January 6th, 2015
Farelerde akciğer yayılma kapasitesini hızlı ve basit bir şekilde ölçmenin bir yolunu tarif ediyoruz ve bunun birden fazla yaygın akciğer patolojisindeki fenotip değişikliklerine yeterince duyarlı olduğunu gösteriyoruz. Bu nedenle bu metrik, fare modellerine doğrudan öteleme ilgisi getirir, çünkü yayılma kapasitesi insanlarda da kolayca ölçülür.
Aşağıdaki deneyin genel amacı, kalibre edilmiş bir gaz kromatografı kullanarak bir farenin akciğerlerinin yayılma kapasitesinin nasıl ölçüleceğini öğrenmektir. Bu, anestezi uygulanmış bir farenin akciğerlerinin neon ve karbon monoksit içeren gazla şişirilmesi, gazın akciğerlerde dokuz saniye tutulması ve gazın toplanmasıyla gerçekleştirilir. Akciğerlerden çekilen gaz daha sonra iki mililitreye seyreltilir ve gaz kromatografına enjekte edilir.
Akciğerdeki neon ve karbon monoksitin diferansiyel alımı, yayılma kapasitesini hesaplamak için kullanılır. Bu ölçüm, geniş bir akciğer hastalığı modelleri yelpazesinde akciğer fonksiyon kaybını değerlendirmek için kullanılabilir. Bu tekniğin, farede solunum fonksiyonunu ölçmek için mevcut diğer tüm yöntemlere göre temel avantajı, bunun insanlarda benzer ölçümlerle doğrudan karşılaştırılabilen çok basit, tekrarlanabilir bir ölçüm olmasıdır.
Bu yöntem, çeşitli akciğer patolojileri ile ortaya çıkan akciğer yapısındaki değişiklikleri takip etmek için kullanılabilir. Bu protokol, nitrojen, oksijen, neon ve karbon monoksit tepe noktalarını ölçmek için makineyle birlikte verilen gaz kromatograf modülünün kurulmasıyla başlar. Bu uygulama için sadece neon ve karbon monoksit verilerine ihtiyaç vardır.
Cihaz, taşıyıcı gaz olarak helyum içeren bir moleküler elek sütunu kullanır. Bu özel gaz kromatografı 0.8 mililitrelik bir kolona sahiptir ve başlamadan önce bu kolonun yeterli şekilde temizlenmesini sağlamak için iki mililitrelik bir numune kullanılır. Bir dizi ölçüm, makineyi her zaman doğrudan gaz numune torbasından iki mililitre gaz kullanarak kalibre eder.
Ortaya çıkan ilk tepe neon, daha sonra bu prosedür için ölçmediğimiz oksijen ve nitrojendir. Son olarak, karbon monoksit zirvesi, gaz kromatografının zamanı olarak görünür. Tüm bu zirveleri ölçmek bir dakikadan biraz daha azdır.
Başlamak için, fareleri ketamin ve ksilazin ile uyuşturun. Bir ayak parmağı tutamına yanıt olarak refleks hareketinin olmaması ile anesteziyi onaylayın. Gözleri korumak için daha sonra veteriner merhemi sürün, ardından fareleri bir studen kanülü ile trakeostomi yapın.
Yetişkinler için 18 gauge kanül veya çok genç fareler için 20 gauge kanül kullanın. Ardından, metronomu her saniye sesli tıklamalarla başlatın. Altı haftadan daha eski fareler için, gaz karışım torbasından 0,8 mililitre gaz çekmek için üç mililitrelik bir şırınga kullanın.
Fare dört haftadan küçükse, 0,4 mililitre gaz kullanın, ardından şırıngayı trakeal kanüle bağlayın ve akciğerleri hızla şişirin. Metronom tıklamalarıyla senkronize olarak zihinsel olarak birden 10'a kadar saymaya başlayın. Sayım 10'a ulaştığında, 0,8 mililitrelik hacmi hızla geri çekin.
Solunan bu gazı en az 15 saniye oda, hava ve ağırlık ekleyerek iki mililitreye seyreltin. Akciğerleri mümkün olduğunca çabuk şişirmek ve söndürmek çok önemlidir. Hızlı bir şişirme çok kolaydır, ancak 0.8 mls'yi hızlı bir şekilde hassas bir şekilde geri çekmek biraz pratik gerektirir, ardından tüm numuneyi gaz kromatografına enjekte edin.
Analiz için, hayvana ve hayvandan gaz kromatografına aktarılırken numunenin kontaminasyonunu önlemek önemlidir. Bu, GC numuneyi ölçerken işareti bir parmakla kapatarak dikkatli bir şekilde yapılabilir. Fare akciğerini torbadan başka bir 0,8 mililitre gaz karışımı ile şişirin ve ardından bu numuneyi ilkiyle aynı şekilde işleyin.
İki ölçümden elde edilen ortalama değerleri kullanarak DFCO'yu hesaplayın. C alt simgesi, kalibrasyon gazlarını ifade eder ve dokuz alt simge, hayvandan toplanan numuneleri ifade eder. Dokuz saniyelik nefesten sonra tutun.
C 57 siyah altı fareden alınan nominal kontrol DFCO değeri yaklaşık 0.77'dir. PR sekiz influenza modeli kullanılarak yapılan bir çalışmada, elastaz kurulumundan 21 gün sonra amfizem modelinde altıncı ve sekizinci günlerde ilerleyici bir fonksiyon kaybı görülmüştür. DFCO orta derecede azaldı, ancak Blio Mycin kurulumunun neden olduğu fibroz modelinde çok daha büyük değişiklikler oldu.
Bleomisinin neden olduğu fibrotik yol, patolojik modellerin herhangi birinde gözlenen DFCO'daki en büyük değişikliğe neden oldu. Bu önemlidir, çünkü yayılma kapasitesi aynı zamanda insanlarda fibrozun güvenilir bir belirtecidir. CFTR geni, kistik fibrozda çok önemli bir rol oynar ve bu genin eksik olduğu fareler üzerinde yapılan bir çalışmada, DFCO'da önemli bir azalma olmuştur.
DFCO, bu nakavt farelerde mantar enfeksiyonu ile daha da azaldı. Akciğer hasarı için yaygın olarak kullanılan bir model LPS'den kaynaklanır. LPS'ye maruz kalan farelerde, DFCO ölçümleri ile değerlendirildiği gibi bir günden dördüncü güne kadar ilerleyen zamana bağlı akciğer fonksiyon kaybı olmuştur, DFCO ölçümü iki haftalık kadar genç farelerde başarılı bir şekilde yapılabilir.
Akciğerin daha küçük boyutu, 0,4 mililitrelik daha küçük bir şişirme hacmi gerektirir. Bu daha küçük hacimle ölçülen DFCO, bir kez ustalaştıktan sonra akciğer olgunlaştıkça beklenen artışı gösterebilir. Bu teknik, diğer herhangi bir solunum fonksiyon ölçümü veya değerlendirmesi yapmadan önce fare başına sadece birkaç dakika içinde yapılabilir.
Bu prosedürü denerken, şişirme ve indirme adımının hızlı bir şekilde gerçekleştirildiğinden emin olmak ve kontaminasyonun önlenmesi için numuneyi aktarırken dikkatli olmak önemlidir.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Bu makale, kalifiye edilmiş bir gaz kromatografı kullanarak farelerde akciğer difüzyon kapasitesini ölçmek için bir yöntemi açıklar. Teknik, çeşitli akciğer patolojilerinde fenotipik değişikliklere duyarlıdır ve bu da onu çeviri araştırması için uygun kılar.