Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

קיבעון ריאה תחת לחץ מתמיד על הערכה של אמפיזמה בעכברים

Published: September 26, 2019 doi: 10.3791/58197
Automatic Translation
1,2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1
1Department of Respiratory Medicine, Juntendo University Graduate School of Medicine, Juntendo University, 2Pharmaceutical Planning Group, Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.

Summary

מוצג כאן הוא פרוטוקול שימושי עבור קיבעון ריאה שיוצר מצב יציב עבור הערכה היסטולוגית של דגימות ריאה ממודל העכבר של אמפיזמה. היתרון העיקרי של מודל זה הוא שהוא יכול לתקן את הריאות הרבה עם הלחץ התמידי אותו ללא התמוטטות ריאה או בדלציה.

Abstract

אמפיזמה היא תכונה משמעותית של מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD). מחקרים הכרוכים במודל עכבר emphysematous דורשים קיבעון ריאה אופטימלי כדי לייצר דגימות היסטולוגית אמין של הריאה. בשל טבעה של ההרכב המבני של הריאה, המורכב ברובו מאוויר ומרקמות, קיים סיכון שהוא מתמוטט או מרוקן במהלך תהליך הקיבוע. קיימות שיטות שונות של קיבוע ריאה, שלכל אחד מהם יתרונות וחסרונות משלו. שיטת קיבוע הריאה המוצגת כאן משתמשת בלחץ תמידי כדי לאפשר הערכת רקמות אופטימלית למחקרים באמצעות מודל ריאות העכבר emphysematous. היתרון העיקרי הוא שהוא יכול לתקן הרבה ריאות עם אותו מצב בבת אחת. דגימות ריאות מתקבלות מעכברים כרוניים חשופים לעשן סיגריה. קיבוע ריאה מבוצעת באמצעות ציוד מיוחד המאפשר ייצור של לחץ תמידי. הלחץ התמידי הזה שומר. על הריאה במצב מנופח כך, שיטה זו מייצרת דוגמית היסטולוגית של הריאה המתאימה להערכת הסיגריה הנגרמת נפחת מתון.

Introduction

COPD היא אחת הסיבות המובילות בעולם של מוות1. עשן סיגריות הוא הגורם החשוב ביותר של COPD, אבל מנגנוני הפתוגנזה להישאר מוגדרים לחלוטין. COPD מדגים שני מאפיינים עיקריים, כולל הגבלה מתקדמת של זרימת אוויר ותגובה דלקתית נורמלית של הריאה. הפרעת emphysematous מתרחשת לעתים קרובות בריאות של חולי COPD2. הממצאים הפתולוגיים של אמפיזמה מאופיינים בהשחתת קירות מכתשיים3. מספר מיני בעלי חיים שימשו להפקת דגמי COPD בvivo (כגון, כלבים, שרקנים, קופים ומכרסמים)4. עם זאת, העכבר הפך לנפוץ ביותר בבניית מודלים COPD. זה יש יתרונות רבים, כולל העלות הנמוכה שלה, היכולת להיות מהונדסים גנטית, מידע רב גנומי זמינות, זמינות של נוגדנים, ואת היכולת להשתמש במגוון של זנים של העכבר5. כיום, אין מודל העכבר שיכול לחקות את התכונות המלאות של האדם COPD; לכן, חוקרים בודדים חייבים לבחור איזה מודל מתאים ביותר עבור מחקר COPD ספציפי6. מודל העכבר emphysematous הוא אחד מדגמים רבים של עכבר COPD הזמינים כעת. דגמים נוספים כוללים מודל החרפה של העכבר, מודל שיתוף morbidities מערכתית, ו COPD הרגישות דגם7.

מודל העכבר emphysematous יכול להיווצר על ידי מספר סוגים של סוכנים אקסוגני, כולל סוכנים כימיים וחשיפה עשן סיגריה4. חשיפה כימית (למשל, כדי elastase) מייצרת סוג חמור של אמפיזמה, בעוד עשן סיגריות תוצאות אמפיזמה קלה8,9. עשן סיגריות הוא נחשב הגורם העיקרי לפתוגנזה של COPD; לכן, הבחירה של עשן סיגריה כאמצעי ליצור מודל העכבר COPD הוא הגיוני10. מחקרים רבים השתמשו עשן סיגריות כדי ליצור אמפיזמה בעכבר. לדוגמה, Nikula ואח ' יצרה בהצלחה מודל עכבר emphysematous מ B6C3F1 עכברים נקבה על ידי חשיפת אותם עשן סיגריות עבור 7 או 13 חודשים11. כמו כן הקמנו מודל עכבר emphysematous באמצעות חלבון סמן/SMP-30 KO עכברים12. זה חיוני לבצע קיבוע ריאה שיטה שיכולה להמחיש כראוי זה מודל אמפיזמה מתון על ידי חשיפה עשן סיגריה.

שיטות שונות לקיבוע ריאות הוקמו13. עם זאת, אין שיטה סטנדרטית זהב של קיבוע רקמת ריאות להערכת אמפיזמה14. מספר מחקרים מהמעבדה הראו כי מערכת הקיבעון המוצגת כאן שימושית על ידי יצירת מצב יציב להערכת אמפיזמה12,15,16,17,18. היתרון העיקרי של המערכת הנוכחית הוא שהוא יכול לתקן את הריאות הרבות עם אותו מצב בבת אחת ללא התמוטטות ריאה או בדלציה. מערכת קיבעון הריאה הנוכחית משתמשת בכמה ציוד מיוחד המאפשר דגימות ריאה להיות מנופח בלחץ קבוע מתאים לתקופה נתונה. ציוד מיוחד זה כולל שלושה חלקים, כולל מכולה נמוכה יותר, מכולה עליונה ומשאבה. דגימות ריאות ממוקמות במיכל התחתון המחובר לסוכני תיקון בלחץ, והתוצאה היא 25 הבדל בלחיצה2O ברמה של הסוכנים בין המכולות העליון והתחתון19.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

השיטות הבאות אושרו על ידי הטיפול בבעלי חיים וועדות השימוש של אוניברסיטת Juntendo הספר לרפואה. ההנחיות להתנהלות נאותה של ניסויים בבעלי חיים, מועצת המדע של יפן, 1 ביוני, 2006 הופעלו. ישנם שלושה שלבים עיקריים בשיטה זו: 1) לנתיחה העכבר, 2) הדימום בריאות, ו 3) קיבעון של רקמות ריאות בסיוע ציוד מיוחד. בדרך כלל, דגימות ריאות מעובדות לembedment אחרי 48 h של קיבעון12,15,16,17,18.

1. ניתוח עכבר

  1. למדוד את משקל הגוף של העכבר, ולאחר מכן לקבוע את כמות הפנטוברביטל לניהול.
  2. הכנס פנטוברביטל intraperitoneally במינון של 70 מ"ג/ק"ג של משקל הגוף ולאשר הרדמה על ידי העדר התגובה צביטה הבוהן.
  3. להזריק את המחט בזווית 45 ° עד שהוא חודר את העור ואת השריר. לצייר את הבוכנה ולאשר ואקום אוויר, ואז להזריק את פנטוברביטל.
  4. תאשר את ההרדמה. בהעדר תנועת רפלקס
    הערה: שימוש בעכבר מורדם לעומת עכבר מורדמים מומלץ לדימום מלא בריאות.
  5. חותכים את העור העכבר ואת שריר הבטן בקו האמצעי, מכוון לאזור הספלי.
  6. . לספק מרחב עבודה רחב יותר

2. דימום ריאות

  1. לחשוף את שכבת הסרעפת ונקב אותו עם מלקחיים.
  2. פתח את החלל החזה לחתוך את האזור sternal, המאפשר את הריאות והלב כדי להיראות בבהירות.
  3. חותכים את הלב באטריום השמאלי והחדר הימני.
  4. הכניסו צינורית (24 גר') לאזור החדר הימני והנחו אותו לאזור הספלי עד שיגיע לעורק הריאתי, כמוצג באיור 1.
  5. הפעל את המשאבה ואפשר לתמיסת מלח באגירה של 1 x (PBS) לזרום (כ-200 mL/h) עד שכל רקמת הריאה תשתנה לצבע לבן.

3. קיבוע רקמת הריאה

  1. . הסירו את קנה הנשימה, הריאות והלב
  2. שחררו את כל שלושת האיברים על ידי חיתוך רקמות החיבור הסובבות.
  3. לקשור את הברופון הראשי הימני עם חוט תפר וחותכים את כל האונות של הריאה הימנית.
  4. (אופציונלי): האונות של הריאה הימנית מורכבת מארבעה חלקים. חותכים את החלקים האלה מתוך הברופון הימני הראשי לחלק את החלקים לעיבוד כמו דגימות רקמות קפואות.
  5. הכנס את הלב ואת האונות של ריאה שמאל לתקן סוכנים, ממוקם בתוך 10 מ"ל מזרק.
    התראה: סוכני התיקון מסוכנים. ללבוש ציוד הגנה מתאים (למשל, כפפות גומי ארוכות) ולעבוד בחדר מאוורר היטב.
  6. צור מצב ואקום באמצעות מזרק 10 מ ל כדי לנפח את הריאה, כפי שמוצג באיור 2.
  7. הכנס צינורית (20 גר') לקנה הנשימה וקשור קשר.
  8. מנפח את הריאה עם תיקון סוכנים כדי לבדוק עם דליפות, באמצעות מזרק 1 mL.
  9. העברה לציוד לחץ בקיבוע ריאה, כפי שמודגם באיור 3.
  10. לאחר תיקון תקופות, להסיר את דגימת הריאה לקשירת קנה הנשימה עם קשר.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

כפי שמתואר קודם לכן, הציוד התמחה, היוצר לחץ תמידי מורחב, ניתן לחלק לשלושה חלקים (איור 3א). החלק התחתון הוא הנקודה שבה יש להוסיף את דגימת הריאה (איור 4א). הריאה מחוברת באמצעות צינורית (20 גר') לקצה זרימת פורמלין באמצעות התרנגול הפסקת שלושה כיוון (איור 4ב). הלחץ נוצר מפני רמות שונות של תיקון סוכנים בין המכולות התחתונות והעליון (איור 5). ההבדל בלחץ הוא 25 cmH2O; עם זאת, באמצעות כפתור התאמת גובה, ניתן לכוונן את הלחץ בטווח של 25 – 30 cmH2O (איור 5). משאבה מקשרת בין המכולות התחתונות והעליון באמצעות צינורות (איור 3א), שמירה על הפרש של 25 ס מ בתיקון גובה פני השטח של הסוכן. הכיוון של זרימת הסוכן מתואר באיור 3ב.

המוצג הבא הוא תוצאה מייצגת של ממצאים היסטולוגית בריאה, בעקבות 48 h של קיבעון. SMP30, זכר בן שישה חודשים, נחשפו לעשן סיגריות או אוויר צח (שליטה) במשך 8 שבועות. שתי דגימות הרקמה היו מוכתמות. במטאוקסילין ובאאוזין איור 6 מראה ממצאים היסטלוגיים מן העכברים חשופים אוויר, אשר לא הוצגה הרחבת המרחב האווירי. לעומת זאת, איור 6ב' חושף הרחבת מרחב משמעותית והשמדת מכתשי בעכברים שנחשפו לעשן סיגריות כרוני.

ההודעות הקוויות המושמעות (MLI) נקבעו בהתאם לשיטה שתוארה על ידי ת'לנבק ואח '. .20 כדי להיכנס לגודל האווירי המדד ההרסני (DI) נקבע להעריך את הרס הקיר הכתשיים בהתאם לשיטה שתוארה סאטה ואח '. 21. אלה בדיקות מורמטריות של הדגימה הריאה גילה כי DI ו mli היו גדולים באופן משמעותי בעכברים חשופים SMP30-KO לעשן מאשר בעכברים חשופים באוויר (איור 6C, D).

Figure 1
איור 1: העצמה מדימום בריאות. צינורית הוכנסה למיקום החדר הימני ומכוונת לעורק הריאתי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: מזרק ואקום האינפלציה בריאות. במצב ואקום בתוך מזרק 10 mL המכיל תיקון סוכנים כדי לנפח את הריאות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: מכשור לקיבוע ריאות. (A) את הציוד אקריליק איפשר 25 cmh2O הבדל הלחץ כדי לנפח את הריאות ברציפות עבור 48 h, ניצול מכונת משאבה. (ב) הכיוון של תיקון זרימת הסוכן מצוין על ידי חיצים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4: מיכל תחתון. (A) הדגימה של ריאה העכבר היה ממוקם בתוך תיקון סוכנים במיכל התחתון. (ב) בתוך המיכל התחתון, יש תיבת מיקום לדוגמה, בחלק העליון שבו פורמלין זורם דרך הפין שלושה כיוון והצינורית. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 5
איור 5: כפתור התאמת המיכל העליון והגובה. המיכל העליון יצר לחץ של 25 cmH2O. ישנם שני זוגות של ידיות התאמת גובה אשר ניתן להשתמש כדי להתאים את גובה המיכל העליון; כתוצאה מכך, הלחץ שנוצר ניתן להגדיר בטווח של 25 – 30 cmH2O. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 6
איור 6: היסטולוגית לריאות העכבר ממצאים מורמטרים. נציג תמונות היסטולוגית של קטעי ריאות מתוך 8 שבועות עשן סיגריה חשופים או חשופים אוויר SMP30-KO עכברים (6 חודשים בן, זכר), ויטראז ' עם המטאוקסילין-אאוזין. סרגל קנה מידה = 100 μm. (א) הקבוצה החשופה באוויר לא הראה התרחבות משמעותית או ממצאים אחרים. (ב) היתה הקבוצה החשופה בעשן סיגריות שסימנה הרחבת מרחב מרחב ומכתשיים הרס הקיר. (ג) המיירט הליניארי הממוצע (mli). בריאות של הסיגריות חשוף, העכברים חשופים, MLI היה גדול באופן משמעותי מאשר עכברים חשופים אוויר (* p < 0.001). (ד) האינדקס ההרסני (DI). בריאות של עשן סיגריות חשופים עכברים, DI הוגדלה באופן משמעותי לעומת הריאות של עכברים חשופים אוויר (* p < 0.001). ערכים מוצגים כממוצע ± SD (n = 6 עבור כל קבוצה). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

הליך הקיבעון של הריאות מכרסמים הציג כאן הוא לא רומן; עם זאת, למערכת זו יש מספר יתרונות. ראשית, זה יכול לתקן את הריאות הרבה (מקסימום של 20) עם אותו מצב בבת אחת. אגודת הפתולוגיה הגיאולוגית מצהירה כי הלחץ לשינוי הכבידה משתנה מ -22 – 25 cmH2O22. בעיקר, מספר מחקרים ביצעו קיבעון ריאה בלחץ של 25 cmh2O13,19,23,24,25,26,27 , אשר אומצה במעבדה שלנו באמצעות המערכת הנוכחית12,15,16,17,18.

שנית, זה יכול לתקן רקמות ריאות בלחץ קבוע במשך פרקי זמן שונים. במעבדה שלנו, דגימות ריאות מתוקנות בדרך כלל עבור 48 h. חוקרים רבים משתמשים בתקופה קצרה יחסית של זמן (למשל, 5 – 20 דקות)13,28,29,30,31,32, ואז לקשור את הריאות מנופח לטבול ב מיועד לתקופות ממושכות כרצונכם. אין נתונים או מחקרים המעידים על תקן זהב אורך המשך עבור קיבוע ריאה. עם זאת, ההצהרה של האגודה האמריקנית לבית החזה (ATS)/חברה הנשימה האירופית (ERS) לתאר את "תקן כסף", שבו לחץ האינפלציה האוויר חייב להישמר לפחות 24 h14. האגודה היפנית לפתולוגיה המליצה גם על זמני קיבעון של לא יותר משבוע אחד כדי לייצר שקופיות אימונוהיסטוכימיה עקביים; למרות שהמלצתו מבוססת על ניתוח באמצעות דגימות אנושיות33. ייתכן שפרקי זמן מסוימים קצרים יחסית לא יחולו על המערכת הנוכחית, מכיוון שכל דוגמה אמורה להיות ממוקמת בנפרד במיכל התחתון. זוהי הגבלה של המערכת הנוכחית. לסיכום, אורך הזמן המתאים לקיבוע ריאות העכבר נשאר לא ידוע.

צעדים קריטיים בשיטה זו קשורים לסיכון של דליפת הריאה במהלך תהליך הקיבעון פורמלין. דליפת הריאה יכולה לגרום. להתכווצות בגודל הריאה סיכון זה יכול להיות מחולק לשני חלקים. החלק הראשון מתרחש במהלך שלב ההקרבה. בזמן פתיחת כלוב החזה, חשוב לא לגרום לפציעה במשטח הריאה. המפתח למניעה היא לגשת זה מתוך הסרעפת ולהמשיך לחתוך את כלוב צלעות החזה לאחר הריאה הוא מנותק מתוך pleura הקודקוד. שיטה זו נמנעת מפגיעה בריאה הנגרמת על ידי ציוד כירורגי. שלב מפתח נוסף מתרחש בעת קשירת הסמפון הראשי הימני. חשוב לזהות איזה הם האונות הימנית של העכבר. הצבת הריאות במצב שבו ניתן לראות אותם מתוך השקפה מתוך הראש מאפשר זיהוי קל יותר של מיקום הריאות.

החלק השני הוא בתהליך קיבוע הריאה באמצעות ציוד מיוחד. שלב קריטי מתרחש בעת הכנסת דוגמית הריאה לתוך היציאה של המיכל התחתון. יש לוודא כי הכניסה מאובטחת היטב כדי למנוע ניתוק דגימות ריאות מנמל פורמלין במהלך תהליך הלחץ המתמיד. היבט נוסף להדגיש הוא חיבור אבובים בין שלושת החלקים של ציוד מיוחד (המיכל התחתון, המיכל העליון, ומשאבה). כל חיבורי הצינור צריכים להיות מחוברים היטב. אם מתרחשת דליפה, נפח הפורמאלין במיכל העליון יקטן, ובכך יפחית לחץ תמידי.

על פי המלצות של החברה של בריאות רעילות, intratracheal האינקטלציה של פורמלין יש יתרונות עבור דגם ריאה מכרסם, אשר לגבור על חסרונותיו22. הם הציעו את השימוש בשיטת הקיבעון האינטרוראקל כאשר מבצעים מחקרים כמותיים של מכתשי לריאות. לריאות האינוטרציה יש שני יתרונות, כולל שימור של דרכי הנשימה ו מכתשיים, כמו גם הדמיה של ריאה בתוך כימומה22. מחקר אחד על ידי בררר ואח ' גילה כי שיטת intratracheal פורמאלין מעולה במונחים של שימור מבנה ריאות כאשר בהשוואה לאינפלציה ואקום ושיטות שלמות הגוף זלוף13. השיטה הנוכחית מנצלת את הזרם האינטרורקל במודל העכבר כדי למטב את ההדמיה של האזור הכתשיים.

לגבי סוכני תיקון, 10% formalin, אשר מכיל פורמלדהיד, משמש מקובל. פורמלדהיד הוא בשימוש נרחב כסוכן תיקון עבור חקירות immunopathological כי זה לא לגמרי להרוס חיסוני חלבון. עם זאת, משפט ATS/ERS אינו ממליץ על קיבעון הפורמאלין, משום שהוא אינו מייצב בצורה מספקת את מבנה הרקמה14. גלוטרלדהיד מומלצת להחדרה של דרכי הנשימה במקום; עם זאת, הוא כפוף להרוס את חיסוני החלבון, אשר התוצאה הוא סוכן תיקון בלתי מתאים עבור אימונוהיסטוכימיה. כמה פיסות ראיות דיווחו כי הריאות קבוע ניתן לספק עבור הערכה מורמטרית (g., מתכוון מיירט ליניארי, שטח פנים פנימי, ואינדקס הרסני) לאחר קיבעון פורמלין באמצעות מערכת הקיבעון הנוכחי12 , מיכל בן 15 , מיכל בן 16 , מיכל בן 17 , 18. בוודאי, גלוטרלדהיד יכולה להיות מאומצת עבור המערכת הנוכחית; לפיכך, החוקרים יכולים לבחור את שני הסוכנים במערכת הנוכחית בהתאם לצרכים הניסיוניים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

למחברים אין אינטרסים מתחרים להכריז עליהם.

Acknowledgments

עבודה זו היתה נתמכת בחלקו של JSPS KAKENHI גרנט מספר 26461199 (ט. סאטו) והמכון לרפואה מגדר הסביבה, Juntendo האוניברסיטה בוגרת בית הספר לרפואה, גרנט מספר E2920 (ט. סאטו). לפאנדר לא היה כל תפקיד בעיצוב השיטות הנוכחיות ובכתיבת כתב היד.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
10% formalin (formalin neutral buffer solution) Wako 060-01667
Bent forceps Hammacher HSC187-11
Cannula, size 20G Terumo SR-FS2032
Cannula, size 22G Terumo SR-OT2225C Cannula to exsanguinate lung
Forceps Hammacher HSC184-10
Kimtowel Nippon Paper Crecia (Kimberly Clark) 61000
Kimwipe Nippon Paper Crecia (Kimberly Clark) 62011
Lower container (acrylic glass material) Tokyo Science Custom-made Pressure equipment component
Roller pump Nissin Scientific Corp NRP-75 Pump machine to exsanguinate lung
Roller pump RP-2000 Eyela (Tokyo Rikakikai Co. Ltd) 160200 Pressure equipment pump
Silicone tube Ø 9 mm Sansyo 94-0479 Pressure equipment component
Somnopentyl (64.8 mg/mL) Kyoritsu Seiyaku SOM02-YA1312 Pentobarbital Sodium
Surgical scissor Hammacher HSB014-11
Suture thread, size 0 Nescosuture GA01SW
Syringe, 1 mL Terumo SS-01T
Syringe, 1 ml with needle Terumo SS-01T2613S
Syringe, 10 mL Terumo SS-10ESZ
Three-way stopcock Terumo TS-TR1K01
Upper container (acrylic glass material) Tokyo Science Custom-made Pressure equipment component

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Vogelmeier, C. F., et al. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive lung disease 2017 report. GOLD Executive Summary. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 195 (5), 557-582 (2017).
  2. Pauwels, R. A., Rabe, K. F. Burden and clinical features of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Lancet. 364 (9434), 613-620 (2004).
  3. Spurzem, J. R., Rennard, S. I. Pathogenesis of COPD. Seminars in Respiratory and Critical Care Medicine. 26 (2), 142-153 (2005).
  4. Vlahos, R., Bozinovski, S., Gualano, R. C., Ernst, M., Anderson, G. P. Modelling COPD in mice. Pulmonary Pharmacology and Therapeutics. 19 (1), 12-17 (2006).
  5. Vlahos, R., Bozinovski, S. Recent advances in pre-clinical mouse models of COPD. Clinical Science (Lond). 126 (4), 253-265 (2014).
  6. Stevenson, C. S., Belvisi, M. G. Preclinical animal models of asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Expert Review of Respiratory Medicine. 2 (5), 631-643 (2008).
  7. Stevenson, C. S., Birrell, M. A. Moving towards a new generation of animal models for asthma and COPD with improved clinical relevance. Pharmacology and Therapeutics. 130 (2), 93-105 (2011).
  8. Vandivier, R. W., Ghosh, M. Understanding the Relevance of the Mouse Cigarette Smoke Model of COPD: Peering through the Smoke. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 57 (1), 3-4 (2017).
  9. Wright, J. L., Cosio, M., Churg, A. Animal models of chronic obstructive pulmonary disease. American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology. 295 (1), L1-L15 (2008).
  10. Rennard, S. I., Togo, S., Holz, O. Cigarette smoke inhibits alveolar repair: a mechanism for the development of emphysema. Proceedings of the American Thoracic Society. 3 (8), 703-708 (2006).
  11. Nikula, K. J., et al. A mouse model of cigarette smoke-induced emphysema. Chest. 117, 246S-247S (2000).
  12. Sato, T., et al. Senescence marker protein-30 protects mice lungs from oxidative stress, aging, and smoking. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 174 (5), 530-537 (2006).
  13. Braber, S., Verheijden, K. A., Henricks, P. A., Kraneveld, A. D., Folkerts, G. A comparison of fixation methods on lung morphology in a murine model of emphysema. American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology. 299 (6), L843-L851 (2010).
  14. Hsia, C. C., et al. An official research policy statement of the American Thoracic Society/European Respiratory Society: standards for quantitative assessment of lung structure. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 181 (4), 394-418 (2010).
  15. Kasagi, S., et al. Tomato juice prevents senescence-accelerated mouse P1 strain from developing emphysema induced by chronic exposure to tobacco smoke. American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology. 290 (2), L396-L404 (2006).
  16. Koike, K., et al. Complete lack of vitamin C intake generates pulmonary emphysema in senescence marker protein-30 knockout mice. American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology. 298 (6), L784-L792 (2010).
  17. Koike, K., et al. Vitamin C prevents cigarette smoke-induced pulmonary emphysema in mice and provides pulmonary restoration. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 50 (2), 347-357 (2014).
  18. Suzuki, Y., et al. Hydrogen-rich pure water prevents cigarette smoke-induced pulmonary emphysema in SMP30 knockout mice. Biochemical and Biophysical Research Communications. 492 (1), 74-81 (2017).
  19. Saad, M., Ruwanpura, S. M. Tissue Processing for Stereological Analyses of Lung Structure in Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Methods in Molecular Biology. 1725, 155-162 (2018).
  20. Thurlbeck, W. M. The internal surface area of nonemphysematous lungs. The American Review of Respiratory Disease. 95 (5), 765-773 (1967).
  21. Saetta, M., et al. Destructive index: a measurement of lung parenchymal destruction in smokers. The American Review of Respiratory Disease. 131 (5), 764-769 (1985).
  22. Renne, R., et al. Recommendation of optimal method for formalin fixation of rodent lungs in routine toxicology studies. Toxicologic Pathology. 29 (5), 587-589 (2001).
  23. Schneider, J. P., Ochs, M. Alterations of mouse lung tissue dimensions during processing for morphometry: a comparison of methods. American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology. 306 (4), L341-L350 (2014).
  24. Wright, J. L. Relationship of pulmonary arterial pressure and airflow obstruction to emphysema. Journal of Applied Physiology. 74 (3), 1320-1324 (1993).
  25. Wright, J. L., Churg, A. Cigarette smoke causes physiologic and morphologic changes of emphysema in the guinea pig. The American Review of Respiratory Disease. 142 (6 Pt 1), 1422-1428 (1990).
  26. Thurlbeck, W. M. Internal surface area and other measurements in emphysema. Thorax. 22 (6), 483-496 (1967).
  27. Wright, J. L., et al. Airway remodeling in the smoke exposed guinea pig model. Inhalation Toxicology. 19 (11), 915-923 (2007).
  28. Limjunyawong, N., Mock, J., Mitzner, W. Instillation and Fixation Methods Useful in Mouse Lung Cancer Research. Journal of Visualized Experiments. (102), e52964 (2015).
  29. Roos, A. B., Berg, T., Ahlgren, K. M., Grunewald, J., Nord, M. A method for generating pulmonary neutrophilia using aerosolized lipopolysaccharide. Journal of Visualized Experiments. (94), (2014).
  30. Laucho-Contreras, M. E., Taylor, K. L., Mahadeva, R., Boukedes, S. S., Owen, C. A. Automated measurement of pulmonary emphysema and small airway remodeling in cigarette smoke-exposed mice. Journal of Visualized Experiments. (95), 52236 (2015).
  31. Nakanishi, Y., et al. Clarithromycin prevents smoke-induced emphysema in mice. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 179 (4), 271-278 (2009).
  32. Maeno, T., et al. CD8+ T Cells are required for inflammation and destruction in cigarette smoke-induced emphysema in mice. Journal of Immunology. 178 (12), 8090-8096 (2007).
  33. Sato, M., et al. Optimal fixation for total preanalytic phase evaluation in pathology laboratories: a comprehensive study including immunohistochemistry, DNA, and mRNA assays. Pathology International. 64 (5), 209-216 (2014).

Tags

רפואה סוגיה 151 מחלת ריאות חסימתית כרונית אמפיזמה קיבוע ריאות לחץ תמידי מודל עכבר emphysematous עשן סיגריות
קיבעון ריאה תחת לחץ מתמיד על הערכה של אמפיזמה בעכברים
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Karasutani, K., Baskoro, H., Sato,… More

Karasutani, K., Baskoro, H., Sato, T., Arano, N., Suzuki, Y., Mitsui, A., Shimada, N., Kodama, Y., Seyama, K., Fukuchi, Y., Takahashi, K. Lung Fixation under Constant Pressure for Evaluation of Emphysema in Mice. J. Vis. Exp. (151), e58197, doi:10.3791/58197 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter