Мультимодального Imaging подход на основе микро CT и флуоресценции молекулярные томографии для продольной оценки фиброза блеомицин индуцированного легких у мышей

Общая цель данного исследования на IPF-подобной мышиной модели заключается в продольном мониторинге фиброза легких с помощью неинвазивных методов визуализации, таких как ТФМ и микрокомпьютерная томография. Этот метод может продвинуть последовательность в отношении этих конкретных молекулярных событий, происходящих при фиброзе легких. Основное преимущество этой методики заключается в том, что анатомические изменения конкретных молекулярных событий можно контролировать неинвазивно.

Применение этих технологий распространяется и на терапию патологии IPF, поскольку слияние ТФМ и микро-КТ дает возможность изучить прогрессирование заболевания и оценить новую терапию. Начните с того, что поместите мышь под наркозом на платформу для интубации, подвесив ее за резцы, размещенные на проволоке. Включите ларингоскоп, затем возьмите пару щипцов с тупым концом и осторожно откройте рот.

Поместите лезвие ларингоскопа к задней части рта до тех пор, пока не будет визуализировано отверстие трахеи. Другой рукой вставьте в трахею подводящую трубку, соединенную с концом полиэтиленовой трубки. Поверните трехходовой клапан, чтобы подать 50 микролитров блеомицина.

После установки быстро извлеките трубку из трахеи, чтобы предотвратить удушье. Подержите мышей в вертикальном положении в течение нескольких секунд. Для введения щупа возьмите мышь за хвост и дайте ей обхватить крышку клетки.

Затем возьмитесь за плечи и держите мышку за загривок. Погрузите хвост в стакан с теплой водой, чтобы вены набухли для более легкой визуализации и введения иглы. Найдите две каудальные вены по обе стороны от хвоста, а не артерию на нижней стороне хвоста.

Введите в вену 26 калибровочной иглой ММП заряженный 1 миллилитр шприца и введите раствор зонда ММП в концентрации 10 миллилитров на килограмм массы тела. Чтобы начать, инициализируйте программное обеспечение для сбора данных и откройте новое исследование в базе данных для эксперимента. Перед началом визуализации перенесите бритую и обезболиваемую мышь в середину видеокассеты.

Держите мышь ровно, надежно и аккуратно прижмите к обоим окнам кассеты для обработки изображений. Затем в окне сканирования программного обеспечения нажмите «Тема», а затем просмотрите изображение, чтобы увидеть живое изображение. Нарисуйте область сканирования достаточно большой, чтобы захватить ткани, окружающие предполагаемую область флуоресценции.

После того, как ROY будет нарисован, нажмите «Добавить в очередь реконструкции», а затем нажмите «Сканировать», чтобы получить изображение мыши. Когда получение изображения будет завершено, извлеките мышь из кассеты с изображением и поместите обратно в домашнюю клетку. Количественно определите пикомоле флуоресценции с помощью инструмента ROY и уменьшите ROY примерно на 700–800 кубических миллиметров в зависимости от сигнала, поступающего из области легких.

Повторяйте визуализацию каждые семь дней или по мере необходимости. Чтобы получить изображение с помощью микро-КТ, сначала включите микро-КТ, нажав зеленую кнопку питания, и запустите программное обеспечение для нагрева источника рентгеновского излучения. Создайте базу данных, нажав на кнопку «Новая база данных», и создайте браузер на основе количества мышей в эксперименте.

Перед началом сканирования выберите параметры сбора данных в окне управления программным обеспечением следующим образом. Установите напряжение рентгеновской трубки на 90 киловольт, ток рентгеновской трубки КТ на 160 микроангстрем, ток на рентгеновской трубке под напряжением на 80 микроангстрем, а поле зрения на 36 миллиметров. Выберите «Без техники стробирования» и «Высокое разрешение» и четыре минуты для техники сканирования.

После обезболивания мыши путем ингаляции 3%-ного изофлурана поместите ее на кровать животного, вставленную в маленькое отверстие с помощью носового конуса, обеспечивающего постоянную подачу анестетика. Иммобилизуйте лапы лентой на кровати, чтобы грудь была обнажена. Рядом дверца прибора закрылась и включите режим реального времени, чтобы увидеть положение мыши в режиме реального времени, нажав кнопку захвата.

Переместите лежанку животного, чтобы выровнять грудную клетку с полем зрения с помощью кнопок на компьютерной томографии. Как только мышь будет отцентрирована, поверните портал, чтобы подтвердить оптимальное положение кровати, выбрав 90 градусов и нажав «Установить», затем нажмите кнопку компьютерной томографии. Нажмите «Да»к сообщению о том, что источник рентгеновского излучения будет включен.

После визуализации поместите животных обратно в клетку и наблюдайте за ними до полного восстановления от анестезии. Повторяйте визуализацию каждые семь дней или по мере необходимости. Окрашивание трихромом Массона выявляет морфологию в легочной ткани.

Изображения в группе, получавшей блеомицин, показали выраженный характер фиброза, начиная с седьмого дня, в основном в виде одиночных фиброзных образований, и прогрессировавший на 14-й день до сливающихся конгломератов замещенного коллагена и остававшийся неизменным до 21-го дня. Повторная микрокомпьютерная томография позволила количественно оценить и сегментировать дыхательные пути в долях легких с фиброзом. Дыхательные пути были разделены на центральную и дистальную часть.

Дистальная часть дыхательных путей представляет собой внутрилегочный тракт и разделяется на доли легких: правую черепную долю, правую среднюю долю, правую каудальную долю, правую добавочную долю и левое легкое. Количественная оценка радиуса дыхательных путей показала увеличение радиуса у мышей, получавших блеомицин, по сравнению с контрольной группой, получавшей физиологический раствор. Каждая точка представляет собой среднюю стандартную ошибку среднего значения пяти животных для 30 мышей.

Количественное определение общего фиброза легких у мышей, получавших носитель или блеомицин, в разные моменты времени показывает, что эти параметры микро-КТ согласуются с гистологическими данными. После освоения этой техники ее можно проводить для рутинного скрининга на наркотики. После своего развития этот метод проложил путь исследователям в области фиброза легких к изучению эффективности повторяющегося лечения на животных, подобных IPF.