Name: 肺気腫とタバコ煙曝露マウスにおける末梢気道リモデリングの自動測定 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-01-16T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 37 s
Description: 学ぶ タバコ煙曝露マウスにおける肺気腫と末梢気道リモデリングの自動定量法。画像解析ソフトウェアを用いて気腔サイズと気道外基質層厚を測定し、COPD病態の標準化・無偏倚な評価を実現します。

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

私たちは、フランチェスカPolverino MD、この記事への彼女の貢献のためのブリガム·アンド·ウィメンズ病院での研究員、そしてまたモニカ八尾、BS、およびケイト·ライデル、ネズミ畜産とタバコの煙にマウスを曝露との援助のためにBSに感謝したい。 この作品は、公衆衛生局、国立心臓、肺、血液研究所補助金HL111835、HL105339、HL114501、客室乗務員医学研究所助成＃CIA123046、ブリガム·アンド·ウィメンズ病院·ラブレース呼吸器研究所コンソーシアム、ケンブリッジNIHR医学によってサポートされていました研究センター。

<ol><li>Murray, C. J., Lopez, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+the+global+burden+of+disease%5BTitle%5D)+AND+%22N.+Engl.+J+Med%22%5BJournal%5D)">Measuring the global burden of disease.</a> N. Engl. J Med. 369, 448-457 (2013).</li>
<li>Wright, J. L., Cosio, M., Churg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+chronic+obstructive+pulmonary+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J+Physiol+Lung+Cell+Mol.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Animal models of chronic obstructive pulmonary disease.</a> Am. J Physiol Lung Cell Mol. Physiol. 295, 1-15 (2008).</li>
<li>Hautamaki, R. D., Kobayashi, D. K., Senior, R. M., Shapiro, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Requirement+for+macrophage+elastase+for+cigarette+smoke-induced+emphysema+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Requirement for macrophage elastase for cigarette smoke-induced emphysema in mice.</a> Science. 277, 2002-2004 (1997).</li>
<li>Churg, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Late+intervention+with+a+myeloperoxidase+inhibitor+stops+progression+of+experimental+chronic+obstructive+pulmonary+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Respir.+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Late intervention with a myeloperoxidase inhibitor stops progression of experimental chronic obstructive pulmonary disease.</a> Am. J. Respir. Crit Care Med. 185, 34-43 (2012).</li>
<li>Churg, A., Zhou, S., Wang, X., Wang, R., Wright, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+interleukin-1beta+in+murine+cigarette+smoke-induced+emphysema+and+small+airway+remodeling%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir.+Cell+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">The role of interleukin-1beta in murine cigarette smoke-induced emphysema and small airway remodeling.</a> Am J Respir. Cell Mol. Biol. 40, 482-490 (2009).</li>
<li>Hogg, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+nature+of+small-airway+obstruction+in+chronic+obstructive+pulmonary+disease%5BTitle%5D)+AND+%22N.+Engl.+J.+Med%22%5BJournal%5D)">The nature of small-airway obstruction in chronic obstructive pulmonary disease.</a> N. Engl. J. Med. 350, 2645-2653 (2004).</li>
<li>Paigen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+miracle+enough%3A+the+power+of+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Med%22%5BJournal%5D)">A miracle enough: the power of mice.</a> Nat. Med. 1, 215-220 (1995).</li>
<li>Vlahos, R., Bozinovski, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+pre-clinical+mouse+models+of+COPD%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Sci.+%28Lond%29%22%5BJournal%5D)">Recent advances in pre-clinical mouse models of COPD.</a> Clin. Sci. (Lond). 126, 253-265 (2014).</li>
<li>Churg, A., Tai, H., Coulthard, T., Wang, R., Wright, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cigarette+smoke+drives+small+airway+remodeling+by+induction+of+growth+factors+in+the+airway+wall%29%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Respir.+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Cigarette smoke drives small airway remodeling by induction of growth factors in the airway wall).</a> Am. J. Respir. Crit Care Med. 174, 1327-1334 (2006).</li>
<li>Guerassimov, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+development+of+emphysema+in+cigarette+smoke-exposed+mice+is+strain+dependent%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Respir.+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">The development of emphysema in cigarette smoke-exposed mice is strain dependent.</a> Am. J. Respir. Crit Care Med. 170, 974-980 (2004).</li>
<li>van Eijl, S., van Oorschot, R., Olivier, B., Nijkamp , F. P., Bloksma, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress+and+hypothermia+in+mice+in+a+nose-only+cigarette+smoke+exposure+system%5BTitle%5D)+AND+%22Inhal.+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Stress and hypothermia in mice in a nose-only cigarette smoke exposure system.</a> Inhal. Toxicol. 18, 911-918 (2006).</li>
<li>Mauderly, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+3+methods+of+exposing+rats+to+cigarette+smoke%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Pathol%22%5BJournal%5D)">Comparison of 3 methods of exposing rats to cigarette smoke.</a> Exp. Pathol. 37, 194-197 (1989).</li>
<li>Yao, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+superoxide+dismutase+protects+against+pulmonary+emphysema+by+attenuating+oxidative+fragmentation+of+ECM%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.+S.+A%22%5BJournal%5D)">Extracellular superoxide dismutase protects against pulmonary emphysema by attenuating oxidative fragmentation of ECM.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 107, 15571-15576 (2010).</li>
<li>Crane-Godreau, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+the+influence+of+vitamin+D+deficiency+on+cigarette+smoke-induced+emphysema%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Physiol%22%5BJournal%5D)">Modeling the influence of vitamin D deficiency on cigarette smoke-induced emphysema.</a> Front Physiol. 4, 132(2013).</li>
<li>McGovern, T. K., Robichaud, A., Fereydoonzad, L., Schuessler, T. F., Martin, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+respiratory+system+mechanics+in+mice+using+the+forced+oscillation+technique%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Evaluation of respiratory system mechanics in mice using the forced oscillation technique.</a> J Vis. Exp. , e50172(2013).</li>
<li>De Vleeschauwer, S. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repeated+invasive+lung+function+measurements+in+intubated+mice%3A+an+approach+for+longitudinal+lung+research%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim%22%5BJournal%5D)">Repeated invasive lung function measurements in intubated mice: an approach for longitudinal lung research.</a> Lab Anim. 45, 81-89 (2011).</li>
<li>Dunnill, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+methods+in+the+study+of+pulmonary+pathology%5BTitle%5D)+AND+%22Thorax%22%5BJournal%5D)">Quantitative methods in the study of pulmonary pathology.</a> Thorax. 17, 320-328 (1962).</li>
<li>Saetta, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Destructive+index%3A+a+measurement+of+lung+parenchymal+destruction+in+smokers%5BTitle%5D)+AND+%22Am+Rev.+Respir.+Dis%22%5BJournal%5D)">Destructive index: a measurement of lung parenchymal destruction in smokers.</a> Am Rev. Respir. Dis. 131, 764-769 (1985).</li>
<li>Saito, K., Cagle, P., Berend, N., Thurlbeck, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+%27destructive+index%27+in+nonemphysematous+and+emphysematous+lungs.+Morphologic+observations+and+correlation+with+function%5BTitle%5D)+AND+%22Am+Rev.+Respir.+Dis%22%5BJournal%5D)">The 'destructive index' in nonemphysematous and emphysematous lungs. Morphologic observations and correlation with function.</a> Am Rev. Respir. Dis. 139, 308-312 (1989).</li>
<li>Robbesom, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphological+quantification+of+emphysema+in+small+human+lung+specimens%3A+comparison+of+methods+and+relation+with+clinical+data%5BTitle%5D)+AND+%22Mod.+Pathol%22%5BJournal%5D)">Morphological quantification of emphysema in small human lung specimens: comparison of methods and relation with clinical data.</a> Mod. Pathol. 16, 1-7 (2003).</li>
<li>Moghadaszadeh, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selenoprotein+N+deficiency+in+mice+is+associated+with+abnormal+lung+development%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Selenoprotein N deficiency in mice is associated with abnormal lung development.</a> FASEB J. 4, 1585-1599 (2013).</li>
<li>Churg, A., Sin, D. D., Wright, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Everything+prevents+emphysema%3A+are+animal+models+of+cigarette+smoke-induced+chronic+obstructive+pulmonary+disease+any+use%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir.+Cell+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Everything prevents emphysema: are animal models of cigarette smoke-induced chronic obstructive pulmonary disease any use.</a> Am J Respir. Cell Mol. Biol. 45, 1111-1115 (2011).</li>
<li>McComb, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CX3CL1+up-regulation+is+associated+with+recruitment+of+CX3CR1%2B+mononuclear+phagocytes+and+T+lymphocytes+in+the+lungs+during+cigarette+smoke-induced+emphysema%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Pathol%22%5BJournal%5D)">CX3CL1 up-regulation is associated with recruitment of CX3CR1+ mononuclear phagocytes and T lymphocytes in the lungs during cigarette smoke-induced emphysema.</a> Am. J. Pathol. 173, 949-961 (2008).</li>
<li>Mizumura, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitophagy-dependent+necroptosis+contributes+to+the+pathogenesis+of+COPD%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Invest%22%5BJournal%5D)">Mitophagy-dependent necroptosis contributes to the pathogenesis of COPD.</a> J. Clin. Invest. 124, 3987-4003 (2014).</li>
</ol>

開示すべき利益相反はありません。

ほとんどの研究者は、マウスを使用して、ヒトの病気に存在するCOPDにおける主要な慢性肺病状と異常な肺生理学(空域拡大、SAR、および肺コンプライアンスの増加)をモデル化しています。 これらの慢性疾患プロセスにおける目的の分子の活性を包括的に評価するには、肺気腫の発生とSARの両方に対する目的の分子の影響を評価するための包括的なアプローチがマウスで必要です。 
このプロトコルには、いくつかの重要なステップがあります。まず、タバコの煙にさらされている間は、タール生成物がデバイス内に堆積し、肺疾患を誘発するのに十分ではないCS曝露を引き起こす可能性があるため、少なくとも週に一度は機械を清掃することが不可欠です。第二に、空域の拡大を正確に測定するには、肺をよく膨らませることが不可欠です。 胸部からの除去中に肺に傷がつくと、肺葉が収縮し、空域のサイズが過小評価されます。 したがって、肺を保護するために、はさみの先端が見える場合にのみ組織を切断します。第三に、肺気腫発生を正確に分析するために、肺セクションの肺胞壁をギル染色で暗く染色し、画像取得の露光時間を最適化して、画像の理想的な閾値を確保し...

ないモデルが完全ヒト疾患（2）のすべての機能を複製することができないので、COPDを研究するための動物モデルの使用は困難である。ほとんどの研究者は、それらの肺生理学、病理学、遺伝学、および代謝物のマウスとヒトの間の類似性のCOPDをモデル化するために、マウスを使用しています。また、マウスは勉強するのが比較的安価であり、肺気腫、小さな気道リモデリングの両方がCS曝露（5,7-9）の6カ月以内に発症する。 タバコの煙によって誘発されるCOPD：いくつかの方法が、マウスにおいてCOPDを誘発することができる。ほとんどの研究者は、人間のCOPDの主な病因因子であるCS、にマウスを公開。 6ヶ月のCS曝露は、マウスにおいて肺気腫および小さな気道リモデリング（SAR）の開発を引き起こすが、誘導される疾患の重症度を検討マウス株に依存して変化する。 AKR / Jマウスはextremelであるのに対し、例えば、NZWLacZマウスは、CS誘発性肺気腫の発症に耐性である感受性のy（10）。ほとんどの研究者は、多くの遺伝子標的マウスとしてのCS暴露モデルでC57BL / 6系統のマウスを研究この株でご利用いただけます。 CS暴露の6ヵ月後、肺気腫、小気道線維症は、野生型（WT）C57BL / 6マウスで開発し、両方の病変が重症度（5,10）で比較的穏やかです。鼻専用および全身曝露：研究者は、CS暴露の2種類を使用しています。 1）それは、より労働集約的な方法であり：鼻のみの露光技術の主な欠点は、ということです2）マウスを、動物のストレス応答および温熱療法を誘導することができる小室（11）に拘束されなければならない。 （本明細書に記載）の全身暴露の主な欠点は、それらの毛を掃除するとき、動物がニコチンとタール製品を摂取する（同様に吸い込む）ことができることである。全身CSに曝露されたマウスは、より低いヘモグロビンレベルを有し、鼻のみCS（12）に曝露した動物と比較して、体重の損失を減少させた。 肺機能検査（のPFT）：肺コンプライアンスとエラスタンスの措置がこの開発は比較的軽度肺気腫による6ヶ月間空気またはCSに暴露されたC57BL / 6野生型（WT）マウスでは、通常は似ています株は、CS（10）に露出している。気腫性の破壊はより重篤である場合しかし、肺コンプライアンスと圧力 - 体積（PV）の左シフトの増加は、ループを検出することができる流れる。後者は、C57BL / 6 WTマウスよりもより重度の肺気腫型を持つCS曝露C57BL / 6系統の遺伝子標的マウスにおいて、CS（10）の影響を受けやすいマウス株では、例えば、観察することができる（13）、またはCS（14）の影響をより受けやすく、環境の変化にさらさCS曝露マウスで。このプロトコルは、組織における肺の弾性反跳（準静的肺コンプライアンスの増加[Cstに]の削減と削減を測定するための小動物人工呼吸器を使用していますエラスタンス[H]）、PVフローループ、麻酔したマウス（15,16）における気道組織抵抗の変化。 肺気腫の措置：その分布が空間的に不均一であるため、CS-暴露C56BL / 6系統のマウスでの肺気腫の開発の分析は困難である。いくつかの異なる方法は、マウスの空域の拡大を定量化する。使用された最初の方法は、平均線インターセプトさ（L M）（17）であった。しかし、LのM法は（肺のすべてのセクションがランダムにサンプリングされていない限り）疾患の不均一性をキャプチャしない場合があり、その使用は、したがって、分析にオブザーバーバイアスを導入する可能性が遅く、手動のプロセスです。破壊的なインデックス[DI、（18）]は、ヘマトキシリンおよびエオシン染色した肺切片の印刷されたデジタル化された画像の上に置か50均等に分配ポイントを持つ透明シートを使用して空域の拡大を定量化する。 PI法のスコア各ポイントのACを囲む領域この領域内の肺胞管と肺胞壁が破壊される程度にコーディング。 DI方式の主な欠点は、時間がかかり、他の方法（19,20）よりも正確ではないということである。 このプロトコル措置はギルの染料で染色パラフィン包埋肺切片上歯槽弦長と肺胞の領域を意味する。形態計測ソフトウェアは、（組織は白色であり、空域が黒色である）は、バイナリ画像に肺切片の画像を変換し、によって識別領域内の各弦の長さを定量化し、水平線と垂直線（コード）の一様格子とソフトウェアを重畳する空域などのソフトウェア。この方法を使用して、標準化された、比較的自動化方法（21）肺のすべての部分における肺胞の大きさを測定することが可能である。 小気道リモデリング（SAR）：ECMタンパク質沈着の増加（特にinterstitia小気道の周りのLコラーゲンは）CS-暴露動物で発生し、障害物を気流に貢献します。研究者は、肺気腫の開発（22）と同じ頻度でCOPDの動物モデルでSARを勉強しません。 CS曝露マウスにおけるSARを定量化するために、このプロトコルは、パラフィン包埋した肺切片における末梢気道（気道300と899メートルの間の平均直径を有する）の周りに堆積されるECMタンパク質の層の厚さを測定するために画像解析ソフトウェアを使用してマッソン三色染色で染色。

<table><tbody><tr><td>全身煙曝露装置</td><td>ティーグエンタープライズ</td><td>TE-10z</td><td>マウスの慢性肺疾患を誘発する慢性煙曝露</td></tr><tr><td>研究タバコ</td><td>ケンタッキー大学</td><td>3R4F 参照タバコ</td><td></td></tr><tr><td>Pallflex&reg;エアモニタリングフィルター、Emfabフィルター TX40HI20WW、25mm</td><td>ポールコーポレーション</td><td>7219</td><td>TPMの測定用</td></tr><tr><td>25mmフィルターホルダー</td><td>ポールコーポレーション</td><td></td><td></td></tr><tr><td>フィルターサンプラー</td><td>インターマティック</td><td>メタルT100</td><td></td></tr><tr><td>ガスメーター</td><td>AEM</td><td>ガスメーター G1.6;G2.5;G4</td><td></td></tr>マウス<tr><td>用気管カニューレ 18ゲージ</td><td>Labinvention</td><td></td><td>肺機能の解析</td></tr><tr><td>機械式人工呼吸器</td><td>Scireq</td><td>FlexiVent</td><td></td></tr><tr><td>ギルのヘマトキシリン溶液&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>GSH316</td><td>鰓染色用、ヒュームフード下での作業</td></tr><tr><td>ヘマトキシリン溶液、ハリス修飾</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>HHS16</td><td></td></tr><tr><td>Cytoseal-60</td><td>Thermo Scientific</td><td>8310-16</td><td></td></tr><tr><td>Micro-Slide-Field-Finder</td><td>Andwin Scientific INC</td><td>50-949-582</td><td>肺気腫の解析用</td></tr><tr><td>サイオンイメージプログラム</td> サイ<td>オン株式会社</td><td></td><td></td></tr><tr><td>メイソンのトリクローム染色</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>HT15</td><td>小さな気道線維症の分析用</td></tr><tr><td>MetaMorp オフライン バージョン 7.0</td><td>Molecullar Devices LLC</td><td>31032</td><td></td></tr></tbody></table>

肺気腫とタバコ煙曝露マウスにおける末梢気道リモデリングの自動測定

Automated Measurement of Pulmonary Emphysema and Small Airway Remodeling in Cigarette Smoke-exposed Mice

COPDは、2020年までに世界で3番目に多い死亡原因になると予測されています（1）。 COPDの動物モデルは、疾患プロセスに寄与する分子を特定し、COPDの新規治療法の有効性をテストするために使用されます。 研究者は、げっ歯類、モルモット、ウサギ、犬など、さまざまな種を使用したCOPDの多くのモデルを使用しています(2)。 しかし、最も広く使用されているモデルは、マウスをタバコの煙にさらすモデルです。 マウスは、ゲノムを容易に操作して、個々のタンパク質を欠損または過剰発現する動物を作製できるため、COPDをモデル化するのに特に有用な種です。 タバコの煙に曝露された遺伝子標的マウスの研究は、COPDのさまざまな肺の病状に対する個々の分子の寄与に関する貴重な情報を提供してきました（3-5〉。ほとんどの研究は、COPDの特徴である気流閉塞に寄与する肺気腫の発症に関与する経路に焦点を当てています。 しかし、小さな気道線維症もヒトのCOPD患者の気流閉塞に大きく寄与しています(6)が、煙にさらされた動物におけるこの病変の病因についてはほとんど知られていません。この知識のギャップに対処するために、このプロトコルでは、煙にさらされたマウスの肺気腫の発症と小さな気道線維症の両方を定量化します。このプロトコルでは、全身曝露技術を使用してマウスをCSに曝露し、マウスの呼吸力学を測定し、マウスの肺を標準圧力まで膨らませ、肺をホルマリンで固定します。 次に、研究者は、肺切片をギル染色で染色して平均肺胞索長を測定するか(肺気腫の重症度の読み取りとして)、マッソンのトリクローム染色で小さな気道の周りの細胞外マトリックス(ECM)タンパク質の沈着を測定する(小さな気道線維症の読み取りとして)。これらの肺の病状の両方に対する分子経路の影響の研究は、COPDの病因の理解を深めることにつながります。

このプロトコルは、CSのために、マウスの全身暴露から始まる。 TPMのデバイスと監視の適切な監督やメンテナンスは、一貫性のある喫煙曝露（ 図1）を確保カウントします。研究者は、膨張装置を用いて、肺膨張手法を実践することをことが重要ですこのプロトコルは、CSのために、マウスの全身暴露から始まる。 TPMのデバイスと監視の適切な監督やメンテナンスは、一貫性のある喫煙曝露（ 図1）を確保カウントします。注意深く肺膨張膨張装置を用いる技術（ 図2）とは、空域の拡大の正確な分析のために十分に膨張した肺切片を得るために、膨張後に肺を除去し、研究者の実践することが重要である。図3Bは不十分膨張した肺を示しているのに対し、図3Aはよく膨張した肺を示しています。図3Cは、閾値処理のために調製し、膨張肺切片の画像を示しているTEP（肺胞腔内マクロファージが白く塗られており、血管や気管支がgenerateに黒塗りされている。閾値化ステップは、肺胞腔内の全ての画素が白である、二値画像および肺胞ではない肺の...

このプロトコルの目標は、COPDのマウスモデルにおける慢性肺の病状を定量化する自動化された方法を提供することです。このプロトコルには、マウスをタバコの煙(CS)にさらすこと、肺機能の測定、肺を膨らませること、および形態測定法を使用してマウスの肺気腫と小さな気道リモデリングを測定することが含まれます。

COPD is projected to be the third most common cause of mortality world-wide by 2020(1).  Animal models of COPD are used to identify molecules that ...

この手順の目的は、タバコの煙にさらされたマウスの肺の慢性肺の病状のように、COPDを定量化することです。これは、最初にマウスをタバコの煙または空気に6か月間さらすことによって達成されます。次に、げっ歯類の人工呼吸器を使用してマウスで肺機能検査を行います。次に、肺を固定圧力まで膨らませて除去し、10%ホルマリンで固定します。最後に、鰓で染色された肺切片や小さな気道の細胞外マトリックス、タンパク質層の厚さ、またはメイソンの毛状突起で染色された肺切片の空域サイズを測定するために、より情報量の多いソフトウェアが使用されます。最終的に、タバコの煙にさらされたマウスの肺の空域拡大の測定は、標準化された偏りのない自動化された方法で実行されます。平均線形切片測定や破壊指数などの既存の方法に対するこの手法の主な利点は、このプロトコルが完了するのに時間がかかりにくく、観察者バイアスの影響を受けにくく、マウスの病状の不均一な性質を捕捉するのにより効果的であることです。マウスをタバコの煙にさらし、テキストプロトコルに従って麻酔をかけた後、気管の前方の皮膚を剃り、ヨウ素ベースの溶液とエタノールを使用して、クレーブハサミを使用してその領域を消毒します。気管の前方の皮膚と皮下組織を正中線切開し、鉗子を使用して胸骨甲状腺筋を分離します。気管を露出させるには、気管の後方に2インチの長さの絹縫合糸を通し、気管ハサミを誘導して気管の前面に気管切開を行います。次に、18ゲージのカニューレを気管切開に挿入します。縫合糸を気管カニューレを介して所定の位置に固定するように誘導します。マウスを人工呼吸器のアダプターのYチューブに接続し、1キログラムあたり10ミリリットルの一回換気量と毎分150回の呼吸数を使用して機械的換気を開始します。次に、肺を総肺活量またはTLCまで膨らませます ボリューム履歴ごとに3回。吸気容量またはicを測定し、肺の拡張を軽減するには、単一周波数の強制振動、操縦を行い、呼吸器系の動的抵抗、RRS、エラスチンERSおよびコンプライアンスCRSを評価します。次に、広帯域周波数、強制振動、操作を実行し、中心気道抵抗、RN組織抵抗、G組織、エラスチンH、およびHに対するGの比率を測定します。一貫した測定値が得られるまで、これらの各操作を5回繰り返します。繰り返される各セット間でTL C3倍まで膨らませます。各マウスの各パラメーターの平均値を記録します。マウスを人工呼吸器から取り外し、テキストプロトコルに従って安楽死させた後。横隔膜を切断し、正中線の胸部を開き、前肋骨を取り外して肺を露出させます。気管の周りの皮膚と皮下組織を解剖し、気管の後方に2インチの長さの絹の縫合糸を2つ通します。気管支肺胞洗浄を行うことで肺膨張が定量化され、肺膨張のためのギブリングセットから空気が洗い流されたら、静脈内

automated-measurement-pulmonary-emphysema-small-airway-remodeling

Research

JoVE Journal

Medicine

医学

肺上皮細胞は、マウスの気道から分離し、差別化された呼吸上皮のモデルとしての気液界面で培養することができます。プロトコルは、分離培養し、この環境毒素への分子応答を研究するために、たばこの主流煙にこれらの細胞を露出させるための記述されています。...

エアー液界面におけるマウスの呼吸器上皮細胞と実験たばこの煙への暴露の分離

アレルギー性​​喘息の実験モデルマウスは、疾患の病因を研究し、新しい治療法を開発するための新たな可能性を提供します。これらのモデルはよくアレルギー性​​免疫応答、気道炎症、肺病態生理を支配する因子を測定するのに適しています。...

アレルゲン誘発性喘息のマウスモデル

SCIREQ株式会社、モントリオール、QC、現在のプロトコルでは、呼吸器系の力学の測定と同様に強制振動技術を使用してマウスで吸入メサコリンに対する気道反応性の評価（flexiVentを実行するために必要な手順の詳細なステップバイステップの説明を提供しています、カナダ）。...

強制振動法を用いたマウスにおける呼吸器系の力学の評価

ここでは、マウスの肺圧-体積曲線を簡単かつ確実に測定するためのプロトコルを提示し、それが2つの一般的な肺の病状、肺線維症と肺気腫の表現型実質変化を検出するのに十分な感度を持つことを示しています。この指標は、病状の進行に伴う肺の構造変化を定量化する手段を提供します。...

マウス肺における圧力 - 容積曲線の測定

本研究では、オゾンの高濃度にマウスを繰り返しさらすことによって新しい慢性閉塞性肺疾患 (COPD)...

繰り返しオゾン暴露によるマウスの慢性閉塞性肺疾患モデルの生成

非侵襲的なマルチ モーダル イメージング ブレオマイシンの二重気管内投与によるマウス肺線維症モデルの縦断的評価のマイクロ CT と蛍光分子トモグラフィを用いた手法について述べる.

マウスにおけるブレオマイシン誘発肺線維症の縦断的評価マイクロ CT と蛍光分子トモグラフィーに基づくマルチ モーダル イメージング手法

ここに提示される肺固定のための有用なプロトコルは、肺気腫のマウスモデルからの肺標本の組織学的評価のための安定した状態を作成する。このモデルの主な利点は肺の崩壊またはデフレなしで同じ一定した圧力の多くの肺を固定できることである。...

マウスにおける気腫の評価に対する一定圧力下での肺固定

このプロトコルは、体内に構築された全身吸入(WBI)暴露システム(WBI)を用いたタバコの煙(CS)の病態生理学的影響の研究を示す。このシステムは、肺気腫および造血液に対するCS媒介効果の研究のために、制御された反復可能な条件下で動物をCSにさらす可能性がある。...

全身吸入システムを用いたマウスのタバコの煙暴露

ここでは、マウス気道上皮細胞を単離および分化するための in vitro...

タバコ煙抽出物で刺激したマウス気道上皮細胞上のマルチオミクスの分化と変化を研究するためのin vitroモデル

ここでは、マイクロコンピューター断層撮影法(マイクロCT)を利用して、病変側の気管内注入を介して片側ブレオマイシン誘発性肺線維症モデルの換気領域を定量化するプロトコルを紹介します。...

前臨床モデルにおける肺線維症の評価を強化するためのマイクロCTを使用した片側肺活量分析

ここでは、気管 を通じて 投与されたエアロゾル化されたブレオマイシンを用いてマウスの肺線維症をモデル化するプロトコルを紹介します。この最適化された方法は、手術的切開を行わずに均一で定量的かつ正確な投与を可能にし、ブレオマイシン誘発性線維症の再現性と信頼性を高めています。...

肺線維症の再現可能かつ低侵襲マウスモデルのための洗練されたエアロゾルを用いた気管内ブレオマイシン投与法

学ぶ タバコ煙曝露マウスにおける肺気腫と末梢気道リモデリングの自動定量法。画像解析ソフトウェアを用いて気腔サイズと気道外基質層厚を測定し、COPD病態の標準化・無偏倚な評価を実現します。

肺気腫とタバコ煙曝露マウスにおける末梢気道リモデリングの自動測定

さらに動画を探す