דור של מחלת ריאות חסימתית כרונית מודל בעכברים על ידי חשיפה חוזרת ונשנית האוזון

המטרה הכוללת של ניסוי זה היא לגרום למחלת ריאות חסימתית כרונית או C-O-P-D באמצעות חשיפה לאוזון, O-E בעכברים. מודל OE חדש זה יכול להתרחש באפיון המנגנון הבסיסי של COPD וניתן להשתמש בו לבדיקת תרופות חדשות. היתרונות העיקריים של מודל OE זה הם שהוא מסכם את התהליכים הפתולוגיים של חולי COPD.

ניתן לייצר אותו תוך שישה עד שמונה שבועות בלבד. מי שידגים איתי את ההליך יהיה וויג'יאן סאנג, עמית מחקר בקבוצה שלנו. כדי לייצר אוזון, השתמש בגנרטור חשמלי ובמפוח אוויר קטן כדי לפוצץ את האוויר החוצה ולאטום את קופסת הפרספקס דרך צינור אוורור אוויר המחובר בחלק הפנימי והחיצוני של הקופסה באמצעות בדיקת אוזון כדי לנטר את ריכוז האוזון בקופסה.

כאשר ריכוז האוזון מגיע ל -2.5 חלקים למיליון הכניסו את העכברים לקופסה למשך 3 שעות. בסוף שבוע 7, דמו את בעלי החיים שטופלו באוזון על ידי טומוגרפיה ממוחשבת מיקרו על פי פרוטוקולים סטנדרטיים. כדי לבדוק את השינויים הנגרמים באוזון ואת היכולות התפקודיות כגון עייפות ריאות, תחילה יש לחמם את העכברים במהירות של 10 מטר לדקה על הליכון.

לאחר 5 דקות, הגדל את המהירות ל -15 מטר לדקה למשך 10 דקות. המשיכו להגביר את המהירות בחמישה מטרים לדקה עבור כל 30 דקות עד שהעכברים כבר לא יכולים לרוץ. רישום מרחק הריצה הכולל וזמן הריצה של כל בעל חיים כמרחק עייפות וזמן עייפות, בהתאמה.

כדי למדוד את תפקוד הריאות של בעלי החיים החשופים לאוזון, הנח עכבר מורדם בפלתיסמוגרף גוף המחובר למכונת הנשמה מבוקרת מחשב. השתמש באוורור מבוקר לחץ כדי לכפות תדירות נשימה ממוצעת של 150 נשימות לדקה לבעל החיים המורדם עד לקבלת דפוס נשימה סדיר ותפוגה מלאה בכל מחזור נשימה. לאחר מכן רשום את נפח הנשיפה המאולץ ב-25, 50 ו-75 אלפיות השנייה הראשונות של הנשיפה ודחה כל תמרון לא אופטימלי.

לאחר הרדמה סופנית, השתמש בצינור אנדוטרכיאלי בקוטר מילימטר אחד כדי לשטוף את בעלי החיים פעמיים עם מיליליטר אחד של PBS לכל שטיפה. אסוף את אלוסקוט השטיפה שנלקח מכל בעל חיים לצנטריפוגה ואסוף את הסופרנטנטים על חנקן נוזלי. השעו מחדש את הכדורים ב-PPS טרי לספירה וציידו שני מחזיקים לכל עכבר בשקופית מיקרוסקופ, כרטיס סינון ומשפך.

הוסף כ-100 עד 125 מיקרוליטר של התאים התלויים מחדש לכל משפך. טען את המחזיקים על צנטריפוגת ציטו וסובב את התאים אל השקופיות. לאחר מכן יש למרוח תמיסת צביעה נכונה על התאים בהתאם להוראות היצרן ולספור 200 תאים לעכבר בהגדלה של פי 400.

לדגימת דם לבבית, אסוף כ-500 מיקרוליטר דם מבעלי החיים החשופים לאוזון באמצעות ניקוב לב. ולהוסיף את הדם לצינורות של 1.5 מיליליטר על קרח. לאחר 30 דקות על קרח, צנטריפוגה את דגימות הדם והעבירו את הסופרנטנטים בסרום לצינורות חדשים לאחסון על חנקן נוזלי.

מאוחר יותר ניתן להפשיר את הדגימות להערכת רמות ביטוי הציטוקינים בסרום על ידי ELISA על פי פרוטוקולים סטנדרטיים. לניתוח מורפומטרי של הריאות, הנח את העכבר הראשון במצב שכיבה לאחר דגימת לב. לאחר מכן פתח את חלל בית החזה ונתח את הפלטיזמה ואת שרירי קנה הנשימה הקדמיים כדי לגשת לטבעות קנה הנשימה.

קצרו את הריאות ואת קנה הנשימה מבלי להפריד את הלב מהריאות. לאחר מכן, השתמש בצינור פוליאתילן PE90 כדי לחבר קטטר אנדוטרכיאלי למזרק המכיל פורמלדהיד בעוצמה של 4% ולנפח לחלוטין את הריאות בכ-200 מיקרוליטר פרפורמלדהיד. לאחר מכן הניחו את הריאות בצינור של 15 מיליליטר המכיל 10 מיליליטר של פורמלדהיד טרי של ארבעה אחוזים למשך ארבע שעות לפחות.

כפי שהוערך על ידי טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת, עכברים שנחשפו לאוזון מציגים נפח ריאות כולל גדול משמעותית ואחוז שטח הנחתה נמוך מאשר חיות ביקורת שנחשפו לאוויר הסביבה. הפנוטיפ של אמפיזמה מעיד גם על ידי נאדיות הריאה המוגדלות ועלייה ביירוטים הליניאריים הממוצעים. הערכת תפקודי ריאות על ידי פלתיסמוגרף מדגימה כי כל הפרמטרים היורדים בעכברים שנחשפו לאוזון עולים בקנה אחד עם הפגמים האופייניים בתפקוד הריאות שנצפו בחולי מחלת ריאות חסימתית כרונית.

יתר על כן, חשיפה לאוזון מפחיתה משמעותית את זמן העייפות ומרחק העייפות במבחני סבילות לפעילות גופנית. בעלי חיים שטופלו באוזון מציגים גם עלייה משמעותית בתאים דלקתיים כולל מקרופאגים ונויטרופילים, כמו גם ירידה משמעותית ב-IL-10 ועלייה ב-IL-1, בטא ו-TNF אלפא, מה שמדגים כי מודל החשיפה לאוזון מסכם תסמינים דמויי מחלת ריאות חסימתית כרונית אנושית. ביצוע הליך זה על זנים אחרים של עכברים כמו עכברי C57 BR6 יכול לשמש ליצירת מודל OE זה לאחר פיתוחו, טכניקה זו סוללת את הדרך לחוקרים בתחום מחלות ריאה לחקור את המנגנונים הבסיסיים של COPD.

אל תשכח שעבודה עם הפרפורמלדהיד עלולה להיות מסוכנת וכי תמיד יש לנקוט באמצעי זהירות כגון לבישת כפפות, משקפי בטיחות ושימוש בתמיסה בתוך מכסה האדים בזמן העבודה עם מגיב זה.