红外测温仪在被动系统过敏反应和食品过敏评价中的应用

摘要

在这里, 我们提出了一个新的方法, 以准确地测量体温差异的被动系统过敏 (PSA) 和食品过敏小鼠模型使用红外线温度计。此过程在以前的 PSA 结果中得到了准确的复制。

摘要

小鼠体温测量对研究过敏和过敏性症状至关重要。直肠探针为温度读数是普遍的, 并且他们被证明是准确和可贵的在这方面。然而, 这种温度测量方法要求小鼠进行麻醉, 以便插入探针而不损伤动物。这就限制了同时观察鼠标的其他表型的能力。为了研究其他表型, 同时测量温度, 直肠探头是不理想的, 另一种方法是需要的。在这里, 我们引入了一种无创测温方法, 全国加工业副产品了对小鼠麻醉的要求, 同时保持了直肠探头在体温测量中的同等可靠性。我们使用红外线温度计, 在2和150毫米的范围内检测出体表温度。这种体温测量方法成功地在小鼠被动系统过敏实验中可靠地复制了温度变化趋势。我们表明, 体表温度约2.0 °c 低于直肠探针测量, 但温度下降的程度遵循相同的趋势。此外, 我们用同样的方法观察在食物过敏模型中的小鼠, 同时评估温度和活动水平。

引言

体温测量是监测^1、2动物模型过敏性症状影响的重要组成部分。传统上用直肠探针温度计测量了^3、4小鼠的温度差异。通过这些测量, 调查人员可以可靠地描述变量之间的温度差异;然而, 这种方法是一个耗时的过程, 导致小鼠的苦恼, 这可以增加人体核心温度。直肠探查也可引起粘膜撕裂和感染³。此外, 应麻醉小鼠, 以人道地插入直肠探针测量温度³。这是一个缓慢的过程, 它禁止在短时间内测量连续温度。此外, 在这段时间内, 老鼠的活动表型不能被观察到, 直到麻醉完全磨损, 这是另一个耗时的过程。最近, 其他可靠的方法来测量体温已经使用皮下植入被动红外转发器标签或无线电发射机, 包括温度传感器^3,5,6。虽然这些方法被一些研究人员接受为理想的实践, 但由于在皮肤或身体的另一部分的温度传感器的外科植入, 所以由于最初的成本高昂和对老鼠的苦恼, 这些办法没有得到广泛的应用。

为了证明温度差异是一个准确的反映症状在疾病模型^1,2, 小鼠必须清醒的温度测量, 并能够返回到他们的正常表型活动在测量前后立即。为此目的, 我们寻求一种可以实现这一目标的方法。

我们的目标是准确和廉价的测量鼠标体温, 不需要麻醉和不限制活动, 使观察的行为表型期间和之后的温度测量。为了实现这一目标, 显然需要一种比标准直肠温度探针更少侵入的技术。红外线温度计已经在临床上使用了数十年, 特别是在儿科, 以获得准确的体温读数。它一直是一种替代方法, 使临床医生能够迅速和准确地获得温度测量的婴儿和挑剔的儿童积极流动。我们在小鼠中实施了同样的技术, 并开发了一种成功的方法来获得温度而无需麻醉。重要的是, 我们表明, 这种方法能够复制已建立良好的被动系统性过敏反应的温度变化的结果, 同时也能够观察的活动, 鼠标在整个测量。此外, 我们使用相同的方法来评估食物过敏小鼠的体温, 同时调查其他症状, 以证明体温确实是准确反映的活动水平和整体表型的鼠标。

研究方案

所有动物实验均经 la 的过敏和免疫学研究所动物护理和使用委员会批准。

1. 麻醉期间小鼠体温测量

1. 将鼠标放在麻醉感应箱中。麻醉使用1升/分钟氧与5% 异氟醚的流动。
   注: 麻醉在鼠标停止自愿运动并在三十年代不动的情况下被证实. 或者, 监测呼吸率, 一旦老鼠呼吸1呼吸每2或更长, 麻醉被证实。
2. 用食指和拇指把老鼠抱在脖子的颈背上, 用小指握住尾巴, 以暴露下腹部。
3. 将红外线温度计传感器放在下腹部下方, 同时按住鼠标, 使其身体与地面平行。
   注意: 温度计的外平表面 (不是传感器的表面) 应该大约2–5毫米远离腹部的表面。这复制的结果的温度测量, 而小鼠没有麻醉 (在2节中描述)。确定腹部靶点是很重要的。瞄准两个上部的奶头可以取得一致的结果。
4. 按住扳机来测量温度。确保鼠标和温度计保持稳定。

2. 无麻醉鼠标体温测量

1. 把鼠标从尾巴的中间捡起来。
2. 露出老鼠的腹部。
   1. 允许鼠标保持在一个直边的表面, 如打开的笼子的嘴唇或笼顶与它的前爪。
      注意: 这使得鼠标伸展上身, 露出腹部。
   2. 或者, 允许鼠标保持在温度计的上直边, 并使鼠标坐在温度计的外层表面上, 它的腹部刚好超过红外线传感器。
      注: 任何时候后爪在温度计表面休息, 确保脚不妨碍传感器从腹部表面。带有足部梗阻的温度计可以测量低于腹部的温度。
3. 按住扳机来测量温度。
   注意: 老鼠倾向于移动;在小鼠相对较少的移动时采取温度测量方法, 在测量身体的同一位置时要注意。

3. 被动全身性过敏⁷

1. 0天: 免疫球蛋白 E (IgE) 的敏感性。
   1. 准备200µL (每只老鼠) 的抗 dinitrophenyl (硝基) IgE 的浓度为100µg/毫升在 PBS。
   2. 腹腔注射200µL 的抗 dinitrophenyl () IgE, 仅在步骤3.1.1 或 pbs 中制备 (pbs 仅为负控制)。用26克针注射。执行注射只是侧向中线, 大约在两个最下位的奶头之间。
2. 1天: 诱发过敏反应与再蛋白蛋白。
   1. 准备100µL (每只老鼠), 在10毫克/毫升浓度为0.9% 氯化钠。
   2. 麻醉步骤1.1 中所述的老鼠。
   3. 使用步骤1中描述的技术测量体温。
   4. 静脉注射注射100µL, 在步骤3.2.1 中制备。用30克针注射。对 retroorbital 静脉窦进行注射。将针插入眼睛内侧的浅角, 瞄准眼睛后面。
   5. 注射后, 把老鼠放在单独的笼子里。确保小鼠从麻醉中恢复。观察他们觉醒并成为主动移动。
   6. 使用红外线温度计测量体温, 每隔10分钟观察其活动70分钟。

4. 小鼠食品过敏模型^8,9

注意: 示意图如图 2所示。

1. 0天: 使小鼠对卵/明矾敏感。
   1. 在 PBS 中准备100µL (每只老鼠) 卵 (0.5 毫克/毫升) 和明矾 (10 毫克/毫升)。漩涡在低设置为30分钟。
   2. 麻醉步骤1.1 中所述的老鼠。
   3. 使用26克针, 腹腔注射每只老鼠与100µL 的卵/明矾混合物准备在步骤4.1.1。
      注: 在每次注射前, 将卵/明矾混合物再次旋转, 以确保匀质混合。有关注射站的详细信息, 请参阅步骤3.1.3。
   4. 注射后, 把老鼠放回原来的笼子里。确保小鼠从麻醉中恢复。观察他们觉醒并成为主动移动。
2. 14天: 对卵子/明矾进行第二次敏化。
   1. 重复步骤4.1.1、4.1.2 和4.1.3。
3. 28-46 天: 每隔一天就用卵子挑战老鼠。
   1. 准备100µL (每只老鼠) 的卵在250毫克/毫升浓度在 PBS。
      注: 混合物应用手轻轻摇动, 而不是用旋涡来最小化气泡形成。
      1. 如果使用食品过敏抑制剂, 准备抑制剂⁹。准备100µL (每只老鼠) 抑制剂在1毫克/毫升浓度在 PBS。这可以为每只老鼠提供100µg 抑制剂。
         注: 每只老鼠不超过100µL 抑制剂, 因为老鼠只能处理200µL 的总饲量在一个挑战日。100µL 对于卵子挑战也是必要的, 100 µL 是抑制剂使用的最大推荐体积。
   2. 麻醉步骤1.1 中所述的老鼠。
   3. 口服饲每只老鼠100µL 卵溶液 (25 毫克卵100µL 的 PBS gavaged 每只老鼠), 这是在步骤4.3.1 准备。
      1. 如果使用抑制剂, 利用以下步骤中描述的相同技术饲的抑制剂 (或 PBS 控制) 准备在步骤 4.3.1.1 30 分钟前的卵子挑战。30分钟后, 继续下一步。
      2. 使用1毫升注射器的饲针。把100µL 的卵放入注射器中。
      3. 将针头插入口中;然后, 指针指向左侧或右侧的喉咙, 轻轻地滑动针通过食道。注射100µL 卵。
         注: 为确保针头不在气管内, 在注射卵子前观察主动呼吸。如果进入气管而不是食道, 针的插入也会受到早期的抵制。
   4. 把老鼠放进各自的笼子里。为便于观察大便质量, 使用无寝具的网箱。
   5. 确保从麻醉中恢复。观察小鼠苏醒并自发移动。
   6. 使用2节中描述的技术, 测量小鼠在 timepoints 10、20、40和60分钟内的体温。

结果

无源性全身性过敏反应: iv. 型注射, 10 周 BALB 小鼠被麻醉。在注射之前, 我们测量了他们的体温 (视频 1), 如步骤1所述。图 1显示了静脉注射后两个种群的温度趋势。IgE 敏化鼠的最大温度降为3.0 摄氏度, 20 分钟, 而 PBS 控制鼠标的最大下降1.1 °c 在20分钟⁷。此外, 在整个过程中, 根据每个鼠标的移动性评估活动分数。老鼠首?...

讨论

所述的协议是建立在不使用麻醉的情况下测量体温的目标。尽管它相对容易获得的温度读数, 有几个警告, 以适应这种技术, 除了更明显的影响, 如处理压力和不同的环境温度。

首先, 为了在整个实验中保持一致的温度读数, 测量温度的位置必须使用解剖标志来确定, 而研究者必须能够复制所述身体的测量。位置。通过在直边表面上保护鼠标的前爪, 如笼子的唇或温度计的边缘, ?...

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Non-contact infrared thermometer	SinoPie	DT-8861
Anti-dinitrophenyl (DNP) IgE	Sigma Aldrich	D8406-.2MG
PrecisionGlide 30 G needle	BD	305128
PrecisionGlide 26 G needle	BD	305111
1 mL syringe	BD	309659
Dinitrophenyl - human serum albumin	Biosearch Technologies	D-5059-10
Ovalbumin from chicken egg white	Sigma Aldrich	A5503-50G
Imject Alum	ThermoFisher Scientific	77161
Animal Feeding Needles, disposable	Fisher Scientific	01-208-87