$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Ежедневно люди вдыхают воздушно-капельные патогены, в том числе споры условно-патогенных грибов Aspergillus fumigatus (A. fumigatus conidia), которые могут проникать в дыхательныепути1. Дыхательные пути млекопитающих представляют собой систему дыхательных путей разных поколений, которые характеризуются различным строением стенок дыхательных путей2,3,4. Стенки трахеобронхиальной клетки состоят из нескольких типов клеток, среди которых находятся реснитчительные клетки, обеспечивающие мукоцилиарный клиренс5. В альвеолах отсутствуют реснитительные клетки и проникающие в альвеолярное пространство патогены не могут быть устранены мукоцилиарным клиренсом6. Кроме того, каждое поколение дыхательных путей является нишей для нескольких популяций иммунных клеток, и подмножества этих популяций уникальны для определенных отсеков дыхательных путей. Таким образом, альвеолярные макрофаги находятся в альвеолярных компартментах, в то время как трахея и проводящие дыхательные пути выстланы интраэпителиальными дендритными клетками7,8.
Приблизительный размер A. fumigatus conidia составляет 2-3,5 мкм9. Поскольку диаметр мелких дыхательных путей у человека и даже у мышей превышает 3,5 мкм, было высказано предположение, что конидии могут проникать в альвеолярное пространство2,10,11. На самом деле гистологическое исследование показало грибковый рост в альвеолах пациентов, страдающих аспергиллезом12. Конидии также были обнаружены в альвеолах инфицированных мышей с использованием живой визуализации толстых срезов легких13. Одновременно конидии были обнаружены в просветной стороне эпителия бронхов мышей14.
Трехмерная (3D) визуализация оптически очищенных целых легких мыши позволяет проводить морфометрический анализ дыхательных путей15. В частности, количественный анализ распределения висцерального плеврального нерва проводили с использованием оптически очищенных образцов легких мышей15. Недавно Amich et al.16 исследовали рост грибков после интраназального применения конидий к мышам с ослабленным иммунитетом с использованием флуоресцентной микроскопии оптически очищенных образцов легких мышей. Точное расположение покоящихся конидий в дыхательных путях в разные моменты времени после заражения важно для выявления клеточных популяций, которые могут обеспечить достаточную противогрибковую защиту в определенных фазах воспаления. Однако из-за относительно небольших размеров пространственно-временные аспекты распределения A. fumigatus conidia в дыхательных путях характеризуются слабо.
Здесь мы представляем экспериментальную установку для количественного анализа распределения A. fumigatus conidia в дыхательных путях инфицированных мышей. Используя флуоресцентную конфокальную лазерную сканирующую микроскопию (CLSM) оптически очищенных легких мышей, получившей орофарингеальное применение флуоресцентно меченой A. fumigatus conidia, получаем 3D-изображения и выполняем обработку изображений. Используя 3D-визуализацию всей доли легкого, мы ранее показали распределение A. fumigatus conidia в проводящих дыхательных путях мышей через 72 часа после применения конидий8.