I. allergenen Sensibilisatie en Challenge (zie figuur 1)
A. Voor intratracheale Challenge
- Voor de eerste sensibilisatie, injecteren mannelijke of vrouwelijke C57BL / 6 of BALB / c muizen (6-8 weken oud) intraperitoneaal op dag 0 en weer op dag 7 met 20 ug ovalbumine (OVA, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) geëmulgeerd in 0,2 ml steriele fosfaat-gebufferde zoutoplossing (PBS) die 2 mg aluminiumhydroxide (Sigma-Aldrich) of met 2 mg aluminiumhydroxide in 0,2 ml steriele PBS als controle.
- Challenge met antigeen geval (bijvoorbeeld op dag 14, 16, 18 en 20). Challenge geschiedt.
- Verdoven muis met een intraperitoneale (ip) injectie van een mengsel van ketamine (90 mg / kg) en xylazine (10 mg / kg). Zorg ervoor dat de muis is volledig onder narcose gebracht voor ten minste 10 minuten.
- Hoek werking oppervlak 45 graden of meer. Plaats de muis op dit oppervlak te houden ventrale zijde naar boven en het hoofd aan de bovenkant.
- Hook thread onder voor-snijtanden in te houden hoofd. Zet de poten met elkaar om ervoor te zorgen de luchtpijp recht is en het gebruik tape om de benen te houden. Opnemen chirurgische site met 70% EtOH en wattenstaafje.
- Topicaal aanbrengen bupivicaine (0,1 tot 0,2 ml 0,25% oplossing) bij de snede.
- Nip huid op de keel met een pincet en trek voorzichtig naar buiten. Maak een kleine verticale incisie met chirurgische schaar. Minimaliseer grootte van de incisie.
- Bereid een 1 ml spuit met 50 ul PBS of 0,1% OVA in PBS en plaats deze in een zich herhalend pipet (Tridak Stepper, Torrington, CT). Neem de pipet in de ene hand en gebruik de andere om het weefsel terug te houden met de pincet en bloot de luchtpijp.
- Houd de spuit als parallel aan de luchtpijp mogelijk te maken, steek de naald door de luchtpijp muur en injecteer de oplossing.
- Houd de muis in een verticale oriëntatie na injectie op tijd voor oplossing om zich te vestigen in de longen mogelijk te maken.
- Voorzichtig en steriel dicht wond metpincet en afdichting met hechtdraad.
- Plaats de muis borstbeen naar beneden op een verwarmingselement en laat zich te herstellen tot ze volledig ambulant. Na herstel, terug te keren met de muis om het dier zorginstelling en bewaken het dagelijks op tekenen van seroom, ontsteking of infectie, en wonddehiscentie totdat de wond geheel genezen is.
B. Voor de Challenge door Verneveling
- Sensibiliseren muizen op dag 0 door intraperitoneale injectie van 20 pg van OVA (Sigma-Aldrich) geëmulgeerd in 0,2 ml steriele PBS dat 2 mg aluminiumhydroxide (Sigma-Aldrich) of met 2 mg aluminiumhydroxide in 0,2 ml steriele PBS als controle .
- Op dag 14, te verhogen bij opname door ip injectie zoals hierboven beschreven.
- Op de 21 e, 22 e, 23 e, 24 e en 25 e dag na de eerste sensibilisatie, uitdaging muizen door blootstelling gedurende 30 minuten tot 1% vernevelde OVA of PBS alleen geleverd via een ultrasone vernevelaar (Buxco Research Systems, Wilmington, NC).
- Plaats muizen in de belangrijkste kamer van WBP; acclimatiseren ze binnen de plethysmografie kamer gedurende ten minste 10 minuten.
- Plaats 1 ml 0,1% OVA in steriele PBS of steriele PBS alleen, zoals in onderstaande stappen 4-6, via een verstuiver kop. Verstuiven gedurende 30 minuten.
- Verwijder de vernevelaar beker en gooi de resterende oplossing.
- Verneveling kan worden uitgevoerd op alle muizen gelijktijdig met een verneveling kamer.
II. Bepaling van de luchtwegen hyperreactiviteit voor methacholine
A. Niet-invasieve meting van luchtwegovergevoeligheid door hele lichaam plethysmografie (WBP; Buxco Research Systems, Wilmington, NC)
- Laat de poedervorm methacholine fles tot kamertemperatuur opwarmen alvorens te openen (methacholine is zeer hygroscopisch en zal deel nutteloos klonten indien toegestaan om water te absorberen). Bereid een 200 mg / ml stockoplossing in steriele PBS, maak dan serial 2-voudige verdunningen (bijvoorbeeld 100, 50, 25, 12,5 en 60,25 mg / ml). Een oplossing koud.
- Stel, als hieronder: sluit de belangrijkste ingang van WBP te vernevelaar, bias-flow inlaat aan de lucht-pomp, en de WBP afvoer van gas val met behulp van strakke rubber slang. Bevestig drukopnemer tot de verkooppunten van de hoofd-en referentie-kamers van de WBP te overbruggen. Sluit de druksensor aan voorversterker met de bijgeleverde kabels, en sluit voorversterker op de PC met behulp van specifieke data-acquisitie kaart.
- Kalibreer de voorversterker gebruik van de software volgens de aanbevelingen van de fabrikant.
- Plaats muizen in de belangrijkste kamer van WBP; acclimatiseren ze binnen de plethysmografie kamer gedurende ten minste 10 minuten, dan is opname basislijn metingen (Penhbase) gedurende 3 minuten.
- Plaats 1 ml steriele PBS in de vernevelaar beker. Vernevelt gedurende 2 minuten en dan te controleren respiratoire variabelen voor een extra 6 minuten tijdens het drogen fase. Verwijder de vernevelaar beker en gooi de resterende PBS.
- Plaats 1 ml van 6,25 mg / ml methacholine in de vernevelaar beker en rEPEAT verneveling gedurende 2 minuten, plus een 6-minuten controle cyclus.
- Herhaal meting met 12,5, 25, 50 en 100 mg / ml methacholine met dezelfde 2 minuten verneveling periode 6 minuten controle cyclus.
- Verwijder de bladeren van de kamers en terug te geven aan hun kooien.
- Vul vernevelaar beker met 1 ml steriele PBS en de instellingen nogmaals volgorde om de slang te spoelen.
- Schakel de luchtstromen, demonteren, en maak hem schoon alle kamers voordat u een tweede set van dieren.
B. invasieve meting van de luchtwegen voor door Computer-gestuurde ventilator (flexiVent, SCIREQ Inc, Montreal, Canada)
- Weeg de muis en het verdoven door intraperitoneale (ip) injectie van 60 mg per kg lichaamsgewicht pentobarbital natrium.
- Na een doeltreffende verdoving, de positie van de muizen Ventro-dorsaal voor tracheostomie.
- Ontsmet de hals huid met 70% ethanol. Topicaal aanbrengen bupivicaine (0,1 tot 0,2 ml 0,25% oplossing) bij het incision site. Incisie en open de hals huid. Scheid de nekspieren en bloot de luchtpijp.
- Maak een 1 - tot 2-mm incisie in de luchtpijp met fijne schaar (zeker niet naar de luchtpijp te verbreken) en voorzichtig plaats de tracheale tube. Bind een hechting rond de luchtpijp naar een luchtlek te voorkomen.
- Leg de muis in het lichaam plethysmograaf kamer en sluit de geplaatste tracheale tube naar de ventilator.
- Start mechanische ventilatie. Stel de juiste ademhaling en getijden / slagvolume (150 slagen / min en 200 ui, respectievelijk voor een 20-g muis). Zorg ervoor dat de borstkas beweegt synchroon met de ventilator. Als de muis is "vechten" met de ventilator (zelf-ademhaling), meer injecteren verdoving en wacht op de synchronisatie.
- Naar aanleiding van nulmetingen, onderhouden muizen onder de uitgangswaarde ventilatie voor nog eens 3 min, en neem dan een 2 e set van impedantie metingen. Deze 2 e set van nulmetingen wordt gebruikt om calculate de gemiddelde uitgangswaarden.
- Lever PBS of methacholine (MCH) uitdagingen (6,25, 12,5, 25, 50 en 100 mg / ml) door channeling inspiratoire flow van de ventilator door middel van een ultrasone vernevelaar.
- Na elke uitdaging met MCh (6,25, 12,5, 25, 50 en 100 mg / ml), terug de zuiger aan het leveren van een VT van 10 ml / kg bij 120 ademhalingen / min en neem impedantie metingen.
III. Meting van cellulaire infiltratie in het luchtruim
A. Perform bronchoalveolaire lavage (BAL)
- Na meting van de Ahr, euthanaseren muizen met CO 2, en plaats elke muis op zijn rug op de chirurgische pad.
- Geniet van het gebied met 70% EtOH.
- Beginnend bij de onderbuik, opengesneden de buikholte en verwijder de huid / bovenste spieren, het verplaatsen naar boven in de richting van de ribben.
- Zodra de ribben zichtbaar zijn, u met een schaar voorzichtig doorboren het middenrif. De longen moeten uit de buurt samen te vouwen van het middenrif. Wees vooral careful niet naar nick de longen of het hart.
- Knip de ribbenkast volledig bloot de longen / hart (vermijd het zagen geen grote bloedvaten om bloed te houden van het vullen van de site).
- Met behulp van een 1 ml spuit met een 27 gauge naald (BD spuiten, Franklin Lakes, New Jersey), doorboren het hart ventrikels en langzaam en voorzichtig terug te trekken tegen de spuit om het bloed te verzamelen. Let er op dat instortende het hart.
- Verzamel de serum van dit bloed met een standaardprotocol. Bewaren bij -70 ° C tot gebruik.
- Snijd de huid en weefsel van de keel tot de luchtpijp wordt onthuld. Ruim voldoende weefsel om gemakkelijk te werken binnen het veld (weer, vermijd het snijden van alle belangrijke bloedvaten).
- Met behulp van gebogen schaar, knip in de luchtpijp om een pad te wissen.
- Steek de punt van een gebogen pincet onder de luchtpijp en grijpen het einde van een stuk van hechtdraad. Teken de hechtdraad in de luchtpijp.
- Bind een losse halve knoop over de luchtpijp, laag in de keel.
- Carefully snijden een inkeping, voldoende groot zijn om de canule, boven de hechtdraad.
- Breng de canule in het gat en de luchtpijp voorbij het punt van de hechtdraad. Voorzichtig naar voren drukt u op totdat de canule komt net bij de ingang van de longen (te ver: punctie longen; te kort: ineenstorting luchtpijp bij een poging om te herstellen BAL).
- Draai hechtdraad en volledige knoop om trachea af te dichten rond canule.
- Lock spuit (met 1 ml PBS) op de canule, en voorzichtig op de vloeistof in de long. Longkwabben moet individueel langzaam op te blazen. Doe niet te veel vulling. Voor een volwassen muis 0,9-1,0 ml is het absolute maximum. 0,8 ml kan veiliger. Losjes Lock spuit canule, anders is het waarschijnlijk om schade te veroorzaken bij een poging om los te maken.
- Zuig vloeistof uit longen. Als weerstand wordt ondervonden (weefsel gezogen canule), drukt u canule langzaam verder in de longen en ga verder met het verwijderen. Probeer ook het draaien van de canule op zijn plaats. Als alle else niet lukt, trekken de canule een deel weg, de luchtpijp is veel meer kans om samen te vouwen in dit geval.
- Maak spuit van de canule, stort BAL vloeistof in container, en herhaal 2 keer met verse PBS oplossing.
- Houd de BAL oplossing op ijs tot afgedraaid.
- Gebruik de BAL vloeistof en serum om de OVA specifieke IgE in de handel verkrijgbare muis IgE-ELISA-kits (MD Bioproducts, St. Paul, MN) te meten.
B. Tel Cellen en bepalen Differentiëlen
- Centrifugeer de BAS vloeistof 5 min bij ongeveer 600 x g, 4 ° C.
- Voorzichtig Resuspendeer de cel pellet in PBS en blijf op ijs.
- Plaats een standaard Neubauer hemacytometer met de verdunde celsuspensie en tel de cellen.
- Verwijder aliquots van 2 x 10 4 cellen bij 10 tot 40 ul volume cytospins. Verdun cellen indien nodig.
- Voor cytospins, mix 2 × 10 4 cellen, 130 ul PBS en 10 ui FBS. Voeg gehele cel mengsel Double Cytospin trechter en 10 min centrifugeren op 700 toeren per minuut, met behulp van dubbele cytoslides voor duplicaten van de monsters.
- Laat de dia te drogen bij kamertemperatuur gedurende 1 h voorafgaand aan kleuring.
- Vlekken op de dia's door gebruik te maken Diff-Quick vlek (Siemens, Newark, DE).
IV. Representatieve resultaten
Overmatige luchtwegvernauwing volgende provocatieve stimuli is een opvallend kenmerk van klinische astma. We beschrijven twee methoden voor het meten van dergelijke luchtweg hyperreactiviteit voor methacholine in OVA-gesensibiliseerde en uitgedaagd muizen: Whole-body plethysmografie (Figuur 2) en gedwongen oscillatie met behulp van de flexiVent systeem (figuur 3). Beide methoden aan te tonen dat OVA sensibilisatie en uitdaging luchtweg hyperreactiviteit bij muizen veroorzaakt.
Eosinofiel-rijke luchtwegontsteking is een ander opvallend kenmerk van zowel klinische als astma en allergische aandoeningen van de luchtwegen bij muizen. Zoals getoond in figuur 4 OVA sensibilisatie en uitdaging vergroot het aantal cellen die van de luchtwegen worden teruggewonnen BAL. Het aantal eosinofielen en in mindere mate, neutrofielen bijzonder verhoogd.
Er zijn aanwijzingen dat allergische luchtwegaandoeningen, het gevolg is van overproductie van IgE-antistoffen tegen sensibiliserende antigenen. Sensibilisatie en uitdaging OVA met de protocollen beschrijven we verhoogt IgE zowel serum BAS vloeistof behandelde muizen (figuur 5).

Figuur 1. Experimentele schema voor OVA geïnduceerde allergische astma. Muizen werden tweemaal gesensibiliseerd ip met 20 ug OVA geëmulgeerd in 2 mg aluminiumhydroxide in 0,2 ml steriele PBS of 2 mg aluminiumhydroxide in 0,2 ml steriele PBS alleen gevolgd de aangegeven tijdstippen door het uit te dagen met 0,1% OVA of steriel PBS oplossing of door de dagelijkse ex ling ondervinden gedurende 30 minuten verneveld 1% OVA in PBS of PBS alleen geleverd via een ultrasone vernevelaar (Buxco). Vierentwintig uur na de laatste OVA belichting werd luchtwegen voor bepaald. Vervolgens werden BAS vloeistof, bloedmonsters longcellen en weefsels verzameld voor verdere analyse.

Figuur 2. Beoordeling van de allergeen-geïnduceerde hyperreactiviteit luchtwegen door een niet-invasieve methode. Muizen (n = 4/group) waren gesensibiliseerd en uitgedaagd met OVA. Vierentwintig uur na de laatste uitdaging, werd luchtwegovergevoeligheid op geïnhaleerd methacholine bepaald met behulp van het hele lichaam plethysmografie zoals beschreven in het protocol. Penh is vastgesteld en uitgedrukt als Penh verhouding (gemiddelde Penh via 8 min tijdsinterval met methacholine gedeeld door het gemiddelde Penh via 8 min interval met PBS). *, P <0,05 versus PBS.
iles/ftp_upload/3771/3771fig3.jpg "/>
Figuur 3. Beoordeling van de allergeen-geïnduceerde hyperreactiviteit luchtwegen door een invasieve methode (gedwongen oscillatie). Muizen (n = 4/group) waren gesensibiliseerd en uitgedaagd met OVA. Vierentwintig uur na de laatste uitdaging, werd luchtwegovergevoeligheid de toenemende concentraties van geïnhaleerde methacholine bepaald door de gedwongen oscillatie (flexiVent)-methode, zoals beschreven in het protocol. A, B) weerstand van de luchtwegen; C) Lung elastantie. *, P <0,05 versus PBS.

Figuur 4. BAL vloeistof celgetal. Muizen (n = 4/group) waren gesensibiliseerd en uitgedaagd met OVA. Vierentwintig uur na de laatste uitdaging, (Top) BAL cellen werden verzameld en het totaal cellen geteld zoals beschreven in het protocol. (Onder) Cytospin dia's waren pgerepareerd en gekleurd met Diff-Quick. Tot = totaal cellen; Eos = eosinofielen; Neu = neutrofielen; Mac = macrofagen; Lym = lymfocyten. *, P <0,05 versus PBS.

Figuur 5. OVA-specifieke IgE. Muizen (n = 4/group) waren gesensibiliseerd en uitgedaagd met OVA. Vierentwintig uur na de laatste challenge werd gemeten IgE in BAS vloeistof en in serum van het bloed verzameld door hartpunctie zoals beschreven in het protocol. *, P <0,05 versus PBS.