Akciğer histolojisi, sağlık ve hastalık sırasında akciğer mimarisini değerlendirmek için altın standardı temsil eder ve pulmoner araştırmacılar tarafından en sık kullanılan araçlardan biridir1. Bu tekniğin en kritik yönlerinden biri akciğer dokusunun uygun izolasyonu ve korunmasıdır, çünkü bu adımdaki değişkenlik düşük doku kalitesine ve hatalı sonuçlara yol açabilir1,2,3. Canlı hayvanlarda akciğer hacmi, akciğerin içe elastik geri tepmesi ile göğüs duvarından ve diyaframdan yüzey gerilimi ile iletilen dışa doğru kuvvetler arasındaki denge ile belirlenir. Buna göre, toraks girildiğinde dışa doğru kuvvetler kaybolur ve akciğer çöker. Çökmüş akciğerlerden hazırlanan histolojik bölümlerin kalabalık bir görünüme sahip olması ve anatomik bölmeler (yani hava sahaları, vaskülatür ve intersitium) arasındaki sınırları ayırt etmek zor olabilir. Bu zorluğu atlatmak için araştırmacılar genellikle kimyasal fiksasyon sırasında akciğerleri şişirir, böylece hava sahası büyüklüğü ve mimarisi korunur.
Akciğerler hava veya sıvı ile şişirilebilir. Akciğerleri aynı hacme şişirmek için gereken basınç, hava-sıvı arasayıslarındaki intermoleküler kuvvetler nedeniyle hava ve sıvı-şişirme arasında farklılık gösterir. Yüzey geriliminin üstesinden gelmek ve çökenalveolleri açmak için hava enflasyonu sırasında sıvı enflasyonundan (örneğin, 12 cmH 2 O) daha yüksek basınç (örneğin,25cmH2O) gereklidir. Alveoller işe alındıktan sonra, daha düşük bir basınç alveolleri basınç hacmi eğri platolarıyla aynı hacme açık tutabilir ve pascal yasasına göre basınçlar akciğer boyunca eşitleşir4, 5,6,7,8.
Histoloji için murine akciğerleri korumak için iki ana akciğer şişirme ve fiksasyon yöntemi mevcuttur. En yaygın olarak, hava sahaları sıvı ile aşılanır - genellikle bir fiksatif içerir. Bu yaklaşımın temel avantajı, nispeten kolay olması ve çok az eğitim gerektirmeleridir. Vaskülasyona odaklanan çalışmalarda fiksatifin intratrakiel olarak aşılanması tercih edilebilirken, trakea yoluyla aşılanan sıvı proksimal hava yolu hücrelerini ve mücinleri daha distal hava sahası bölgelerine itme eğilimindedirken, hava enflasyonu 1 ,3,4,9,10,11değildir. Ayrıca, sıvı şişirme sırasında lökositlerin epitelden yanlışlıkla ayrışması morfolojilerini değiştirir, artifactually onlara basit, yuvarlak bir görünüm verir4,10,11,12. Son olarak, akciğerlerin sıvı ile şişirilmesi istemeden intersitium4,10,11sıkıştırabilir. Birlikte, bu faktörler korunmuş akciğerlerdeki normal anatomiyi ve hücresel dağılımları bozabilir, böylece tekniği sınırlayabilir.
Doku korumanın alternatif bir yöntemi vasküler perfüzyon-fiksasyondur. Bu yöntemde, fiksatif vena kava veya sağ ventrikül yoluyla pulmoner vaskülasyona perfüzyon yapılır. Bu yöntem, hava sahası lümeninde hücrelerin konumunu ve morfolojisini korur. Bununla birlikte, perfüzyon-fiksasyon sırasında akciğerler şişirilmedikçe, akciğer dokusunun çökmesi muhtemeldir.
Vasküler perfüzyon-fiksasyon ile hava şişirme, yukarıdaki fiksasyon tekniklerinin her birinden güçlü yönler sağlar. Burada bu teknik için bir protokol sunuyoruz. Gerekli olan malzeme ve ekipmanlar nispeten ucuzdur ve kolayca elde edilebilir ve monte edilebilir. Şekil 1A'dagösterilen tamamlanmış kurulum, ayarlanabilir, sıvı dolu bir kolon aracılığıyla akciğerlere sabit hava yolu basıncı sağlarken, peristaltik bir pompa sağ ventrikül yoluyla fiksatif sağlar. Korunmuş morfolojiye sahip akciğerler daha sonra yapı fonksiyon analizleri için daha fazla işlenebilir.