January 6th, 2015
우리는 마우스의 폐 확산 능력을 빠르고 간단하게 측정하는 방법을 설명하고 여러 일반적인 폐 병리학에서 표현형 변화에 충분히 민감하다는 것을 보여줍니다. 따라서 이 메트릭은 확산 용량이 인간에서도 쉽게 측정되기 때문에 마우스 모델에 직접적인 번역 관련성을 제공합니다.
다음 실험의 전반적인 목표는 보정된 가스 크로마토그래프를 사용하여 마우스 폐의 확산 용량을 측정하는 방법을 배우는 것입니다. 이것은 마취된 쥐의 폐를 네온과 일산화탄소가 포함된 가스로 팽창시키고 9초 동안 폐에 가스를 유지한 다음 가스를 모으는 방식으로 이루어집니다. 그런 다음 폐에서 추출한 가스를 2밀리리터로 희석하여 가스 크로마토그래프에 주입합니다.
폐에서 네온과 일산화탄소의 차등 흡수는 확산 용량을 계산하는 데 사용됩니다. 이 측정은 광범위한 폐 질환 모델에서 폐 기능 손실을 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 마우스의 폐 기능을 측정하는 기존의 다른 모든 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 인간의 유사한 측정과 직접 비교할 수 있는 매우 간단하고 재현 가능한 측정이라는 것입니다.
이 방법은 다양한 폐 병리학에서 발생하는 폐 구조의 변화를 추적하는 데 사용할 수 있습니다. 이 프로토콜은 질소, 산소, 네온 및 일산화탄소의 피크를 측정하기 위해 기계와 함께 제공된 가스 크로마토그래프 모듈을 설정하는 것으로 시작됩니다. 이 응용 프로그램에는 네온 및 일산화탄소 데이터만 필요합니다.
이 기기는 헬륨을 운반 가스로 사용하는 분자체 컬럼을 사용합니다. 이 특정 기체 크로마토그래프에는 0.8ml 컬럼이 있으며 시작하기 전에 이 컬럼을 적절하게 세척하기 위해 2ml 샘플이 사용됩니다. 일련의 측정을 통해 항상 가스 샘플 백에서 직접 2ml의 가스를 사용하여 기계를 보정합니다.
나타나는 첫 번째 피크는 네온, 산소 및 질소이며, 이 절차를 위해 측정하지 않습니다. 마지막으로, 일산화탄소 피크는 가스 크로마토그래프의 시간으로 나타납니다. 이 모든 피크를 측정하는 데 걸리는 시간은 1분 미만입니다.
시작하려면 케타민과 자일라진으로 쥐를 마취시킵니다. 발가락 꼬집음에 대한 반응으로 반사 동작이 없는 것으로 마취를 확인합니다. 다음으로 눈을 보호하기 위해 수의학 연고를 바르고 studen 캐뉼라로 쥐를 기관 절개술합니다.
성인의 경우 18 게이지 캐뉼라를 사용하거나 아주 어린 마우스의 경우 20 게이지 캐뉼라를 사용하십시오. 다음으로, 1초마다 딸깍 소리와 함께 메트로놈을 시작합니다. 생후 6주 이상 된 쥐의 경우 3ml 주사기를 사용하여 가스 혼합 백에서 0.8ml의 가스를 빼냅니다.
생후 4주 미만인 마우스는 0.4ml의 가스를 사용한 다음 주사기를 기관 캐뉼라에 연결하고 폐를 빠르게 팽창시킵니다. 메트로놈 클릭과 동기화하여 1에서 10까지 마음속으로 세기 시작하십시오. 카운트가 10에 도달하면 0.8 밀리리터 부피를 빠르게 빼냅니다.
이 호기 가스를 2밀리리터로 희석하려면 최소 15초 동안 공간, 공기 및 무게를 추가합니다. 가능한 한 빨리 폐를 팽창시키고 수축시키는 것이 매우 중요합니다. 급격한 인플레이션은 매우 쉽지만 0.8mls를 빠르게 정확하게 철회 한 다음 전체 샘플을 가스 크로마토 그래프에 주입하는 데 약간의 연습이 필요합니다.
분석을 위해서는 동물과 가스 크로마토그래프로 이동할 때 샘플의 오염을 방지하는 것이 중요합니다. 이것은 GC가 샘플을 측정하는 동안 손가락으로 표지판을 닫아 조심스럽게 수행할 수 있습니다. 백에서 0.8ml의 가스 혼합물을 추가로 마우스 폐에 주입한 다음 이 샘플을 첫 번째 샘플과 동일하게 처리합니다.
두 측정값의 평균값을 사용하여 DFCO를 계산합니다. C 첨자는 보정 가스를 나타내고 9 개의 아래 첨자는 동물에서 수집 한 샘플을 나타냅니다. 9초 동안 숨을 참은 후.
C 57 블랙 6 마우스에서 가져온 공칭 제어 DFCO 값은 약 0.77입니다. PR 8 인플루엔자 모델을 사용한 연구에서, 엘라스타제 삽입 21일 후 폐기종 모델에서 6일째와 8일째에 점진적인 기능 상실이 관찰되었습니다. DFCO는 적당히 감소했지만 Blio Mycin 설치로 인한 섬유증 모델에는 훨씬 더 큰 변화가 있었습니다.
블레오마이신(bleomycin)에 의한 섬유화 경로는 병리학적 모델에서 관찰된 DFCO에서 가장 큰 변화를 일으켰습니다. 확산 능력은 인간의 섬유증에 대한 신뢰할 수 있는 지표이기도 하기 때문에 이것은 중요합니다. CFTR 유전자는 낭포성 섬유증에 결정적인 역할을 하며 이 유전자가 결여된 쥐의 연구에서 DFCO가 크게 감소했습니다.
DFCO는 이 녹아웃 마우스에서 곰팡이 감염으로 더욱 감소했습니다. 폐 손상에 대해 일반적으로 사용되는 모델은 LPS에 의해 발생합니다. LPS에 노출된 마우스에서는 DFCO 측정으로 평가한 바와 같이 1일차부터 4일차까지 폐 기능의 점진적인 시간 의존적 손실이 있었으며, DFCO 측정은 생후 2주 이내의 마우스에서 성공적으로 이루어질 수 있습니다.
폐의 크기가 작을수록 0.4밀리리터의 더 작은 팽창 부피가 필요합니다. 이 더 작은 부피로 측정된 DFCO는 폐가 숙달되면 예상되는 증가를 보여줄 수 있습니다. 이 기술은 다른 폐 기능 측정 또는 평가를 수행하기 전에 마우스당 단 몇 분 만에 완료할 수 있습니다.
이 절차를 시도하는 것은 인플레이션 및 디플레이션 단계를 신속하게 수행하고 샘플을 이송할 때 주의하여 오염을 방지하는 것이 중요합니다.
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이 기사는 보정된 가스 크로마토그래프를 사용하여 마우스의 폐 확산 능력을 측정하는 방법을 설명합니다. 이 기술은 다양한 폐 병리에서 표현형 변화에 민감하여 번역 연구에 적합합니다.