내부 폐 표면적 (ISA)은 폐 질환 및 부상 유발 폐포 재생에서 폐 형태 및 생리학을 평가하는 데 중요한 기준입니다. 폐 절제술 및 인공 삽입물 마우스 모델에서 ISA의 측정 편향을 최소화 할 수있는 표준화 된 방법을 설명합니다.
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이 논문에서
요약
초록
폐 형태, 생리학 및 호흡 기능은 생리학적 및 병리학적 조건 모두에서 변화합니다. 폐의 가스 교환 능력을 나타내는 내부 폐 표면적(ISA)은 호흡 기능을 평가하는 중요한 기준입니다. 그러나 관찰자 편향은 폐 형태학적 매개변수에 대한 측정값에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 여기에서 설명하는 프로토콜은 ISA 계산에 사용되는 두 가지 형태학적 매개변수인 ILV(internal lung volume) 및 MLI(mean linear intercept)를 측정하는 동안 변동을 최소화합니다. 폐절제술(PNX)과 보철물 이식 마우스 모델 모두에서 폐포 재생의 결과를 결정하기 위한 형태 측정 및 기능적 매개변수로 ISA를 사용하여, PNX 치료 후 증가된 ISA가 흉강에 보철물을 이식함으로써 현저히 차단됨을 발견했습니다1. ISA를 정확하게 정량화할 수 있는 능력은 손상으로 인한 폐포 재생 모델에서 폐 기능 연구의 신뢰성과 재현성을 향상시킬 뿐만 아니라 여러 폐 질환의 기계론적 발견을 촉진할 것으로 예상됩니다.
서론
폐의 기본 기능은 혈관과 대기 사이의 산소와 이산화탄소의 교환입니다. 기관지 폐 이형성증 (BPD), 만성 폐색 성 폐 질환 (COPD) 및 급성 호흡기 감염과 같은 폐 질환은 ISA 2 를 감소시킵니다. 폐 질환을 연구하는 연구자들은 MLI, ILV, 기체 교환 단위 수, ISA 및 폐 조직 적합성 2 , 3을 포함하여 폐의 형태 학적 변화를 평가하기위한 몇 가지 정량적 방법을 개발했습니다. Weibel 등의 선구자 연구 4 및 Duguid et al. 5는 함께 ISA가 인간의 폐에서 폐 가스 교환 용량의 직접 척도로 사용될 수 있음을 입증했으며 기종의 심각성을 판단하는 기준으로 사용할 수있다. 지난 5 년 동안 발표 된 여러 연구에서 폐 형태 학적 매개 변수 ( 예 : ISA 및 MLI)가 개발 중에 6 및 부상 PNX 1 (7)로부터 복구시 쥐의 폐....
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프로토콜
이 프로토콜에 사용 된 모든 절차는 국립 생물 과학 연구소의 실험실 동물의 관리 및 사용에 관한 지침의 권장 사항에 따라 수행되었습니다. 8 주된 CD-1 수컷 마우스를 실험이 수행 될 때까지 특정 병원균이없는 (SPF) 시설에 수용했다. 수술은 완전히 마취 된 마우스를 사용하여 수행되었습니다 ( 즉 , 발가락 핀치 반응없이). 수술 후 쥐는 충분한 음식과 담수가있는 따뜻하고 습기가 많은 방에 보관했다. 복강 내 주사에 의해 전달 된 과량의 마취제를 사용하여 마우스를 희생시켰다.
1. 마우스 PNX 수술
- 복막 내 (IP) 주사를 통해 sodium phenobarbital (120 mg / kg body weight)과 buprenorphine (0.1 mg / kg body weight)으로 마우스를 완전히 마취하십시오. 쥐가 더 이상 발가락에 눌려지지 않을 때 수술을하십시오.
- 화학 요원으로 마우스의 왼쪽 흉부에있는 머리카락을 제거하십시오.흉내 치료 (~ 3 x 3 cm 2 영역).
- 복부 측면이 조작자를 향하게하여 삽관 플랫폼에 각 마우스를 고정시킵니다 ( 그림 1A ).
- 마우스....
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결과
우리는 여기서 PNX 치료군과 인공 삽입물 (인공 삽입물)을 사용한 실험을 수행했습니다. 이러한 그룹은 이전에 발표 된 연구 그룹의 연구에서 사용한 그룹과 동일합니다 14 .
마우스 PNX 및 보철물 삽입 절차는 그림 2에 나와 있습니다. 8 주 된 CD-1 수컷 마우스가 수술과 정량화에 사용됩니다. PNX로 치료 한 군과 인공 삽입물을 삽입 한 군에서 좌측 폐엽을 모두 절제 하였다 ( 그림 2A - 2I ). 인공 삽입물 군에서는 좌측 폐 엽을 제거한 후 좌측 폐 엽의 크기와 모양을 모방 한 인공 삽입물을 가슴에 삽입했습니다 (
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토론
이 프로토콜에서는 마우스 왼쪽 폐 PNX 및 보철물 삽입 후 폐 매개 변수 측정에 대한 자세한 설명을 제공합니다. ISA는 현재 많은 폐 질환 및 부상 유발 폐포 재생에서 호흡 기능 평가의 주요 척도로 간주됩니다. 그러나 폐 연구 공동체가 ISA의 유용성에 관해서는 유용한 척도로 동의하고 있지만 현재까지는 ISA를 계산하는 데 사용 된 두 가지 매개 변수 인 ILV 및 MLI 측정의 표준화에 대해서는 거의 고려되지 않았습니다. 모든 측정과 마찬가지로 분명히 편향된 데이터를 얻는 것이 중요합니다. 현재 연구 노력의 핵심 목표는 쥐 폐 연구 공동체가 사용하기위한 표준화 된 프로토콜을 확립하는 것이다.
우리는이 프로토콜을 개발할 때 여러 가지 방법으로 측정 바이어스의 출처를 줄이려고했습니다. 우리는 ILV 측정에서의 변화가 적색기관에 삽입 된 바늘의 크기가 차원 적으로 일치하는지 확인하여 유체 누출을 방지함으로써 예방할 수 있습니다 (18 게이지 바늘은 마우스 기관과 매우 유사합니.......
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공개 사항
저자는 공개 할 것이 없습니다.
감사의 글
저자는 북경 생물 과학 연구소 (Beijing Institute of Biological Sciences)에 도움을 청한다. 이 연구는 베이징 시립 자연 과학 재단 (No. Z17110200040000)의 지원을 받았다.
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| Castroviejo Micro Needle Holders | Fine Science Tools | 12060-01 | |
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| I.V. 캐뉼라-20 게이지 | Jinhuan 의료 제품 Co., LTD. | 29P0601 | |
| 외과용 봉합사 | Jinhuan Medical Product Co., LTD. | F602 | |
| 마우스 삽관 플랫폼 | Penn-Century, Inc | 모델 MIP | |
| 소형 동물 후두경 | Penn-Century, Inc | 모델 LS-2-M | |
| TOPO 소형 동물 인공호흡기 | Kent Scientific | RSP1006-05L | |
| 열 패드 | 스튜어트 장비 | SBH130D | |
| 펜토바르비탈 나트륨 염 | 시그마 | P3761 | |
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참고문헌
- Liu, Z., et al. MAPK-Mediated YAP Activation Controls Mechanical-Tension-Induced Pulmonary Alveolar Regeneration. Cell Rep. 16 (7), 1810-1819 (2016).
- Thurlbeck, W. M. Internal surface area and other measurements in emphysema. Thorax. 22
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