Name: Phänotypisierung Maus Lungenfunktion In-vivo- Mit der Lungendiffusionskapazität (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-01-06T10:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 13 s
Description: Erfahren Sie die Messung der Lungendiffusionskapazität bei Mäusen mittels Gaschromatografie. Diese einfache Methode ermöglicht reproduzierbare Ergebnisse für translationsrelevante Lungenforschung.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Diese Arbeit wurde unterstützt von NIH HL-10342

HINWEIS: Alle Tier Protokolle wurden von der Johns Hopkins University Animal Care und Verwenden Committee genehmigt. 1. Vorbereitung der Tiere <ol><li> Bereiten Sie 6 C57BL / 6-Kontrollmäuse für die DFCO Messung von betäuben sie mit Ketamin und Xylazin wie in Schritt 2.3 unten beschrieben. </li><li> Bereiten alle anderen Mäuse mit den in Tabelle 1 gezeigten verschiedenen Lungenerkrankungen durch Verwendung des gleichen Verfahrens wie für die Kontrollen. Spezifische Details benötigt, um jedes dieser Modelle zu etablieren sind in den entsprechenden Referenzen gefunden. Die Kontrollmäuse und die in den anderen pathologischen Kohorten alle 6-12 Wochen alt. </li></ol> 2. Messung der Diffusion Faktor für Kohlenmonoxid (DFCO) <ol><li> Einrichten des Gaschromatographen Modul mit der Maschine zugeführt, um Peaks für Stickstoff, Sauerstoff, Neon und Kohlenmonoxid zu messen. Für diese Anwendung verwenden nur die Neon und CO-Daten. HINWEIS: Dieses Gerät verwendet eine molekulare sIEVE Säule mit Helium als Trägergas mit einem 12,00 um Film, 320,00 &amp; mgr; m-ID und 10 m Länge. Der Chromatograph Säule mit einem Volumen von 0,8 ml, aber wir 2 ml ausreichende Lichtung der Verbindungsschlauch mit der Probe zu gewährleisten. </li><li> Zu Beginn eines jeden Versuches Tag, vor der Durchführung von Messungen von Proben, die von Mäusen, einen 2 ml Probe direkt aus einem Gasgemisch enthaltenden Beutel ungefähr 0,5% Ne, 0,5% CO, Rest Luft, und diese Probe zu kalibrieren Gaschromatograph. </li><li> Anesthetize Mäuse mit Ketamin (90 mg / kg) und Xylazin (15 mg / kg), und bestätigen Narkose durch das Fehlen von Rückbewegung. Bewerben Tier Salbe auf die Augen bis zur Trockenheit zu verhindern. Tracheostomize die Mäuse mit einer Stichnadelkanüle (18 G bei Erwachsenen bzw. 20 G bei sehr jungen Mäuse). HINWEIS: Die DFCO wird in weniger als 10 min nach der Narkose beendet und vor jeder mechanischen Ventilation oder andere Verfahren. </li><li> Bei Mäusen mehr als 6 Wochen alt, mit einem 3-ml-Spritze to zurückzuziehen 0,8 ml Gas aus dem Gasgemisch Beutel. Verbinden Sie die Spritze mit der Trachealkanüle und schnell aufblasen die Lunge. Mit Hilfe eines Metronoms, zählen 9 sec, und dann schnell ziehen Sie die 0,8 ml (ausgeatmete Luft). </li><li> Verdünnen Sie diese zurückgezogen 0,8 ml ausgeatmete Luft auf 2 ml mit Raumluft, lassen Sie es für mindestens 15 Sekunden Ruhe. Dann injizieren die gesamte Probe in den Gaschromatographen für die Analyse. </li><li> Bei der Analyse dieses ersten DFCO Probe, pumpen Sie die Mauslunge mit einem zweiten 0,8 ml aus dem Gasgemisch Tasche, und dann verarbeiten dieses Beispiel identisch mit der ersten Probe. Der Mittelwert der beiden Messungen DFCO. HINWEIS: Für die Messung in Mäusen im Alter von 2 Wochen alt, mit einem Volumen von 0,4 ml, 0,8 ml, da ist das umfangreiche Messungen in Lungen von sehr jungen Mäusen zu machen. Es ist besser, das 0,8 ml Volumen für Mäuse älter als 6 Wochen verwendet, und dass, wenn der 0,4-ml-Volumen bei einigen Mäusen benötigt wird, es wird durchgehend für alle Mäuse der Kohorten untersucht werden. </li><li> Berechnen DFCOB. 1 - (CO 9 / CO c) / (Ne 9 / Ne c), wobei c und 9 Indices beziehen sich auf Konzentrationen der Kalibrierungsgase eingespritzt und die Gase nach einer 9 sec Atemanhaltezeit entfernt sind. </li><li> Analyse und den Vergleich Unterschiede mit einem one-way ANOVA und die Bedeutung Ebene mit Tukey-Korrektur für Mehrfachvergleiche in allen Kohorten-Mäusen. Betrachten p &lt;0,05 als signifikant Wert. HINWEIS: Alle hier verwendeten Mäuse waren Teil der experimentellen Studien mit mehreren aufeinander folgenden Messungen der Lungenventilation, Mechanik, Lungenspülung oder Histologie, der hier nicht ausgewiesen werden. Da zusätzlich das Verfahren ist das gleiche in allen experimentellen Modellen, wie oben bei den Kontrollmäusen durchgeführt wurde, werden nur die Ergebnisse von den verschiedenen pathologischen Modellen vorgestellt. Weitere Informationen zu diesen Modellen wird in der zusätzlichen Tabelle dargestellt. </li><li> Euthanize die Tiere durch tiefe anesthetic Überdosierung durch Genickbruch folgte oder Enthauptung. Wo nötig, entfernen Sie die Lungenzellen und / oder Geweben von den toten Mäusen für die weitere biologische oder histologische Verarbeitung und Analyse. </li></ol>

<ol><li>Ogilvie, C. M., Forster, R. E., Blakemore, W. S., Morton, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+standardized+breath+holding+technique+for+the+clinical+measurement+of+the+diffusing+capacity+of+the+lung+for+carbon+monoxide%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">A standardized breath holding technique for the clinical measurement of the diffusing capacity of the lung for carbon monoxide.</a> J Clin Invest. 36 (1 Pt 1), 1-17 (1957).</li>
<li>Miller, A., Warshaw, R., Nezamis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusing+capacity+and+forced+vital+capacity+in+5%2C003+asbestos-exposed+workers%3A+Relationships+to+interstitial+fibrosis+%28ILO+profusion+score%29+and+pleural+thickening%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Ind+Med%22%5BJournal%5D)">Diffusing capacity and forced vital capacity in 5,003 asbestos-exposed workers: Relationships to interstitial fibrosis (ILO profusion score) and pleural thickening.</a> Am J Ind Med. 56 (12), 1383-1393 (2013).</li>
<li>Enelow, R. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+and+functional+consequences+of+alveolar+cell+recognition+by+CD8%28%2B%29+T+lymphocytes+in+experimental+lung+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Structural and functional consequences of alveolar cell recognition by CD8(+) T lymphocytes in experimental lung disease.</a> J Clin Invest. 102 (9), 1653-1661 (1998).</li>
<li>Hartsfield, C. L., Lipke, D., Lai, Y. L., Cohen, D. A., Gillespie, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+mechanical+and+immunologic+dysfunction+in+a+murine+model+of+AIDS%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Pulmonary mechanical and immunologic dysfunction in a murine model of AIDS.</a> Am J Physiol. 272 (4 Pt 1), 699-706 (1997).</li>
<li>Wegner, C. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intercellular+adhesion+molecule-1+contributes+to+pulmonary+oxygen+toxicity+in+mice%3A+role+of+leukocytes+revised%5BTitle%5D)+AND+%22Lung%22%5BJournal%5D)">Intercellular adhesion molecule-1 contributes to pulmonary oxygen toxicity in mice: role of leukocytes revised.</a> Lung. 170 (5), 267-279 (1992).</li>
<li>Reinhard, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inbred+strain+variation+in+lung+function%5BTitle%5D)+AND+%22Mamm+Genome%22%5BJournal%5D)">Inbred strain variation in lung function.</a> Mamm Genome. 13 (8), 429-437 (2002).</li>
<li>Sabo, J. P., Kimmel, E. C., Diamond, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+the+Clara+cell+toxin%2C+4-ipomeanol%2C+on+pulmonary+function+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Effects of the Clara cell toxin, 4-ipomeanol, on pulmonary function in rats.</a> J Appl Physiol. 54 (2), 337-344 (1983).</li>
<li>Depledge, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Respiration+and+lung+function+in+the+mouse%2C+Mus+musculus+%28with+a+note+on+mass+exponents+and+respiratory+variables%29%5BTitle%5D)+AND+%22Respir+Physiol%22%5BJournal%5D)">Respiration and lung function in the mouse, Mus musculus (with a note on mass exponents and respiratory variables).</a> Respir Physiol. 60 (1), 83-94 (1985).</li>
<li>Depledge, M. H., Collis, C. H., Barrett, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+technique+for+measuring+carbon+monoxide+uptake+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Radiat+Oncol+Biol+Phys%22%5BJournal%5D)">A technique for measuring carbon monoxide uptake in mice.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 7 (4), 485-489 (1981).</li>
<li>Fallica, J., Das, S., Horton, M. R., Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+Carbon+Monoxide+Diffusing+Capacity+in+the+Mouse+Lung%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Application of Carbon Monoxide Diffusing Capacity in the Mouse Lung.</a> J Appl Physiol. 110 (5), 1455-1459 (2011).</li>
<li>Chaudhary, N., Datta, K., Askin, F. B., Staab, J. F., Marr, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cystic+fibrosis+transmembrane+conductance+regulator+regulates+epithelial+cell+response+to+Aspergillus+and+resultant+pulmonary+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator regulates epithelial cell response to Aspergillus and resultant pulmonary inflammation.</a> Am J Respir Crit Care Med. 185 (3), 301-310 (2012).</li>
<li>Foster, W. M., Walters, D. M., Longphre, M., Macri, K., Miller, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methodology+for+the+measurement+of+mucociliary+function+in+the+mouse+by+scintigraphy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Methodology for the measurement of mucociliary function in the mouse by scintigraphy.</a> J Appl Physiol. 90 (3), 1111-1117 (2001).</li>
<li>Yildirim, A. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Palifermin+induces+alveolar+maintenance+programs+in+emphysematous+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Palifermin induces alveolar maintenance programs in emphysematous mice.</a> Am J Respir Crit Care Med. 181 (7), 705-717 (2010).</li>
<li>Collins, S. L., Chan-Li, Y., Hallowell, R. W., Powell, J. D., Horton, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+vaccination+as+a+novel+treatment+for+lung+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Pulmonary vaccination as a novel treatment for lung fibrosis.</a> PLoS One. 7 (2), e31299(2012).</li>
<li>Alessio, F. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CD4%2BCD25%2BFoxp3%2B+Tregs+resolve+experimental+lung+injury+in+mice+and+are+present+in+humans+with+acute+lung+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">CD4+CD25+Foxp3+ Tregs resolve experimental lung injury in mice and are present in humans with acute lung injury.</a> J Clin Invest. 119 (10), 2898-2913 (2009).</li>
<li>Martinez, F. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+clinical+course+of+patients+with+idiopathic+pulmonary+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Intern+Med%22%5BJournal%5D)">The clinical course of patients with idiopathic pulmonary fibrosis.</a> Ann Intern Med. 142 (12 Pt 1), 963-967 (2005).</li>
<li>Zhou, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correction+of+lethal+intestinal+defect+in+a+mouse+model+of+cystic+fibrosis+by+human+CFTR%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Correction of lethal intestinal defect in a mouse model of cystic fibrosis by human CFTR.</a> Science. 266 (5191), 1705-1708 (1994).</li>
</ol>

Interessenkonflikte, und nichts zu offenbaren.

In der vorliegenden Arbeit, definiert man eine neue Metrik, um die Gasaustauschfähigkeit der Mauslunge quantifizieren. Diese Metrik ist analog zu der Streukapazität eines gemeinsamen klinischen Messungen, die die primäre Funktion der Lunge misst, das heißt, seine Fähigkeit, den Gasaustausch. Die Diffusionskapazität ist die einzige Lungenfunktionsmessung, die leicht und schnell sowohl in Mäusen und Menschen durchgeführt werden können. Für den Nachweis von Lungenerkrankung bei Mäusen ist ein Hauptziel, um Lungenfunktionsv...

Die Maus ist nun der primäre Tier zur Behandlung einer Vielzahl von Lungenkrankheiten zu modellieren. Um die Mechanismen, die solche Krankheiten zugrunde liegen zu untersuchen, werden phänotypische Methoden benötigt, die es zu quantifizieren, können die pathologischen Veränderungen. Obwohl es viele Studien an Mäusen, wo Belüftungsmechanik gemessen werden, sind diese Messungen in der Regel nicht mit den Standarduntersuchungen zur Lungenfunktions normalerweise beim Menschen durchgeführt. Dies ist bedauerlich, da die Fähigkeit, gleichwertige Messungen bei Mäusen und menschlichen Probanden durchführen kann die Umsetzung der Ergebnisse in Mausmodellen für die menschliche Krankheit ermöglichen. Eine der häufigsten und leicht vorgenommen Messungen am Menschen ist die Diffusionskapazität für Kohlenmonoxid (DLCO) 1,2, aber diese Messung ist nur selten in Maus-Modellen geschehen. In diesen Studien, bei denen es wurde berichtet, 3-7, gab es keine Folgestudien, zum Teil, weil die Verfahren oft umständlich oder require komplexen Anlagen. Ein anderer Ansatz ist es, eine CO Rückatemmethode in einem stabilen Zustand System, das den Vorteil, dass sie in der Lage, CO-Diffusion in der bewussten Mäusen messen verfügt. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwendig, und die Ergebnisse können mit dem Niveau der der Maus die Belüftung sowie O 2 und CO 2 -Konzentrationen 8,9 variieren. Diese Schwierigkeiten scheinen routinemäßige Anwendung von Diffusionskapazität der Lunge Pathologie bei Mäusen erkennen ausgeschlossen haben, trotz seiner mehrere Vorteile. Um die Probleme mit der Messung der Diffusionskapazität in Mäusen zu umgehen, Details der ein einfaches Mittel, um es in Mäusen gemessen wurden kürzlich berichtet 10. Das Verfahren schließt das schwierige Problem der Probenahme unberührten Alveolargas durch schnelles Abtasten eines Volumens gleich der gesamten Inspirationsgas. Dieses Verfahren führt zu einer sehr reproduzierbare Messung, der sogenannten Diffusionsfaktor für Kohlenmonoxid (DFCO), die empfindlich gegenüber einer Vielzahl von pathologic Veränderungen der Lunge Phänotyp. Die DFCO errechnet sich somit 1 - (CO 9 / CO c) / (Ne 9 / Ne c), wo die c und 9 Indices beziehen sich auf Konzentrationen der Kalibrierungsgase eingespritzt und die Gase nach einer 9 sec Atemanhaltezeit beseitigt, jeweils. DFCO ist eine dimensionslose Größe, die zwischen 0 und 1 variiert, wobei 1 reflektiert vollständige Aufnahme aller CO und 0 reflektierenden keine CO-Aufnahme. In diesem Vortrag zeigen wir, wie man diese Diffusionskapazität Messung durchzuführen, und wie sie verwendet werden, um Veränderungen in fast allen der vorhandenen Maus Lungenkrankheit Modelle, einschließlich Emphysem, Fibrose, akuter Lungenverletzung und Virus- und Pilzinfektionen zu dokumentieren.

<table><tbody><tr><td>Gaschromatograph</td><td>Inficon</td><td>Micro GC Modell 3000A</td><td>Agilent stellt ein vergleichbares Modell</td></tr><tr><td>her 18 G Luer-Stichnadel</td><td>Becton Dickenson</td><td></td><td>Mehrere andere mögliche Anbieter</td></tr><tr><td>3 ml Kunststoffspritze</td><td>Becton Dickenson</td><td></td><td>Mehrere andere mögliche Anbieter</td></tr><tr><td>Polypropylen-Gasprobenbeutel</td><td>SKC</td><td>1 oder 2 L Fassungsvermögen funktionieren gut</td><td>Andere gasdichte Beutel funktionieren gut</td></tr><tr><td>Gastank, 0,3 % Ne, 0,3 % CO, Ausgleichsluft; (Größe ME)</td><td>Airgas, Inc</td><td>Z04 NI785ME3012</td><td>Dies ist die Standardmischung, die für DLCO beim Menschen verwendet wird</td>:</tr><tr><td>25 TCID50/Maus des Influenzavirus A/PR8, verdünnt in phosphatgepufferter Kochsalzlösung.</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Porzine Pankreas-Elastase</td><td>Elastin-Produkte, Owensville, MO</td><td></td><td>5,4 U</td></tr><tr><td>Bleomycin</td><td>APP Pharmaceuticals, Schaumburg, IL</td><td></td><td>0,25 U</td></tr><tr><td>Escherichia coli LPS</td><td>Sigma L2880</td><td></td><td>3 &mu; g/g Körpergewicht; O55:B5</td></tr><tr><td>Aspergillus fumigatus (Af293)-Konidien wurden aus reifen Kolonien gesammelt, die auf Kartoffel-Dextrose-Agar gezüchtet wurden.</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

phänotypisierung maus lungenfunktion in-vivo- mit der lungendiffusionskapazität

Phenotyping Mouse Pulmonary Function In Vivo with the Lung Diffusing Capacity

Die Maus ist nun der primäre Tier zur Behandlung einer Vielzahl von Lungenkrankheiten zu modellieren. Um die Mechanismen, die solche Krankheiten zugrunde liegen, zu untersuchen, werden phänotypische Methoden benötigt, die pathologischen Veränderungen zu quantifizieren kann. Ferner, um eine Translations relevant Mausmodelle, sollten solche Messungen Tests, die leicht in Menschen und Mäusen durchgeführt werden kann. Leider ist in der vorliegenden Literatur einige phänotypische Messungen der Lungenfunktion haben die direkte Anwendung auf den Menschen. Eine Ausnahme ist die Diffusionskapazität für Kohlenmonoxid, das eine Messung, die routinemäßig in Menschen durchgeführt wird, ist. In diesem Bericht beschreiben wir ein Mittel, um schnell und einfach zu messen, diese Streukapazitäten bei Mäusen. Das Verfahren beinhaltet einen kurzen Lungeninflation mit Spürgase in anästhesierten Maus, gefolgt von einer 1-minütigen Gasanalysezeit. Wir haben die Fähigkeit dieses Verfahrens, mehrere Lungenerkrankungen, einschließlich Emphysem, Fibrose, akuter Lungenverletzung und Influenza und detektieren getestetPilz-Infektionen der Lunge, sowie die Überwachung Lungenreifung bei jungen Welpen. Die Ergebnisse zeigen eine signifikante Abnahme in allen Lungenerkrankungen, wie auch eine Erhöhung der Streukapazität bei Lungenreifung. Diese Messung der Lungendiffusionskapazität liefert somit eine Lungenfunktion, die eine breite Anwendung mit seiner Fähigkeit, phänotypische Strukturänderungen mit den meisten der vorhandenen pathologischen Lungen Modelle erfassen hat.

Abbildung 1 zeigt die DFCO Messungen von den erwachsenen Mäusen in den Gruppen A, B, C, D, E und F. Es wurden signifikante Abnahmen sowohl mit den Aspergillus und Influenza-Infektionen, sowie eine signifikante Abnahme in der fibrotischen, Emphysem, akute Lungenschädigung Modelle. Abbildung 2 zeigt die Gruppe G entwicklungsbedingten Veränderungen in DFCO im Laufe der Zeit als die Mäuse im Alter von 2-6 Wochen. Es gab eine kleine, aber signifikante Zunahme mit Lungenentwicklung in dieser ...

Wir beschreiben ein Mittel, um schnell und einfach die Lungendiffusionskapazität bei Mäusen zu messen und zu zeigen, dass sie ausreichend empfindlich auf Phänotypänderungen bei mehreren häufigen Lungenpathologien reagiert. Diese Metrik bringt somit eine direkte translationale Relevanz für die Mausmodelle, da die Diffusionskapazität auch beim Menschen leicht gemessen werden kann.

Phänotypisierung Maus Lungenfunktion In-vivo- Mit der Lungendiffusionskapazität

The mouse is now the primary animal used to model a variety of lung diseases. To study the mechanisms that underlie such pathologies, phenotypic methods ...

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments ist es, zu lernen, wie man die Diffusionskapazität der Lunge einer Maus mit einem kalibrierten Gaschromatographen messen kann. Dies wird erreicht, indem die Lungen einer betäubten Maus mit Neon- und Kohlenmonoxid enthaltenem Gas aufgeblasen, das Gas neun Sekunden lang in der Lunge gehalten und das Gas aufgefangen wird. Das aus der Lunge entnommene Gas wird dann auf zwei Milliliter verdünnt und in den Gaschromatographen injiziert.Die differentielle Aufnahme von Neon und Kohlenmonoxid in der Lunge wird zur Berechnung der Diffusionskapazität verwendet. Diese Messung kann verwendet werden, um den Verlust der Lungenfunktion in einem breiten Spektrum von Lungenkrankheitsmodellen zu beurteilen. Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber allen anderen bestehenden Methoden zur Messung der Lungenfunktion bei der Maus besteht darin, dass es sich um eine sehr einfache, reproduzierbare Messung handelt, die direkt mit ähnlichen Messungen beim Menschen verglichen werden kann.Diese Methode kann verwendet werden, um die Veränderungen in der Lungenstruktur zu verfolgen, die bei einer Vielzahl von Lungenpathologien auftreten. Dieses Protokoll beginnt mit der Einrichtung des mit dem Gerät gelieferten Gaschromatographenmoduls zur Messung von Peaks für Stickstoff, Sauerstoff, Neon und Kohlenmonoxid. Für diese Anwendung werden nur die Neon- und Kohlenmonoxiddaten benötigt.Das Instrument verwendet eine Molekularsiebsäule mit Helium als Trägergas. Dieser spezielle Gaschromatograph verfügt über eine 0,8-Milliliter-Säule und eine Zwei-Milliliter-Probe wird verwendet, um eine ausreichende Reinigung dieser Säule vor dem Start zu gewährleisten. Eine Reihe von Messungen kalibriert das Gerät immer mit zwei Millilitern Gas direkt aus dem Gasprobenbeutel.Der erste Peak, der erscheint, ist das Neon, dann Sauerstoff und Stickstoff, die wir für dieses Verfahren nicht messen. Schließlich erscheint der Kohlenmonoxid-Peak als die Zeit für den Gaschromatographen. Um all diese Spitzen zu messen, dauert es weniger als eine Minute.Betäuben Sie die Mäuse zunächst mit Ketamin und Xylazin. Bestätigen Sie die Anästhesie durch das Fehlen einer Reflexbewegung als Reaktion auf ein Zehenklemmen. Um die Augen zu schützen, tragen Sie dann eine Veterinärsalbe auf und tracheostomien Sie die Mäuse mit einer Studenkanüle.Verwenden Sie eine 18-Gauge-Kanüle für Erwachsene oder eine 20-Gauge-Kanüle für sehr junge Mäuse. Starten Sie als Nächstes das Metronom mit hörbarem Klicken im Sekundentakt. Bei Mäusen, die älter als sechs Wochen sind, verwenden Sie eine Drei-Milliliter-Spritze, um 0,8 Milliliter Gas aus dem Gasgemischbeutel zu ziehen.Wenn die Maus weniger als vier Wochen alt ist, verwenden Sie 0,4 Milliliter Gas, verbinden Sie dann die Spritze mit der Trachealkanüle und blasen Sie die Lunge schnell auf. Beginnen Sie, mental von eins bis 10 synchron mit den Metronomklicks zu zählen. Wenn die Zählung 10 erreicht, ziehen Sie schnell das Volumen von 0,8 Millilitern heraus.Verdünnen Sie dieses ausgeatmete Gas auf zwei Milliliter, indem Sie mindestens 15 Sekunden lang Raum, Luft und Gewicht hinzufügen. Es ist sehr wichtig, die Lunge so schnell wie möglich aufzublasen und zu entleeren. Ein schnelles Aufblasen ist sehr einfach, aber es braucht ein wenig Übung, um die 0,8 mls schnell präzise zu entnehmen, dann die gesamte Probe in den Gaschromatographen zu injizieren.Für die Analyse ist es wichtig, eine Kontamination der Probe beim Transfer zum und vom Tier und zum Gaschromatographen zu vermeiden. Dies kann vorsichtig erfolgen, indem das Schild mit einem Finger verschlossen wird, während der GC die Probe misst. Blasen Sie die Mauslunge mit weiteren 0,8 Millilitern Gasgemisch aus dem Beutel auf und verarbeiten Sie diese Probe dann identisch wie die erste.Berechnen Sie anhand der Durchschnittswerte aus den beiden Messungen den DFCO. Der Index C bezieht sich auf die Kalibriergase und der Index neun auf die Proben, die vom Tier entnommen wurden. Nach dem neunsekündigen Atemanhalten.Ein nominaler Kontroll-DFCO-Wert, der von C 57 schwarzen sechs Mäusen entnommen wurde, beträgt etwa 0,77. In einer Studie mit einem PR-8-Influenzamodell wurde an Tag sechs und acht in einem Emphysemmodell 21 Tage nach der Installation der Elastasen ein fortschreitender Funktionsverlust beobachtet. Die DFCO war moderat erniedrigt, aber es gab viel größere Veränderungen im Modell der Fibrose, die durch die Installation von Blio Mycin induziert wurde.Der durch Bleomycin verursachte fibrotische Signalweg führte zu der größten Veränderung des DFCO, die in allen pathologischen Modellen beobachtet wurde. Dies ist wichtig, da die Diffusionskapazität auch beim Menschen ein zuverlässiger Marker für Fibrose ist. Das CFTR-Gen spielt eine entscheidende Rolle bei Mukoviszidose und in einer Studie an Mäusen, denen dieses Gen fehlte, gab es eine signifikante Abnahme der DFCO.Die DFCO war bei diesen Knockout-Mäusen durch Pilzinfektionen weiter verringert. Ein häufig verwendetes Modell für Lungenverletzungen ist LPS. Bei Mäusen, die LPS ausgesetzt waren, kam es vom ersten bis zum vierten Tag zu einem fortschreitenden zeitabhängigen Verlust der Lungenfunktion, wie durch DFCO-Messungen beurteilt wurde. Die Messung von DFCO kann bei Mäusen im Alter von nur zwei Wochen erfolgreich durchgeführt werden.Die kleinere Größe der Lunge erfordert ein kleineres Aufblasvolumen von 0,4 Millilitern. Der mit diesem kleineren Volumen gemessene DFCO ist in der Lage, die erwartete Zunahme mit zunehmender Reife der Lunge zu zeigen, sobald sie beherrscht ist. Diese Technik kann in nur wenigen Minuten pro Maus durchgeführt werden, bevor andere Messungen oder Bewertungen der Lungenfunktion durchgeführt werden.Bei diesem Verfahren ist es wichtig, sicherzustellen, dass der Aufblas- und Entleerungsschritt schnell durchgeführt wird und dass Sie beim Übertragen der Probe vorsichtig sind, damit eine Kontamination verhindert wird.

phenotyping-mouse-pulmonary-function-vivo-with-lung-diffusing

Research

Forschung

JoVE Journal

Biology

Biologie

Das vorliegende Protokoll bietet eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Beschreibung der Verfahren erforderlich, um Messungen der Atmungsorgane Mechanik sowie die Beurteilung der Atemwege Reaktionsfähigkeit auf inhalierte Methacholin bei Mäusen mit der erzwungenen Schwingung Technik (flexiVent auszuführen; SCIREQ Inc, Montreal, QC , Kanada).

Auswertung der Atemwege Mechanik in Mäuse mit den Forced Oscillation Technique

Das Ziel dieses Protokolls ist es, automatisierte Methoden zur Quantifizierung chronischer Lungenpathologien in einem Mausmodell der COPD bereitzustellen. Das Protokoll umfasst die Exposition von Mäusen gegenüber Zigarettenrauch (CS), die Messung der Lungenfunktion, das Aufblasen der Lunge und die Verwendung morphometrischer Methoden zur Messung von Emphysem und Umbau kleiner Atemwege bei Mäusen.

Automatisierte Messung von Lungenemphysem und Klein Airway Remodeling im Zigarettenrauch ausgesetzten Mäuse

Hier präsentieren wir ein Protokoll zur einfachen und zuverlässigen Messung der Lungendruck-Volumen-Kurve bei Mäusen und zeigen, dass es ausreichend empfindlich ist, um phänotypische parenchymale Veränderungen bei zwei häufigen Lungenpathologien, Lungenfibrose und Emphysem, zu erkennen. Diese Metrik bietet ein Mittel, um die strukturellen Veränderungen der Lunge mit der Entwicklung der Pathologie zu quantifizieren.

Die Messung der Druck-Volumen-Kurve in der Mäuselunge

Diese Studie beschreibt die erfolgreiche Generierung von ein neues Tiermodell für die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), indem man immer wieder Mäuse, um hohe Konzentrationen von Ozon.

Generation von eine chronisch obstruktive Lungenerkrankung-Modell bei Mäusen durch wiederholte Ozonbelastung

Die Inzidenz der Adipositas steigt und erhöht das Risiko von chronischen Lungenerkrankungen. Die zugrunde liegenden Mechanismen und Präventionsstrategien, wohldefinierte Tier sind Modelle erforderlich. Hier bieten wir drei Methoden (Glukose-Toleranz-Test, Body-Plethysmographie und Lunge Fixierung), um die Wirkung der Fettleibigkeit auf die pulmonale Ergebnisse bei Mäusen untersuchen.

Intraperitoneale Glucose-Toleranz-Test, Messung der Lungenfunktion und Fixierung der Lunge, um die Auswirkungen von Übergewicht und beeinträchtigter Stoffwechsel auf pulmonale Ergebnisse studieren

Das Ziel dieses Artikels ist es, eine detaillierte Beschreibung der empfohlenen Verfahren, die Atemfunktion im bewussten Mäuse durch Doppel-Kammer-Plethysmographie bewerten.

Beurteilung der Atemfunktion in bewusste Mäuse durch Doppel-Kammer-Plethysmographie

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.

Lungenfixierung unter konstantem Druck zur Beurteilung von Emphysem bei Mäusen

Hier präsentieren wir ein Protokoll zur Modellierung der Lungenfibrose bei Mäusen mittels aerosolisiertem Bleomycin, das über die Luftröhre verabreicht wird. Diese optimierte Methode ermöglicht eine einheitliche, quantitative und präzise Verabreichung ohne chirurgischen Schnitt und erhöht so die Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit der durch Bleomycin induzierten Fibrose.

Eine verfeinerte, aerosolbasierte intratracheale Bleomycin-Verabreichungsmethode für reproduzierbare und minimalinvasive Mausmodelle der Lungenfibrose

Orthotopen Tiermodellen von Eierstockkrebs zu replizieren besser menschlicher Erkrankungen und damit zu unserem Verständnis der Tumorprogression und Ansprechen des Tumors auf die Therapie. Ein Maus-Modell erhält eine intrabursalen Injektion von Luciferase-exprimierenden Eierstock-Tumorzellen. Die Behandlung erfolgt über eine orale Sonde verabreicht. Das Tumorwachstum wird durch...

In-vivo-Imaging und therapeutische Behandlungen in einem orthotopen Mausmodell des Eierstockkrebs

Das folgende Protokoll beschreibt den Prozess der Isolierung, Lüftungs-und Instrumentierung Mauslungen zu stabilisieren oder pulsatile pulmonary vascular Druck-Flow-Beziehungen zu messen, um die Auswirkungen des Blutflusses, Luftstrom-, Atemwegs-Änderungen und Gefäßveränderungen am rechten Ventrikels Nachlast zu quantifizieren.

Charakterisierung der isolierten, ventilierten und Instrumented Maus Lung mit pulsatilen Fluss perfundierten

Erfahren Sie die Messung der Lungendiffusionskapazität bei Mäusen mittels Gaschromatografie. Diese einfache Methode ermöglicht reproduzierbare Ergebnisse für translationsrelevante Lungenforschung.

Phänotypisierung Maus Lungenfunktion In-vivo- Mit der Lungendiffusionskapazität

Weitere Videos entdecken