20 mei 2019
Intratracheal (IT) toediening van experimentele agentia bij muizen resulteert vaak in asymmetrische afgifte aan de distale longen. In dit rapport beschrijven we een directe intrabronchiale (IB) benadering om elke Long in levende muizen niet-operatief te cannuleren. Deze aanpak kan worden gebruikt om agenten selectief te beheren tot één Long of kan worden aangepast om de symmetrische agent levering aan beide longen te verbeteren.
Om longziekten bij muizen te modelleren, worden experimentele agentia vaak toegediend via intratracheale injectie. Deze aanpak kan echter niet selectief één long targeten en de verdeling kan asymmetrisch zijn tussen de longen. Door een individuele long in een verdoofde muis af te stemmen, kunnen we eenzijdig experimentele agentia toedienen.
Met modificatie kan deze aanpak bilateraal worden gebruikt, waardoor de symmetrie van de afzetting tussen beide longen wordt verbeterd. Katheter voorbereiding met inbegrip van polijsten, lichte hoek, en etikettering is het belangrijkste element voor succes. Uiteraard is deze techniek ook nodig.
Het aantonen van de procedure zal Sumei Liao zijn, een professionele onderzoeksassistent van mijn laboratorium. Na bevestiging van een gebrek aan reactie op teen knijpen, schorsen een verdoofd, acht-tot 10-week-oude, C57-Black / 6 muis van de snijtanden op een gedrapeerde hechting lijn in een supine oriëntatie. Zet de muis losjes vast met twee tot drie stukken haak, en loop de tape, het vermijden van beperking van de ventilatie, en zet een licht-emitterende diode fiber-optic illuminator.
Plaats de operator achter het platform, dorsale aan de muis. Oriënteer de zwanenhals van de illuminator twee tot drie centimeter afstand van de muis, zodat het licht het strottenhoofd gebied door de huid. Met behulp van steriele tangen in de dominante hand, trek de tong uit de mondholte.
Gebruik de niet-dominantiehand en de steriele depressor om de wortel van de tong plat te maken om de orofarynx op grote schaal bloot te leggen. Na het loslaten van de tang, gebruik de dominante hand om de verlengde katheter in de luchtpijp via de mondholte in te tuberen. Bevestig plaatsing door te observeren of de bel in de spuit beweegt op en neer met elke adem.
Voor selectieve lobar cannulation van de distale rechterlong, na intratracheale intubatie, draai de plastic plank 30 graden, en begeleiden de hub van de katheter parallel aan de muis middellijn naar de juiste gewicht op basis van diepte, zoals aangegeven in de tabel. Met behulp van een gel-loading tip, leveren 20 microliters van 0,3%Evans blauwe kleurstof in de katheter, gevolgd door een tot twee 100-microliter aliquots van lucht door glas druppelaar. Trek vervolgens de katheter terug en houd de muis 30 seconden op zijn plaats voordat het dier op een opwarmende deken wordt gezet, met controle tot volledig herstel.
Voor selectieve lobar cannulation van de distale linkerlong, na intratracheale intubatie, draai de plastic plank min 74 graden, en voorzichtig vooraf de katheter in de linker mainstem bronchus terwijl het plaatsen van bescheiden druk 90 graden naar beneden en in de richting van de bookend. Na het afbuilen van de linker onderste longsegmenten, draai de plastic plank min 30 graden, en leveren 40 microliters van 0,3%Evans blauwe kleurstof met een gel-loading tip. Lever vervolgens een tot twee 100 tot 300 microliter lucht via glazen druppel, en trek de katheter om de muis te herstellen, zoals aangetoond.
Voor de juiste gehele long toediening, na intratracheale intubatie, draai de plastic plank 30 graden, en begeleiden de katheter parallel aan de muis middellijn, het bereiken van diepten die nodig zijn voor rechtszijdige distale kannulatie. Bevestig het uiterlijk van het tachypnea-teken en draai de muis min 74 graden om zwaartekrachthulp voor de levering van agenten mogelijk te maken. Trek de katheter naar een positie die overeenkomt met het opstijgen van de rechter hoofdstam bronchus, en zorg ervoor dat de schuine kant van de katheter naar beneden kijkt.
Lever 30 microliter van 0,3%Evans blauwe kleurstof aan de rechter long, gevolgd door een tot twee 100-tot 300-microliter aliquots van lucht. Trek vervolgens de katheter terug en laat de muis herstellen. Voor de linker hele long administratie, na intratracheale cannulation, draai de plastic plank min 74 graden, en voorzichtig vooraf de katheter in de linker mainstem bronchus, terwijl het plaatsen van bescheiden druk zowel 90 graden naar beneden en in de richting van de bookend.
Bevestig de geen tachypnea teken, en draai de muis 86 graden om de zwaartekracht hulp met agent administratie mogelijk te maken. Trek de katheter naar de linker hoofdstam bronchus, en draai de schuine kant van de katheter naar beneden gezicht. Lever 30 microliter van 0,3%Evans blauwe kleurstof met een gel-loading tip aan de linker long, gevolgd door een tot twee 100-tot 300-microliter aliquots van lucht.
Trek vervolgens de katheter terug, zodat de muis kan herstellen, zoals aangetoond. Bilaterale levering van FITC-dextran door zowel intratracheale als symmetrische intrabronchiale toediening leidt tot asymmetrische longhoekchymale FITC-fluorescentie met grotere relatieve concentraties in de linkerlong. Dit suggereert dat asymmetrische longlevering van experimentele agentia na intratracheale toediening geen gevolg is van asymmetrische presentatie van deze middelen aan elke mainstem bronchus, maar dat gelijke mainstem levering wordt verdund door verschillen in longgewicht en massa.
Dosisgecorrigeerde intrabronchiale toediening verbetert de symmetrie van de levering van longhaarchymale agent. Ondanks deze correctie wordt echter aanhoudende heterogeniteit nog steeds waargenomen in de verschillende kwabben van de rechterlong. 21 dagen na intratracheale bleomycine-geïnduceerde fibrotische longletsel, wordt ontsteking voornamelijk waargenomen in de linkerlong, met minder letsel opmerkelijk in de rechterlong.
Omgekeerd resulteert dosisgecorrigeerde intrabronchiale bleomycine toediening in een licht verminderde verwonding aan de linkerlong en een verhoogde verwonding aan de rechterlong, met de grootste verwonding zichtbaar in het midden en superieure lobben. Tijdens de gehele longadministratie, vergeet niet om de katheter terug te trekken en de schuine kant van de katheter naar beneden neigen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie presenteert een directe intrabronchiale benadering voor het toedienen van experimentele middelen aan de longen van levende muizen. Deze methode maakt selectieve toediening aan één long mogelijk of kan worden aangepast voor een meer symmetrische distributie over beide longen.
Selectieve intrabronchiale toediening in muizenmodellen pakt een kritieke uitdaging in preklinisch respiratoir onderzoek aan door een nauwkeurige depositie van middelen in specifieke longgebieden mogelijk te maken. Deze techniek vergroot de voorspellende betrouwbaarheid van ziektemodellering en therapeutische evaluatie door toedieningsasymmetrie te verminderen en de experimentele controle te verbeteren. De toepassing hiervan ondersteunt meer betrouwbare translationele inzichten voor beslissingen over de portfolio bij de ontdekking van pulmonale geneesmiddelen.
Deze methode is geïntegreerd in het continuüm van ontdekking naar preklinisch onderzoek door nauwkeurige toediening van middelen mogelijk te maken voor hypothesetoetsing, modelvalidatie en translationeel onderzoek naar longziekten.