April 2nd, 2014
병원균 감염에 대한 숙주 면역 반응은 긴밀하게 규제 과정이다. 생쥐의 리포 다당류 폐 노광 모델을 이용해서, 그 질병 병인과 관련된 복잡한 메커니즘은 고해상도 평가를 수행하는 것이 가능하다.
이 절차의 전반적인 목표는 마우스의 숙주 면역 반응을 평가하기 위해 구인두 기관내 세척, LPS 투여 및 기관지 폐포 세척의 사용을 입증하는 것입니다. 이는 먼저 구인두 투여를 사용하여 마우스에 LPS를 접종함으로써 이루어집니다. 두 번째 단계에서는 기관 캐뉼라를 기관지폐포 세척액에 삽입한 다음 국소 염증 반응을 평가하기 위해 캐뉼라를 통해 수집합니다.
마지막 단계에서는 조직병리학적 평가를 위해 폐를 포르말린으로 부풀립니다. 궁극적으로 장의 사이토카인 프로필과 폐의 조직 병리학을 분석하여 LPS에 대한 숙주 면역 반응을 평가할 수 있습니다. 비강 내 투여 및 외과적 기관 내 투여와 같은 기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 이 기술이 상대적으로 수행이 간단하고 정확한 투여 및 폐 증착이 가능하다는 것입니다.
기관내로 하려면 먼저 LPS를 주입합니다. 마취된 마우스를 삽관에 매달아 놓습니다. 앞니 옆에 서서 동물이 단단히 구속되고 입과 혀가 접근할 수 있는지 확인하십시오.
곧은 집게로 혀를 부드럽게 고정한 다음 각진 집게로 혀를 잡고 혀를 잡고 약간의 저항이 느껴질 때까지 입에서 근육을 부드럽게 빼냅니다. 이 자세에서 50마이크로리터의 LPS를 목 뒤쪽에 투여하고 즉시 장갑을 낀 손가락으로 동물의 콧구멍을 5-10회 호흡하여 희생 후 목욕을 모으십시오. 다음으로, 복막강 길이를 가로질러 수평 절개를 하고 복막강에서 마우스의 아래턱까지 수직 절개를 합니다.
그런 다음 집게로 절개 부위의 양쪽을 잡고 아래에 있는 복막강과 흉강에서 피부를 부드럽게 당겨 빼냅니다. 다음으로, 생식기에서 흉골까지 복막강의 길이를 따라 크게 절개하되 횡격막이 절단되지 않도록 주의합니다. 그런 다음 복막강 내의 장을 부드럽게 움직여 신장 중 하나에 접근할 수 있도록 합니다.
관류를 위한 배액 지점 역할을 하기 위해 신장으로 이어지는 신장 정맥을 절단합니다. 그런 다음 가위로 횡격막을 긁고 폐와 심장을 피하도록 주의하십시오. 심장의 왼쪽을 노출시키려면 27게이지 바늘이 장착된 10ml 주사기를 사용하여 PBS로 심장을 수동으로 관류합니다.
문맥 절개 부위에서 남은 혈액이 배출되어야 합니다. 그런 다음 뭉툭하고 뭉툭한 가위를 사용하여 흉골을 따라 흉곽을 조심스럽게 자릅니다. 심장과 폐를 절단하지 않도록 주의하십시오.
심장과 폐를 부드럽게 분리한 다음 뭉툭하고 뭉툭한 가위로 흉곽의 각 부분을 척추에 최대한 가깝게 조심스럽게 자릅니다. 양쪽 갈비뼈 부분을 완전히 제거한 후 침샘을 분리하여 기관을 노출시키고 기관 자체를 절단하지 않고 기관 위의 근육을 조심스럽게 절단합니다. 이제 쇄골을 분리하고 흉선을 부드럽게 잡아 심장에서 떼어냅니다.
그런 다음 심장이나 폐를 자르지 않도록 가위로 흉선을 제거하십시오. 다음으로, 각지고 날카롭고 날카로운 가위를 사용하여 후두 아래 1-2개의 고리인 기관에 캐뉼라를 단단히 고정할 수 있을 만큼 충분히 큰 작은 수평 절개를 만듭니다. 그런 다음 캐뉼라를 삽입하여 가늘어진 끝이 2-3개의 기관 고리로 확장되도록 합니다.
절개 부위 아래에서는 기관과 식도 사이에 실크 봉합사를 통과시켜 봉합사를 캐뉼라에 단단히 당겨 고정합니다. 그런 다음 1ml 주사기에 HBSS를 채우고 느리지만 지속적인 동작으로 루어를 캐뉼라에 부드럽게 삽입합니다. 다음으로, 약 900마이크로리터의 HBSS를 기관에 주입하여 폐를 팽창시킨 다음 즉시 HBSS를 당겨 회수된 판막을 15ml 원추형 튜브에 분배합니다.
세척을 두 번 더 반복하여 약 3ml의 밸브를 수집합니다. 판막을 얼음 위에 보관하여 폐를 해부합니다.조직병리학적 분석을 위해 10ml 주사기를 폐 팽창 스탠드에 삽입하고 튜브를 루어에, 루어를 스톱 콕에, 스톱 콕을 주사기에 부착하고 스톱콕을 주사기에 부착하고 스톱콕이 닫힌 위치에 있는지 확인한 다음 주사기에 중성 완충 포르말린 용액을 채웁니다. 주사기에 고정제가 완전히 채워지면 튜브의 열린 끝 부분 아래에 흡수성 수건을 놓고 스톱 콕을 열어 고정제가 튜브를 채울 수 있도록 합니다.
고정제가 튜브에서 흘러나오기 시작하면 즉시 스톱 콕을 닫고 주사기를 고정제로 상단까지 다시 채웁니다. 그런 다음 기관 아래의 두 번째 봉합사 조각, 약 1-2개의 기관 고리를 부드럽게 통과시킵니다. 캐뉼라 끝 아래에서 봉합사에 느슨한 매듭 하나를 묶은 다음 마우스 팽창에서 튜브를 삽입합니다.
캐뉼라 안으로 서십시오. 스톱 콕을 열고 폐가 중력 팽창에 의해 채워지도록 합니다. 그런 다음 폐가 최대 팽창 수준에 도달하면 봉합사를 단단히 당기고 두 번째 매듭을 묶습니다.
스톱 콕을 닫고 캐뉼라에서 튜브를 제거한 다음 집게로 봉합사를 잡습니다. 봉합사를 흉강 쪽으로 단단히 당기고 캐뉼라를 마우스의 코 쪽으로 부드럽게 당겨 캐뉼라를 제거합니다. 다음으로, 기관을 목강에서 부드럽게 들어 올리고 뭉툭한 가위를 사용하여 기관 코들을 조수 봉합사로 절단합니다.
기관이 기본 조직에서 자유로워지면 마우스에서 기관을 당겨 빼내고 흉강에서 폐를 부드럽게 들어 올리기 시작합니다. 그런 다음 흉강에서 폐를 잡고 있는 결합 조직을 꾸준한 위쪽 힘으로 조심스럽게 자르고 폐를 절단하지 않도록 주의하면서 마우스의 몸에서 기관을 계속 당겨냅니다. 마지막으로, 완충된 포르민 10ml로 폐를 고정합니다.
동물의 이환율 및 질병 진행에 대한 일반적인 대리 지표인 체온과 체중 모두의 LPS 노출 모델에서 LPS 챌린지는 그래프에서 볼 수 있듯이 처음 6시간 이내에 체온을 크게 낮추고 24시간 동안 점진적으로 기준선으로 다시 증가합니다. 그러나 체중은 24시간 동안 꾸준히 감소하다가 정점에 도달하고 다음 48-72시간에 걸쳐 점차 회복됩니다. 따라서 체온은 염증 시작의 초기 단계를 평가하는 데 더 적합한 지표입니다.
체중은 발병 및 회복의 후기 단계에서 더 신뢰할 수 있는 반면, 기도 LPS에 노출되면 백혈구가 크게 유입됩니다. 숙주의 선천성 면역 반응과 관련된 첫 6시간 이내의 폐 세포는 판막 판막에서 관찰할 수 있습니다. 그런 다음 면역 반응이 최고조에 달하고 염증이 해결되는 기간에 접어들 때 다음 24시간에서 48시간 동안 세포성이 계속 증가합니다.24시간이 되면 상당한 수의 호중구가 폐에 존재하며 감별 염색 후 판막에서 관찰할 수 있습니다.
판막 세포성 평가는 폐의 숙주 면역 반응과 관련된 세포를 특성화하기 위한 강력하고 정량화 가능한 기술을 제공합니다. 이러한 증가는 호중구가 기도, 혈관 및 폐 실질로 크게 유입되는 것과 일치합니다. 폐 조직병리학은 이미지에서 관찰할 수 있는 것처럼 반정량적 점수 시스템을 사용하여 효과적으로 평가할 수 있습니다.
LPS는 혈관주위, 세기관주위 염증 및 실질 염증의 현저한 증가를 유도합니다. LPS 투여는 Eliza가 검출한 선천성 면역 반응과 관련된 여러 사이토카인을 포함하여 높은 수준의 국소 및 전신 전염증 매개체를 유도합니다. LPS 투여 후 폐에서 상향 조절되는 일반적인 사이토카인에는 TNF, 알파 IL 1 베타 및 IL 6이 포함됩니다. 전신 사이토카인 수치는 장 평가에서 입증된 것과 동일한 기술을 사용하여 혈청에서 평가할 수도 있습니다.
고정의 중력 변위 방법은 팽창되지 않은 폐 또는 중력에 의해 고정된 수동 팽창 폐에 비해 최적의 조직병리학 평가 조건을 용이하게 합니다. 팽창은 정확한 점수 매기기, 폐포 손상 감소, 향상된 시각화 및 더 높은 해상도를 허용하는 균일한 특징을 보여줍니다.염증 평가, 폐의 수동 팽창은 일반적으로 균일하지 않은 팽창 영역을 초래합니다. 이러한 영역은 종종 부분적으로 부풀어 올라 조직 붕괴를 초래하며, 이는 초보 검토자에 의해 일반적으로 병리학적 특징으로 오인됩니다.
수동 팽창은 또한 폐 부위가 과도하게 팽창하여 폐포 공간이 광범위하게 손상되는 결과를 초래합니다. 팽창되지 않은 폐는 허파포 공간과 광범위한 훈련 없이는 해결하고 평가하기 어려운 부위가 무너진 것을 보여줍니다. 마찬가지로, 장기가 무너지기 때문에 이 기술은 폐가 현장에서 나타나는 것을 시각화할 수 없습니다.
이 비디오를 시청한 후에는 간단한 비수술적 구인두 및 기관 투여 절차와 조직 채취를 사용하여 마우스에서 LPS 매개 급성 폐 염증을 유도하고 평가하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
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이 연구는 마우스의 지질다당류(LPS) 폐 노출 모델을 사용하여 병원체 감염에 대한 숙주 면역 반응을 평가하는 방법을 보여줍니다. 이 기술은 폐의 국소 염증 반응 및 조직병리학적 변화를 고해상도로 평가할 수 있게 합니다.
This method enables precise evaluation of host immune responses in pulmonary infection models, supporting target validation and mechanistic de-risking in early discovery. By delivering pathogen-associated molecular patterns via oropharyngeal intratracheal administration and analyzing bronchoalveolar lavage, it provides quantitative, reproducible data on innate immune activation. This approach improves predictive confidence in preclinical models of lung inflammation and informs go/no-go decisions in anti-infective and immunomodulator development pipelines.
The method fits within the discovery continuum from target validation to preclinical research, particularly for pulmonary immunomodulators and anti-infective candidates.