Это исследование описывает успешное поколения новой модели животных хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), постоянно подвергая мышей в высоких концентрациях озона.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Это исследование описывает успешное поколения новой модели животных хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), постоянно подвергая мышей в высоких концентрациях озона.
Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) характеризуется стойким воздуха ограничение и легких Паренхиматозный уничтожения. Она имеет очень высокую распространенность в стареющего населения. Текущий обычной терапии для ХОБЛ сосредоточиться главным образом на симптом изменение наркотиков; Таким образом срочно необходима разработка новых методов лечения. Квалифицированных Животные модели ХОБЛ может помочь охарактеризовать основные механизмы и может быть использован для скрининга новых наркотиков. Текущие модели ХОБЛ, таких как липополисахарида (LPS) или свинину Панкреатическая эластаза (СИЗ)-индуцированного эмфиземы модель, генерировать ХОБЛ как поражения в легких и дыхательных путях, но не иначе напоминают патогенеза человека ХОБЛ. Сигаретный дым (CS)-индуцированной модели остается одним из самых популярных, потому что он не только имитирует ХОБЛ как поражения дыхательной системы, но он также основан на одной из главных опасных материалов, которые вызывает ХОБЛ в организме человека. Однако длительным и трудоемким аспекты модели CS-индуцированной резко ограничивают его применение в новых наркотиков скрининг. В этом исследовании мы успешно создала новую модель ХОБЛ, подвергая мышей высокие уровни озона. Эта модель продемонстрировал следующее: 1) уменьшилась принудительного выдоха объем 25, 50 и 75/принудительном жизненной емкости (ОФВ25/FVC, ОФВ50/FVC и FEV75/FVC), указывающее ухудшением функции легких; 2) расширенного легких альвеолы, с легкого Паренхиматозный уничтожения; 3) сокращено время усталость и расстояния; и 4) увеличилась воспаление. Вместе взятые, эти данные показывают, что озонового воздействия (OE) модель является моделью надежный животных, которая похожа на людей, потому что длительное воздействие озона является одним из этиологических факторов ХОБЛ. Кроме того он только взял 6-8 недель, основанный на нашей предыдущей работы, для создания модели OE, в то время как она требует 3-12 месяцев, чтобы побудить модель сигаретный дым, указав, что OE модель может быть хорошим выбором для ХОБЛ исследований.
Было подсчитано, что ХОБЛ, включая хронический бронхит и эмфизема может быть третьей ведущей причиной смерти в мире в 2020 году1,2. 12,7% мужчин и 8,3% в женщин в течение следующих 40 лет3оценивается потенциальных случаев ХОБЛ в популяции старше 40 лет. В настоящее время нет лекарства доступны вспять прогрессивного ухудшения больных ХОБЛ4. Надежные животных модели ХОБЛ не только требуют имитация болезнь патологического процесса, но также требуют период коротких поколения. Текущие модели ХОБЛ, включая ЛПС или PPE-индуцированной модели, может вызвать симптомы эмфиземы5,6. Единой администрации или недельной вызов ПЛАСТИНОК или СИЗ мышей или крыс результаты в отмеченные нейтрофилия Бронхоальвеолярный лаваж жидкости (BALF), увеличение провоспалительных медиаторов (например, ФНО α и IL-1β) в BALF или сыворотки, производит легких Паренхиматозный уничтожения расширенных воздушные пространства и ограничения потока воздуха5,6,,78,9,10. Однако ПЛАСТИНОК или СИЗ не являются причинами человеческого ХОБЛ и таким образом не имитировать патологического процесса11. Модель CS-индуцированной производится постоянный поток воздуха ограничение, Паренхиматозный уничтожение легких и снижение функциональной дееспособности. Однако традиционные CS протокол требует по крайней мере 3 месяца для создания ХОБЛ модель12,13,14,15. Таким образом важно генерировать новые, более эффективные животных модель, которая отвечает двум требованиям.
Недавно в дополнение к курить сигареты, загрязнения воздуха и подверженностью стали более распространенными причинами ХОБЛ16,17,18. Озон, как один из основных загрязнителей (хотя не основных компонентов загрязнения воздуха), можно непосредственно реагируют с дыхательных путей и повреждение легочной ткани как детей, так и молодые взрослые19,20,21 ,-22,-23,-24,-25. Озона, а также других стимуляторов, включая LPS, СИЗ и CS, участвуют в серьезной биохимических путей легких оксидативного стресса и повреждение ДНК и связаны с инициирование и поощрение ХОБЛ26,27. Еще одним фактором является, что симптомы некоторых больных ХОБЛ ухудшаться после воздействия озона, указав, что озон может нарушить легких функции18,,2829. Таким образом мы создали новую модель ХОБЛ, постоянно подвергая мышей в высоких концентрациях озона за 7 недель; Это привело к воздуха дефекты и повреждения легких Паренхиматозный аналогичны предыдущих расследований30,,3132. Мы расширенный протокол OE для самок мышей в этом исследовании и успешно воспроизведен эмфизема, наблюдается у мышей-самцов в наших предыдущих исследований30,31,32. Потому что ХОБЛ смертность снизилась в мужчин, но увеличение женщин во многих странах33, ХОБЛ модель в женщин необходима для изучения механизмов и разработки терапевтических методов для женщин больных ХОБЛ. Применимость модели OE для всех полов одалживает дальнейшей поддержки его использования в качестве модели ХОБЛ.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Примечание: OE модель создается и используется в сообщалось ранее исследований 30 , , 31 32. Все эксперименты на животных были утверждены институциональный уход животных и использование Комитет (IACUC) из Шанхайского университета Цзяотун.
1. мышей
2. Озон или воздействия воздуха
3. Микро Компьютерная томография
4. Беговая дорожка тест
5. легочной функции измерения
6. Коллекция BALF
7. Кардиологических проб крови
8. Морфометрический анализ легких
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Примеры изображений 3D µCT каждой группы отображаются на рисунке 1. Воздействию озона мышей были значительно больший объем всего легкого (рис. 1и b) и LAA % (рис. 1c) чем воздействию воздуха управления мышей. Объем легких и LAA % остается повышенным после шести недель озонового воздействия31,32
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В этом исследовании мы представляем надежный метод для создания новой модели ХОБЛ. По сравнению с другими моделями (т.е., ПЛАСТИНОК или СИЗ модели), эта модель OE резюмирует патологического процесса больных ХОБЛ. Потому что сигаретного дыма является основным опасных материалов, что вызывает ХОБЛ в человека пациентов40, модель CS остается наиболее популярным ХОБЛ модель41,42. Однако, модель CS требует 3 - 12-месячный R & D пери...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Z.W.S. и W.W. являются нынешние работники и держатели опционов группы сотовой биомедицины (NASDAQ: CBMG). Другие авторы заявляют, что они имеют не конкурирующие интересы.
Авторы хотели бы выразить благодарность г-н Цинь Boyin (Шанхай общественного здравоохранения клинический центр) для оказания технической помощи с µCT оценки в настоящем Протоколе.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Мышей BALB/c | Slac Laboratory Animal, Шанхай, Китай | В | этом исследовании использовались самки мышей BALB/c в возрасте от 7 до 9 недель. |
| Индивидуальные вентилируемые клетки | Сухан, Шанхай, Китай | Номер модели: MU64S7 | Клетки использовались для содержания мышей в животноводческом комплексе. |
| Герметизация коробки из плексигласа | Сухан, Шанхай, Китай | Н/Д | Коробка использовалась для размещения генератора озона. Мыши подвергались воздействию озона внутри коробки. |
| Электрогенератор | Sander Ozoniser, Uetze-Eltze, Германия | Модель 500 | Устройство использовалось для получения озона. |
| Озоновый зонд | ATi Technologies, Ashton-U-Lyne, Greater Manchester, UK | Ozone 300 | Прибор использовался для мониторинга и управления генерацией озона. |
| Pelltobarbitalum natricum | Sigma, Сент-Луис, Миссури, США | P3761 | Мышам проводили анестезию путем внутрибрюшинной инъекции Pelltobarbitalum natricum. |
| Микрокомпьютерная томография | GE Healthcare, Лондон, Онтарио, Канада | RS0800639-0075 | Это устройство использовалось для получения изображений легких. |
| Micro-view 2.01 Программное обеспечение ABA | GE Healthcare, Лондон, Онтарио, Канада | Micro-view 2.01 | Этот аппарат был использован для реконструкции легкого и анализа объема, LAA легкого. |
| Беговая дорожка | Дуаньши, Ханчжоу, Чжэцзян, Китай | DSPT-208 | Эта машина прошла усталостные испытания. |
| Бодиплетизмограф | eSpira™ Система принудительных маневров, EMMS, Эдинбург, Великобритания | Система принудительных маневров | Это устройство использовалось для проверки спирометрической функции легких. |
| Аппарат искусственной вентиляции легких | eSpira™ Система принудительных маневров, EMMS, Эдинбург, Великобритания | Система принудительных маневров | Это устройство использовалось для проверки спирометрической функции легких. |
| Центрифуга с ползуном Denville | Scientific, Холлистон, Массачусетс, США | C1183 | Он использовался для раскручивания ячеек BALF на предметных стеклах. |
| Wright Staining | Hanhong, Шанхай, Китай | RE04000054 | Его использовали для окрашивания макрофагов, нейтрофилов в суспензии BALF. |
| Гемоцитометр | Hausser Scientific, Horsham, PA, США | 4000 | Он использовался для подсчета клеток. |
| ИЛ-1&бета; | Abcam, Кембридж, Массачусетс, США | ab100704 | Они были использованы для тестирования соответствующих факторов в сыворотке. |
| IL-10 | Abcam, Кембридж, Массачусетс, США | ab46103 | Они были использованы для тестирования соответствующих факторов в сыворотке. |
| TNF-α | Abcam, Кембридж, Массачусетс, США | ab100747 | Они были использованы для тестирования соответствующих факторов в сыворотке. |
| Параформальдегид | Sigma, Сент-Луис, Миссури, США | P6148 | Легкое было раздуто на 4% параформальдегида. |
| Парафин | Хуалинг, Шанхай, Китай | 56# | Он был использован для встраивания легкого. |
| Ротационный микротом | Leica, Wetzlar, Гессен, Германия | RM2255 Он | использовался для рассечения легкого. |
| Хгаматоксилин и эозин (H& E) раствор для окрашивания | Solarbio, Пекин, Китай | G1120 | H& Для морфометрического анализа проводили окрашивание E. |
| Вертикальный светлопольный микроскоп | Olympus, Center Valley, PA, США | CX41 | Он использовался для получения изображений H& Е окрашивание предметных стекол. |
| Adobe Photoshop 12 | Adobe, Сан-Хосе, Калифорния, США | Adobe Photoshop 12 | Он использовался для подсчета количества альвеол на H& E окрашенные изображения. |
| GraphPad prism 5 | Graphpad Software Inc., Сан-Диего, Калифорния | GraphPad prism 5 | Он использовался для анализа данных и производства рисунков. |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.