Summary
फेफड़ों दोनों प्रणालीगत ब्रोन्कियल धमनी और फुफ्फुसीय धमनियों से perfused है. सबसे फेफड़ों विकृतियों में, यह छोटे प्रणालीगत vasculature है कि मजबूत neovascularization दिखाता है. फेफड़े के रक्त प्रवाह की समाप्ति तेज ब्रोन्कियल angiogenesis को बढ़ावा देता है. हम बाएं फेफड़े के धमनी ischemia कि ब्रोन्कियल neovascularization को बढ़ावा उत्प्रेरण की शल्य चिकित्सा की जानकारी प्रदान करते हैं.
Abstract
वयस्क फेफड़ों दोनों प्रणालीगत ब्रोन्कियल धमनी और पूरे शिरापरक फुफ्फुसीय धमनियों के माध्यम से बह वापसी से perfused है. सबसे फेफड़ों विकृतियों में, यह छोटे प्रणालीगत vasculature है कि बढ़ाया फेफड़ों छिड़काव के लिए एक की जरूरत के लिए जवाब और मजबूत neovascularization दिखाता है. पल्मोनरी संवहनी फुफ्फुसीय धमनी रुकावट द्वारा प्रेरित ischemia के रूप में के रूप में अच्छी तरह से करने के लिए तेजी से आदमी में प्रणालीगत धमनी angiogenesis में कई पशु मॉडल में दिखाया गया है. हालांकि चूहों में ब्रोन्कियल धमनी प्रसार के समय पाठ्यक्रम के histologic आकलन ध्यान Weibel 1 द्वारा वर्णित किया गया था, नए जहाजों की इस संगठित विकास के लिए जिम्मेदार तंत्र स्पष्ट नहीं हैं. हम चूहे कि ब्रोन्कियल neovascularization सुराग बाईं फुफ्फुसीय धमनी ischemia उत्प्रेरण के सर्जिकल जानकारी प्रदान करते हैं. Angiogenesis की हद तक की मात्रा एक अतिरिक्त फेफड़ों के भीतर दो संवहनी बेड की उपस्थिति की वजह से चुनौती प्रस्तुत करता है. तरीकेकार्यात्मक लेबल microsphere इंजेक्शन पर आधारित angiogenesis का निर्धारण करने के लिए प्रदान की जाती हैं.
Introduction
फेफड़ों में प्रणालीगत angiogenesis अच्छी तरह से मान्यता प्राप्त है. 2 अस्थमा, अंतरालीय फुफ्फुसीय तंतुमयता 3, 4 कैंसर, और पुरानी फेफड़े thromboembolism 5 में प्रणालीगत vasculature और फेफड़ों proliferates आसपास पर आक्रमण और फेफड़े पैरेन्काइमा जैसे रोग राज्यों में. हालांकि, जानवरों प्रणालीगत के इस अंतर सक्रियण बजाय फेफड़े के संचलन का अध्ययन मॉडल कुछ कर रहे हैं. शायद वयस्क स्तनपायी के फेफड़ों में प्रणालीगत neovascularization की सबसे प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य मॉडल है जो कि पुरानी फुफ्फुसीय धमनी ischemia उत्प्रेरण के बाद होता है. 5-7 मनुष्यों में छोड़ दिया फुफ्फुसीय धमनी रुकावट प्रतिक्रिया, कुत्तों 8, 9 सूअर, 10 भेड़, 11 गिनी सूअरों, चूहों 1, 12, 13, और 14 चूहों ब्रोन्कियल के रूप में के रूप में अच्छी तरह से धमनी पसलियों के बीच धमनियों का तेजी से प्रसार है. प्रणालीगत neovasculari के लिए जिम्मेदार तंत्रफेफड़े ischemia के बाद फेफड़ों के zation काफी हद तक अज्ञात रहे हैं और व्यापक रूप से अध्ययन नहीं किया गया है. बायें फेफड़े धमनी रुकावट के बाद चूहे में ब्रोन्कियल angiogenesis के समय पाठ्यक्रम सावधानी से किया गया है 1 Weibel के histologic काम में वर्णित है. चूहे में इस काम का विस्तार, हमारी प्रयोगशाला दोनों इस प्रक्रिया में वृद्धि के लिए महत्वपूर्ण कारक के रूप में के रूप में अच्छी तरह से फेफड़ों में इस neovasculature के शारीरिक परिणाम पर ध्यान केंद्रित किया है. परिणाम प्रदर्शन CXC chemokine CINC-3 ischemia के बाद जल्दी से और एक को निष्क्रिय करने एंटीबॉडी के साथ चूहों CXCR2 के इलाज के लिए उठाया है, रिसेप्टर CINC-3 के लिए, 13 angiogenesis attenuates. नव स्थापित फुफ्फुसीय ischemia की शुरुआत के बाद 14 दिनों के ब्रोन्कियल vasculature को काफी वृद्धि हुई प्रोटीन 15 पारगम्यता के साथ असामान्य होना दिखाया गया था. बाएं फेफड़े समारोह सामान्य क्षमता diffusing और फेफड़ों मात्रा 15 में एक कमी कम दिखा नहीं था. हालांकि neovasculature सह हो सकता हैपुरानी फुफ्फुसीय ischemia के दौरान फेफड़े के ऊतकों के संरक्षण के लिए ntributed, यह नहीं होना सामान्य और फुफ्फुसीय समारोह में निरंतर कमी के लिए योगदान कर सकते हैं प्रकट होता है.
शायद इस मॉडल की सबसे ज्यादा उत्सुक पहलुओं में से एक रक्त वाहिकाओं proliferating के स्थानिक वितरण से संबंधित है. Ischemia के कारण फेफड़े पैरेन्काइमा भीतर वृद्धि कारकों की रिहाई के बावजूद, neovasculature अपेक्षाकृत बड़े अपस्ट्रीम ब्रोन्कियल धमनियों में निकलती है. सामान्य ब्रोन्कियल धमनी महाधमनी से एक छोटी शाखा के रूप में पैदा होती है और कैरीना में airway पेड़ पर आक्रमण है. इस प्रकार व्यवस्था है जिसके द्वारा वृद्धि कारकों arteriogenesis के प्रारंभिक चरण प्रेरित स्पष्ट नहीं है. हमारा सुझाव है कि चूहे, एक नाड़ी मनुष्य के लिए इसी तरह की शारीरिक रचना के साथ, फेफड़े ischemia के दौरान प्रणालीगत angiogenesis के लिए जिम्मेदार तंत्र का अध्ययन करने के लिए एक अद्वितीय अवसर प्रदान करता है. हालांकि बाएं फेफड़े की धमनी के पूर्ण बाधा मानव विषयों में एक दुर्लभ घटना है,बढ़ ब्रोन्कियल vascularity करने के लिए इसी तरह के रोगियों में प्रेरित किया जा प्रतीत होता है और जो कुछ भी फुफ्फुसीय धमनी रुकावट के 16 साइट आकार. इस प्रकार, हम शल्य चिकित्सा के चूहों में बाईं फुफ्फुसीय धमनी और एक angiogenesis के परिमाण यों का मतलब कटी घमनी को बांधना दृष्टिकोण का विस्तृत विवरण उपलब्ध कराते हैं.
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Protocol
सभी चूहों पर प्रदर्शन प्रोटोकॉल जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय पशु की देखभाल और उपयोग समिति द्वारा और NIH के दिशा निर्देशों के अनुसार अनुमोदित किया गया है. जब भी संभव हो, पशु शल्य चिकित्सा एक शल्य साइट के प्रदूषण को कम करने के लिए शल्य चिकित्सा के क्षेत्र से अलग क्षेत्र में तैयार किया जाना चाहिए.
1. / संज्ञाहरण analgesia
- एक प्रेरण कक्ष में isoflurane 3% के साथ संचार, प्लेस चूहा (Harlan, इंडियानापोलिस, Sprague Dawley नर चूहों, 125-150 छ).
- सर्जरी नाक शंकु और वेंटीलेटर 3% isoflurane चतनाशून्य करनेवाली औषधि के साथ संलग्न बोर्ड पर anesthetized चूहे रखें. सभी प्रक्रियाओं के लिए बाँझ तकनीक का प्रयोग करें. चूहा कपड़े बाँझ ऑपरेटिंग क्षेत्र सुनिश्चित करने के लिए.
2. इंटुबैषेण
- लापरवाह सर्जिकल टेप का उपयोग करने की स्थिति में appendages स्थिर.
- नाक शंकु से चूहे निकालें, गद्देदार संदंश के साथ जीभ का विस्तार.
- गाइड के रूप में पा धातु stilet साथ 14 गेज intracath का प्रयोग करें. पीछे स्लाइडट्रेकिआ में ngue,.
- धातु ट्रेकिआ में सफेद प्लास्टिक intracath छोड़ने stilet निकालें. चूहे श्वास और ट्यूब के माध्यम से हवा बह रही है सुनिश्चित करें.
- कैथेटर प्रत्यक्ष एडाप्टर के साथ नाक शंकु बदलें, वेंटीलेटर (8 मिलीग्राम / किलो ज्वार की मात्रा; कृंतक वेंटीलेटर मॉडल 683, हार्वर्ड उपकरण, Holliston, मैसाचुसेट्स 90 साँस / मिनट) चूहा कनेक्ट.
- (बटलर Schein, डबलिन, OH) पशु चिकित्सा मरहम Puralube आंखों पर लागू करें.
3. Thoracotomy
- प्लेस चूहा सही पक्ष नीचे, सर्जिकल टेप का उपयोग appendages स्थिर.
- बाईं ओर ribcage क्षेत्र दाढ़ी.
- छोटी वैक्यूम के साथ अतिरिक्त फर निकालें.
- पॉवीडान आयोडीन swabstick (Dynarex निगम, Orangebur, NY) बाद शराब के साथ नीचे पोंछते द्वारा बाँझ क्षेत्र बनाओ. इस प्रक्रिया को दो बार (तीन scrubs के एक कुल के लिए) दोहराएँ.
- बाँझ विदारक कैंची या बाँझ क्षेत्र के केंद्र में स्केलपेल के साथ अनुप्रस्थ चीरा बनाओ.
- एल के माध्यम से टुकड़े करना ब्लंटAyers ऊतक और वसा (पिछले परत पतली कवर झिल्ली पसलियों) पसलियों के नीचे के.
- पसलियों गणना 3 rd पसलियों के बीच अंतरिक्ष का निर्धारण.
- बाँझ 45 ° Graefe संदंश का प्रयोग, 3 और 4 वें रिब के बीच कुंद चीरा.
- रिब विभाजक सम्मिलित करें, धीरे से फेफड़ों का पूरा दृश्य के साथ खुला शून्य, जगह टेप sutures के लिए खुला रखने बनाने खींच.
4. वाम पल्मोनरी धमनी Ligation
- 90 ° Graefe संदंश, बाएं फेफड़े वापस ले जाने के दाहिने हाथ के साथ.
- Dumont पैटर्न 5 # सीधे संदंश का प्रयोग, बाएं हाथ के साथ छोड़ दिया फुफ्फुसीय धमनी और airway हड़पने. वाम फुफ्फुसीय धमनी airway के शीर्ष पर रखना होगा. सुनिश्चित करें कि संदंश सीधे मेज पर सीधा कर रहे हैं. इसके अतिरिक्त, यह सबसे सबसे दूरवर्ती स्थिति पैरेन्काइमा को निकटतम पर छोड़ दिया फुफ्फुसीय धमनी छोड़ दिया / mainstem श्वसनी लेने के लिए प्रभावी है. Ventilating बाएं फेफड़े तरफ पुश इस बाएं हाथ पैंतरेबाज़ी के साथ.
- Dumont का प्रयोग करें45 # 5 ° घुमावदार उनके प्राकृतिक सीमाओं पर बाईं mainstem श्वसनी से बाईं फुफ्फुसीय धमनी अलग संदंश पैटर्न. इस जुदाई लाइन पतली और सफेद दो व्यक्ति संरचनाओं के बीच प्रकट होता है.
- धमनी के तहत सीधे पोत के माध्यम से जा रहा बिना अलग आसानी से जुदाई के साथ एक साथ आयोजित संदंश सुझावों स्लाइड.
- जारी रखें जब तक संदंश के सुझावों दिख बाईं फुफ्फुसीय धमनी और बाएं mainstem श्वसनी अलग कर दिया है. टिप के केवल एक छोटी सी बात के लिए पूरी तरह से के माध्यम से होने की जरूरत है. यदि रक्त संदंश की नोक पर देखे जा सकते हैं, तो यह पूरी तरह से के माध्यम से नहीं है और ligation करने का प्रयास नहीं किया जाना चाहिए. अंतरिक्ष के माध्यम से एक बार छोड़ फुफ्फुसीय धमनी संदंश की वक्र पर रखना होगा. इस स्थिति में रुको.
- धीरे सीधे कुंद संदंश पकड़ (बाएं हाथ) जारी है और पूर्व में कटौती एक टांका (~ 2-3 इंच, polypropylene सीवन 6-0 आकार, Myco चिकित्सा, Cary, नेकां) टुकड़ा हड़पने.
- घुमावदार बाईं फुफ्फुसीय धमनी और छ cradling संदंश खोलेंrab सीवन. धीरे छोड़ दिया फेफड़े और संदंश की वक्र के सापेक्ष एक उर्ध्व गति में धमनी छोड़ दिया mainstem ब्रोंकस के बीच अंतरिक्ष के माध्यम से सीवन खींच.
- एक वर्ग गाँठ के साथ बाएं फेफड़े, सीवन की सावधानी से कटाव शेष occluding नीचे टाई.
- बंद करे कुंद संदंश का उपयोग करने के लिए पसली और सिवनी में दो बार के साथ polypropylene (नीले monofilament) पकड़ पसलियों आकार एक 19 मिमी, 3/8 चक्र रिवर्स एक hemostat में सुई (Myco मेडिकल, Cary, नेकां) काटने से जुड़ा है, सावधान करने के लिए नहीं किया जा रहा 4-0 सीवन त्वचा (केवल पसलियों).
- पूरा एक ढीला वर्ग गाँठ, फेफड़ों फुलाना, जगह पर सकारात्मक दबाव अंत expiratory (झलक, 2-5 CMH हे 2), फेफड़ों के तो सुरक्षित गाँठ कस hyperinflate, और सिवनी की शेष snipping से पहले एक पूर्ण गाँठ बनाते हैं. झलक से निकालें और 30 सेकंड के लिए कल्पना करने के लिए सुनिश्चित करें कि फेफड़ों के पतन नहीं है. 5 बूँदें Bupivicaine (एपीपी फार्मास्यूटिकल्स, Schaumbur, आईएल) लागू.
- घाव ऊतक गोंद रखने बंद त्वचा और त्वचा के साथ धक्का एन पीछे का उपयोग करकपास टिप applicator की घ. चीरा के बाद साइट पर 24 घंटे के लिए हर 8 घंटे या जब तक कि जानवर सामान्य गतिविधि शुरू Bupivicaine (2.0 मिलीग्राम / किग्रा चमड़े के नीचे) दे. उपचर्म परत के रूप में इस क्षेत्र में बहुत पतली है, यह आसान करने के लिए अपने दम पर सीवन नहीं है. जब ऊतक गोंद लागू है और त्वचा के साथ धक्का दिया है यह भी उपचर्म परत बंद कर देता है.
- Isoflurane गैस बंद लेकिन स्वैच्छिक आंदोलन देता है जब तक कमरे में हवा पर 1-2 मिनट के लिए चूहे हवादार करना जारी है. वेंटीलेटर से tracheal ट्यूब दें और यह सुनिश्चित करें कि चूहे अनायास इसे हटाने से पहले साँस ले रहा है.
- पोछो कपास झाड़ू से साफ़ करना और निगरानी के आंदोलन और वसूली के साथ आंखों से Puralube. Buprenorphine हाइड्रोक्लोराइड सुई (0.05 मिलीग्राम / किग्रा intraperitoneal, बटलर Schein, डबलिन OH). एनाल्जेसिक हर 12 घंटे की सर्जरी के बाद 48 घंटे के लिए वितरण जारी है.
5. वाम मन्या धमनी केन्युलेशन
ब्रोन्कियल perfus की भयावहता का मूल्यांकनबायें फेफड़े धमनी ligation के बाद वांछित समय बिंदुओं पर इस्कीमिक बाएं फेफड़े के आयन, बाईं मन्या धमनी के माध्यम से महाधमनी चाप में लेबल microspheres इंजेक्षन. 1-2 से ऊपर के रूप में चूहों को तैयार.
- गर्दन के साथ कट midline कुंद ट्रेकिआ और छोड़ दिया मन्या धमनी (microsphere इंजेक्शन साइट) प्रकट टुकड़े करना.
- सम्मिलित कैथेटर heparinized खारा, 25 ग्राम सुई, 4 तरह से पानी निकलने की टोंटी, 1 मिलीलीटर सिरिंज जुड़े पोत में PE20 टयूबिंग (Becton Dickinson, एमडी स्पार्क्स) की कुंद टिप साथ भरा.
- 30 सेकंड के लिए में पानी sonicator; microspheres (Invitrogen, यूजीन, या 15 मीटर गहरा लाल polystyrene फ्लोरोसेंट microspheres, x 10 6 क्षेत्रों मिलीग्राम / 1) की जगह बोतल.
- बोतल भंवर, निकालें और एक 20 ग्राम सुई के माध्यम से 1 मिलीलीटर हैमिल्टन कांच सिरिंज (हैमिल्टन कंपनी, Reno, NV) में 0.5 मिलीलीटर (500,000 microspheres) आकर्षित.
- 4 जिस तरह से पानी निकलने की टोंटी हैमिल्टन सिरिंज संलग्न और सिरिंज पंप दर (साथ microspheres बिगोना: 500 μl / मिनट, जिनी प्लस, केंट वैज्ञानिक, Torringtपर, सीटी).
- 500 μl / मिनट पर heparized खारा के 1 मिलीलीटर के साथ हैमिल्टन सिरिंज और फ्लश तंत्र निकालें.
- पूर्ण छाती thoracotomy प्रदर्शन और अवर रग Cava विच्छेद करके चूहे रक्तहीन करना.
- बाएं फेफड़े और हित के अन्य ऊतकों निकालें.
- ऊतक से microspheres निकालने, exsanguination के बाद चूहे के पूरे बाएं फेफड़े ले और यह 2M KOH (4-6 मिलीलीटर) में जगह. एक 55 डिग्री सेल्सियस पानी के स्नान में रखें और ऊतक पाचन के लिए रात भर छोड़ दें. 80 (0.25%) Tween जोड़ें को मोती धोने, भंवर (10 सेकंड) और अपकेंद्रित्र (2000 rpm, 10 मिनट के लिए 20 डिग्री सेल्सियस). तैरनेवाला निकालें, 2-ethoxyethyl (1 मिलीग्राम) एसीटेट, भंवर जोड़ने और 1 घंटे के लिए खड़े हैं. भंवर निलंबन और अपकेंद्रित्र (2000 rpm, 20 (° C 10 मिनट के लिए) 2-ethoxyethyl एसीटेट जलीय क्युवेट और उपाय Hitachi एफ 2500 प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोफोटोमीटर का उपयोग में प्रतिदीप्ति जगह युक्त परत (उत्तेजना 618 612/emission निकालें. Digilab, Holliston, एमए).
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Representative Results
संवहनी डाली: छोड़ दिया चूहे में फेफड़े के धमनी की ischemia प्रभाव परिणाम चित्रा 1 में चित्रित कर रहे हैं. ब्रोन्कियल vasculature की एक methacrylate डाली और 28 दिनों के बाद LPAL बाईं airway पेड़ के व्यापक vascularity दिखाई है. इस कलाकारों को प्राप्त करने के लिए, प्रणालीगत vasculature एक methacrylate मिश्रण (लाल) के साथ इंजेक्ट किया गया था, उतरते महाधमनी में प्रतिगामी और ट्रेकिआ cannulated और एक सफेद सिलिकॉन आधारित सामग्री इंजेक्शन के साथ किया गया था. यह संवहनी डाली फेफड़ों में ब्रोन्कियल angiogenesis के एक उल्लेखनीय दृश्य प्रदान करता है. विशेष रूप से उल्लेखनीय बड़े, बाएं फेफड़े के कपटपूर्ण अपस्ट्रीम ब्रोन्कियल बर्तन हैं. हालांकि इस छवि में नहीं दिखाया गया है, सही bronchus अनिवार्य रूप से सामान्य, अकेला, सही ब्रोन्कियल धमनी के अलावा बड़े जहाजों से रहित है.
हिस्टोलॉजि: airway vascularization में परिवर्तन बाएं फेफड़े में visualized histologic वर्गों चित्रा 2 में दिखाया जाता है. Bronchial वाहिकाओं मनाया 3 दिन और 14 दिनों के बाद LPAL दिखाए जाते हैं चित्रा 2A 3 दिनों के बाद LPAL बाएं फेफड़े से एक airway अनुभाग से पता चलता है. प्रमुख ब्रोन्कियल airway दीवार के भीतर स्थित वाहिकाओं नोट. इनसेट PCNA (सेल परमाणु प्रतिजन proliferating) के लिए एक 2A दाग के धारावाहिक अनुभाग से है. PCNA सकारात्मक endothelial ब्रोन्कियल पोत अस्तर कोशिकाओं नोट चित्रा 2B एक चूहे से 14 दिनों के बाद LPAL बाएं फेफड़े अनुभाग से पता चलता है. नोट: इस समय बिंदु पर ब्रोन्कियल वाहिकाओं और सूख फुफ्फुसीय धमनी की वृद्धि आकार.
कार्यात्मक angiogenesis: ब्रोन्कियल धमनियों के माध्यम से बाएं फेफड़े के प्रणालीगत छिड़काव की भयावहता का मूल्यांकन करने, फ्लोरोसेंट microspheres occluded छोड़ दिया मन्या ऐसी है कि सभी microspheres कार्डियक आउटपुट का हिस्सा के रूप में महाधमनी चाप में मिश्रित धमनी के में infused थे. Microsphere (15 मीटर) के इस आकार से प्रतिदीप्ति लगभग भोले के बाएं फेफड़े में नहीं चल पाता थाचूहों. लेकिन वहाँ एक पर्याप्त, महत्वपूर्ण और लगातार चूहों से बाएं फेफड़े में मापा स्तर LPAL के बाद 14 दिनों का अध्ययन किया था.
चित्रा 1 कपटपूर्ण छोड़ दिया bronchus (सफेद) बाएं फेफड़े के धमनी ligation (LPAL) के बाद 28 दिनों के साथ जुड़े neovasculature के लाल methacrylate डाली.
चित्रा 2A छोड़ दिया फुफ्फुसीय धमनी (PA) ब्रोन्कियल एक बड़ा फुफ्फुसीय धमनी सटे वाहिकाओं दिखा ligation के बाद 3 दिन छोड़ दिया चूहा फेफड़ों से Airway अनुभाग. इनसेट एक धारावाहिक PCNA साथ दाग ब्रोन्कियल धमनी की endothelial कोशिकाओं (बीए) proliferating पहचान अनुभाग से पता चलता है. दूरी बार 200 सुक्ष्ममापी इंगित करता है.
<img src = "/ files/ftp_upload/50217/50217fig2B.jpg" alt = "चित्रा 2B" />
चित्रा 2B बाएं फेफड़े अनुभाग LPAL के बाद 14 दिनों चूहे से लिया गया है. नोट ब्रोन्कियल धमनियों के आकार में पर्याप्त वृद्धि. दूरी बार 500 सुक्ष्ममापी इंगित करता है.
चित्रा 3 फ्लोरोसेंट microspheres का विश्लेषण भोले (n = 2 चूहों) और चूहों बायें फेफड़े धमनी ligation के बाद 14 दिनों के बाएं फेफड़े में दर्ज कराई (LPAL, n = 3 चूहों).
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Discussion
सभी परीक्षण प्रजातियों में वाम फुफ्फुसीय धमनी ligation इस्कीमिक फेफड़ों के मजबूत प्रणालीगत neovascularization की ओर जाता है. हम एक चूहे मॉडल में शल्य दृष्टिकोण का विवरण प्रस्तुत किया है. हमारे परिणाम संवहनी कास्टिंग, ऊतकविकृतिविज्ञानी द्वारा उत्पादित, और vivo लेबलिंग में दिखाना है कि ब्रोन्कियल धमनियों पैदा करना और फेफड़े पैरेन्काइमा छिड़कना. इस प्रकार, ब्रोन्कियल angiogenesis के तंत्र एक पशु मॉडल है कि पुरानी फुफ्फुसीय thromboembolism के मानव हालत समानताएं में अध्ययन किया जा सकता है. इसके अलावा, इस चिकित्सकीय प्रासंगिक छोटे पशु मॉडल एक फार्म और neovascularization के समारोह में जहां मानव प्रयोग तर्कसंगत नहीं है अध्ययन करने का अवसर प्रदान करता है.
शल्य सूचीबद्ध प्रक्रियाओं पर्याप्त ऐसी है कि शल्य चिकित्सा के अनुभव के साथ एक जानवर तकनीशियन जल्दी इन तकनीकों मास्टर करने में सक्षम होना चाहिए विस्तार प्रदान करते हैं. हालांकि हमारी टिप्पणियों Sprague Dawley पुरुष में मुख्य रूप से किया गया हैचूहों (75-100 छ), अन्य उपभेदों समान रूप से अध्ययन के लिए उपयुक्त हैं. हम व्यवस्थित ब्रोन्कियल angiogenesis की हद तक की उम्र निर्भरता नहीं मूल्यांकन किया है. हम भी छोड़ दिया मन्या धमनी की केन्युलेशन के लिए जानकारी प्रदान की. हम फ्लोरोसेंट microspheres की माप बाईं मन्या धमनी में प्रतिगामी संचार का इस्तेमाल किया है कि महाधमनी में मिश्रण और ischemic फेफड़ों के प्रणालीगत छिड़काव और फलस्वरूप, कार्यात्मक angiogenesis के लिए एक मार्कर के रूप में बाएं फेफड़े में लॉज बाद. हम स्वीकार करते हैं कि इस माप निषेचन के समय के दौरान कार्डियक आउटपुट में परिवर्तन की वजह से चर हो सकता है. हालांकि, पहले और इस माप की प्रक्रिया के दौरान चूहों में लगातार प्रणालीगत रक्तचाप के साथ - साथ माप हृदय स्थिति में कोई बदलाव नहीं संकेत दिया. इसके अलावा, परिणाम चित्रा 3 में प्रस्तुत चूहों के एक समूह के भीतर परिवर्तनशीलता के एक छोटे से स्वीकार्य सीमा को प्रदर्शित करता है. दिलचस्प बात यह है कि, भोले जानवरों के एक minimall दिखायाy प्रतिदीप्ति detectable स्तर एक बहुत कम सामान्य चूहों में ब्रोन्कियल छिड़काव का सुझाव दे. एक छोटे आकार की microspheres का उपयोग छिड़काव का एक अलग बेसल स्तर का पता लगाने के लिए अनुमति दे सकता है.
हमारे परिणाम LPAL के बाद 28 दिनों से एक अच्छी तरह से विकसित vasculature दिखाते हैं. ब्रोन्कियल बाईं bronchus साथ जुड़े वाहिकाओं के methacrylate डाली व्यापक और कपटपूर्ण neovasculature का एक उल्लेखनीय दृश्य प्रदान करता है, कि फेफड़े ischemia के जवाब में रूपों. शायद कम नाटकीय लेकिन नाड़ी कलाकारों के साथ संगत LPAL (चित्रा 2B) के बाद 14 दिनों के बाएं फेफड़े के histologic वर्गों से प्राप्त छवियों हैं. चूहे ऊतक फसल से पहले दिखाया अनुभाग के लिए exsanguinated थे. हालांकि, ब्रोन्कियल वाहिकाओं के विकास को विशेष रूप से स्पष्ट है जब बाएं फेफड़े के histological वर्गों LPAL (चित्रा 2A) के बाद 3 दिन प्राप्त ब्रोन्कियल वाहिकाओं के आकार की तुलना है. ब्रोन्कियल endothelium के स्पष्ट संकेत से पता चलता हैप्रसार के PCNA धुंधला हो जाना का उपयोग मूल्यांकन. इस प्रकार angiogenesis की प्रक्रिया जल्दी शुरुआत फेफड़े ischemia के बाद शुरू होता है.
हमारे तरीकों के लिए neovasculature की सीमा निर्धारित करने के पूरी तरह से कामकाज की microsphere माप ब्रोन्कियल endothelium proliferating, ब्रोन्कियल वाहिकाओं और संवहनी कास्टिंग perfusing के प्रारंभिक histologic आकलन से बताया गया है. हमारी मंशा को समय पर ब्रोन्कियल angiogenesis की प्रक्रिया का एक परिप्रेक्ष्य प्रदान करना है. पोत गिनती proliferating evaluator की शुद्धता, पर्याप्त नमूना आकार, और एक धारणा है कि वायुमार्ग के साथ जुड़े जहाजों जल्दी angiogenesis की प्राथमिक बिन्दुपथ की आवश्यकता है. फेफड़ों में microspheres दर्ज कराने के मूल्यांकन में एक पूरी तरह से विकसित angiogenic vasculature, फलस्वरूप एक देर से घटना की आवश्यकता है. इसके अतिरिक्त, विधि जलसेक दौरान पर्याप्त क्षेत्रों का मिश्रण हो जाती है, प्रक्रिया के दौरान कार्डियक आउटपुट में कोई बदलाव नहीं है, और दर्ज कराई spher की संख्या में है कि परिवर्तनतों वाहिकाओं और नहीं vasoreactivity में परिवर्तन perfusing की संख्या में परिवर्तन को दर्शाता है. हम निरंतर बेहतर एक अंग है कि आम तौर पर दो अलग संवहनी बेड और फेफड़े नेटवर्क ischemia के दौरान पेटेंट रहना प्रकट में प्रणालीगत angiogenesis की प्रक्रिया को परिभाषित करने की चुनौती स्वीकार करते हैं. चूहे में Endothelial लेबल एक अद्वितीय angiogenic phenotype दो vasculatures histochemically को अलग नहीं दिखा दिया है. इमेजिंग vivo में दोनों ventilatory और हृदय गति के द्वारा बाधा उत्पन्न किया है. हम अतिरिक्त तरीकों के लिए खोज करने के लिए अधिक से अधिक परिशुद्धता के साथ neovascularization की हद यों जारी है. चुनौती देने के लिए अन्य गैर perfusing फेफड़े केशिका नेटवर्क के बीच एक छोटी लेकिन बढ़ती प्रणालीगत संवहनी बिस्तर की पहचान बनी हुई है.
ischemia प्रेरित angiogenesis के लिए जिम्मेदार तंत्र पूरी तरह से समझ नहीं रहे हैं. पिछले काम समग्र प्रक्रिया 13 में कुछ स्तर पर के रूप में एक भूमिका निभा CXC chemokines implicates. Becइस मॉडल में बाएं फेफड़े ause इस्कीमिक है, लेकिन पूरी तरह से हवादार है, hypoxia-inducible कारक प्रणालीगत neovascularization है कि जगह लेता है में एक भूमिका निभा की उम्मीद नहीं कर रहे हैं. यह जोर दिया जाना चाहिए कि इस स्थिति के अन्य अंगों के विपरीत, जहां ischemia ऊतक hypoxia के साथ है. इस प्रकार विकास पूरा फेफड़े के भीतर ब्रोन्कियल वाहिका विकास के लिए जिम्मेदार कारकों के लिए पूरी तरह से परिभाषित करने की आवश्यकता है. हालांकि नए जहाजों की वृद्धि ischemic ऊतक के संरक्षण के लिए आवश्यक प्रतीत होता है, angiogenic ब्रोन्कियल वाहिकाओं फैली हुई, समर्थक भड़काऊ, और 15 hyperpermeable, 17 होना दिखाया गया है. इन असामान्य वाहिकाओं के जीर्ण परिणाम लगातार airway vasodilation और airway 18 edema कारण संकुचन शामिल हैं.
अतिरिक्त इस वृद्धि कारक रिहाई की साइट और जवाब वाहिकाओं संबंधित मॉडल के लिए संबंधित प्रश्न. फेफड़े ischemia के बावजूद, यह प्रणालीगत ब्रोन्कियल वाहिकाओं है कि जिम्मेदारीफेफड़ों के भीतर इस्कीमिक प्रोत्साहन घ और नहीं अन्य फेफड़े वाहिकाओं. कैसे इस्कीमिक प्रोत्साहन अपस्ट्रीम ब्रोन्कियल जहाजों को अवगत करा दिया है यह स्पष्ट नहीं है. विकास संभावना इस्कीमिक parenchymal ऊतक, कैसे महाधमनी से होने वाले जहाजों के लिए बाएं फेफड़े विशिष्ट पैदा करना प्रेरित कर रहे हैं द्वारा जारी कारकों की एक भीड़ के बावजूद स्पष्ट नहीं है. भविष्य के प्रयोग के लिए इन सवालों का पता करने के लिए आवश्यक है.
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Disclosures
ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.
Acknowledgments
हम फेफड़ों के कास्टिंग के साथ सहायता में डॉ. Adlah Sukkar, एमडी के काम को स्वीकार करते हैं. यह काम NHLBI, HL088005 द्वारा वित्त पोषित किया गया.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| buprenorphine hydrochloride, Puralube | Butler Schein | ||
| bupivicaine | APP Pharmaceuticals | ||
| Povidone-Iodine swabstick | Dynarex Corporation | ||
| polypropylene suture size 6-0, 3/8 circle reverse cutting needle | Myco Medical | ||
| PE20 tubing | Becton Dickinson | ||
| 15 μm crimson polystyrene fluorospheres | Invitrogen | ||
| 1 ml Hamilton glass syringe | Hamilton Company | ||
| Equipment: | |||
| Genie Plus syringe pump | Kent Scientific | ||
| Fluorescence Spectrophotometer | Digilab | ||
| Rodent Ventilator Model 683 | Harvard Apparatus | ||
| Table 1. Table of specific reagents and equipment. | |||
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