מחקר זה מתאר את הדור מוצלחת של מודל חדש של בעלי חיים מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD) על ידי חשיפת שוב ושוב עכברים ריכוזים גבוהים של אוזון.
מאמר שיטה
מחקר זה מתאר את הדור מוצלחת של מודל חדש של בעלי חיים מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD) על ידי חשיפת שוב ושוב עכברים ריכוזים גבוהים של אוזון.
מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD) מאופיין על ידי הגבלת זרימת האוויר מתמשך והרס parenchymal ריאות. יש שיעור גבוה מאוד של הזדקנות האוכלוסייה. טיפולים קונבנציונליים הנוכחי COPD דגש בעיקר על שינוי סימפטום סמים; לפיכך, ההתפתחות של טיפולים חדשים דרוש בדחיפות. מוסמך מודלים חייתיים של COPD יכול לעזור כדי לאפיין את המנגנונים המשמשת כבסיס, יכול לשמש עבור חדש והתרופות הקרנה. המודלים הנוכחיים של COPD, כגון ליפופוליסכריד (LPS) או elastase הלבלב חזירי (עיקרון השוויון הפוליטי)-מודל אמפיזמה המושרה, ליצור נגעים COPD, כמו ריאות, דרכי הנשימה אבל אחרת לא דומים בפתוגנזה של COPD אנושי. לעשן סיגריה (CS)-מודל המושרה נותר אחד הפופולריים ביותר כי זה לא רק מדמה COPD דמוי נגעים במערכת הנשימה, אבל זה גם מבוסס על אחד החומרים המסוכנים העיקרית הגורמת COPD בבני אדם. עם זאת, ההיבטים מהגידולים ועתירת של דגם CS-induced להגביל באופן דרמטי שלה יישום חדש והתרופות הקרנה. במחקר זה, בהצלחה יצרנו מודל חדש של COPD על ידי חשיפת עכברים לרמות גבוהות של האוזון. מודל זה הפגין את הפעולות הבאות: 1) ירד קיבולת ויטל 25, 50, והכריח את 75/נפח expiratory בכפייה (FEV25/FVC, FEV50/FVC, FEV75/FVC), המציין את התדרדרות תפקוד הריאות; 2) alveoli ריאות מוגדלת, עם הרס parenchymal ריאות; 3) מופחת עייפות הזמן והמרחק; . ו-4) מוגבר דלקת. יחדיו, נתונים אלה מדגימים כי המודל חשיפה (OE) האוזון הוא מודל בעלי חיים אמין דומה לבני כי חשיפת יתר האוזון הוא אחד הגורמים etiological של COPD. בנוסף, לקח רק 6-8 שבועות, בהתבסס על העבודות הקודמות שלנו, כדי ליצור מודל OE, ואילו זה דורש 3-12 חודשים לזירוז המודל עשן סיגריות, המציין כי המודל OE עשוי להיות בחירה טובה עבור מחקר COPD.
ההערכה היא כי COPD, כולל אמפיזמה וגם ברונכיטיס כרונית, עשוי להיות הגורם המוביל השלישי המוות בעולם 20201,2. שכיחות COPD פוטנציאליים בקרב אוכלוסיה מעל גיל 40 מוערך 12.7% אצל גברים ו- 8.3% אצל נקבות בתוך 40 שנה הבאה3. אין תרופות זמינים כעת להפוך את הידרדרות הדרגתית חולי COPD4. אמין מודלים חייתיים של COPD לא רק דורשים החיקוי של תהליך פתולוגי המחלה אך גם לדרוש תקופה קצרה הדור. המודלים הנוכחיים COPD, כולל את התקליטים או מודל הנוצרות על-ידי עיקרון השוויון הפוליטי, יכול לגרום תסמינים דמויי אמפיזמה5,6. ניהול יחידה או אתגר השבוע של LPS או עיקרון השוויון הפוליטי תוצאות עכברים או חולדות neutrophilia המסומן בנוזל שטיפה bronchoalveolar (BALF), מגביר pro-מתווכים דלקתיים (למשל, TNF-α ו- IL-1β) BALF או סרום, מייצרת ריאות האיזורים אוויר מוגדל-הרס parenchymal, גבולות זרימת אוויר5,6,7,8,9,10. עם זאת, LPS או עיקרון השוויון הפוליטי אינם גורמים אנושיים COPD, ובכך לא לחקות את תהליך פתולוגי11. דגם CS-induced המיוצר על הגבלת זרימת האוויר מתמשך, הרס parenchymal ריאות, מופחתת יכולת תפקודית פעילות גופנית. עם זאת, פרוטוקול CS מסורתי דורש לפחות 3 חודשים כדי להפיק COPD מודל12,13,14,15. לכן, חשוב לייצר מודל בעלי חיים חדשים, יעיל יותר העומד בדרישות שני.
לאחרונה, בנוסף עישון סיגריות, זיהום אוויר, חשיפה תעסוקתית הפכו הסיבות השכיחות יותר של COPD16,17,18. האוזון, כאחד המזהמים העיקריים (אם כי לא המרכיב העיקרי של זיהום אוויר), יכולים להגיב עם מערכת הנשימה באופן ישיר לנזק רקמת הריאה של ילדים והן צעירים מבוגרים19,20,21 ,22,23,24,25. אוזון, כמו גם תכשירים אחרים כולל LPS, עיקרון השוויון הפוליטי של הפקולטה למדעי המחשב, מעורב של משעולים הביוכימי של סטרס חמצוני ריאתי, נזק לדנ א הינם מקושרים על ייזום וקידום של COPD26,27. גורם נוסף הוא כי הסימפטומים של חלק מהחולים COPD להתדרדר אחרי נחשפים האוזון, המציין כי האוזון יכול לשבש את הריאה פונקציה18,28,29. לכן יצרנו מודל חדש של COPD על ידי חשיפת שוב ושוב עכברים ריכוזים גבוהים של אוזון 7 שבועות; כתוצאה מכך זרימת אוויר פגמים ונזק ריאות parenchymal דומים לאלה של חקירות קודמות30,31,32. עלינו להרחיב את פרוטוקול OE עכברים הנשי במחקר זה, בהצלחה לשכפל האמפיזמה נצפתה בעכברים זכרים ב שלנו הקודם מחקרים30,31,32. כי COPD התמותה ירדה בגברים אך גדל אצל נשים אצל מדינות רבות33, מודל COPD אצל נקבות יש צורך ללמוד את המנגנונים וכדי לפתח שיטות טיפוליות לחולים COPD הנשי. תחולת שמודל OE כל המינים משאיל תמיכה נוספת לשימוש שלה כמודל COPD.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: מודל ה OE שנוצר, המשמשים למחקר שדווחה בעבר 30 , 31 , 32. ניסויים בבעלי חיים כל אושרו על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ועל שימוש הוועדה (IACUC) של אוניברסיטת שנחאי ג'יאוטונג של.
1. עכברים
2. האוזון או חשיפה אוויר
3. מיקרו-טומוגרפיה ממוחשבת
4. הבדיקה על ההליכון
5. מדידות תפקוד ריאתי
6. אוסף BALF
7. דגימה דם לב
8. ניתוח ריאות Morphometric
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דוגמאות של תמונות תלת-ממד µCT של כל קבוצה מוצגים באיור 1. העכברים החשופים האוזון היה נפח הריאות הכולל גדול יותר באופן משמעותי (איור 1ו- b) LAA % (איור 1c) מאשר העכברים בקרת אוויר החשופים. נפח הריאות ואת LAA % נשארו גבוהות לאחר שישה שבועות של אוזון חשיפה31,32. נפח הריאות מוגברת LAA % מייצגים א...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במחקר זה, אנו מציגים שיטה אמינה ליצירת מודל חדש של COPD. מודל זה OE לעומת דגמים אחרים (קרי, LPS או עיקרון השוויון הפוליטי מודלים), recapitulates את תהליך פתולוגי של מטופלי COPD. כי עישון סיגריות הוא החומר מסוכנים העיקרית שגורמת COPD בחולים אנושיים40, דגם CS נשאר הפופולרי ביותר COPD דגם41,42. עם זאת, דגם CS דורש a R 3 - 12 חודש & D תקופה עבור תרופות חדשות. לעומת דגם CS, המודל הנוכחי OE מצמצם תקופה דור 6-8 שבועות. הבחנו אמפיזמה ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
Z.W.S. וו. וו הם העובדים הנוכחי ומחזיקים אופציות של קבוצת וההתערבות הסלולר (סימול: CBMG). המחברים אחרים מצהירים כי יש להם אין אינטרסים מתחרים.
המחברים ברצוננו להביע תודה מר אדם מאוד צ'ין (שנגחאי בריאות הציבור קלינית במרכז) לסיוע טכני עם ההערכה µCT ב פרוטוקול זה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| בעכברי BALB/c | מעבדה Slac, שנחאי, סין | N/A | נקבות עכברי BALB/c בנות 7 עד 9 שבועות. |
| כלובים מאווררים בודדים | סוהאנג, שנחאי, סין | מספר דגם: MU64S7 | הכלובים שימשו לשיכון עכברים במתקן לבעלי חיים. |
| איטום קופסת פרספקס | סוהאנג, שנחאי, סין | N/A | הקופסה שימשה להכיל את מחולל האוזון. עכברים נחשפו לאוזון בתוך הקופסה. |
| גנרטור חשמלי | סנדר אוזוניזר, Uetze-Eltze, גרמניה | דגם 500 | המכשיר שימש לייצור אוזון. |
| בדיקת אוזון | ATi Technologies, Ashton-U-Lyne, מנצ'סטר רבתי, בריטניה | אוזון 300 | המכשיר שימש לניטור ובקרה של ייצור האוזון. |
| Pelltobarbitalum natricum | Sigma, סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב | P3761 | עכברים הורדמו על ידי הזרקה תוך-צפקית של pelltobarbitalum natricum. |
| טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת | GE Healthcare, לונדון, אונטריו, קנדה | RS0800639-0075 | מכשיר זה שימש לרכישת תמונות של הריאה. |
| Micro-view 2.01 תוכנת ABA | GE Healthcare, לונדון, ON, קנדה | Micro-view 2.01 | מכשיר זה שימש לשחזור הריאה ולניתוח נפח LAA של הריאה. |
| מכונת הליכון | דואנשי, האנגג'ואו, ג'ג'יאנג, סין | DSPT-208 | מכונה זו הייתה usd לבדיקת עייפות. |
| פלתיסמוגרף גוף | eSpira™ מערכת תמרונים כפויים, EMMS, אדינבורו, בריטניה | מערכת תמרונים כפויים | מכשיר זה שימש לבדיקת תפקוד ריאתי של ספירומטריה. |
| מכונת הנשמה | eSpira&Trade; מערכת תמרונים כפויים, EMMS, אדינבורו, בריטניה | מערכת תמרונים כפויים | מכשיר זה שימש לבדיקת תפקוד ריאתי של ספירומטריה. |
| צנטריפוגת ספינר שקופיות | דנוויל סיינטיפיק, הוליסטון, מסצ'וסטס, ארה"ב | C1183 | הוא שימש לסיבוב תאי BALF על שקופיות. |
| Wright Staining | Hanhong, שנגחאי, סין | RE04000054 | הוא שימש להכתמת מקרופאגים, נויטרופילים ב-BALF התלוי. |
| המוציטומטר | האוסר סיינטיפיק, הורשאם, פנסילבניה, ארה"ב | 4000 | הוא שימש לספירת תאים. |
| IL-1 ובטא; | אבקאם, קיימברידג', MA, ארה" | ab100704 | הם שימשו לבדיקת הגורמים המתאימים בסרום. |
| IL-10 | Abcam, קיימברידג', MA, ארה" | ab46103 | הם שימשו לבדיקת הגורמים המתאימים בסרום. |
| TNF ואלפא; | אבקאם, קיימברידג', MA, ארה" | ab100747 | הם שימשו לבדיקת הגורמים המתאימים בסרום. |
| פרפורמלדהיד | סיגמא, סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב | P6148 | הריאה נופחה ב-4% פרפורמלדהיד. |
| פרפין | Hualing, שנגחאי, סין | 56# | הוא שימש להטמעת הריאה. |
| מיקרוטום רוטרי | לייקה, וצלר, הסן, גרמניה | RM2255 | הוא שימש לחיתוך הריאה. |
| Hgaematoxylin ו-Eosin (H& ה) תמיסת צביעה | Solarbio, בייג'ינג, סין | G1120 | H& צביעה E נעשתה לניתוח מורפומטרי. |
| מיקרוסקופ שדה בהיר זקוף | אולימפוס, סנטר ואלי, פנסילבניה, ארה"ב | CX41 | הוא שימש להדמיית H& שקופיות מכתים E. |
| Adobe Photoshop 12 | Adobe, סן חוזה, קליפורניה, ארה"ב | Adobe Photoshop 12 | הוא שימש לספירת מספר הנאדיות ב-H& תמונות מוכתמות E. |
| פריזמה GraphPad 5 | תוכנת Graphpad בע"מ, סן דייגו, קליפורניה | פריזמה GraphPad 5 | הוא שימש לניתוח נתונים והפקת דמויות. |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה