本文介绍了一种利用微型计算机断层扫描（micro-CT）对雪貂模型中博来霉素诱导的肺纤维化特征进行定量评估的实验方案。该雪貂模型在理解肺纤维化机制及测试新疗法方面具有较强的转化研究潜力。
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本文介绍了一种利用微型计算机断层扫描（micro-CT）对雪貂模型中博来霉素诱导的肺纤维化特征进行定量评估的实验方案。该雪貂模型在理解肺纤维化机制及测试新疗法方面具有较强的转化研究潜力。
肺纤维化（PF）是一种慢性进行性肺部疾病，其特征是肺泡反复损伤，导致肺实质增厚、瘢痕形成以及呼吸功能受损。目前常用的啮齿类动物模型，尤其是使用博来霉素（BLEO）建立的模型，由于解剖学差异（例如缺乏呼吸性细支气管），在向人类特发性肺纤维化（IPF）转化方面的相关性有限。为克服这一局限性，我们建立了一种雪貂的肺纤维化大动物模型，因为雪貂具有与人类相似的呼吸性细支气管。将3月龄的野生型雪貂经气管灌注博来霉素（BLEO），在处理后8周处死并获取肺组织，用于显微计算机断层扫描（micro-CT）和组织学评估。由于多排探测器CT（MDCT）在显示雪貂小气道时空间分辨率有限，因此对离体肺组织在受控气道压力（0 cmH2O 和 25 cmH2O）下进行ex vivo显微CT扫描，以模拟呼气和吸气状态。
显微CT成像揭示了正常雪貂肺组织与博来霉素（BLEO）处理后肺组织之间明显的结构差异。正常肺组织表现出低衰减信号并保持完整的结构架构，而BLEO处理后的肺组织则显示出明显增强的衰减信号，符合纤维化的特征。图像中可见人类纤维化肺部疾病的典型特征，包括蜂窝状改变伴囊性空腔、增厚的肺小叶间隔以及提示早期纤维化或炎症性改变的磨玻璃样密度影。通过定量显微CT分析发现，在施加的两种气道压力下，BLEO处理组雪貂肺组织的气道径向扩张程度、纵向拉伸程度以及容积变化均显著降低。此外，基于气道代数匹配的分析显示，在肉眼可见纤维化的区域，气道壁显著增厚。组织学评估（包括Masson三色染色）进一步证实了广泛的胶原沉积和纤维化病变。
本研究表明，经BLEO处理的雪貂会出现类似人类肺纤维化的影像学、力学及组织病理学特征。此外，微型CT可对纤维化分布、气道动态变化及肺容积改变进行高分辨率评估。这些发现凸显了雪貂作为转化模型在研究肺纤维化发病机制及评价新型治疗策略方面的潜力。
肺纤维化（PF）是一种慢性进行性间质性肺疾病，其特征是肺泡反复损伤导致肺实质增厚、纤维化以及进行性呼吸功能障碍1。肺纤维化可由多种因素诱发，包括药物、环境毒素、感染、潜在的自身免疫性疾病，或为特发性1。尽管已开发出一些药物用于延缓疾病进展，尤其是针对特发性肺纤维化（IPF）患者，但肺纤维化仍无法治愈，诊断后的生存期仅为3至5年1,2。在大多数情况下，唯一确定有效的治疗手段是肺移植；因此，迫切需要开发新的、更有效的治疗方案。
博来霉素是一种常用于人类恶性肿瘤治疗的药物；然而，其应用受到肺毒性的限制，这种肺毒性可迅速进展为肺纤维化3。在发现这一副作用后，博来霉素被用于科学研究，以建立肺纤维化的动物模型。小鼠常被用于此目的4,5,6，博来霉素给药方式包括静脉注射和气管内滴注7,8。尽管这些模型中确实会出现纤维化，但没有一种模....
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所有动物实验均按照密歇根州立大学机构动物护理和使用委员会（IACUC）的指南和规定进行（动物实验方案批准编号：PROTO202300066）。动物护理和实验方案已获密歇根州立大学批准，并严格遵守机构关于动物在科研中伦理使用的标准。
1. 雪貂支气管镜下博来霉素灌注
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在五只雪貂中，分别对一只健康雪貂和一只纤维化雪貂的切除肺组织，在0 cmH2O和25 cmH2O的控制气道压力下，使用微型CT扫描仪进行成像，以分别模拟呼气和吸气状态下的肺膨胀。
图1 展示了显微CT图像图像处理流程的中间结果图1A) 的 离体 雪貂肺在 0 cmH₂O 时的组织样本2O压力。 图1B 展示在迭代过程中对一只充气至 0 cmH₂O 的离体雪貂肺部微计算机断层扫描图像进行气道树体积分割的中间结果及相应的阈值参数2O. 图1B 展示了FG算法通过在后续迭代中放宽参数，有效捕捉更小气道的能力。
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本研究描述了一种结合在雪貂中进行气管内博来霉素给药与高分辨率成像的实验方案 离体 微型计算机断层扫描（micro-CT）用于表征肺纤维化的结构与力学特征。micro-CT 能够检测小至 0.2 mm 的小气道，并可测量容积、气道壁厚度、密度及形态学参数。组织密度增加、容积减少以及区域异质性与组织病理学结果高度一致。本研究的主要目标是验证该技术的可行性，并证明这一大动物模型结合先进影像分析方法，能够捕捉到与人类肺纤维化相似的影像学、气道及组织病理学特征。该实验方案中多个步骤对于结果的可重复性与可解释性至关重要。首先，经支气管镜引导的气管内博来霉素灌注可实现肺部的弥散性暴露，同时最大限度减少近端气道药物积聚，从而克服小动物模型中已知的局限性。4,7,11这种方法可能减少区域损伤分布的变异性，这在气道分支更为复杂的较大肺脏中尤为重要。其次，选择灌注后8周作为观察时间点，有利于观察已建立的纤维化而非急性炎症。在小鼠模型中，博来霉素诱导的纤维化.......
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MATK于2024年5月作为顾问从InflaRx获得酬金，参与针对住院COVID-19患者的IMV/ECMO咨询委员会。这些费用已捐赠给Corewell健康基金会。
作者声明，本文章的研究、撰写和/或出版获得了资金支持。本研究的部分资助来自R01 HL153165-01A1基金（授予X.P.L.）以及Helen DeVos儿童医院儿科研究基金。
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