השימוש במודל המחקה את המצב של מחלות ריאה בבני האדם הוא קריטי ללימוד הפתופיזיולוגיה ו / או אטיולוגיה של מחלה מסוימת ולפתח התערבות טיפולית. הנה שיטת אינטובציה intratracheal לא פולשנית שיכול ישירות לספק חומרים אקסוגניים לריאות עכבר מוצגת.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
פולשנית Intratracheal אינטובציה ללמוד פתולוגיה והפיזיולוגיה של עכבר ריאות
במאמר זה
סיכום
תקציר
השימוש במודל המחקה את המצב של מחלות ריאה בבני האדם הוא קריטי ללימוד הפתופיזיולוגיה ו / או אטיולוגיה של מחלה מסוימת ולפתח התערבות טיפולית. עם הזמינות הגוברת של נגזרים בנוקאאוט ומהונדסים, יחד עם כמות עצומה של מידע גנטי, עכברים לספק אחד הדגמים הטובים ביותר כדי לחקור את המנגנונים המולקולריים שבבסיס הפתולוגיה והפיסיולוגיה של מחלות ריאה. שאיפה, החדרה אפי, החדרת intratracheal, ואינטובציה intratracheal הן הטכניקות ביותר בשימוש נרחב על ידי מספר החוקרים לניהול חומרים המעניינים את ריאות עכבר. ישנם יתרונות וחסרונות לכל שיטה בהתאם למטרות מחקר. הנה שיטת אינטובציה intratracheal לא פולשנית שיכול ישירות לספק חומרים אקסוגניים לריאות עכבר מוצגת. טכניקה זו יושמה כדי לנהל bleomycin לריאות עכבר כמודל ללמוד פיברוזיס ריאתי. </ P>
מבוא
ריאות היא איבר שבו רבות במחלות הרסניות הם מאובחנים כלל. ביניהם, סרטן הריאות הוא הסרטן השני הכי מאובחן בגברים והן נשים, והגורם השכיח ביותר למוות מסרטן. מחלת ריאות חסימתית כרונית, המכונה גם נפחת או ברונכיטיס כרוני, היא מחלה קשה מאוד והגורם השלישי למוות בארצות הברית. ב2011, הוערך כי היו לי 25.9 מיליון אמריקאים אסתמה, כוללים 7.1 מיליון ילדים מתחת לגיל 18. אסטמה היא הגורם השלישי לאשפוז בקרב ילדים מתחת לגיל 15 (איגוד ריאות אמריקאי, http://www.lung.org). על מנת ללמוד את הפתופיזיולוגיה ו / או אטיולוגיה של מחלות הרסניות אלה והמנגנונים הבסיסיים שלהם, השימוש במודלים מדויקים הוא קריטי בשיתוף עם ממשל נוח ולא פולשנית של חומרים שונים המעניינים את הריאות. עכברים לספק אחד הדגמים הטובים ביותרלחקור את המנגנונים המולקולריים שבבסיס הפתולוגיה והפיסיולוגיה של מחלות ריאה בגלל הזמינות הגוברת של נוקאאוט ועכברים הטרנסגניים וכמות עצומה של מידע גנטי זמין.
שיטות שונות שנוצלו על ידי מספר החוקרים במסגרות שונות, כדי לספק חומרים המעניינים את ריאות עכבר, כולל שאיפה, החדרה אפי, החדרת intratracheal, ואינטובציה intratracheal 1-4. ההליך זה האחרון לא היה בשימוש באופן שגרתי, כי זה נחשב די קשה לביצוע. אינטובציה Intratracheal המתוארת כאן היא שיטה לא פולשנית, פשוטה, ומהירה כדי לספק חומרים המעניינים את ריאות בעכבר כדי לחקור את ההשפעה של החומרים מועברים על דפוסי ביטוי גנים, פתולוגיה ו / או פיזיולוגיה של ריאות 5. טכניקה זו מבטיחה האספקה של חומרים אקסוגניים לכל ריאה ואינה כרוכה בניתוח הישרדות ובכך יהיה likely להיות מאושר על ידי כל ועדות טיפול בבעלי החיים ושימוש מוסדיות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
הפרוטוקול הבא מתאר שיטה לא פולשנית, פשוטה, ומהירה כדי לספק חומרים המעניינים את ריאות עכבר. נוהל זה אושר על ידי ועדת טיפול בבעלי חיים ושימוש במכון הלאומי לסרטן.
1. הרדמה
- ראשית, להרדים את העכבר באמצעות תערובת של קטמין ו xylazine (100 מ"ג / קילוגרם משקל גוף ו10 מ"ג / קילוגרם משקל גוף, בהתאמה). זהו ACUC מומלץ הרדמה ומינון. עם סכום זה, עכברים הם מודעים לפחות ל~ 20 דקות.
- החל משחה וטרינר לעיניים של העכבר על מנת למנוע התייבשות של העיניים במהלך הרדמה.
- לאחר כמה דקות, לצבוט רגל של העכבר כדי לבדוק את הכרתו. ברגע שאשר את ההכרה, הנח את העכבר על דוכן אינטובציה זווית ב ~ 60 ° ולהחזיקו במקום ידי משדלת החותכות העליונות שלה מעל גומייה קטנה הממוקמת בחלק העליון של המעמד.
2. אינטובציה Intratracheal
- בעדינות לחזור בו לשונו של העכבר לצד אחד באמצעות Q-קצה.
- בעת השימוש במערכת תאורת אינטובציה BioLITE, הכנס בזהירות את מערכת אינטובציה עד הגרון הוא מדמיין בעזרת מדריך אור בסיבים אופטיים.
- ברגע שמכסה הקנה וסחוסי arytenoid הם דמיינו, הכניסו את הסיבים על מכסה הקנה ובין סחוסי arytenoid, ומראש, עד שהאורך הנכון של קטטר הוכנס.
הערה: על מנת לקבל את האורך הנכון של קטטר כדי להיות מוכנסים, בתחילה למדוד את האורך בין הפה ונקודת הסתעפות הסימפונות באמצעות עכבר בפועל בגודל דומה מראש (איור 1). האורך תלוי במידה רבה בגודל של העכבר. החדרת קטטר צריכה להפסיק מעל לנקודת הסתעפות (~ 1.5 סנטימטר לעכבר עם ~ 25 גרם של משקל גוף). הדבר זה מבטיח שהחומר מחובר לצינורות ילך לכל האונות. לפחות 50 מיקרופון בפועלדואר עשוי להידרש לאדם ביצוע אינטובציה כדי להיות בקיא בטכניקה (בקיאים אומר כי שיעור ההצלחה של אינטובציה הוא יותר מ 95%).
- ברגע שהצנתר מוחדר, להסיר במהירות את ספר אור בסיבים אופטיים מקטטר כדי לאפשר לבעלי החיים לנשום כרגיל. כאשר מערכת אינטובציה תאורה אינה משמשת, במישרין להכניס קטטר כפי שתואר.
- הוספת תמיסה המכילה חומרים המעניינים את הקטטר. ודא כי הפתרון הוא נשאב לתוך הריאות מייד לאחר בנוסף. חמישים מיקרוליטר ל~ משמש 25 משקל גוף עכבר גרם באופן שיגרתי.
3. שחזור בעלי החיים
- ברגע שהפתרון נשאב לתוך הריאות, לקחת את העכבר מהדוכן, והחזרת אותו לכלוב המקורי.
- שים לב לעכבר עד שהוא מתחיל לזוז.
- ברגע שאשר שהעכבר הוא במצב טוב, להחזיר את הכלוב למדף.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
בתחילה, פתרון ירוק צבוע שימש לצנרר עכברים לאימון. הריאות שעברו כריתה מייד לאחר אינטובציה לבחון כיצד באופן שווה את הצבע הופץ בריאה (איור 2). טכניקה זו יושמה ללמוד פיברוזיס ריאתי מושרה bleomycin באמצעות עכברי C57BL / 6. כאשר העכברים היו מחוברים לצינורות intratracheally עם 1.2 U / ק"ג bleomycin או מלוח בקרה ו3 שבועות שלאחר המוות מאוחר יותר, העכברים פיתחו סיסטיק-Induced bleomycin ברחבי הריאות שלהם, נתמכים על ידי היסטולוגיה ותוכן hydroxyproline המוגבר
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
אינטובציה Intratracheal המתוארת כאן היא שיטה לא פולשנית פשוטה, אך מצוינת, כדי לספק באופן שווה חומרים המעניינים את ריאות עכבר. שיטה זו מאפשרת מחקר ההשפעה ו / או התפקיד של החומר מנוהל על הפיסיולוגיה ו / או פתולוגיה של ריאה. החומרים יכולים להיות מנוהלים על מולקולות אנדוגני כגון ציטוקינים, או חומרים אקסוגניים כגון כימיקלים / תרופות xenobiotic, חומרים מסרטנים, מזהמים, אלרגנים, או וירוסים הגורמים לתנאי ריאות שונים שיכול לייצג מודל לחקר מחלות אנושיות שונות 6-10. גם טכניקה זו י...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
תודות
עבודה זו נתמכה על ידי תכנית המחקר העירונית של המכון הלאומי לסרטן, המרכז לחקר הסרטן.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| KetaVed | Vedco | קטמין | |
| AnaSed הזרקה 20 מ"ג | LLOYD | Xylazine | |
| BioLite Stand | Braintree Scientific | RIS100 | לעכברים |
| BioLite אינטובציה מערכת תאורה | Braintree Scientific | BIO MI-KIT | לעכברים |
| 22 גרם, 1 אינץ' קטטר IV | Terumo | SR-OX2225CA | לעכברים <חזקים>למטה 30 גרם קטטר משמש רק למקרה בו לא נעשה שימוש במערכת תאורת אינטובציה. |
| 20 גרם, 1 אינץ' קטטר IV | Terumo | SR-OX2025CA | לעכברים <חזק>מעל 30 גרם קטטר משמש רק למקרה בו לא נעשה שימוש במערכת תאורת אינטובציה. |
מקורות
- Das, S., Macdonald, K., Chang, H. Y., Mitzner, W. A simple method of mouse lung intubation. J. Vis. Exp. (73), e50318(2013).
- Miller, M. A., et al. Visualization of murine intranasal dosing efficiency using luminescent Francisella tularensis: effect of instillation volume and form of anesthesia. PLoS One. 7, e31359(2012).
- Rayamajhi, M., Redente, E. F., Condon, T. V., Gonzalez-Juarrero, M., Riches, D. W., Lenz, L. L. Non-surgical intratracheal instillation of mice with analysis of lungs and lung draining lymph nodes by flow cytometry. J. Vis. Exp. (51), e2702(2011).
- Riesenfeld, E. P., et al. Inhaled salmeterol and/or fluticasone alters structure/function in a murine model of allergic airways disease. Respir. Res. 11, 22(2010).
- Rivera, B., Miller, S., Brown, E., Price, R. A novel method for endotracheal intubation of mice and rats used in imaging studies. Contemp. Top. Lab Anim. Sci. 44, 52-55 (2005).
- Bonniaud, P., et al. Progressive transforming growth factor beta1-induced lung fibrosis is blocked by an orally active ALK5 kinase inhibitor. Am. J. Res. Crit. Care Med. 171, 889-898 (2005).
- Bivas-Benita, M., Zwier, R., Junginger, H. E., Borchard, G. Non-invasive pulmonary aerosol delivery in mice by the endotracheal route. Eur. J. Pharm. Biopharm. 61, 214-218 (2005).
- Haegens, A., et al. Myeloperoxidase deficiency attenuates lipopolysaccharide-induced acute lung inflammation and subsequent cytokine and chemokine production. J. Immunol. 182, 7990-7996 (2009).
- Jackson, P., et al. Exposure of pregnant mice to carbon black by intratracheal instillation: toxicogenomic effects in dams and offspring. Mutat. Res. 745, 73-83 (2012).
- Bodewes, R., et al. Pathogenesis of Influenza A/H5N1 virus infection in ferrets differs between intranasal and intratracheal routes of inoculation. Am. J. Pathol. 179, 30-36 (2011).
- Winslow, M. M., et al. Suppression of lung adenocarcinoma progression by Nkx2-1. Nature. 473, 101-104 (2011).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
תגיות
