تصف هذه الدراسة نجاح توليد نموذج جديد للحيوان مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD) وذلك بتعريض الفئران لتركيزات عالية من الأوزون مرارا وتكرارا.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تصف هذه الدراسة نجاح توليد نموذج جديد للحيوان مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD) وذلك بتعريض الفئران لتركيزات عالية من الأوزون مرارا وتكرارا.
مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD) يتسم باستمرار تدفق الهواء الرئة والحد من تدمير متني. أنها نسبة عالية جداً في شيخوخة السكان. العلاجات التقليدية الحالية لهذا المرض تركز أساسا على تعديل أعراض المخدرات؛ وبالتالي، ثمة حاجة ملحة في تطوير علاجات جديدة. نماذج حيوانية المؤهلين لهذا المرض يمكن أن تساعد على وصف الآليات الكامنة، ويمكن أن تستخدم لفحص المخدرات الجديدة. النماذج الحالية من هذا المرض، مثل ليبوبوليساكتشاريدي (LPS) أو elastase البنكرياس الخنزير (معدات الوقاية الشخصية)-نموذج انتفاخ المستحث، تولد آفات شبيهة بهذا المرض في الرئتين والخطوط الجوية ولكن لا تشبه إلا الآلية المرضية لهذا المرض البشري. دخان سجائر (CS)-نموذج المتعمد لا تزال واحدة من الأكثر شعبية نظراً لأنه ليس فقط يحاكي آفات شبيهة بهذا المرض في الجهاز التنفسي، بل أنها تقوم أيضا على واحد من المواد الخطرة الرئيسية التي تسبب هذا المرض في البشر. بيد أن جوانب تستغرق وقتاً طويلاً وتتطلب عمالة مكثفة من طراز المستحثة CS تحد كبير تطبيقه في فحص المخدرات الجديدة. في هذه الدراسة، بنجاح إنشاء نموذج جديد لهذا المرض وذلك بتعريض الفئران إلى مستويات عالية من الأوزون. أظهر هذا النموذج ما يلي: 1) انخفض حجم الزفير القسري 25 و 50 و 75/القسري القدرات الحيوية (FEV25/FVC، FEV50/FVC، و FEV75/FVC)، التي تشير إلى تدهور وظائف الرئة؛ 2) الحويصلات الهوائية في الرئة الموسع، مع تدمير متني الرئة؛ 3) تخفيض وقت التعب والمسافة؛ و 4) زاد الالتهاب. أخذت معا، تبين هذه البيانات أن نموذج التعرض (عمر الفاروق) الأوزون هو نموذج حيوان موثوقة أنه مماثل للبشر المفرط الأوزون أحد العوامل المسببة لهذا المرض. بالإضافة إلى ذلك، استغرق الأمر سوى 6-8 أسابيع، على أساس عملنا السابق، لإنشاء نموذج عمر الفاروق، في حين أنه يتطلب 3-12 شهرا للحث على الطراز دخان السجائر، مشيراً إلى أن النموذج عمر الفاروق الذي قد يكون خياراً جيدا للبحوث هذا المرض.
ويقدر أن هذا المرض، بما في ذلك انتفاخ الرئة والتهاب القصبات المزمن، قد يكون السبب الرئيسي الثالث للوفاة في العالم بحلول عام 20201،2. يحتمل حدوث هذا المرض في عدد سكان ما يزيد على 40 عاماً يقدر أن 12.7 في المائة عند الذكور و 8.3% في الإناث خلال ال 40 عاماً القادمة3. لا توجد أدوية متوفرة حاليا لعكس التدهور التدريجي لمرضى هذا المرض4. موثوق بها من نماذج حيوانية لهذا المرض ليس فقط الطلب التقليد عملية باثولوجية المرض ولكن أيضا تحتاج إلى فترة قصيرة من جيل. النماذج الحالية من هذا المرض، بما في ذلك لبس أو نموذج المستحثة بمعدات الوقاية الشخصية، يمكن أن تحدث أعراض مثل انتفاخ الرئة5،6. إدارة واحدة أو تحديا أسبوعا من لبس أو معدات الوقاية الشخصية لنتائج الفئران أو الجرذان في neutrophilia ملحوظ في سائل الغسل للفيسيولوجيا (بالف)، الزيادات الوسطاء المحترفين التحريضية (مثلاً، تنف-α وايل-1β) في بالف أو في مصل الدم، وتنتج الرئة المسافات الجوية تدمير الموسع متني وحدود تدفق الهواء5،،من67،9،،من810. ومع ذلك، لبس أو معدات الوقاية الشخصية ليست الأسباب لهذا المرض البشري وبالتالي لا تحاكي عملية المرضية11. نموذج المستحثة CS المنتجة الحد من استمرار تدفق الهواء، وتدمير متني الرئة، وانخفاض القدرة على ممارسة الرياضة الوظيفية. ومع ذلك، يتطلب بروتوكول CS تقليدية لتوليد هذا المرض نموذج12،13،،من14153 أشهر على الأقل. وبالتالي، من المهم إنشاء نموذج حيوانية جديدة، أكثر كفاءة تفي بالمتطلبات اثنين.
في الآونة الأخيرة، بالإضافة إلى تدخين السجائر، تلوث الهواء، والتعرض المهني أصبحت الأسباب الأكثر شيوعاً لهذا المرض16،،من1718. الأوزون، كأحد الملوثات الرئيسية (على الرغم من عدم العنصر الرئيسي لتلوث الهواء) ومباشرة يمكن أن تتفاعل مع الجهاز التنفسي وتلف أنسجة الرئة للأطفال والشباب البالغين19،20،21 ،،من2223،،من2425. الأوزون، فضلا عن المنبهات الأخرى بما في ذلك لبس، ومعدات الوقاية الشخصية، وخدمات العملاء، ويشاركون في خطيرة من المسارات البيوكيميائية الرئوية الأكسدة وتلف الحمض النووي وترتبط باستهلال وتعزيز هذا المرض26،27. وثمة عامل آخر أن تتدهور أعراض بعض المرضى من هذا المرض بعد التعرض للأوزون، مما يشير إلى أن الأوزون يمكن أن تعطل الرئة الدالة18،،من2829. لذلك، نحن إنشاء نموذج جديد لهذا المرض وذلك بتعريض الفئران لتركيزات عالية من الأوزون مرارا وتكرارا لمدة 7 أسابيع؛ وادي ذلك إلى تدفق الهواء العيوب والأضرار متني الرئة مماثلة لتلك التي للتحقيقات السابقة30،،من3132. تمديد البروتوكول عمر الفاروق للفئران الإناث في هذه الدراسة، واستنسخت بنجاح انتفاخ الرئة في الفئران الذكور في أعمالنا السابقة الدراسات31،،من3032. لأن انخفض معدل وفيات هذا المرض لدى الرجال ولكن زادت في النساء في العديد من البلدان33، نموذج هذا المرض في الإناث يلزم دراسة الآليات وتطوير الأساليب العلاجية للمرضى الإناث في هذا المرض. إمكانية تطبيق نموذج عمر الفاروق للجنسين جميع يضفي مزيدا من الدعم لاستخدامه كنموذج هذا المرض.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ملاحظة: تم إنشاء نموذج "عمر الفاروق" والمستخدمة في البحث عنها سابقا 30 ، ، من 31 32. وقد أقر جميع التجارب على الحيوانات "رعاية الحيوان المؤسسية" واستخدام اللجنة (إياكوك) من جامعة جياوتونغ بشانغهاى.
1-الفئران
مرفق2. الأوزون أو التعرض للهواء
3. الصغير-المقطعي
4. "اختبار حلقة مفرغة"
5. "قياسات وظيفة الرئة"
6. جمع بالف
7. أخذ عينات الدم القلب
8. تحليل شكلي الرئة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يتم عرض أمثلة للصور µCT ثلاثية الأبعاد لكل مجموعة في الشكل 1. الفئران المعرضة للأوزون كانت وحدة تخزين إجمالي الرئة أكبر بشكل ملحوظ (الشكل 1وب) و LAA % (الشكل 1ج) عما الفئران المعرضة للهواء عنصر التحكم. وظل حجم الرئة و LAA % مرتفعة بعد ستة أسابيع من التعرض للأوزون31،32. وتمثل النمط الظاهري انت...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في هذه الدراسة، نقدم وسيلة موثوق بها لتوليد نموذج جديد لهذا المرض. مقارنة بنماذج أخرى (أي لبس أو نماذج معدات الوقاية الشخصية)، وهذا نموذج عمر الفاروق يجمل العملية المرضية لمرضى هذا المرض. نظراً لأن دخان السجائر المواد الخطرة الرئيسية التي تسبب هذا المرض في البشر المرضى40، يظل النموذج CS41،من طراز هذا المرض الأكثر شعبية42. ومع ذلك، يتطلب النموذج CS ص 3 إلى 12 شهرا & مد الفترة للعقاقير الجديدة. بالمقارنة مع طراز CS، نموذج عمر ال...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
Z.W.S. وقد بالموظفين الحاليين وأصحاب الأسهم الخيار مجموعة الطب الحيوي الخلوية (ناسداك: كبمج). تعلن مؤلفين آخرين أن لديهم لا تضارب في المصالح.
المؤلفون يود أن يعرب عن امتنانه للسيد تشين بويين (مركز السريرية الصحة العامة شانغهاي) للمساعدة التقنية بشأن تقييم µCT في هذا البروتوكول.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الفئران BALB / c | Slac Laboratory Animal ، شنغهاي ، الصين | N / A | أنثى الفئران BALB / c البالغة من العمر 7 إلى 9 أسابيع في هذه الدراسة. |
| أقفاص فردية جيدة التهوية | سوهانغ ، شنغهاي ، الصين | رقم الموديل: MU64S7 | تم استخدام الأقفاص لإيواء الفئران في منشأة. |
| ختم صندوق البرسبيكس | سوهانغ ، شنغهاي ، الصين | N / A | تم استخدام الصندوق لاحتواء مولد الأوزون. تعرضت الفئران للأوزون داخل الصندوق. |
| مولد كهربائي | Sander Ozoniser ، Uetze-Eltze ، ألمانيا | موديل 500 ؛ | تم استخدام الجهاز لتوليد الأوزون. |
| مسبار الأوزون | ATi Technologies ، Ashton-U-Lyne ، مانشستر الكبرى ، المملكة المتحدة | Ozone 300 | تم استخدام الجهاز لمراقبة توليد الأوزون والتحكم فيه. |
| Pelltobarbitalum natricum | Sigma ، سانت لويس ، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكية | P3761 | تم تخدير الفئران عن طريق الحقن داخل الصفاق من pelltobarbitalum natricum. |
| التصوير المقطعي المحوسب الدقيق | GE Healthcare ، لندن ، أونتاريو ، كندا | RS0800639-0075 | تم استخدام هذا الجهاز للحصول على صور للرئة. |
| مايكرو فيو 2.01 برنامج ABA | جنرال إلكتريك للرعاية الصحية, لندن, أونتاريو, كندا | مايكرو فيو 2.01 | تم استخدام هذا الجهاز لإعادة بناء الرئة وتحليل الحجم ، LAA للرئة. |
| آلة جهاز المشي | دوانشي ، هانغتشو ، تشجيانغ ، الصين | DSPT-208 | كان هذا الجهاز بالدولار الأمريكي لاختبار التعب. |
| تضخم الجسم | eSpira™ نظام المناورة القسرية ، EMMS ، إدنبرة ، المملكة المتحدة | نظام المناورة القسرية | تم استخدام هذا الجهاز لاختبار وظيفة قياس التنفس الرئوي. |
| جهاز التنفس الصناعي | eSpira™ نظام المناورة القسرية ، EMMS ، إدنبرة ، المملكة المتحدة | نظام المناورة القسرية | تم استخدام هذا الجهاز لاختبار وظيفة قياس التنفس الرئوي. |
| جهاز طرد مركزي دوار | منزلق Denville Scientific ، هوليستون ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية | C1183 ؛ | تم استخدامه لتدوير خلايا BALF على الشرائح. |
| رايت تلينينغ | هانهونج ، شنغهاي ، الصين | RE04000054 | تم استخدامه لتلطيخ البلاعم والعدلات في BALF المعلق. |
| مقياس الدم | هوسر العلمي ، هورشام ، بنسلفانيا ، الولايات المتحدة الأمريكية | 4000 | تم استخدامه لعد الخلايا. |
| IL-1 وبيتا. | أبكام ، كامبريدج ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية | ab100704 | تم استخدامها لاختبار العوامل ذات الصلة في المصل. |
| IL-10 | Abcam ، كامبريدج ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية | ab46103 | تم استخدامها لاختبار العوامل ذات الصلة في المصل. |
| TNF- & ألفا; | أبكام ، كامبريدج ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية | ab100747 | تم استخدامها لاختبار العوامل المعنية في المصل. |
| بارافورمالدهايد | سيجما ، سانت لويس ، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكية | P6148 | تم تضخيم الرئة بنسبة 4٪ بارافورمالدهايد. |
| البارافين | هوالينج ، شنغهاي ، الصين | 56 # | تم استخدامه لتضمين الرئة. |
| الروتاري ميكروتوم | لايكا ، ويتزلار ، ؛ هسن ، ألمانيا | RM2255 | تم استخدامه لتقسيم الرئة. |
| Hgaematoxylin و Eosin (H& ه) حل تلطيخ | Solarbio ، بكين ، الصين | G1120 | H& تم إجراء تلطيخ E للتحليل المورفومتري. |
| مجهر الحقل الساطع المستقيم | أوليمبوس ، سنتر فالي ، بنسلفانيا ، الولايات المتحدة الأمريكية | CX41 | تم استخدامه لتصوير H & amp E تلطيخ الشرائح. |
| أدوبي فوتوشوب 12 | أدوبي ، سان خوسيه ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية | أدوبي فوتوشوب 12 | تم استخدامه لحساب عدد الحويصلات الهوائية على H& ه صور ملطخة. |
| GraphPad prism 5 | Graphpad Software Inc. ، سان دييغو ، كاليفورنيا | منشور GraphPad 5 | تم استخدامه لتحليل البيانات وإنتاج الأرقام. |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.