Method Article

Воздействие сигаретного дыма у мышей с помощью системы вдыхания всего тела

DOI:

10.3791/61793

⸱

October 22nd, 2020

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Program in Immunology, Baylor College of Medicine, 2Department of Pediatrics, Section of Infectious Diseases, Baylor College of Medicine, 3Department of Medicine - Immunology Allergy and Rheumatology, Baylor College of Medicine, 4Department of Medicine, Pulmonary, Critical Care, Sleep Medicine, Baylor College of Medicine, 5Department of Pathology and Immunology, Baylor College of Medicine, 6Department of Pediatrics, Research and Department of Epigenetics and Molecular Carcinogenesis, The University of Texas MD Anderson Cancer Center, 7Division of Pulmonary and Critical Care Medicine, The First Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, 8Center for Translational Research on Inflammatory Diseases (CTRID), Michael E. DeBakey VA Medical Center

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Этот протокол демонстрирует изучение патофизиологических эффектов сигаретного дыма (CS) с системой воздействия всего тела (WBI) (WBIS), построенной в доме. Эта система может подвергать животных CS в контролируемых повторяемых условиях для исследования CS-опосредованного воздействия на эмфизему легких и гематопоезии.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Около 14% взрослых в Соединенных Штатах, как сообщается, курят сигареты в 2018 году. Влияние сигаретного дыма (CS) на легкие и сердечно-сосудистые заболевания были широко изучены, однако, влияние CS в других тканях и органах, таких как кровь и костный мозг остаются неполными определены. Поиск соответствующей системы для изучения воздействия CS на грызунов может быть непомерно дорогим и потребовать покупки коммерчески доступных систем. Таким образом, мы приступили к созданию доступной, надежной и универсальной системы для изучения патологических эффектов CS у мышей. Эта система ингаляционного воздействия всего тела (WBIS) имитирует дыхание и пыхтение сигарет путем чередования воздействия CS и чистого воздуха. Здесь мы показываем, что эта сделай сам (DIY) система вызывает воспаление дыхательных путей и эмфиземы легких у мышей после 4-месяцев воздействия сигаретного дыма. Показано также влияние вдыхания всего тела (ВБИ) CS на гематопоэтические стволовые клетки и клетки-предшественники (ГСПК) в костном мозге с помощью этого аппарата.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Курение сигарет остается одной из основных причин предотвратимых заболеваний в США, несмотря на неуклонное снижение числа курящих сигарет взрослых в последние 50-60 лет1. Широко известно, что курение связано с многочисленными заболеваниями легких икрови,включая хроническую обструктивную болезнь легких (ХОБЛ), группу заболеваний, которая включает эмфизему и хроническийбронхит 2,3,4. По данным Центра по контролю заболеваний (CDC), в 2014 году ХОБЛ была третьей по счету причиной смерти в Соединенных Штатах с более чем 15 миллионов американцев, страдающих ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Все животные, участвующие в экспериментах и разработке этого метода были в соответствии с нашим протоколом использования животных, утвержденных Институциональным комитетом по уходу за животными и использованию (IACUC) и в Бейлорском медицинском колледже и md Anderson учреждений, которые аккредитованы Ассоциацией по оценке и аккредитации лабораторного ухода за животными (AAALAC).

1. Строительство аппарата

  1. Сборка воздушного компрессора с клапанной системой.
    1. Подключите потокометры (два 15 л/мин с баром Y и 2 силовыми взлетами) к миниатюрной регулятору давления с помощью 1/8-дюймовой резьбовой установки мужс....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Одной из главных отличительных черт воздействия CS является эмфизема, которая характеризуется повреждением и разрушением воздушных мешков (альвеол) в легких. Таким образом, первоначальные эксперименты сосредоточены на способности системы DIY спровоцировать эмфиземные изменения в легких самок мышей при повторном воздействии всего тела на CS. Режим дозирования CS был выбран на основе наших предыдущих публикаций, в которых мы использовали системуDIY,описанную здесь для лечения мышей с CS и изучения молекулярной п.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Здесь мы предоставляем информацию, необходимую для строительства аппарата для WBIS мышей CS. После установки системы крайне важно, чтобы исследователи откалибровали систему на основе дозы никотина или котинина у животных. Аппарат содержит таймер и датчики давления, которые могут быть использованы для регулировки объема сигаретного слоеного, частоты слоеного дыма, комбинированного периода воздействия дыма и интервалов отдыха, которые животные получают между каждой сигаретой. Кроме того, фактическое количество сигарет, вво.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторов нечего раскрывать.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

AR, XH и PE были поддержаны грантом NIH R01HL140398 и грантом Фонда Гилсона Лонгенбо. DEMM и KK были поддержаны грантами NIH R01HL136333 и R01HL134880 (KYK), а также грантом Фонда медицинских исследований Helis. DEMM также поддерживается Медицинским институтом Говарда Хьюза (HHMI) Гиллиам стипендий для перспективных исследований. PE также поддерживается обучением в области точного экологического здоровья наук NIEHS T32 ES027801 стипендий программы. JC и MF поддерживаются Табачными исследовательскими фондами из Департамента эпигенетики и молекулярного канцерогенеза и Центром эпигенетики (Scholar Award to MF) при докторе Андерсоне. ФК и ЯЗ поддерживаются грантами NIH R0....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
1 in крепежLowes756990
1/4 in Barbed Y connectorVWR89093-282
1/4 in straight tub connectorVWR62866-378
1/8 шестигранный ниппельLowes877221
1/8 in резьбовой соединительный фитингLowes877208
1/8 in резьбовой переходник ниппельный фитингLowes877243
10/32 (M) Прямой соединитель с резьбойBimbaEB60
3/4 в 90-градусном угловом фитинге из ХПВХ Lowes22643
3/4 в трубе из хлорированного поливинилхлорида (ХПВХ)Lowes23814
3/4 в ХПВХ колпакLowes23773
3/4 в ХПВХ Адаптер для капельного полива с внутренней резьбойLowes194629
Адаптер с наружной резьбой 3/4 дюйма Lowes23766
8,5 л воздухонепроницаемый контейнер с крышкой (11,25 дюйма x 7,75 дюйма x 6 дюймов)KomaxN/AУказан как "Komax Biokips Большая хлебная коробка | (280 унций) Большой контейнер для хранения"
Стеклянная дренажная трубка (1,75 дюйма в диаметре x 8 дюймов в длину)KIMAX6500
Изоновые электромагнитные клапаныBimbaV2A02-AW1
Marlboro Red 100'sMarlboroN/A
Кислородный поворотный колючий разъемGlobal Medical SolutionsRES002
Panasonic Timer LT4H-WPanasonicLT4HWЭлемент был встроен в контроллер клапана компанией Shepherd Controls & Партнеры
Регулятор давленияAllied Electronics and Automation70600552Также указан как "Norgren R07-100-RGKA"
Резиновая пробка # 1 (одно отверстие)VWR59581-163
Резиновая пробка # 8.5 (одно отверстие)VWR59581-389
Scireq inExpose системаScireq и Emka TechnologiesN/AКоммерческая система, используемая для сравнения с нашей DIY WBIS
Прямой фитинг с заусеницами (отверстие 8 мм)VWR10028-872
Резьбовая герметизирующая лентаLowes1184243
Резьбовой адаптер портаBimbaP1SA1
Таймер Aridyne 2000 Медицинский воздушный компрессорMFI MedicalAHC-TE20
Тайметр расходомераAllied Healthcare Products15006-03YP2Также указана как "Puritan Air Meter"
Система управления клапанамиShepherd Controls and AssociatesN/ACompany специально разработала систему управления клапанами для этой модели.
Виниловые трубкиVitality MedicalRES3007

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Current Cigarette Smoking Among Adults in the United States. Center for Disease Control and Prevention. , Available from: https://www.cdc.gov/tobacco/data_statistics/fact_sheets/adult_data/cig_smoking/index.htm (2018).
  2. Salvi, S. Tobacco smoking and evironmental risk factors for chronic obstructive pulmonary disease. Clini....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Cigarette Smoke ExposureWhole Body InhalationMouse ModelAirway InflammationLung EmphysemaHematopoietic Stem Progenitor CellsFlow CytometryBone Marrow AnalysisDIY Inhalation SystemChronic Smoke Exposure

Related Articles