23 мая 2025 г.
Здесь представлен метод индуцирования легочной артериальной гипертензии, ассоциированной с легочным фиброзом (PF-PH) на модели крыс, путем введения блеомицина в дыхательные пути. Мы также предлагаем пошаговый подход к валидации этой животной модели.
В данном исследовании изучается патогенез легочной гипертензии третьей группы, уделяя особое внимание молекулярным механизмам в случае, ассоциированном с фиброзом легких. В отличие от легочной артериальной гипертензии, механизмы, лежащие в основе интерстициального заболевания легких, ассоциированного с легочной гипертензией, до сих пор плохо изучены. Последние разработки в этой области включают эффективность в реверсивном ремоделировании сосудов. Открытие фенотипов и метаболических данных эндотелия, подобных раку, связывающих аминокислоты и нарушение регуляции липидов с патогенезом легочной гипертензии. Объемные и одноклеточные метаболимики и функциональные анализы, такие как тестирование на резистентность к раздражающим случаям, являются ключевыми технологиями для картирования легочной гипертензии, гетерогенности и определения терапевтических мишеней.
[Инструктор] Для начала интубируйте трахею крысы с помощью трубки PE-50, вставленной на глубину трех сантиметров, что является расстоянием от голосовой щели до конца трубки. С помощью одномиллилитрового шприца с иглой 26 калибра наберите 0,2 миллилитра блеомицина и введите его в дыхательные пути через канюлю в качестве однократной дозы. Поместите крысу в лежачее положение, чтобы обеспечить равномерное распределение блеомицина. Аккуратно удерживайте и медленно вращайте крысу, чередуя стороны под углом от 30 до 45 градусов. Сохраняйте каждый оборот в течение 10-15 секунд и повторите три-четыре раза. Откройте программное обеспечение PFT и убедитесь, что устройство распознано. Теперь включите главный переключатель прибора управления и убедитесь, что каждый переключатель усилителя сигнала выключен. Чтобы настроить воздушный поток, включите гайку регулировки воздушного потока всасывания и установите вдох на пять. Затем включите гайку регулировки потока воздуха на выдохе и установите медленное выдох на минус четыре. Установите значение давления на 60. Откалибруйте прибор в порядке расхода FRC, расхода, высокого потока и давления в легких с погрешностью менее 5%. Обезболив крысу, разрежьте кожу по центру шеи. Разделите мышцы слой за слоем, чтобы обнажить верхнюю часть шейной трахеи. Сделайте горизонтальный разрез между хрящевыми кольцами трахеи. Быстро вставьте металлическую канюлю в разрез трахеи, обеспечив правильное положение, и закрепите четырьмя швами без шелковой нити. Поместите крысу в отсек для животных PFT и подключите трахеальную канюлю к интерфейсу канала воздушного потока снаружи инструмента. Нажмите кнопку «Пуск» и проверьте форсированную жизненную емкость легких или ФЖЕЛ и динамическую податливость легких. Для определения систолического давления в правом желудочке, или ПВЛ, зафиксируйте брюшную полость крысы, находящейся под наркозом, вверх на экспериментальном стенде. Сделайте надрез длиной около четырех сантиметров с правой стороны шеи, используя хирургические ножницы. Аккуратно отделите наружную яремную вену с помощью микрохирургических щипцов, убедившись, что длина составляет около одного сантиметра. Введите две хирургические линии на дистальном и проксимальном концах отделенной вены. Перевязать дистальный конец наружной яремной вены с помощью четырех нулевых шелковых нитей. Аккуратно приподнимите проксимальную операционную линию и поместите ее на дистальную стенку вены. Сделайте небольшой надрез размером около 0,3 миллиметра маленькими ножницами. После введения трубки PE-50 в наружную яремную вену перевяжите трубку PE-50 и вену вместе, используя четыре шелковые нити с нулевым зерем, чтобы предотвратить утечку крови. Следите за формой волны венозного давления на регистраторе. Медленно введите катетер в правое предсердие, продвигая его в правый желудочек, чтобы отобразить форму волны давления в правом желудочке. Когда давление стабилизируется, запишите давление в правом желудочке в течение одной минуты и сохраните данные для анализа. После торакотомии удалите неповрежденное сердце крысы с помощью пинцета. Отрежьте ножницами оракул и соединительную ткань возле сердца. Разрежьте свободную стенку правого желудочка вдоль легочной артерии. Этой тканью является правый желудочек, а остальными тканями является левый желудочек плюс внутрижелудочковая перегородка. После отделения дренируйте поверхность правого желудочка и левого желудочка плюс внутрижелудочковую перегородку, используя фильтровальную бумагу. Взвесьте правый желудочек и левый желудочек плюс межжелудочковую перегородку отдельно с помощью аналитических весов перед расчетом их весового соотношения. На этом рисунке показаны гемодинамические изменения, ремоделирование легочных сосудов и нарушение функции легких, наблюдаемые в модели крыс с ЛФ, индуцированной блеомицином. Систолическое давление в правом желудочке и соотношение правого желудочка к левому желудочку плюс перегородка были значительно повышены в модельной группе по сравнению с контрольной группой. Гистологическое окрашивание выявило больше синих окрашенных участков вокруг легочных артерий в модельной группе, что указывает на большее накопление коллагена. Форсированная жизненная емкость легких и динамическая податливость легких были значительно снижены в модельной группе по сравнению с контрольной группой. В модельной группе достоверно снижены отношения времени ускорения легочной артерии к времени выброса, систолической экскурсии в трикуспидальной кольцевой плоскости, изменению фракционной площади правого желудочка и сердечного выброса. Концентрация гидроксипролина была достоверно выше в модельной группе, что свидетельствует о повышенном содержании коллагена в легочной ткани. Масса печени и почек существенно не различалась между контрольной и модельной группами.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном исследовании представлен метод индуцирования легочной артериальной гипертензии, ассоциированной с pulmonary fibrosis (PF-PH), на модели крыс посредством инъекции блеомицина. Также подробно описывается пошаговый подход к валидации данной модели животного.
Создание валидированной модели легочной артериальной гипертензии, ассоциированной с легочным фиброзом (PF-PH), на крысах восполняет критический пробел в доклинических исследованиях легочной гипертензии третьей группы. Данная модель позволяет проводить механистический анализ рисков и валидацию мишеней для поиска новых терапевтических средств в области заболеваний с высокой степенью неудовлетворенной медицинской потребности и плохим прогнозом. Надежные модели на животных необходимы для повышения прогностической точности и приоритизации портфеля проектов на ранних этапах биофармацевтических исследований и разработок.
Данная модель на крысах интегрируется в континуум от этапа поиска до доклинических исследований, позволяя проводить проверку гипотез, валидацию мишеней и трансляционную оценку методов лечения ПФ-ЛЛП.