A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
هنا ، يتم إدخال طريقة إحداث ارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي المرتبط بالتليف الرئوي (PF-PH) نموذج الفئران عن طريق حقن البيوميسين في مجرى الهواء. كما نقدم نهجا خطوة بخطوة للتحقق من صحة هذا النموذج الحيواني.
المرضى الذين يعانون من التليف الرئوي أكثر عرضة للإصابة بارتفاع ضغط الدم الرئوي ، وهو أحد المضاعفات مع سوء التشخيص. في الوقت الحاضر ، لا تزال آلية هذا الرابط غير مفهومة جيدا. تتمثل إحدى العوائق الرئيسية أمام التقدم في هذا المجال في عدم وجود نموذج حيواني موثوق به لتكرار PF-PH. تهدف هذه الدراسة إلى إنشاء نموذج فئران PF-PH مستقر. صمت الفئران بين عشية وضحاها قبل التدخل. تحت تخدير البنتوباربيتال الصوديوم (45 مجم / كغم) ، تم تنبيب القصبة الهوائية بأنبوب PE50 تم إدخاله على عمق 3 سم (المسافة من المزمار إلى الأنبوب). تم إعطاء Bleomycin (BLM) عن طريق القصبة الهوائية كجرعة واحدة (5 ملغم / كجم ، مذاب في 0.2 مل من 0.9٪ كلوريد الصوديوم). بعد الحقن ، تم تدوير الفئران على الفور لضمان التوزيع المتساوي ل BLM. بعد 35 يوما من حقن BLM ، أظهرت الفئران ضعفا تدريجيا في وظائف الرئة وزيادة الضغط الانقباضي للبطين الأيمن وتضخم البطين الأيمن ، مما يكشف عن الخصائص المرضية لارتفاع ضغط الدم الرئوي. نحن نقدم طريقة عامة وموثوقة لإنشاء نموذج الفئران ل PF-PH.
ارتفاع ضغط الدم الرئوي (PH) بسبب مرض الرئة الخلالي (ILD) شائع سريريا ، مع انتشار يقدر ب 10٪ إلى 80٪ في المرضى الذين يعانون من التليف الرئوي مجهول السبب (IPF) ، كما أنه يظهر بشكل متكرر في ILDs الليفيةالأخرى 1،2. أظهرت العديد من الدراسات أن تطور الرقم الهيدروجيني مرتبط بالمراضة الكبيرة وانخفاض البقاء على قيد الحياة3،4،5. بالمقارنة مع ارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي في المجموعة 1 (PAH) ، لا يزال التسبب في ارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي المرتبط بالتليف الرئوي (PF-PH) غير مفهوم جيدا6. الغرض من إنشاء نموذج حيواني ل PF-PH في الفئران هو توفير إطار موثوق به للبحث العلمي حول التليف الرئوي المرتبط بارتفاع ضغط الدم الرئوي واستكشاف السبل المحتملة للتطبيقات العلاجية السريرية.
Bleomycin هو محفز كلاسيكي للتليف الرئوي يستخدم على نطاق واسع في النماذجالحيوانية 7. كشفت الأبحاث الإضافية التي أجراها بلاكبيرن وآخرون 8 ومختبرنا9 أن البليومايسين يمكن أن يؤدي أيضا إلى السمات المرضية النموذجية لارتفاع ضغط الدم الرئوي ، مثل زيادة الضغط الانقباضي للبطين الأيمن (RVSP) وتضخم البطين الأيمن. ميكانيكيا ، يحفز البليومايسين التليف المتني الرئوي ، وتضيق الأوعية الدموية الناقصة ، وانخفاض كثافة فراش الأوعية الدموية الرئوية ، مما يؤدي إلى تطور ارتفاع ضغط الدم الرئوي6. بالإضافة إلى ذلك ، لاحظنا خسارة كبيرة في الخلايا البطانية الوعائية الرئوية بدءا من اليوم 7 من علاج البيوميسين ، مع تفاقم هذه الخسارة تدريجيا على مدار التجربة9. تشير هذه الظاهرة إلى أن الخلل البطاني الوعائي الرئوي الناجم عن البليومايسين قد يلعب دورا محتملا في بدء وتطور ارتفاع ضغط الدم الرئوي.
بسبب التليف الخلالي الرئوي ، يكون مرضى IPF في حالة نقص الأكسجة لفترة طويلة ، وتحدث تغيرات تعويضية في الأوعية القلبية الرئوية ، مما يؤدي إلى ارتفاع ضغط الدم الرئوي6. يمكن أن يساعدنا استخدام النماذج الحيوانية في فهم الآليات الأساسية للتليف الرئوي البشري مجهول السبب المرتبط بارتفاع ضغط الدم الرئوي. على الرغم من أن هذا النموذج لا يمكنه محاكاة السمات المرضية للأمراض البشرية بشكل كامل ، إلا أن هذا النموذج لا يزال بإمكانه تقديم رؤى قيمة. هناك العديد من النماذج التجريبية التي تحاكي التليف الرئوي ، مثل تسريب مجرى الهواء بجرعة واحدة من البيوميسين ، وتوصيل الناقل الفيروسي لعوامل النمو المتحولة ، والتعرض للسيليكا8،10. في الوقت الحاضر ، يعد نموذج BLM هو النموذج الأكثر استخداما وتميزا لأنه يمكن تحريضه بسهولة في وقت قصير وله قابلية عالية للتكرار. بالإضافة إلى ذلك ، تم تقييم التغيرات الزمنية في التليف الرئوي في نموذج فأر بليومايسين ، حيث لوحظ زيادة التعبير عن علامات التليف والجينات المرتبطة بأمراض المرض ، مثل Col1A1 و Col1A2 ، من الأيام 15-218. تم الكشف عن تغيرات القلب والأوعية الدموية ، مثل تضخم البطين الأيمن وزيادة كبيرة في RVSP ، في اليوم 3311 أو بعده. في الوقت نفسه ، قام مختبرنا سابقا بتقييم التغييرات في معلمات PH و PF لنماذج الفئران التي يسببها bleomycin9. وجدنا أنه بالإضافة إلى خصائص التليف الرئوي (PF) مثل ضعف وظائف الرئة التدريجي وترسب الكولاجين في الفئران ، ظهرت السمات النموذجية لارتفاع ضغط الدم الرئوي (PH) تدريجيا في غضون 7 إلى 35 يوما بعد تقطير مجرى الهواء الواحد للبليومايسين. أظهر مؤشر RVSP و Fulton زيادة في الاعتماد على الوقت. حاليا ، تم الإبلاغ عن العديد من المصابة بالتليف الرئوي في الأدبيات. اقترح بعض الخبراء أن نماذج الفئران أظهرت استجابة ليفية أكثر وضوحا من نماذجالفئران 12. لذلك ، من أجل دراسة تطور التليف الرئوي جنبا إلى جنب مع ارتفاع ضغط الدم الرئوي بشكل أفضل ، فإن نموذج الفئران الناجم عن البليومايسين هو المفتاح.
تمت الموافقة على التجارب على الموضحة في هذه الدراسة من قبل لجنة رعاية واستخدامه في المستشفى الأول التابع لجامعة قوانغتشو الطبية (رقم الموافقة الأخلاقية: 2018-456).
1. شراء الفئران التجريبية
2. تحريض نموذج الفئران PF-PH
3. مراقبة تخطيط صدى القلب
4. تقدير وظائف الرئة
5. قياسات الديناميكا الدموية والأنسجة
6. الكشف عن هيدروكسي برولين (HYP)
التليف الرئوي الناجم عن البليومايسين في الفئران
تم الإبلاغ عن Bleomycin كمحفز كلاسيكي للتليف الرئوي في النماذج الحيوانية7. هنا ، تم تقييم مؤشرات التليف الرئوي بعد تحفيز BLM. أولا ، بعد 35 يوما من علاج BLM ، أجرينا اختبارات وظائف الرئة ووجدنا أن كلا من FVC (
التليف الرئوي مجهول السبب هو مرض تدريجي قاتل بمتوسط بقاء 2-3 سنوات من التشخيص ، مما يشير إلى تشخيص كئيب9. ارتفاع ضغط الدم الرئوي هو اعتلال مشترك شائع في IPF ، والذي يتدهور بسرعة IPF مع تفاقم التشخيص15. علاوة على ذلك ، كانت هناك خيارات علاجية محدودة ل IPF-...
ليس لدى أصحاب البلاغ أي إفصاحات مالية ذات صلة.
تم دعم هذا العمل من خلال المنح المقدمة جزئيا من المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (82370063 ، 82170069 ، 82120108001 ، 82241012) ، وبرنامج البحث والتطوير في مختبر قوانغتشو الوطني (GZNl2023A02013) ، والبرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي في الصين (2022YFE0131500) ، وإدارة العلوم والتكنولوجيا في قوانغدونغ (2024A1515011208 ، 2022A1515012052 ، 2024A1515013104 ، 202102020019 ، 202201020538 ، 202201010069 ، 2023A03J0334) ، المشروع المستقل لمختبر الدولة الرئيسي لأمراض الجهاز التنفسي (SKlRD-Z-202513) ، مؤسسة قوانغدونغ للبحوث الطبية (A2023379) جامعة قوانغتشو الطبية وخطة لتعزيز البحث العلمي في GMU وصناديق الأبحاث المفتوحة من المستشفى السادس التابع لجامعة قوانغتشو الطبية (مستشفى Qingyuan الشعبي) (202201-101).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Bleomycin | MedChemExpress | HY-17565A | |
Coupling agent | HYNAUT | BX-CSRH | |
Formalin fixative | Biosharp) | BL401B | |
Hair removal cream | LUSEN | LS-B-TMG-50 | |
Hematoxylin eosin (HE) staining kit | Beyotime | C0189S | |
Isoflurane | RWD Life Science(China) | R510-22-10 | |
Masson Tri-color dyeing kit | Beyotime | C0189S | |
Normal saline | KERONG | SLYS-001 | |
syringe | Beyotime | FS701-50pcs |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved