Methodenartikel

Lungenfixierung unter konstantem Druck zur Beurteilung von Emphysem bei Mäusen

DOI:

10.3791/58197

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26. September 2019

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1Department of Respiratory Medicine, Juntendo University Graduate School of Medicine, Juntendo University, 2Pharmaceutical Planning Group, Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Hier wird ein nützliches Protokoll zur Lungenfixierung vorgestellt, das einen stabilen Zustand für die histologische Auswertung von Lungenproben aus einem Mausmodell von Emphysem schafft. Der Hauptvorteil dieses Modells ist, dass es viele Lungen mit dem gleichen konstanten Druck ohne Lungenkollaps oder Deflation reparieren kann.

Zusammenfassung

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Emphysem ist ein signifikantes Merkmal der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD). Studien mit einem emphysematous Mausmodell erfordern eine optimale Lungenfixierung, um zuverlässige histologische Proben der Lunge zu produzieren. Aufgrund der Art der strukturellen Zusammensetzung der Lunge, die größtenteils aus Luft und Gewebe besteht, besteht die Gefahr, dass sie während des Fixierungsprozesses zusammenbricht oder entleert wird. Es gibt verschiedene Lungenfixierungsmethoden, von denen jede ihre eigenen Vor- und Nachteile hat. Die hier vorgestellte Lungenfixierungsmethode nutzt konstanten Druck, um eine optimale Gewebeauswertung für Studien mit einem emphysematous Maus-Lungenmodell zu ermöglichen. Der Hauptvorteil ist, dass es viele Lungen mit dem gleichen Zustand auf einmal beheben kann. Lungenproben werden von chronischen Zigarettenrauch exponierten Mäusen gewonnen. Die Lungenfixierung erfolgt mit speziellen Geräten, die die Produktion von konstantem Druck ermöglichen. Dieser konstante Druck hält die Lunge in einem einigermaßen überhöhten Zustand. So erzeugt diese Methode eine histologische Probe der Lunge, die geeignet ist, Zigarettenrauch-induziertes mildes Emphysem zu bewerten.

Einleitung

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COPD ist eine der weltweit führenden Todesursachen1. Zigarettenrauch ist die wichtigste Ursache für COPD, aber die Mechanismen der Pathogenese bleiben unvollständig definiert. COPD zeigt zwei Hauptmerkmale, darunter eine fortschreitende Begrenzung des Luftstroms und eine abnormale Entzündungsreaktion der Lunge. Emphysematous Störung tritt häufig in der Lunge von COPD-Patienten2. Die pathologischen Befunde des Emphysems zeichnen sich durch alveolare Wandzerstörung3aus. Mehrere Tierarten wurden verwendet, um COPD-Modelle in vivo zu erzeugen (d.h. Hunde, Meerschweinchen, Affen und Nagetiere)

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Protokoll

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Die folgenden Methoden wurden von den Animal Care and Use Committees der Juntendo University School of Medicine genehmigt. Die Leitlinien für die ordnungsgemäße Durchführung von Tierversuchen, Science Council of Japan, 1. Juni 2006 wurden befolgt. Es gibt drei Hauptschritte bei dieser Methode: 1) Maussektion, 2) Lungenexsanguination und 3) Fixierung von Lungengewebe, unterstützt durch spezielle Geräte. Typischerweise werden Lungenproben nach 48 h Fixierung12,15,16,17,18zur Einbettung verarbeitet.

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Ergebnisse

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Wie bereits beschrieben, kann die Spezialausrüstung, die einen erweiterten konstanten Druck erzeugt, in drei Teile unterteilt werden (Abbildung 3A). Der untere Teil ist der Punkt, an dem die Lungenprobe eingesetzt werden soll (Abbildung 4A). Die Lunge wird über eine Kanüle (20 G) mit der Spitze des Formalinflusses über einen Drei-Wege-Stopphahn verbunden (Abbildung 4B). Der Druck wi.......

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Diskussion

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Das hier vorgestellte Fixierungsverfahren für Nagetiere ist nicht neu; Dieses System hat jedoch mehrere Vorteile. Erstens kann es viele Lungen (maximal 20) mit dem gleichen Zustand gleichzeitig fixieren. Die Gesellschaft für Toxikologische Pathologie stellt fest, dass der Druck für die Schwerkraftinstillation von 22–25 cmH2O22variiert. Insbesondere haben mehrere Studien Lungenfixierung bei einem Druck von 25 cmH2O13,19

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Offenlegungen

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Die Autoren haben keine konkurrierenden Interessen zu erklären.

Danksagungen

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Diese Arbeit wurde teilweise von JSPS KAKENHI Grant Number 26461199 (T. Sato) und dem Institute for Environmental and Gender-Specific Medicine, Juntendo University Graduate School of Medicine, Grant Number E2920 (T. Sato) unterstützt. Der Geldgeber hatte keine Rolle bei der Gestaltung der aktuellen Methoden und beim Schreiben des Manuskripts.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
10% Formalin (Formalin-Neutralpufferlösung)Wako060-01667
Gebogene PinzetteHammacherHSC187-11
Kanüle, Größe 20GTerumoSR-FS2032
Kanüle, Größe 22GTerumoSR-OT2225CKanüle zum Ausbluten der Lunge
PinzetteHammacherHSC184-10
HandtuchNippon Paper Crecia (Kimberly Clark)61000
KimwipeNippon Paper Crecia (Kimberly Clark)62011
Unterer Behälter (Acrylglasmaterial)Tokyo ScienceMaßgeschneiderteDruckgerätekomponente
RollenpumpeNissin Scientific CorpNRP-75Pumpenmaschine zur Entblutung der Lunge
Rollenpumpe RP-2000Eyela (Tokyo Rikakikai Co. Ltd)160200Druckgerätepumpe
Silikonschlauch & Oslash; 9 mmSansyo94-0479Druckgerätekomponente
Somnopentyl (64,8 mg/ml)Kyoritsu SeiyakuSOM02-YA1312Pentobarbital-Natrium
Chirurgische SchereHammacherHSB014-11
Nahtfaden, Größe 0NescosutureGA01SW
Spritze, 1 mLTerumoSS-01T
Spritze, 1 ml mit NadelTerumoSS-01T2613S
Spritze, 10 mLTerumoSS-10ESZ
DreiwegehahnTerumoTS-TR1K01
Oberer Behälter (Acrylglasmaterial)Tokyo ScienceSonderanfertigungDruckgerätekomponente

Referenzen

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  1. Vogelmeier, C. F., et al. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive lung disease 2017 report. GOLD Executive Summary. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 195 (5), 557-582 (2017).
  2. Pauwels, R. A., Rabe, K. F.

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Schlagwörter

Emphysem EvaluierungMaus LungenmodellZigarettenrauchexpositionPerfusionspumpeFormalinfixierunghistologisches Pr paratErweiterung der Alveolarr umeSMP30 Knockout

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