Denne artikel præsenterer en hurtig og enkel metode til administration af bleomycin direkte i musen luftrøret via intubation. Vigtige fordele ved denne metode er, at det er meget reproducerbar, let at mestre, og kræver ikke specielt udstyr eller langvarige opsving gange.
Despite some anatomical and physiological differences, mouse models continue to be an essential tool for studying human lung disease. Bleomycin toxicity is a commonly used model to study both acute lung injury and fibrosis, and multiple methods have been developed for administering bleomycin (and other toxic agents) into the lungs. However, many of these approaches, such as transtracheal instillation, have inherent drawbacks, including the need for strong anesthetics and survival surgery. This paper reports a quick, reproducible method of intratracheal intubation that involves mild inhaled anesthesia, visualization of the trachea, and the use of a surrogate spirometer to confirm exposure. As a proof of concept, 8-12 week old C57BL/6 mice were administered either 2.0 U/kg of bleomycin or an equivalent volume of PBS, and both damage and fibrotic endpoints were measured post-exposure. This procedure allows researchers to treat a large cohort of mice in a relatively short period with little expense and minimal post-procedure care.
Til trods for nogle anatomiske og fysiologiske forskelle, 1 murine modeller fortsat være uvurderlig for modellering human biologi og sygdom patogenese. 2 Fra en dyrehold synspunkt, mus er lette at håndtere, har en lav avl tid, en accelereret levetid, og er relativt billige til hus. Med udviklingen af forskellige genetiske stammer og strategier (f.eks., Betingede knock-outs, reporter mus, slægt-tracing metoder, etc.), samt den brede vifte af tilgængelige reagenser (f.eks., Antistoffer, rekombinante proteiner, inhibitorer, etc.), er mus blevet en afgørende model hvirveldyr organisme at afdække menneskelige homeostase og sygdomsprocesser. 3
Mus har været særligt værdifulde til undersøgelse pulmonale tilstande, herunder akut lungeskade (ALI) og lungefibrose. 4 ALI hos mennesker kan være forårsaget af trauma, skade, eller sepsis og er kendetegnet ved epitel- ogendotel lækage (dvs.., ødem), inflammation og spirende fibrose. Hos mange patienter ALI udvikler sig til dens alvorlige form, akut lungesvigt (ARDS), hvilket ofte resulterer i fibrose og død på grund af respiratorisk svigt. 5,6 Pulmonal fibrose er en progressiv, dødelig patologi karakteriseret ved overskydende aflejring af ekstracellulær matrix , især kollagen type l, hvilket fører til nedsat lungefunktion. 7,8 Administration af bleomycin (BLM) er den mest udbredte og bedst karakteriserede model til induktion ALI og fibrose hos forsøgsdyr. 9 Selv BLM-induceret lungefibrose hos gnavere gør ikke rekapitulere fuldt humane fibrotiske fænotyper, har 10 musestudier med denne model førte til opdagelsen af mange vigtige faktorer, der påvirker debut og progression af sygdommen. 11
Mens den nøjagtige mekanisme (r) bag BLM-induceret fibrogenese er ukendte, den initierende skademenes at stamme fra kontakt-afhængige DNA strengbrud i epitelceller, der beklæder ledende luftveje og alveoler og navnlig, type 1 pneumocytter. 12. Behovet for direkte kontakt mellem BLM og pulmonal epitel understreger betydningen af en solid levering rute , og disse bekymringer er også relevant for en bred vifte af behandlinger målrettet til de distale luftveje, herunder rekombinante proteiner, antistoffer, siRNA, virus, bakterier, partikler og mere. Oropharyngeal aspiration (OPA) har været meget anvendt til dette formål 13, men en større en mangel ved OPA er, at en vis del af den leverede middel kan sluges i mavetarmkanalen, hvilket fører til unøjagtighed i den administrerede dosis. En anden almindeligt anvendt fremgangsmåde er transtracheal instillation, som involverer trakeostomi under stærk bedøvelse for at eksponere luftrøret og inddrypning af et middel direkte ind i luftvejene. 14 imidlertid ikke alene kan disseen procedure være uønsket på grund af sin invasivitet, men det er også tidskrævende, kræver en retfærdig bit af uddannelse, og forårsager en potent skade luftvejene er blevet udviklet. 15,16 Flere protokoller, der involverer den direkte administration af midler til trachea uden behov for kirurgisk intervention, 16,17,18,19,20 men disse fremgangsmåder involverer forlænget genstartstider forårsaget af kraftige anæstetika, brug af dyrt udstyr (dvs.., otoskop / laryngoskop, kommercielt tilgængelige procedure boards, fiberoptisk ledninger, etc.), et overskud af manipulation i mundhulen, og usikkerhed med hensyn til dosering.
Dette papir beskriver en forholdsvis let metode til indgivelse via intubation, der tillader en forsker for hurtigt, billigt og pålideligt bibringe et reagens i den murine lunge med begrænset risiko for resterende skader på det omgivende væv.
I tilfælde, hvor aerosolisering er upraktisk på grund af begrænset reagens tilgængelighed, sikkerhed eller pris, direkte tracheal administration er en overlegen metode til afgivelse af eksogene midler ind i lungerne 16 transtracheal instillation har været meget anvendt til at opnå dette.; Men som med alle kirurgiske indgreb, det indebærer også en risiko for komplikationer som følge af selve proceduren, og ikke nødvendigvis det middel, der indpodet. 13 Af disse grunde er…
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne takker Brian Johnson i Histologi og Imaging Core ved University of Washington efter hjælp til trichromfarvning og analyse. Dette arbejde blev støttet af NIH tilskud HL098067 og HL089455.
Bleomycin For Injection, 30 units/vial | APP Pharmaceuticals, LLC | 103720 | For best results, BLM should be suspended in PBS, aliquoted, and stored as single use lyophilzed aliquots |
Blunt End Forceps | N/A | N/A | |
Tongue Depressor (i.e. bent Valleylab Blade Electrode, 2.4") | Covidien | E1551G | Before use, create a 45 degree bend 1.5 cm from the blade tip. A suitable depressor can also be created from any metal implement of similar dimensions. |
Exel Safelet Catheter 22G X 1" | Exel International | 26746 | |
1 mL Slip-tip Disposable Tuberculin Syringe (200/sp, 1600/ca) | BD | 309659 | |
0.2ml Pipettor and Filter Tips | N/A | N/A | |
Fiber-Lite Illuminator. Model 181-1: Model 180 mated with Standard Dual Gooseneck illuminator | Dolan Jenner Industries, Inc. | 181-1 | Lower output LED illuminators are not recommended as they fail to suficiently illuminate the trachea. |
Intubation Board | N/A | N/A | See Diagram 1. |
Colored Label Tape: 0.5 in. Wide | Fisherbrand | 15-901-15A | |
Oxygen | N/A | N/A | |
Phosphate-Buffered Saline, 1X | Corning | 21-040-CV | Product should be sterile |
Non-Sterile Silk Black Braided Suture Spool, 91.4 m, Size 4-0 | Harvard Apparatus | 517698 | |
Table Top Anesthesia Machine Isoflurane | Highland Medical Equipment | N/A | http://www.highlandmedical.net/ |
Slide Top Induction Mouse Isoflurane Chamber | MIP / Anesthesia Technologies | AS-01-0530-SM | |
FORANE (isoflurane, USP) Liquid For Inhalation 100 mL | Baxter | 1001936040 | |
Nanozoomer Digital Pathology system | Hamamatsu | ||
IgM ELISA Quantification Kit | Bethyl Laboratories | E90-101 |