RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
tr_TR
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Farelerde deneysel ajanlar intratracheal (It) yönetimi genellikle distal akciğerlere asimetrik teslim sonuçlanır. Bu raporda, her akciğeri operatif olmayan canlı fareler içinde cannulate için doğrudan intrabronchial (ıB) yaklaşımı açıklanmaktadır. Bu yaklaşım, bir akciğer için seçici olarak ajanlar yönetmek için kullanılabilir ya da her iki akciğerde simetrik Ajan teslim geliştirmek için adapte olabilir.
Deneysel ajanların intratracheal (It) yönetimi, bleomisin kaynaklı pulmoner fibrozis gibi differe akciğer hastalıklarının duvar modellerinde temel bir tekniktir. Ancak, intratracheally uygulanan ajanlar distal fare akciğerine dağılımı genellikle asimetrik, akciğer parankimal konsantrasyonları daha küçük artar (ama eşit erişilebilir) fare sol akciğer. Bu raporda açıklanan bir roman intrabronchial (ıB) yaşam fareleri sol ve/veya sağ akciğerleri olmayan operatively kanüle yaklaşımı. Aynı zamanda bu yaklaşım seçici bir akciğer veya adapte ajanlar yönetmek için nasıl kullanılacağı gösterilmiştir (yoluyla doz-ayarlanmış IB teslimat) deneysel ajanlar akciğer teslim sol-sağ simetri geliştirmek için, böylece differ modelleri iyileştirilmesi pulmoner fibrozis gibi akciğer hastalığı.
Farelerde deneysel ajanlar doğrudan pulmoner uygulanması akciğer immün tepkiler çalışması için izin verir, akut akciğer hasarı, ve akciğer fibrozis. Doğrudan pulmoner yönetim, daha önce1,2,3olarak açıklandığı gibi intratrakeal (It) instıtasyon yoluyla genellikle gerçekleştirilir. Ancak, bu yaklaşım seçici olmayan, hem akciğerleri hedefsiz ve genellikle asimetrik bir biçimde etkileyen. Akciğer yaralanması deneysel modelleme bir kontrol olarak kontralateral akciğer kullanımı için izin, seçici bir belirli akciğer hedef yeteneği yararlanabilir. Tersine, insan diffik akciğer hastalıkları doğru modelleme bilateral akciğer parankime deneysel ajanlar simetrik dağılımı yararlanır.
Bu raporun genel amacı, deneysel ajanlar bir fare sol veya sağ akciğer seçici teslimat için bir yöntem açıklamak için (Şekil 1). Bu intrabronchial (ıB) yönetim yaklaşımı bir fare akciğer tek taraflı tedavi sağlar ve kolayca bilateral mainstem bronşi bir ajan eşit teslim sağlamak için adapte edilebilir. Daha küçük sol akciğere (yani doz ayarlı ıB yönetimi) daha büyük sağ akciğer ve daha küçük hacimler için deneysel ajanlar daha büyük dozlarda sunmak için ıB yönetimini kullanarak, bu raporda gösterilen pulmoner homojenlik bir gelişme Deneysel ajanlar teslim, fareler diffuzu akciğer hasarı modelini optimize. Bu nedenle, bu rapor ya tek taraflı olarak farelere deneysel ajanlar yönetmek veya her iki akciğerde ilaç birikimi simetri geliştirmek isteyen müfettişlerin değeri tutabilir.
Tüm hayvan protokolleri Colorado Denver kurumsal hayvan bakımı ve kullanım Komitesi (ıAYUC) Üniversitesi tarafından onaylanmıştır. Aşağıda açıklanan tüm prosedürler (Bölüm 4 – 7) hem erkek hem de kadın C57BL/6 fareler kullanılarak optimize edilmiştir. Bu yaklaşım, vücut ağırlığı 19 – 40 g arasında değişen fareler kullanılarak doğrulandı.
1. ıB yönetimi için platformun oluşturulması
2. ıB Agent yönetimi için genişletilmiş kateterler oluşturulması
3. ön prosedür hazırlığı
4. non-operatif It entübasyon yaklaşımı
5. non-operatif ıB entübasyonu ve teslim yaklaşımlar
6. her akciğere doz ayarlı hacimleri sunmak için sıralı ıB kanülasyon yaklaşımlarının kullanımı
7. tek doz bleomisin (BLM) indüklenen akciğer yaralanması simetri geliştirmek için doz ayarlı ıB yönetiminin kullanımı
8 Post-usul bakım
Seçmeli ıB entübasyon belirli lobları (sağ akciğer) veya baziler segmentlerini (Sol akciğer) hedefler.
EBD 'nin sağ akciğere IB yönetimi, 5,1 bölümünde açıklandığı şekilde gerçekleştirildi. Denemenin tamamlandıktan sonra fareler ölümcül dozda intraperitoneal ketamin/xylazine uygulanmıştır ve akciğer EBD dağılımı gösterimi için hasat edildi (Şekil 4A, sağ). Akciğerin brüt görünümü, girişimleri% 90 sağ akciğer küçük posterior lob kanüllü gösterir, ancak girişimleri% 10 inferior lob hedeflenen. Bu lobların küçük hacimlerinin distal kanülasyon sırasında Mouse 'un telafi edici Takipne açıklar (kateter üzerinden dakika havalandırma korumak için) spekülasyonlarla.
EBD 'nin sol akciğere ait ıB yönetimi, 5,2 bölümünde açıklandığı şekilde gerçekleştirildi. girişimlerin% 100 ' i sol akciğerin inferior segmentlerini hedef aldı (Şekil 4b). Sağ taraflı intübasyonun aksine, bu nişan ile, daha büyük Sol akciğer segmentlerinin entübasyonu (ve havalandırmayı) yansıtan hiçbir Takipne oluşmaz.
Seçici ıB kanülasyon tekniğinin adaptasyon tüm sol veya sağ akciğer hedef olabilir.
IB kanülasyon yapıldıktan sonra, ıB kateteri çekilmesi (ve Bölüm 5,3 'de ayrıntılı olarak fare konumlandırma değişiklikleri), ajanların sağ akciğerin tüm loblara (ve sol akciğerin tüm segmentlerine) teslimatını iyileştirmek için kullanılabilir. EBD çözeltinin sağ akciğere (Bölüm 5.3.1) ınbrilasyonu, Şekil 5c'de gösterildiği gibi tüm sağ lobları başarıyla hedeflenmiştir. EBD çözeltisi sol akciğere (Bölüm 5.3.2) başarılı bir şekilde hedef alınan tüm sol segmentler (Şekil 6C).
BT yönetimi veya SIMETRIK IB yönetimi asimetrik akciğer verir IB doz ayarlaması ile düzeltilebilir olan parankimal Ajan konsantrasyonları.
Fareler, sol akciğere 30 μL 0,05% FITC-dextran ve Bölüm 6,2 ' de açıklandığı gibi sağ akciğere 30 μL 0,05% FITC-dextran ile bilateral yönetim uygulandı. Alternatif olarak, fareler aldı 60 μL 0,05% FITC-dextran intratracheally Bölüm 6,1 başına. Denemenin sonunda, fareler Terminal anestezisi aşırı doz (ketamin/xylazine) ile ötenize edildi. Akciğerler hemen hasat edilmiş ve homojenize edildi. FITC-floresans (optik yoğunluğa göre nicelik) 96-Well plaka okuyucusu ile ölçülmüştür. Tarih, iki grup karşılaştırmalar için öğrencinin t-testi ile analiz edildi.
Şekil 7' de ayrıntılı olarak, hem It (şekil 7a) hem de simetrik IB yönetimi (şekil 7b) fitc-dextran ASIMETRIK akciğer parankimal fitc floresans yol açtı, daha fazla bağıl konsantrasyonlarda (ağırlığa normalleştirilmiş) Sol akciğer. Bu, BT yönetiminden sonra deneysel ajanlar asimetrik akciğer teslim her mainstem bronş bu ajanlar asimetrik sunumu bir sonucu olmadığını göstermektedir. Bunun yerine, bu eşit mainstem teslimat (simetrik ıB yönetimi tarafından sağlanmış olduğu gibi) akciğer ağırlıkları/kitle farklılıkları ile seyreltilmiş olduğunu hipotez, Tablo 2gözlenen.
Simetrik teslim bu farklılıkları aşmak için 40 μL 0,05% FITC-dextran daha büyük sağ akciğer ve 20 μL daha küçük sol akciğer, Bölüm 6,3 başına olarak uygulandı. Bu "doz ayarlı ıB yönetimi" akciğer parankimal Ajan teslim simetri geliştirdi (Şekil 8A). Ancak bu düzeltmelere rağmen, sağ akciğerin farklı lobları içinde kalıcı heterojenliği gözlemledik (Şekil 8B).
Farklı teslimat sistemlerinde BLM kaynaklı akciğer hasarı:
Deneysel ajanlar doz ayarlı IB yönetiminin diffün akciğer hastalığının modelleme artırabilir göstermek için, biz BLM (fibrozan akciğer hasarı bir fare modeli) ya intratracheally veya doz-ayarlanmış IB yönetimi yoluyla, bölüm başına olarak uygulandı 7. bu yaralanma modeli ile beklendiği gibi, hem It ve ıB enjeksiyonları BLM akciğer hasarı ve sistemik hastalığa yol açtı (kilo kaybı ile). Bu sistemik hastalık 7 gün içinde çözüldü. BT grubunda 21 günlük mortalite% 20 (1/5), doz ayarlı ıB grubunda% 0 (0/5) idi.
It-veya ıB-BLM yönetiminin 21 gün sonra, fareler akciğer histolojisi için hasat edildi. Temsili histolojik görüntülerde gösterildiği gibi (Şekil 9a),
Fibrotik akciğer yaralanması için bu geliştirilmiş sol-sağ homojenliğin fizyolojik olarak alakalı olup olmadığını belirlemek için, BLM 'nin doz ayarlı ıB yönetiminin daha tutarlı bir inspiratuar kapasite kaybını (ıC) ve solunum sistemi uyumluluğunu onayladı (CRS), hem de solunum sistemi elasttance (ERS) (Şekil 9B) uyumlu bir artış.

Şekil 1: fare hava yolu kanülasyon anatomisi. (A) bir fare hava yolu döküm silikon elastomer ile bir fare akciğer (25 g fare hasat) şişirme tarafından yapılmıştır. (B) standart BT yönetimi için kateter yerleştirme. (C) IB yönetimi için kateter yerleştirme. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.

Şekil 2: iş platformu Için kurulum. (A) bir metal bağlayıcının (90 ° açı) 70 ° ' ye bükülmüş. Bir vida deliği taşınabilir (80 mm x 150 mm) çapa için üst orta çizgi yerleştirilir. Kanca ve döngü bandı ve askıya sütür gemide bir anestezize fare konumlandırma izin yerleştirilir. (B) plastik tahta metal Bookend üzerinde bir vida ile demirlemiş. Vida, kurula saat yönünde (+) veya saat yönünün tersine (-) yönde dönüşü sağlamak için yeterince gevşek. (C) bir anestezize fare, BT/IB Aracısı yönetimi için kanca ve döngü bandı (0,75 "W) ile birlikte konumlandırılır. Bir dikiş kafa stabilizasyonu izin fare kesici altında geçirilir. Operatör fare dorsal yönüyle konumlandırılmış ve boyun bir kaz boyun lambası ile aydınlatılır. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.

Şekil 3: IB yönetimi için özelleştirilmiş kateterler oluşturulması. (Adım 1) Kateter bronşların meşgul olmasını sağlamak için, iki kateterler birleştirilir. (Adım 2) Kateterler hafif bir açıyla bağlanır, mainstem bronşlarda seçici entübasyon kolaylaştırır. (Adım 3) Ayrıca distal kateter ucu eğimli olup, hava yolu ınbrilasyonu daha iyi yönde kontrol sağlar. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.

Şekil 4: seçici sağ/sol akciğer lober kanülasyonu ve yönetimi için yaklaşım. (A) sağ akciğeri hedef almak için, plastik tahta döndürülebilir + 30 °, seçici doğru mainstem bronş çekici kolaylığı iyileştirilmesi. Kateter, sağ taraflı lob 'lar seçmek için ( Tablo 1' de önerilen mesafeler başına) gelişmiş. 20 μL 0,3% EBD yönetiliyordu. Girişimlerinin ~ 90%, posterior lob kanüle edilir. Girişimlerinin kalan% 10 inferior lob meşgul. (B) sol akciğeri hedef almak için, plastik tahta ilk döndürülmüş-74 ° sol mainstem nişan için. Kateterin başarılı bir şekilde intübasyon işleminden sonra rotasyon daha sonra-30 ° ' ye düşer ve yerçekimi Ajan teslimine yardımcı olur. Sol tarafı seçici nişan kanıtlamak için, 40% 0,3 EBD μL teslim edildi. Bu yaklaşım sürekli (100% girişimleri) Sol akciğer bazılar segmentleri hedeflenen. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.

Şekil 5: simetrik yönetim yaklaşımı tek taraflı olarak tüm sağ akciğere ajanlar teslim. (A) sağ taraftaki IB entübasyonu + 30 ° ' de, seçici sağ akciğer lober kanülasyonu ile aynıdır (Şekil 4A). (B) plastik tahta, Ajan yönetimi sırasında yerçekimi yardımına izin vermek için-74 ° ' ye döndürüldü. Sonra kateter ucu, sağ mainstem bronşa karşılık gelen Tablo 1' de ayrıntılı derinliklere geri çekilecektir. Ucun eğim kateter hub 'ı döndürerek aşağı doğru konumlandırılır. (C) 30 ΜL EBD-74 ° ' de teslim edildi ve EBD 'nin differe sağ akciğer yönetimini kanıtlamış. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.

Şekil 6: Simetrik yönetim yaklaşımı tüm Sol akciğer ajanları tek taraflı olarak yönetmek için . (A) Sol taraflı IB entübasyon-74 °, seçici Sol akciğer lober kanülasyonu (Şekil 4b) ile aynıdır. (B) başarılı bir entübasyon sonrasında plastik tahta, Ajan yönetimi sırasında yerçekimi yardımına izin vermek için + 86 ° döndürüldü. Kateter ucu, Tablo 1' de ayrıntılı olarak derinlemesine geri çekilecektir. Ucunun eğim kateter hub döndürerek aşağı doğru kaydırılır. (C) 30 ΜL EBD jel yükleme ucu ile teslim edildi, EBD difüzor Sol akciğer yönetimi kanıtlayan. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.

Şekil 7: deneysel ajanların BT yönetimi aynı şekilde mainstem bronşlarına da teslim edilir, ancak farklı akciğer parankimal konsantrasyonlara yol açar. (A) 0,05% fitc-dextran (60 μL) yönetimi, sol akciğerde daha yüksek floresans verilerek, teslim edilen ajanın düzensiz akciğer konsantrasyonlarını düşündürmektedir. (B) bu eşit olmayan akciğer parankimal floresans her mainstem bronş için% 0,05 fitc-dextran (30 μL) eşit miktarlarda uygulandığında bile devam eder. Bu kalıcı parankimal dengesizlik, eşit sağ/sol ilem teslimine rağmen, akciğer maddesi konsantrasyonlarındaki farklılıkların büyük sağ akciğerde seyreltme yansıttığını göstermektedir (grup başına n = 10). Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.

Şekil 8: doz AYARLı IB tarafından Ajan birikimi geliştirilmiş homojenlik Yönetim. (A) daha büyük sağ akciğer ve daha az sayıda Ajan (20 μl% 0,05% fitc-dextran) daha küçük sol akciğer için (40 μl 0,05% fitc-dextran) Ajan daha büyük bir oranı uygulandığında akciğer parankimal teslim asimetri geliştirilmiştir. (B) Bu geliştirilmiş sol-sağ simetriye rağmen, Ajan biriktirme lober heterojenlik kalır (siyah: üstün lob; sarı: Orta lob; mavi: inferior lob; yeşil: posterior lob; kırmızı: Sol akciğer). Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.

Şekil 9: doz AYARLı IB yönetimini kullanarak fare BLM kaynaklı akciğer fibrozis modelinin geliştirilmesi. (A) BLM 'nin (1,2 mg/kg 60 μL çözeltisi) yönetimi, sol taraftaki baskın akciğer hasarı/fibrozis 21 gün sonra, bu küçük akciğerde daha yüksek akciğer konsantrasyonlarıyla tutarlı bir şekilde indükler. Sol-sağ simetri, akciğer her tarafına BLM hacmi ayarlayarak geliştirir: 40 μL çözeltinin daha büyük sağ akciğere uygulanır ve 20 μL çözeltinin daha küçük sol akciğere uygulanır. I: inferior lob, M: Orta lob, S: üstün lob, P: posterior LOB. Görüntüler tek bir temsilci fare lob temsil eder. (B) dağılım gelişmiş simetri ile tutarlı, blm doz ayarlı IB yönetimi akciğer fibrozinin fizyolojik modelleme geliştirir, solunum sistemi elasttance daha temsili artışlarla (ERS) ve azalır (ıC) ve dinamik solunum sistemi uyumluluğu (CRS). Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.
| Vücut ağırlığı (g) | Test edilen fareler sayısı | Kateter derinliği (mm) Seçici kanülasyon için |
Tüm akciğer kanülasyon için kateter derinliği (mm) | |
| Sağ akciğer | Sol akciğer | |||
| 15 - 19 | 17 | 37 | 38 | 26 |
| 20 - 25 | 22 | 38 | 39 | 27 |
| 25 - 30 | 29 | 39 | 40 | 28 |
| 30 > | 11 | 40 | 41 | 31 |
Tablo 1: kateter ekleme derinliği önerilir. Distal ve proksimal akciğerleri seçici olarak cannulate için gerekli öngörülen kateter derinlikleri, çeşitli ağırlıkların C57BL/6 fareler kullanılarak ampirik olarak belirlenir (Toplam = 79 fare).
| Vücut ağırlığı (g) | Test edilen fareler sayısı | Akciğer ağırlıklarının oranı |
| 14 - 10 | 25 | 2,01 ± 0,16 |
| 20 - 25 | 35 | 1,88 ± 0,27 |
| 25 - 30 | 15 | 1,88 ± 0,27 |
| 30 > | 6 | 2,03 ± 0,09 |
Tablo 2: sağ: Sol akciğer ağırlığı oranları. 81 C57BL/6 farelerde gözlenen akciğer ağırlıklarının farklılıkları, düzeltilmiş ıB ilaç yönetimi için mantık göstermektedir. Akciğerler disseke ve ketamin ve xylazine ölümcül bir doz sonra tartıldı.
Yazarlar, rakip finansal çıkarların olmadığını beyan ederler.
Farelerde deneysel ajanlar intratracheal (It) yönetimi genellikle distal akciğerlere asimetrik teslim sonuçlanır. Bu raporda, her akciğeri operatif olmayan canlı fareler içinde cannulate için doğrudan intrabronchial (ıB) yaklaşımı açıklanmaktadır. Bu yaklaşım, bir akciğer için seçici olarak ajanlar yönetmek için kullanılabilir ya da her iki akciğerde simetrik Ajan teslim geliştirmek için adapte olabilir.
Bu çalışma tarafından finanse edildi NHLBı Grant HL125371 için E.P.S. ve DOD tarafından (CDMRP) Grant W81XWH-17-1-0051 için Y.Y.
| 22 G korumalı IV Kateter | BD | 381423 | |
| Bleomisin | Enzo yaşam bilimleri | BML-AP302-0010 | |
| Kompakt Mini kemirgen anestezi makinesi | DRE Veteriner | 9280 | |
| Evans mavi boya | Sigma-Aldrich | E2129 | |
| FITC-dextran | Sigma-Aldrich | FD150 | |
| İzofluran | Piramal Yoğun Bakım | NDC | |
| LED-30W Fiber Optik Çift Deveboynu Işıklar Mikroskop Aydınlatıcı | AmScope | LED-30W | |
| İnce uçlu düşük sıcaklık koter | Bovie | AA02 | |
| Precisionglide iğne, 18G x 1" | BD | 305195 | Eğimli uç, 12 mm uzunluk |
| Ksilazin | AKORN | NDC 59399-110-20 | |
| Zatamin | VetOne | NDC 13985-702-10 | Ketamin |