Использование модели, которая имитирует состояние легочных заболеваний у человека является критическим для изучения патофизиологии и / или этиологию конкретного заболевания и для разработки терапевтического вмешательства. Здесь неинвазивный интратрахеального метод интубации, которые могут непосредственно доставить экзогенные материалы легких мышей представлена.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Неинвазивная Интратрахеального интубации по изучению физиологии и патологии мыши легких
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Использование модели, которая имитирует состояние легочных заболеваний у человека является критическим для изучения патофизиологии и / или этиологию конкретного заболевания и для разработки терапевтического вмешательства. С ростом доступности нокаутом и трансгенных производных, вместе с огромным количеством генетической информации, мыши обеспечивают один из лучших моделей для изучения молекулярных механизмов, лежащих в основе патологии и физиологии заболеваний легких. Вдыхание, интраназально закапывания, введение в трахею, и интратрахеального интубации являются наиболее широко используемыми методы по ряду исследователей управляют материалы, представляющие интерес для легких мышей. Есть плюсы и минусы для каждого метода в зависимости от целей исследования. Здесь неинвазивный интратрахеального метод интубации, которые могут непосредственно доставить экзогенные материалы легких мышей представлена. Этот метод был применен для администрирования блеомицин в легких мышей в качестве модели для изучения легочного фиброза. </ Р>
Введение
Легких является органом, где многие разрушительные болезни, как правило, диагностируется. Среди них, рак легких является второй наиболее диагноз рака у мужчин и женщин, и наиболее распространенной причиной смерти от рака. Хроническая обструктивная болезнь легких, также известный как эмфизема и хронический бронхит, является очень серьезным заболеванием и является третьей основной причиной смертности в Соединенных Штатах. В 2011 году было подсчитано, что 25900 тысяч американцев была астма, в том числе 7,1 млн. детей в возрасте до 18 лет. Астма является третьей ведущей причиной госпитализации среди детей в возрасте до 15 (Американской легочной ассоциации, http://www.lung.org ). С целью изучения патофизиологии и / или этиологию этих разрушительных заболеваний и их основных механизмов, использование точных моделей имеет решающее значение в сочетании с удобной и неинвазивной введения различных материалов, представляющих интерес для легкого. Мыши предоставить один из лучших моделей дляизучить молекулярные механизмы, лежащие в основе патологии и физиологии легочных заболеваний из-за растущей доступности нокаутом и трансгенных мышей и огромного количества доступных генетической информации.
Различные методы были использованы рядом исследователей в различных условиях для доставки материалов, представляющих интерес для легких мышей, в том числе ингаляции, интраназально закапывания, введение в трахею, и интратрахеального интубации 1-4. Последняя процедура не использовалась регулярно, потому что это считается довольно трудно выполнить. Интратрахеального интубация описано здесь является неинвазивным, простой и быстрый способ доставить материалы, представляющие интерес для легких мышей, чтобы изучить эффект поставляемых материалов на паттернов экспрессии генов, патологии и / или физиологии легких 5. Эта техника обеспечивает доставку экзогенных материалов к целому легких и не связаны с какой-либо операции выживания и тем самым будет likelу утверждаются любых организационных уходу и использованию животных комитетов.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
Следующий протокол описывает неинвазивный, простой и быстрый способ, чтобы доставить материалы, представляющие интерес для легких мышей. Эта процедура была одобрена Комитетом уходу и использованию животных Национального института рака по.
1. Анестезия
- Во-первых, анестезию мыши с использованием смеси кетамина и ксилазина (100 мг / кг массы тела и 10 мг / кг веса тела, соответственно). Это ACUC рекомендуется анестезии и дозы. С этой суммы мыши бессознательного по крайней мере в течение ~ 20 мин.
- Применить ветеринар мазь для глаз мыши, чтобы предотвратить высыхание глаза во время анестезии.
- Через несколько минут, щепотка ногу мыши для проверки сознания. После того, как подтвердил, без сознания, поместите курсор на интубации стенде под углом в ~ 60 ° и удерживать его на месте, зацепив его верхние резцы на небольшой круглой резинкой, расположенной в верхней части подставки.
2. Интратрахеального интубации
- Аккуратно убрать язык мышки с одной стороны с помощью ватной палочкой.
- При использовании BioLite интубации Системы освещения, осторожно вставьте систему интубации до гортань не визуализируется с помощью волоконно-оптического световода.
- Как только надгортанник и черпаловидные хрящи визуализируются, вставьте волокно над надгортанника и между черпаловидных хрящей, и заранее, пока соответствующая длина катетера не вставлена.
Примечание: Для того чтобы получить правильную длину катетера, чтобы быть вставлен, сначала измерить длину между ртом и бронхиальной точки бифуркации с помощью практики мышь аналогичного размера заранее (рис. 1). Длина в значительной степени зависит от размера мыши. Введение катетера должен прекратить выше точки бифуркации (~ 1,5 см для мыши с ~ 25 г массы тела). Это гарантирует, что интубировали материал пойдет на всех долях. По меньшей мере 50 практика микрофоне может потребоваться для человека, выполняющего интубации, чтобы стать специалистами в технике (Опытный означает, что вероятность успеха интубации более чем на 95%).
- Как только катетер вставлен, быстро удалить оптоволоконный световод из катетера, чтобы позволить животному нормально дышать. Когда система интубации освещенность не используется, непосредственно вставить катетер, как описано.
- Добавить раствор, содержащий материалы, представляющие интерес для катетера. Убедитесь, что раствор всасывается в легких немедленно после того. Обычно используются в 25 г мыши массы тела Пятьдесят мкл для ~.
3. Восстановление животных
- Как только раствор всасывается в легких, снять мышь со стенда, и положил его обратно в исходное клетке.
- Соблюдайте мышь, пока он не начинает двигаться.
- После того, как подтвердил, что мышь находится в хорошем состоянии, вернуть клетку к стойке.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Первоначально, зеленый-окрашенный раствор использовали для интубации мыши на практике. Легкие резекцию сразу после интубации, чтобы изучить, как равномерно цвет был распространен в легких (рис. 2). Этот метод был применен для изучения блеомицин-индуцированного фиброза легких с использованием мышей C57BL / 6. Когда мышам внутритрахеально интубировали 1,2 ед / кг блеомицин или солевым раствором в качестве контроля и вскрывали через 3 недели, мыши начали блеомицином фиброз всей их легких, при поддержке гис...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Интратрахеального интубация, описанный здесь, простой, но отлично неинвазивный метод, чтобы равномерно поставка материалов, представляющих интерес для мыши легких. Этот метод позволяет исследовать влияние и / или роли материала вводят по физиологии и / или патологии легких. Материалы ведении могут быть эндогенные молекулы, такие как цитокины, или экзогенных материалов, таких как ксенобиотиков химических веществ / препаратов, канцерогенов, загрязняющих веществ, аллергенов, или вирусы, которые приводят к различным условия...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы заявляют, что они не имеют конкурирующие финансовые интересы.
Благодарности
Эта работа была поддержана исследовательской программы Интрамурального Национального института рака, Центр по исследованию рака.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| KetaVed | Vedco Ketamine | ||
| AnaSed Injection 20 мг | LLOYD | Xylazine | |
| BioLite Stand | Braintree Scientific | RIS100 | Для мышей |
| BioLite Интубационная система освещения | Braintree Scientific | BIO MI-KIT | Для мышей |
| 22 G, 1 дюймовый внутривенный катетер | Terumo | SR-OX2225CA | Для мышей below 30 г. Катетер используется только в том случае, когда не используется система интубационного освещения. |
| 20 г, 1 дюйм внутривенный катетер | Terumo | SR-OX2025CA | Для мышей over 30 г. Катетер используется только в том случае, когда не используется система интубационного освещения. |
Ссылки
- Das, S., Macdonald, K., Chang, H. Y., Mitzner, W. A simple method of mouse lung intubation. J. Vis. Exp. (73), e50318(2013).
- Miller, M. A., et al. Visualization of murine intranasal dosing efficiency using luminescent Francisella tularensis: effect of instillation volume and form of anesthesia. PLoS One. 7, e31359(2012).
- Rayamajhi, M., Redente, E. F., Condon, T. V., Gonzalez-Juarrero, M., Riches, D. W., Lenz, L. L. Non-surgical intratracheal instillation of mice with analysis of lungs and lung draining lymph nodes by flow cytometry. J. Vis. Exp. (51), e2702(2011).
- Riesenfeld, E. P., et al. Inhaled salmeterol and/or fluticasone alters structure/function in a murine model of allergic airways disease. Respir. Res. 11, 22(2010).
- Rivera, B., Miller, S., Brown, E., Price, R. A novel method for endotracheal intubation of mice and rats used in imaging studies. Contemp. Top. Lab Anim. Sci. 44, 52-55 (2005).
- Bonniaud, P., et al. Progressive transforming growth factor beta1-induced lung fibrosis is blocked by an orally active ALK5 kinase inhibitor. Am. J. Res. Crit. Care Med. 171, 889-898 (2005).
- Bivas-Benita, M., Zwier, R., Junginger, H. E., Borchard, G. Non-invasive pulmonary aerosol delivery in mice by the endotracheal route. Eur. J. Pharm. Biopharm. 61, 214-218 (2005).
- Haegens, A., et al. Myeloperoxidase deficiency attenuates lipopolysaccharide-induced acute lung inflammation and subsequent cytokine and chemokine production. J. Immunol. 182, 7990-7996 (2009).
- Jackson, P., et al. Exposure of pregnant mice to carbon black by intratracheal instillation: toxicogenomic effects in dams and offspring. Mutat. Res. 745, 73-83 (2012).
- Bodewes, R., et al. Pathogenesis of Influenza A/H5N1 virus infection in ferrets differs between intranasal and intratracheal routes of inoculation. Am. J. Pathol. 179, 30-36 (2011).
- Winslow, M. M., et al. Suppression of lung adenocarcinoma progression by Nkx2-1. Nature. 473, 101-104 (2011).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
Теги
