
| 2 ضاغطات | |||
| 5-0 برولين على إبرة قطع منحنية | Ethicon | 8698G | |
| 0.5 مل حقنة على إبرة | |||
| عادي المحلول | |||
| Buprenorphine | |||
| Press-n-Seal wrap | Glad Products Company | ||
| 12 × 12 بوصة مكدس لوح الفلين | مستودع Office Depot | ||
| 70٪ الإيثانول | |||
| البيتادين | |||
| ماوس | الصناعي Hugo Sachs Elektronnik | Minivent Type 845 | |
| Isoflurane Vaporizer | OHMEDA | Excel 210 SE | |
| مرهم دموع اصطناعي | Puralube | NDC: 17033-211-38 |
المراجع
- Strueby, L., Thebaud, B. Advances in bronchopulmonary dysplasia. Expert review of respiratory medicine. , (2014).
- Donn, S. M., Sinha, S. K. Recent advances in the understanding and management of bronchopulmonary dysplasia. Seminars in fetal & neonatal medicine. 14, 332(2009).
- Molen, T., Miravitlles, M., Kocks, J. W. COPD management: role of symptom assessment in routine clinical practice. International journal of chronic obstructive pulmonary disease. 8, 461-471 (2013).
- Seifert, A. W., et al. Skin shedding and tissue regeneration in African spiny mice (Acomys). Nature. 489, 561-565 (2012).
- Vidal, P., Dickson, M. G. Regeneration of the distal phalanx. A case report. Journal of hand surgery. 18, 230-233 (1993).
- Potter, P. C., Levine, M. H. Bone Regeneration Following Chronic Suppurative Osteitis of the Distal Phalanx. Annals of surgery. 80, 728-729 (1924).
- McKim, L. H. Regeneration of the Distal Phalanx. Canadian Medical Association journal. 26, 549-550 (1932).
- Brown, L. M., Rannels, S. R., Rannels, D. E. Implications of post-pneumonectomy compensatory lung growth in pulmonary physiology and disease. Respir Res. 2, 340-347 (2001).
- Holder, N. Regeneration and compensatory growth. British medical bulletin. 37, 227-232 (1981).
- Hsia, C. C. Lessons from a canine model of compensatory lung growth. Curr Top Dev Biol. 64, 17-32 (2004).
- Butler, J. P., et al. Evidence for adult lung growth in humans. N Engl J Med. 367, 244-247 (2012).
- Konerding, M. A., et al. Spatial dependence of alveolar angiogenesis in post-pneumonectomy lung growth. Angiogenesis. 15, 23-32 (2012).
- Kho, A. T., Liu, K., Visner, G., Martin, T., Boudreault, F. Identification of dedifferentiation and redevelopment phases during postpneumonectomy lung growth. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 305, 542-554 (2013).
- Wang, W., Nguyen, N. M., Guo, J., Longitudinal Woods, J. C. Noninvasive Monitoring of Compensatory Lung Growth in Mice after Pneumonectomy via (3)He and (1)H Magnetic Resonance Imaging. Am J Respir Cell Mol Biol. 49, 697-703 (2013).
- Gibney, B. C., et al. Detection of murine post-pneumonectomy lung regeneration by 18FDG PET imaging. EJNMMI research. 2, 48(2012).
- Rawlins, E. L., Perl, A. K. The a'MAZE'ing world of lung-specific transgenic mice. Am J Respir Cell Mol Biol. 46, 269-282 (2012).
- Ochs, M., Muhlfeld, C. Quantitative microscopy of the lung: a problem-based approach. Part 1: basic principles of lung stereology. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 305, L15-22 (2013).
- Ysasi, A. B., et al. Effect of unilateral diaphragmatic paralysis on postpneumonectomy lung growth. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 305, L439-445 (2013).
- Dane, D. M., Yilmaz, C., Estrera, A. S., Hsia, C. C. Separating in vivo mechanical stimuli for postpneumonectomy compensation: physiological assessment. Journal of applied physiology. 114, 99-106 (2013).
- Mortola, J. P., Magnante, D., Saetta, M. Expiratory pattern of newborn mammals. Journal of applied physiology. 58, 528-533 (1985).
- MacDonald, K. D., Chang, H. Y., Mitzner, W. An improved simple method of mouse lung intubation. Journal of applied physiology. 106, 984-987 (2009).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
الوسوم
