Summary
وتصف هذه الورقة بروتوكول لارتفاع الحرارة في الجسم كله الفئران التي يمكن أن تحفز مثل الحمى ظروف تصل إلى 12-24 ساعة.
Abstract
ارتفاع الحرارة هو مصطلح عام يستخدم لتحديد الزيادة في درجة حرارة الجسم فوق المعدل الطبيعي الأساسية. وكثيرا ما يستخدم لوصف الجسم الأساسية زيادة درجة الحرارة التي لوحظ أثناء الحمى. وقد برز ارتفاع الحرارة استخدام كمكمل علاجي كإجراء واعدة لانحسار الورم في مجال بيولوجيا السرطان. لهذا الغرض، والشرط الأهم هو أن تكون البروتوكولات التدفئة موثوقة وموحدة. قمنا بتطوير بروتوكول للارتفاع الحرارة (الجسم كله) في الفئران. في هذا البروتوكول، ويتعرض لدورات الحيوانات ارتفاع الحرارة لمدة 90 دقيقة تليها فترة راحة من 15 دقيقة. خلال هذه الفترة الفئران الوصول بسهولة إلى الغذاء والماء. ويمنع ارتفاع درجة حرارة الجسم العالية في الفئران خلال دورات القليلة الأولى من التعرض ارتفاع الحرارة شل حركة الحيوان. بالإضافة إلى ذلك، تدار المالحة الطبيعية في دورات القليلة الأولى للحد من آثار الجفاف. يمكن محاكاة هذا البروتوكول الحمى مثل الأوضاع في الفئران حتى 12-24 ساعة. لدينا8-12 أسابيع من العمر تستخدم BALB / سي جيه إناث الفئران للتدليل على البروتوكول.
Protocol
1. أخلاقيات الحيوان
قبل تنفيذ ارتفاع الحرارة مدة طويلة على الفئران تأكد من أنه قد تم اعتماد هذا الإجراء من قبل رعاية الحيوان واللجنة المؤسسية الاستخدام. تمت الموافقة على جميع الإجراءات التي تمت مناقشتها في هذه الورقة وتظهر في شريط الفيديو المصاحب لجنة الأخلاقيات المؤسسية الحيوانية من المعهد الوطني للمناعة.
2. فهم ارتفاع الحرارة
يتم تسليم كامل الجسم ارتفاع الحرارة (WBH) عن طريق وضع الحيوانات في أقفاص prewarmed التي يتم وضعها في حاضنة الحفاظ على 39،5 ° C. خلال توحيد البروتوكول، وزرع جراحيا جهاز استشعار درجة الحرارة في الفئران، ويتم رصد درجة حرارة الجسم في ظروف تجريبية مختلفة. لوحظ أنه عند وضع الحيوانات في البيئة الساخنة، درجة حرارتها تدريجيا من 37 ° C إلى تصل إلى 42 درجة مئوية خلال مدة 100 دقيقة (الشكل 1). اله مما أدى "زيادة" في درجة الحرارة فضول ودرجة حرارة الجسم الداخلية بالرصاص أعلى من درجة حرارة البيئة الخارجية.
عندما تكون درجة حرارة الجسم تجاوزت 40 درجة مئوية، فإن الحيوان الذي تظهر علامات الإجهاد والجفاف مثل ترطيب حول الخطم. زيادة درجة حرارة الجسم أكثر من 40 درجة مئوية، سوف يؤدي إلى التبول والإجهاد لا رجعة فيه أو حتى إلى الوفاة من الحيوانات بسبب الإجهاد الحراري. لذلك من المهم لمنع ارتفاع درجة حرارة أثناء ارتفاع الحرارة.
ويرتبط هذا ظاهرة ارتفاع درجة حرارة عالية مع فرط النشاط البدني من خلال التعرض الحيوان ارتفاع الحرارة. ارتفاع درجة الحرارة لوحظت من قبل مجموعات أخرى مماثلة جدا وارتبطت مع فرط النشاط البدني للحيوان على البيئة ليجري إدخال وجود ارتفاع درجات الحرارة 10.
في بروتوكول لدينا، وثبتوا الفئران خلال التعرض ارتفاع الحرارة. كماهو موضح في الشكل 2، تجميد الحيوانات يمنع ارتفاع درجة الحرارة.
وقد استخدمنا 8-12 أسابيع من العمر BALB / سي جيه الفئران لإثبات هذا البروتوكول. لا يقتصر البروتوكول إلى نوع معين / سلالة من الفئران.
3. التحضير للتجربة
3،1 حاضنة
لا يمكن أن يؤديها في هذه التجربة حاضنة CO 2 طبيعي لما لها من التحكم في درجة الحرارة جيدة. قطع امدادات الغاز CO 2 و إزالة علبة المياه عقد الحاضنة 2 CO. في بعض نماذج من حاضنات فمن الممكن لإيقاف تشغيل وحدة تحكم CO 2. ترتيب رفوف الحاضنة بحيث يمكن وضع قفص الفئران مريح في الداخل. تعيين درجة حرارة الحاضنة في 39،5 ° C.
3،2 أقفاص
عادة، يتم تنفيذ التجربة ارتفاع الحرارة في 4 الفئران في كل مرة. ويلزم اثنين أقفاص، بل علىيتم وضع البريد داخل الحاضنة ويتم وضع أخرى خارج في درجة حرارة الغرفة. يتم تجنب الفراش من الأقفاص، وبقع من الفراش الرطب تصبح مع مرور الوقت مما يؤدي إلى غير موحدة درجة الحرارة داخل القفص. يجب أن يكون خارج القفص الكريات الغذاء وزجاجة مياه.
أنابيب تجميد 3،3 الفئران
خلال أول 4 دورات من الفئران وارتفاع الحرارة في أنابيب مثقبة يجمد. ويمكن إجراء هذه الأنابيب من أنابيب تجميد 'الطرد المركزي' 50 مل من الثقوب ثقب مم 3 في جميع أنحاء الجسم سوف تكون هناك حاجة لها وأربعة من الأنابيب من هذا القبيل. يمكن للأنبوب 50ML شل مريح BALB / سي جيه الفئران التي تكون أقدم من 8 أسابيع. قد تكون هناك حاجة أنابيب ذات أحجام مناسبة لبعض سلالة مختلفة من الفئران غير عادي أو الفئران التي هي صغيرة جدا أو مضى عليها أكثر من 50 أسبوعا.
أنابيب تجميد المكان وقفص داخل الحاضنة الحفاظ على 39،5 ° C. انتظر على الأقل 2 ساعة بحيث القفص وأناأنابيب mmobilization بلوغ درجة حرارة الحاضنة.
4. أول دورة من ارتفاع الحرارة
قد تواجه الجفاف الفئران خلال التعرض ارتفاع الحرارة. لذلك قبل البدء في التجربة وإدارة 0.5 مل الغشاء البريتونى المالحة الطبيعي أن كل الماوس. استخدام إبرة حقنة G 26 مع 1 مل.
اتخاذ بسرعة القفص وضعها في الحاضنة، مكان واحد في كل الحيوانات أنابيب تجميد ووضع القفص في عودة الحاضنة. تسجيل الوقت. فمن الضروري للحفاظ على القفص في نفس المكان في كل مرة الحاضنة.
بعد 90 دقيقة، واخراج القفص من الحاضنة. إطلاق سراح الحيوانات من أنابيب تجميد ووضعها في قفص في درجة حرارة طبيعية مع سهولة الوصول إلى الطعام والماء. وضع أنابيب تجميد فارغة مرة أخرى في الحاضنة.
بعد 15 دقيقة، يتم تشغيل الدورة الثانية من ارتفاع الحرارة عن طريق تقديم 0.5 مل لكل الغشاء البريتونى المالحة الماوس.
ويجمد بعد ذلك في 50 مل أنابيب مثقبة الشلل وضعها في الحاضنة.
5. دورات لاحقة ارتفاع الحرارة
لأول 4 دورات، لا بد من شل الفئران خلال التعرض لارتفاع الحرارة ودورات الأولين، وتعطى حقن محلول ملحي قبل بدء فترة ارتفاع الحرارة.
بعد الانتهاء من هذه الدورات من ارتفاع الحرارة تليها بقية والفئران والحصول على التأقلم لا تصبح مفرط خلال التعرض ارتفاع الحرارة. قد حقن داخل الصفاق من المياه المالحة لا يكون ضروريا إذا الفئران بسهولة اتخاذ الطعام والماء خلال فترة الراحة.
6. بعد كل شيء دورات المكتملة، والخطوة الأخيرة هي لفحص الحيوانات
ينبغي ألا يكون هناك أي حالة وفاة خلال دورات ارتفاع الحرارة. كل حيوان لابد من مراقبته بحرص شديد في أولدورات قليلة. بحث بسرعة عن أي ترطيب حول الخطم. هذا العرض هو وجود توقيع من الجفاف. وينبغي على الفور الفئران مع مثل هذه الأعراض أن تعطى 0.5 مل IP المالحة العادية وبقية في درجة حرارة الغرفة. ومعظم الفئران يجمد لا يتطلب أي إضافية الرعاية ويتحمل بنجاح الضغط على ارتفاع الحرارة.
بعد الانتهاء من الدورات المطلوبة، قد تبدو ضعيفة والحيوانات المجففة لكنها لن يتعافى سريعا في غضون ساعات قليلة.
الشكل 1. التغير في درجة حرارة الجسم الأساسية من الفئران عندما تم وضع القفص في حاضنة في 39،5 ° C. بعد 90 دقيقة تمت إزالة القفص من الحاضنة ووضعها عند 25 ° C. الدوائر الحمراء تشير إلى ارتفاع درجة حرارة عالية.
الشكل 2. التغير من جوهر الجسم temperatuلإعادة الفئران يجمد خلال دورات ارتفاع الحرارة. بعد شل حركة الحيوان، وارتفاع درجات الحرارة المسامير لا تتقيد عندما وضعت في قفص 39،5 ° C.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
بقدر ما يعود إلى 5000 قبل الميلاد، وتعامل الأطباء المصريين مع الأورام الحرارة. اعترف الإغريق قيمة الحرارة في بعض العلاجات الطبية. معظم النصوص القديمة للقانون الساخنة الينابيع موسى ذكر (تكوين 36:24) لرفع درجة حرارة الجسم علاجيا.
التقنيات المستخدمة في وقت سابق إما استخدام مستخلصات الميكروبية مولد للحمى الحمى لتحريض أو حمامات المياه الساخنة للتحريض ارتفاع الحرارة 1. ومع ذلك يمكن أن يكون أيا من هذه الأساليب رصدها بسهولة أو التحكم فيها. في الفئران بروتوكول لدينا يتعرضون لارتفاع الحرارة في الطريقة التي تسيطر عليها وقابلة للتكرار.
في هذا الإجراء من المهم للحفاظ على مراقبة على الفئران خلال دورات الأولين من ارتفاع الحرارة. في حال تم العثور على فرائها التبول المفرط أو الرطب لوحظ في جميع أنحاء الخطم، ينبغي أن تعطى على الفور أنها تعطي راحة وintraperiotoneally ملحي لمنع الجفاف في درجة حرارة الغرفة.
خيمة "> بعد التعافي، قد يتعرض لارتفاع الحرارة مثل هذه الحيوانات مرة أخرى. ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ أن بعد 3-4 دورات ارتفاع الحرارة معظم الفئران لا تصبح مفرط وأنها تستهلك بنشاط الماء والغذاء خلال فترة الراحة.وقد وضعت بروتوكولات A القليلة السريرية لاستخدام ارتفاع الحرارة اصطناعي في علاج السرطان في الآونة الأخيرة 4،9،11. هناك بعض التقارير عن استخدام ارتفاع الحرارة في الانحدار يتعلق الورم 3،5-8،12. في ورقة حديثة، وجيا وآخرون. وقد استخدمت سخانات الميكروويف لتعريض الحيوانات لمدة قصيرة (30 دقيقة) كامل الجسم ارتفاع الحرارة 5. مدة طويلة (دائم لبضع ساعات) ارتفاع الحرارة كامل الجسم هو إجراء أكثر تحديا. وقد وصفت لدينا بروتوكول بسيط جدا وغير مكلفة لفترة طويلة المدة التعرض ارتفاع الحرارة. وإنما هي أداة واعدة جدا لوضع استراتيجية شاملة لعلاج السرطان. مع زيادة الوعي بشأن س بساطة وفائدةو الإجراء ارتفاع الحرارة، يمكن أن تصبح أكثر شعبية بين الباحثين والأطباء 2.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
ليس لدينا شيء في الكشف عنها.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Thermistor | RS components | 528-8558 | |
| CO2 Incubator | Heraeus | B5060 EK-CO2 | |
| Mice cages | Citizen industries ltd. | Type B 365X207X190 cm | |
| Animal feed | Provimi India | ||
| Water bottle for cage | Local supplier | Glass bottle | |
| Soldering iron | Solderon, India | ||
| 50 ml Centrifuge tubes | BD Biosciences | 352070 | |
| Timer | Local supplier | ||
| 1 ml Syringe with 26G needle | BD Biosciences | 309602 | |
| Saline | Local supplier |
References
- Braude, A. I., Beck, J., Zalesky, M. Febrile response to bacterial pyrogens in leukemia. Blood. 16, 1279 (1960).
- Dovern, E. Hyperthermic intraperitoneal chemotherapy added to the treatment of ovarian cancer. A review of achieved results and complications. Eur. J. Gynaecol. Oncol. 31, 256 (2010).
- Gaworek, J., Mayer, C. T. Systemic whole body hyperthermia in oncology: fatal heat for tumor cells. Pflege. Z. 56, 15 (2003).
- Hegewisch-Becker, S. Effects of whole body hyperthermia (41.8 degrees C) on the frequency of tumor cells in the peripheral blood of patients with advanced malignancies. Clin. Cancer Res. 9, 2079 ( ).
- Jia, D. Inhibition of B16 murine melanoma metastasis and enhancement of immunity by fever-range whole body hyperthermia. Int. J. Hyperthermia. 27, 275 (2011).
- Maluta, S., Dall'oglio, S., Nadalini, L. Treatment for intermediate and high-risk prostate cancer: controversial issues and the role of hyperthermia. Int. J. Hyperthermia. 26, 765 (2010).
- Moyer, H. R., Delman, K. A. The role of hyperthermia in optimizing tumor response to regional therapy. Int. J. Hyperthermia. 24, 251 (2008).
- Muthana, M., Multhoff, G., Pockley, A. G. Tumour infiltrating host cells and their significance for hyperthermia. Int. J. Hyperthermia. 26, 247 (2010).
- Ostberg, J. R., Repasky, E. A. Comparison of the effects of two different whole body hyperthermia protocols on the distribution of murine leukocyte populations. Int. J. Hyperthermia. 16, 29 (2000).
- Pritchard, M. T. Protocols for simulating the thermal component of fever: preclinical and clinical experience. Methods. 32, 54 (2004).
- Repasky, E. A. Characterization of mild whole-body hyperthermia protocols using human breast, ovarian, and colon tumors grown in severe combined immunodeficient mice. Infect. Dis. Obstet. Gynecol. 7, 19 (1999).
- Willnow, U. Treatment of otherwise incurable tumor diseases in childhood using whole-body hyperthermia and chemotherapy. Dtsch. Med. Wochenschr. 114, 208 (1989).
