Method Article

פונקצית phenotyping עכבר ריאתי In vivo עם קיבולת הריאות לשדר

DOI:

10.3791/52216

⸱

January 6th, 2015

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Environmental Health Sciences, Johns Hopkins University Bloomberg School of Public Health, 2Department of International Health, Johns Hopkins University Bloomberg School of Public Health, 3Department of Medicine, Johns Hopkins University School of Medicine

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו מתארים אמצעי למדידה מהירה ופשוטה של יכולת פיזור הריאות בעכברים ומראים שהוא רגיש מספיק לשינויים פנוטיפיים בפתולוגיות ריאה נפוצות מרובות. מדד זה מביא אפוא רלוונטיות תרגומית ישירה למודלים של העכברים, מכיוון שיכולת פיזור נמדדת בקלות גם בבני אדם.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

העכבר הוא עכשיו בעלי החיים העיקריים המשמשים למודל מגוון של מחלות ריאה. כדי לחקור את המנגנונים העומדים בבסיס פתולוגיות כגון, יש צורך בשיטות פנוטיפי שיכול לכמת את השינויים פתולוגיים. יתר על כן, על מנת לספק את הרלוונטיות translational למודלים של העכברים, מדידות מסוג זה צריכה להיות בדיקות שיכולים להיעשות בקלות בבני האדם ועכברים. למרבה הצער, בספרות בהווה יש לי כמה מדידות פנוטיפי של תפקוד ריאות יישום ישיר לבני אדם. חריג היחיד הוא היכולת לשדר לפחמן חד חמצני, שהוא מדידה שנעשית באופן שיגרתי בבני אדם. בדו"ח הנוכחי, אנו מתארים אמצעים למדידת יכולת לשדר את זה בעכברים במהירות ובפשטות. ההליך כרוך אינפלציה קצרה ריאות עם גזים נותב בעכבר הרדים, ואחרי זמן ניתוח גז 1 דקות. בדקנו את היכולת של שיטה זו כדי לזהות כמה פתולוגיות ריאה, כולל אמפיזמה, סיסטיק, פציעת ריאות חריפה, ושפעת וזיהומים פטרייתיים ריאות, כמו גם התבגרות ריאה ניטור בגורים צעירים. תוצאות מראות ירידה משמעותית בכל פתולוגיות הריאות, כמו גם עלייה ביכולת לשדר עם התבגרות ריאה. מדידה זו של קיבולת לשדר ריאות ובכך מספקת בדיקת תפקוד ריאתי שיש לו בקשה רחבה עם היכולת שלה לזהות שינויים מבניים פנוטיפי עם רוב דגמי ריאות פתולוגיים הקיימים.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

העכבר הוא עכשיו בעלי החיים העיקריים המשמשים למודל מגוון של מחלות ריאה. כדי לחקור את המנגנונים שנמצאים בבסיס פתולוגיות כגון, יש צורך בשיטות פנוטיפי שיכול לכמת את זה שינויים פתולוגיים. למרות שיש מחקרים רבים שבם עכבר מכניקת אוורור נמדדות, מדידות אלה הן בדרך כלל אינן קשורות להערכות סטנדרטי של תפקוד הריאתי נעשו בדרך כלל בבני אדם. זה מצער, שכן היכולת לבצע מדידות מקבילות בעכברים ובני אדם עשוי להקל על התרגום של תוצאות במודלים של עכברים למחלות בבני אדם.

אחת המדידות הנפוצות ביותר ונעשו בקלות בבני אדם הוא היכולת לשדר לפחמן חד חמצני (DLCO) 1,2, אך מדידה זו כמעט....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הערה: כל פרוטוקולי בעלי החיים אושרו על ידי ועדת אוניברסיטת הטיפול בבעלי חיים והשימוש בג'ונס הופקינס.

1. הכנת בעלי החיים

  1. הכן עכברי 6 C57BL / 6 שליטה למדידת DFCO, על ידי הרדמתם עם קטמין וxylazine כפי שמתוארת בשלב 2.3 להלן.
  2. הכן את כל עכברים האחרים עם פתולוגיות ריאות השונות מוצגות בטבלה 1 על ידי שימוש באותו הליך כלבקרה. פרטים ספציפיים הנחוצים להקמה כל אחד ממודלים אלה נמצאים באזכור הרלוונטי. עכברי בקרה ואל....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

איור 1 מציג את מדידות DFCO מהעכברים הבוגרים בקבוצות A, B, C, D, E, ופ היו ירידה משמעותית בשני זיהומי אספרגילוס ושפעת, כמו גם לירידה משמעותית בfibrotic, emphysematous, ואקוטי מודלים פציעת ריאות. איור 2 מראה את השינויים בקבוצה G התפתחותיים בDFCO לאורך זמן כמו עכברים מגיל 2-6 שבועות. יש עלייה קלה אך משמעותית עם התפתחות ריאות על מהלך הזמן הזה. ההשפעה של שימוש קטן יותר בנפח אינפלציה גם הייתה די ברורה בנקודת הזמן 6 השבוע. הייתה נטייה לנקבות יש DFCO מעט .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

בעבודה הנוכחית, שהגדרנו מדד חדש לכמת את יכולת גז החלפה של ריאות העכבר. מדד זה מקביל ליכולת לשדר, מדידה קלינית נפוצה המודדת את התפקיד העיקרי של הריאות, כלומר, יכולתו להחליף גז. היכולת לשדר היא מדידת הריאות רק פונקציונלית, כי יכול לעשות זאת בקלות ובמהירות בשני עכברים ובני אדם. לגילוי מחלת ריאות בעכברים, מטרה העיקרית היא לכמת שינויים בתפקוד ריאות בין השליטה וחברים ניסיוניים. כדי להשיג מטרה זו, יש לנו מוגדר ונצלו את DFCO להפגין את יכולתה של quanitfying שינויים פנוטיפי ברוב הדגמים הנפו.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אין ניגודי אינטרסים, ומה למסור.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו נתמכה על ידי NIH HL-10342

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
כרומטוגרף גזInficonMicro GC דגם 3000AAgilent מייצר דגם דומה
18 G Luer מחט בדלבקטון דיקנסוןמספר ספקים אפשריים אחרים
מזרק פלסטיק 3 מ"לבקטון דיקנסוןמספר ספקים אפשריים אחרים
שקיות דגימת גז פוליפרופילןSKC1 או 2 ליטר עובדת היטבשקיות אטומות אחרות לגז יעבדו היטב
מיכל גז, 0.3% Ne, 0.3% CO, אוויר מאזן; (מידה ME)Airgas, IncZ04 NI785ME3012זוהי התערובת הסטנדרטית המשמשת ל-DLCO בבני אדם
25 TCID50/עכבר של נגיף השפעת A/PR8 מדולל במי מלח חוצצים פוספט.
אלסטין אלסטין בלבלב חזיר, אוונסוויל, MO5.4 U
BleomycinAPP Pharmaceuticals, Schaumburg, IL0.25 U
Escherichia coli LPSSigma L28803 μ גרם/גרם משקל גוף; O55:B5
Aspergillus fumigatus (מבודד Af293) קונידיות נאספו ממושבות בוגרות שגדלו על אגר דקסטרוז תפוחי אדמה.
קיבולת מוצרי

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ogilvie, C. M., Forster, R. E., Blakemore, W. S., Morton, J. W. A standardized breath holding technique for the clinical measurement of the diffusing capacity of the lung for carbon monoxide. J Clin Invest. 36 (1 Pt 1), 1-17 (1957).
  2. Miller, A., Warshaw, R., Nezamis, J.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Lung Diffusing CapacityMouse Pulmonary FunctionGas Chromatograph AnalysisCarbon Monoxide UptakeNeon Tracer GasAnesthetized Mouse InflationEmphysema Fibrosis DetectionLung Maturation MeasurementPulmonary Function TestingRespiratory Disease Models

Related Articles