JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

استخدام نموذج الذي يحاكي حالة من أمراض الرئة في البشر أمر بالغ الأهمية لدراسة الفيزيولوجيا المرضية و / أو مسببات مرض معين لتطوير والتدخل العلاجي. هنا يتم تقديم طريقة التنبيب داخل الرغامى موسع التي يمكن ان تنقل مباشرة إلى مواد خارجية الماوس الرئتين.

Abstract

استخدام نموذج الذي يحاكي حالة من أمراض الرئة في البشر أمر بالغ الأهمية لدراسة الفيزيولوجيا المرضية و / أو مسببات مرض معين لتطوير والتدخل العلاجي. مع تزايد توافر خروج المغلوب والمعدلة وراثيا ومشتقاتها، جنبا إلى جنب مع الكم الهائل من المعلومات الجينية، الفئران تقديم واحدة من أفضل النماذج لدراسة الآليات الجزيئية الكامنة وراء علم الأمراض وعلم وظائف الأعضاء من أمراض الرئة. استنشاق، الأنف تقطير، التقطير داخل القصبة الهوائية، وتنبيب داخل الرغامى هي أكثر التقنيات المستخدمة على نطاق واسع من قبل عدد من المحققين لإدارة المواد التي تهم الماوس الرئتين. هناك إيجابيات وسلبيات لكل تقنية تبعا لأهداف الدراسة. هنا يتم تقديم طريقة التنبيب داخل الرغامى موسع التي يمكن ان تنقل مباشرة إلى مواد خارجية الماوس الرئتين. تم تطبيق هذه التقنية لإدارة بليوميسين إلى الرئتين الماوس كنموذج لدراسة التليف الرئوي. </ ع>

Introduction

الرئة هو الجهاز حيث يتم تشخيص العديد من الأمراض المدمرة عادة. فيما بينها، وسرطان الرئة هو ثاني أكثر سرطان تشخيصها في كل من الرجال والنساء، والسبب الأكثر شيوعا للوفاة بالسرطان. مرض الانسداد الرئوي المزمن، والمعروف أيضا باسم انتفاخ الرئة والتهاب القصبات المزمن، هو مرض خطير جدا وثالث سبب رئيسي للوفاة في الولايات المتحدة. في عام 2011، أشارت التقديرات إلى أن 25900000 الأميركيين مصابون بالربو، بما في ذلك 7.1 مليون طفل دون سن 18 عاما. الربو هو السبب الرئيسي الثالث في المستشفى بين الأطفال الذين تقل أعمارهم عن 15 (جمعية الرئة الأمريكية، http://www.lung.org ). من أجل دراسة الفيزيولوجيا المرضية و / أو مسببات هذه الأمراض المدمرة وآلياتها الأساسية، واستخدام نماذج دقيقة أمر بالغ الأهمية بالتعاون مع إدارة مريحة وموسع من مواد مختلفة تهم الرئة. توفر الفئران واحدة من أفضل النماذج لدراسة الآليات الجزيئية الكامنة وراء علم الأمراض وعلم وظائف الأعضاء من أمراض الرئة بسبب توافر متزايد من خروج المغلوب والفئران المعدلة وراثيا وكمية هائلة من المعلومات الجينية المتاحة.

وقد استخدمت أساليب مختلفة من قبل عدد من المحققين في أماكن مختلفة لتقديم المواد التي تهم الرئتين الماوس، بما في ذلك الاستنشاق، الأنف تقطير، التقطير داخل القصبة الهوائية، وتنبيب داخل الرغامى 1-4. لم يستخدم الإجراء الأخير بشكل روتيني لأنه يعتبر من الصعب بدلا من أداء. التنبيب داخل الرغامى الموصوفة هنا هو أسلوب موسع وبسيطة، وسريعة لتقديم المواد التي تهم الماوس الرئتين من أجل دراسة تأثير المواد الموردة على أنماط التعبير الجيني، علم الأمراض و / أو علم وظائف الأعضاء من الرئة 5. هذا الأسلوب يؤكد تسليم المواد الخارجية إلى الرئة كلها، وليس فيها أي عملية جراحية، وبالتالي البقاء على قيد الحياة سوف likelذ تقره جميع لجان رعاية الحيوان واستخدام المؤسسية.

Protocol

يصف بروتوكول التالية طريقة موسع وبسيطة، وسريعة لتقديم المواد التي تهم الماوس الرئتين. تمت الموافقة على هذا الإجراء من قبل لجنة رعاية الحيوان واستخدام المعهد الوطني للسرطان.

1. خدر

  1. الأولى، تخدير الماوس باستخدام مزيج من الكيتامين وزيلازين (100 ملغ / كغ من وزن الجسم و 10 ملغم / كغم من وزن الجسم، على التوالي). هذا هو أوصى ACUC التخدير والجرعة. مع هذا المبلغ، والفئران هي اللاوعي على الأقل ل~ 20 دقيقة.
  2. تطبيق مرهم البيطرية للعيون من الفأرة من أجل منع جفاف العينين أثناء التخدير.
  3. بعد عدة دقائق، قرصة القدم من الفأرة للتحقق من وعيه. وأكد مرة اللاوعي، ضع الماوس على موقف التنبيب الزاوية في ~ 60 درجة ويثبت في مكانه بواسطة ربط القواطع العلوية على الشريط المطاطي صغيرة تقع في الجزء العلوي من المنصة.

2. التنبيب داخل الرغامى

  1. سحب بلطف اللسان الماوس، إلى جانب واحد باستخدام Q-تلميح.
  2. عند استخدام بيولايت التنبيب نظام الإضاءة، إدراج بعناية نظام التنبيب حتى يتم تصور الحنجرة بمساعدة دليل ضوء الألياف البصرية.
  3. مرة واحدة وتصور لسان المزمار والغضاريف الطرجهالي، تضاف الألياف على لسان المزمار وبين غضاريف الطرجهالي، ومقدما حتى تم إدراج طول مناسب من القسطرة.

ملاحظة: من أجل الحصول على طول مناسب من القسطرة لإدراجها، وقياس طول في البداية بين الفم ونقطة التشعب القصبي باستخدام الماوس الممارسة ذات حجم مماثل في وقت مبكر (الشكل 1). طول يعتمد إلى حد كبير على حجم الماوس. إدخال القسطرة يجب أن يتوقف فوق نقطة التشعب (~ 1.5 سم للماوس مع ~ 25 غرام من وزن الجسم). وهذا يضمن أن المواد مدخل أنبوب سوف تذهب إلى كل الفصوص. لا يقل عن 50 ممارسة هيئة التصنيع العسكريه قد تكون مطلوبة لشخص يؤدون التنبيب لإتقان هذه التقنية (يبرع يعني أن نسبة نجاح التنبيب هو أكثر من 95٪).

  1. مرة واحدة يتم إدخال القسطرة، بسرعة إزالة دليل ضوء الألياف البصرية من القسطرة للسماح الحيوان على التنفس بشكل طبيعي. عندما لا يتم استخدام نظام الإضاءة التنبيب، تضاف مباشرة على القسطرة كما هو موضح.
  2. إضافة محلول يحتوي على مواد الفائدة إلى القسطرة. تأكد من أن الحل هو السقوط في الرئة مباشرة بعد الإضافة. خمسين ميكرولتر ل~ يستخدم 25 غ الماوس وزن الجسم بشكل روتيني.

3. استعادة الحيوان

  1. بمجرد امتص الحل في الرئة، وإنزال الماوس من الموقف، ووضعها مرة أخرى في قفص الأصلي.
  2. مراقبة الماوس حتى يبدأ التحرك.
  3. أكد مرة واحدة أن الفأر هو في حالة جيدة، والعودة إلى القفص الرف.

النتائج

في البداية، تم استخدام الحل الأخضر مصبوغ التنبيب الفئران للممارسة. تم مقطوعة الرئة مباشرة بعد التنبيب لدراسة كيفية بالتساوي وزعت اللون في الرئة (الشكل 2). تم تطبيق هذه التقنية لدراسة التليف الرئوي الناتج عن بليوميسين باستخدام C57BL / 6 الفئران. عندما تم مدخل ...

Discussion

التنبيب داخل الرغامى الموصوفة هنا هو طريقة بسيطة، لكنها ممتازة موسع لتقديم بالتساوي المواد التي تهم الماوس الرئة. يسمح هذا الأسلوب دراسة تأثير و / أو دور المواد تدار على علم وظائف الأعضاء و / أو أمراض الرئة. المواد تدار يمكن أن تكون الجزيئات الذاتية مثل السيتوكينات، أ...

Disclosures

يعلن الكتاب أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

Acknowledgements

وأيد هذا العمل من قبل برنامج بحوث جماعية للمعهد الوطني للسرطان، ومركز أبحاث السرطان.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
KetaVedVedcoKetamine
AnaSed Injection 20 mgLLOYDXylazine
BioLite StandBraintree ScientificRIS100For mice
BioLite Intubation Illumination SystemBraintree ScientificBIO MI-KITFor mice
22 G, 1 inch i.v. catheterTerumoSR-OX2225CAFor mice below 30 g. Catheter is used only for the case where the Intubation Illumination System is not used.
20 G, 1 inch i.v. catheterTerumoSR-OX2025CAFor mice over 30 g. Catheter is used only for the case where the Intubation Illumination System is not used.

References

  1. Das, S., Macdonald, K., Chang, H. Y., Mitzner, W. A simple method of mouse lung intubation. J. Vis. Exp. (73), e50318 (2013).
  2. Miller, M. A., et al. Visualization of murine intranasal dosing efficiency using luminescent Francisella tularensis: effect of instillation volume and form of anesthesia. PLoS One. 7, e31359 (2012).
  3. Rayamajhi, M., Redente, E. F., Condon, T. V., Gonzalez-Juarrero, M., Riches, D. W., Lenz, L. L. Non-surgical intratracheal instillation of mice with analysis of lungs and lung draining lymph nodes by flow cytometry. J. Vis. Exp. (51), e2702 (2011).
  4. Riesenfeld, E. P., et al. Inhaled salmeterol and/or fluticasone alters structure/function in a murine model of allergic airways disease. Respir. Res. 11, 22 (2010).
  5. Rivera, B., Miller, S., Brown, E., Price, R. A novel method for endotracheal intubation of mice and rats used in imaging studies. Contemp. Top. Lab Anim. Sci. 44, 52-55 (2005).
  6. Bonniaud, P., et al. Progressive transforming growth factor beta1-induced lung fibrosis is blocked by an orally active ALK5 kinase inhibitor. Am. J. Res. Crit. Care Med. 171, 889-898 (2005).
  7. Bivas-Benita, M., Zwier, R., Junginger, H. E., Borchard, G. Non-invasive pulmonary aerosol delivery in mice by the endotracheal route. Eur. J. Pharm. Biopharm. 61, 214-218 (2005).
  8. Haegens, A., et al. Myeloperoxidase deficiency attenuates lipopolysaccharide-induced acute lung inflammation and subsequent cytokine and chemokine production. J. Immunol. 182, 7990-7996 (2009).
  9. Jackson, P., et al. Exposure of pregnant mice to carbon black by intratracheal instillation: toxicogenomic effects in dams and offspring. Mutat. Res. 745, 73-83 (2012).
  10. Bodewes, R., et al. Pathogenesis of Influenza A/H5N1 virus infection in ferrets differs between intranasal and intratracheal routes of inoculation. Am. J. Pathol. 179, 30-36 (2011).
  11. Winslow, M. M., et al. Suppression of lung adenocarcinoma progression by Nkx2-1. Nature. 473, 101-104 (2011).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

81

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved