Name: instillation and fixation methods useful in mouse lung cancer research
Uploaded: 2015-08-31T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 57 s
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Das folgende Protokoll beschreibt ein System, das gut funktioniert in 20-35 g Mäusen. Das Verfahren könnte problemlos an größeren oder kleineren Mäusen, indem einfach die Kathetergröße. Alle Tier Protokolle wurden von der Johns Hopkins University Animal Care und Verwenden Committee genehmigt. 1. Lung Instillation <ol><li> Wählen Kommerzielle Ein-Zoll-langen 20 g intravenöse Kanüle für die Intubation zu verwenden. </li><li> Ändern die Katheterspitze manuell gebogen wird, um eine leichte Krümmung in der Spitze zu erzeugen, wie in 1 dargestellt. </li><li> Betäuben die Maus mit einem Gemisch aus Ketamin (100 mg / kg) und Xylazin (15 mg / kg) ip injiziert, und bestätigen Anästhesie durch das Fehlen von Rückbewegung. Bewerben Veterinär Salbe auf die Augen unmittelbar nach der Narkose. Unmittelbar nach der Narkose gelten veterinär Salbe auf die Augen und geben Carprofen (5-10 mg / kg SQ) zur postoperativen Analgesie und Instillation. </li><li> Legen Sie die mouse in Rückenlage auf einer geneigten Plattform. Wie in 2 gezeigt, ein großes Büro Binder mit Nahtschlaufen mit Klebeband am funktioniert sehr gut. </li><li> Rasieren Sie die ventralen Teil des Halses und reinigen und desinfizieren die Hals-Bereich mit 70% Alkohol. Mit neuen Latex- und puderfreie Handschuhe, verwenden chirurgische Instrumente mit 70% Alkohol desinfiziert. </li><li> Mit Hilfe einer scharfen Schere einen kleinen chirurgischen Schnitt in den Hals ca. 12 mm unterhalb der unteren Schneidezähne. </li><li> Mit einer Pinzette vorsichtig die Haut im Nacken kaudal, bis die ventrale Wand der Luftröhre zu sehen. </li><li> Vorsichtig einfahren Zunge und legen Sie die Kanüle mit der gebogene Spitze in Richtung der ventralen Oberfläche der Maus geneigt. Wie in 1.4, ziehen Sie vorsichtig auf die Haut im Nacken, und legen Sie die Kanüle in die Luftröhre. HINWEIS: Mit ein wenig Übung, der Katheter wird sichtbar nach unten bewegen die Luftröhre. Wenn sie in die Speiseröhre geht, dann wird es keine visuelle Beobachtung der Bewegung des Katheters zu sein. Keine Schnittewerden in die Trachea vorgenommen. </li><li> Sobald der Katheter in der Luftröhre im Hals gesehen brachte er etwa 5 mm bis zuverlässig übergeben die Stimmbänder, aber immer noch deutlich über der Carina. </li><li> Bereiten Sie vermitteln bis zu 50 &amp; mgr; l der Flüssigkeit durch die Injektion durch den Katheter mit einem Gel Ladepipettenspitze. Setzen Sie die Spitze in der Luer-Anschluss, aber vor der Injektion genau hinschauen, um die Bewegung der Flüssigkeit in der Spitze synchron mit der Maus die Atmung beobachten. Dann spritzen den instillate. </li><li> Mit einer 1-ml-Spritze, sofort zu tun ein relativ schnelles Aufblasen von 0,6 ml Luft in die Lungen durch den Katheter zu verteilen die Flüssigkeit tief in der Lunge. Entfernen Sie die Kanüle. </li><li> Entfernen Sie die Kanüle. </li><li> Verwenden Sie eine kleine Menge von Cyanacrylat-Klebstoff, um die kleine Operationswunde nach Packungsbeilage Anleitung zum Vetbond schließen. Zeigen Mäuse in Einzelkäfigen und optisch zu überwachen, bis sie aufwachen und normal zu verhalten ohne Angabe von discomfort. </li></ol> 2. Lung Fixation HINWEIS: Wenn alle experimentellen Verfahren werden in einer Maus durchgeführt, können die Lungen zur histologischen Verarbeitung durch Fixierung mit Formaldehyd (oder einem beliebigen anderen Fixiermittel) vorbereitet werden. <ol><li> Opfern Sie die Maus mit einem IACUC akzeptablen Verfahren. Für die Vertreter der Maus im Video gezeigt wird Genickbruch eines betäubten Maus. </li><li> Führen Sie eine Tracheotomie (falls noch nicht geschehen) durch chirurgisches Freilegen der Bauchseite der Luftröhre, indem Sie einen kleinen Schnitt und Einfügen einer 18 G-Stub Nadelspitze in die Luftröhre, und band ihn mit Gewinde. </li><li> Öffnen Sie vorsichtig den Brustkorb mit einem Mittellinienschnitt, schneiden Sie das Zwerchfell, und entfernen Sie die seitlichen Brustwand, um die Lungen aus. </li><li> Verbinden Sie den Luer-Ende der Nadel in ein Reservoir an einem Ringständer Formaldehyd enthält. Siehe Abbildung 3. </li><li> Stellen Sie die Oberseite des Formaldehyds 25 cm über dem Niveau des mouse. Siehe Abbildung 3. Als nächstes stellen Sie sicher, dass sich keine Luft in der Fixierschlauch indem Flüssigkeit aus dem Ende einer Sperrhahn. Verbinden den Luer Ende der Luftröhrenkanüle zum Reservoirschlauch. Öffnen Sie den Wasserhahn, um die Lungen mit dem Formaldehyd aufzublasen. Lassen Sie die Lunge unter Druck für mindestens 20 min. </li><li> Öffnen Sie den Wasserhahn, um die Lungen mit dem Formaldehyd aufzublasen. Lassen Sie die Lunge unter Druck für mindestens 20 min. </li><li> Als nächstes binden Sie die Luftröhre über das Ende der Stichleitung Nadel. Es kann helfen, langsam zurück auf die Nadel ziehen, um mehr von der uncannulated Luftröhre freizulegen. Wenn fest zusammengezogen, entfernen Sie den Wasserhahn. </li><li> Sorgfältig sezieren die Lunge. </li><li> Zeigen die Lunge in Formaldehyd über Nacht. Längere Zeiten sind in Ordnung, und einige Flecken oder Verfahren können bestimmte Zeiten festlegen. Auch andere Flüssigkeiten Fixiermittel wie z-fix kann für die Instillation und Eintauchen verwendet werden. </li><li> Bevor weitere histologische Verarbeitung, zu messendie feste Lungenvolumen als nächstes beschrieben. </li></ol> 3. Messung der Fest Lung Volume <ol><li> Messen Sie das Lungenvolumen mit Archimedes Prinzip wie in 4 dargestellt ist. Entfernen Sie den Fest Lunge aus dem Formaldehyd und sezieren das Herz und andere nicht-Lungengewebe. </li><li> Verwenden Sie einen zuvor konstruierten einfache hausgemachte Drahtstützeinrichtung, die verwendet wird, um die Lungen vollständig unter Wasser zu halten. HINWEIS: Dieses Gerät muss mit je nachdem, was Balance verwendet wird in Einklang gebracht werden. Eine in 5 gezeigte typische Vorrichtung ist aus Plastikpipetten und dünn (20 G) Draht. Dieses System funktioniert gut, wobei der Rest in dem Video verwendet, könnte aber leicht an die meisten Laborwaagen angepaßt werden. </li><li> Stellen Sie ein Becherglas mit ≈200 ml Wasser auf die Waage und tarieren mit dem Tragkäfig anstelle im Wasser. Siehe Abbildung 6 Entfernen Sie den Metallkäfig. legen Sie die Lunge auf der Wasseroberfläche und drücken Sie unter Wassermit dem Käfig. </li><li> Das Gewicht auf die Waage. Diese Zahl entspricht dem Volumen Wasser versetzt und ist somit ein direktes Maß für die Lungenvolumen. Seien Sie vorsichtig, um sicherzustellen, dass die Lunge oder Nahtmaterial oder einen Teil der Drahtkäfig nicht die Seiten oder Boden des Bechers berühren zu machen. </li><li> Für Richtigkeit, wiederholen Sie diese Messung. Entfernen Sie die Lunge aus dem Wasser, und trocknen auf einem Gewebe. Tarieren das Becherglas mit Käfig in Position und wiederholen Sie den Lungenvolumenmessung. Die beiden Volumenmessungen sollte dann gemittelt werden. HINWEIS: Wenn die Lungen im Formalin für mehr als eine Woche bleibt, wird die Luft in der Lunge in der Flüssigkeit gelöst werden. Wenn dies geschieht, wird der Lungen sinken, so ist es nicht mehr notwendig, irgendeine Vorrichtung wie in Figur 5 zu verwenden, um die Lunge eingetaucht zu lassen. In einem solchen Fall kann die Lautstärke einfach durch Halten der Lunge von einer der Naht Strings, bis es vollständig eingetaucht ist, wie in Figur 4 dargestellt, gemessen werden. </li></ol>

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	<li>Brown, R. H., Walters, D. M., Greenberg, R. S., Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+of+endotracheal+intubation+and+pulmonary+functional+assessment+for+repeated+studies+in+mice.">A method of endotracheal intubation and pulmonary functional assessment for repeated studies in mice.</a> J Appl Physiol. 87, 2362-2365 (1999).</li><li>Walters, D. 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Die hier beschriebenen Verfahren haben mehrere Vorteile. Zuerst die erforderliche Ausrüstung ist einfach und kostengünstig. Zweitens kann die Intubation schnell mit wenigen Fehlern durchgeführt werden. Drittens erlaubt die Fähigkeit, in die Lunge bei einem konstanten Druck zu fixieren, und dann den Festlungenvolumen korrekte Quantifizierung von Strukturen oder Zellen in der Lunge 10. Ein möglicher Nachteil der Intubation ist die kleine Chirurgie. Dies kann die Möglichkeit, d...

Für eine Reihe von Gründen, Lungenkrebs, nicht sehr stark bei der Maus untersucht. Ein Grund dafür ist, dass der Zugang zu der Lunge in vivo ist sehr schwierig, und die quantitative Analyse von festen Lungen ist nicht allgemein üblich ist. Die in diesem Dokument beschriebenen Methoden wurden entwickelt, um hier Abhilfe zu schaffen. Die Ziele hier sind einfache Methoden, die sich stark in den Aufbau und die Analyse von Mauslungen mit Lungenkrebs oder anderen Pathologien helfen werden zu beschreiben. Während keiner dieser Ansätze völlig neu sind, haben sie nicht gemeinsam als eigenständiges Verfahren in der vereinfachten Weise, wie hier beschrieben dargestellt worden. Es wurden eine Reihe von Handschriften, die Verfahren zur Intubation der Mauslunge in erster Linie für den Zweck dieser Wiederholungslungenfunktion oder bronchoalveoläre Lavage in einzelnen Mäusen in Langzeitstudien beschrieben wurden. Seit diesem ursprünglichen Papier, gab es mehrere andere Papiere, die verschiedenen Ansätze zur mous beschrieben haben,e Intubation 1 -9. Während alle diese Verfahren erfolgreich verwendet werden können, erfordern sie in der Regel erhebliche Ausbildung und sind oft nicht ohne eine nichttriviale Ausfallrate. Darüber hinaus, um die Durchführung Lungenfunktionsmessungen, muss die Kanüle in die Luftröhre fest genug passen, so dass es keine Luftleckage. Allerdings ist eine weitere praktische Verwendung zur Intubation gegenüber spezifischen Agenzien (Krebszellen oder andere Beleidigungen) oder therapeutische Wirkstoffe direkt in die Lunge zu liefern. Ein solches Verfahren erfordert keine eng anliegende Kanüle noch eine anspruchsvolle Lungenfunktionsgeräten. Das neuartige Merkmal dieser hier gezeigten Verfahren eine kleinere chirurgische Prozedur, die die Intubation ermöglicht, ohne die Möglichkeit der Kanüle in die Speiseröhre. Dieser einfache Ansatz ermöglicht erfolgreiche Intubation mit relativ wenig Ausbildung oder Erfahrung. Nicht weniger als 30 Mäusen / h können mit diesem Ansatz mit einer Ausfallrate gegen Null behandelt werden. Sobald ter Mäuse sind bereit, geopfert werden, die verletzt oder Krebs Lunge kann dann zur histologischen und pathologischen Analyse entfernt werden. Um alle histologischen Variablen richtig zu quantifizieren für den Vergleich mit anderen Lunge, ist es jedoch wichtig, die Fixierung Verfahren zu standardisieren und ordnungsgemäß zu quantifizieren, die feste Lungenvolumen 10. Dieses Papier beschreibt im Detail die einfachen Verfahren, standardisierte Befestigungsverfahren sowie eine Möglichkeit, die Festlungenvolumen zu messen, zu ermöglichen. Das Volumen ist ein wesentlicher Metrik bei der Quantifizierung der Histologie, da ohne eine solche Volumenbestimmung kann nur relative Dichten gemessen werden 10. Sobald das Lungenvolumen ist jedoch bekannt, absolute Messungen von Zellen und anderen strukturellen Messungen in der Lunge kann dann quantifiziert werden.

<table><tbody><tr><td>Laboratory Balance</td><td>Ohaus</td><td>Adventurer Pro Model AV 313&amp;nbsp;</td><td>Other balances can be used if they have a range of 1-300 g</td></tr><tr><td>20 g Luer intravenous catheter</td><td>Insylte</td><td></td><td>Several other possible vendors, &lt;em&gt;e.g.&lt;/em&gt;, Jelco Optiva</td></tr><tr><td>500 ml laboratory bottle</td><td>Various</td><td></td><td>Several other possible vendors</td></tr></tbody></table>

instillation and fixation methods useful in mouse lung cancer research

Die Möglichkeit, Live-Agenten, Zellen oder Chemikalien direkt in die Lunge zu vermitteln, ohne zu verletzen oder die Tötung der Mäuse ist ein wichtiges Werkzeug bei Lungenkrebs Forschung. Zwar gibt es eine Reihe von Methoden, die veröffentlicht wurden, die zeigen, wie Mäusen Lungenfunktionsmessungen zu intubieren, gibt keine ohne potentielle Probleme für den schnellen Instillation großen Kohorten von Mäusen. In der vorliegenden Arbeit wird eine einfache und schnelle Methode beschrieben, die ein Ermittler ermöglicht die Durchführung einer solchen Instillationen in einer effizienten Weise. Das Verfahren erfordert keine besonderen Werkzeuge oder Beleuchtung erforderlich und kann mit sehr wenig Praxis erlernt werden. Es geht um Anästhesie eine Maus, einen kleinen Schnitt in den Hals, um die Luftröhre sichtbar zu machen, und dann direkt Einfügen einer intravenösen Katheter. Der kleine Einschnitt rasch mit Gewebekleber verschlossen und die Mäuse werden sich erholen gelassen. Ein erfahrener Student oder Techniker kann Instillationen mit einer durchschnittlichen Rate von 2 min / Maus zu tun. Sobald ter Krebs festgestellt, gibt es oft eine Notwendigkeit für quantitative histologische Analyse der Lungen. Pathologen traditionell in der Regel nicht die Mühe, Lunge Inflation während der Fixierung zu standardisieren und Analysen sind oft auf einem Punktesystem, das sehr subjektiv sein kann, basiert. Während dies einmal für grobe Schätzung der Größe eines Lungentumors ausreichend ausreichend sein, jedes richtige stereo Quantifizierung von Lungenstruktur oder Zellen erfordert eine reproduzierbare Fixierung und der nachfolgenden Lungenvolumenmessung. Hier beschreiben wir einfache zuverlässige Verfahren sowohl für die Festsetzung der Lunge unter Druck und dann die genaue Messung der Festlungenvolumen. Die einzige Voraussetzung ist eine Laborwaage, die genau über einen Bereich von 1 mg-300 g ist. Die hier so vorgestellt Verfahren könnten die Fähigkeit, in den Mäusen zu erstellen, zu behandeln und zu analysieren Lungenkrebs deutlich verbessern.

Das Verfahren beschreibt in dem ersten Protokoll nicht von selbst zu irgendeinem generali Ergebnissen führen. Es beschreibt nur ein sehr zuverlässiges Mittel zur Substanzen direkt in die Luftröhre zu vermitteln. Figur 7 zeigt ein Beispiel einer Lunge, in dem Trypanblau wurde mit dem hier beschriebenen Verfahren eingeimpft. Gibt es weit verbreitete Verteilung des Farbstoffs, ähnlich wie es mit anderen Farbstoffen oder Tracer direkt in die Trachea oder Mäusen 11,12 gegeben...

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Instillation and Fixation Methods Useful in Mouse Lung Cancer Research

Das Ziel dieser Arbeit ist es, einfache Methoden, die sich stark in den Aufbau und die Analyse von Mauslungen mit Lungenkrebs oder anderen Pathologien helfen werden zu beschreiben. Wir stellen 3-Protokolle, um einfach und zuverlässig durchführen Lungen Instillationen, Fixierung, und Lungenvolumenmessungen.

Instillation und Fixationsmethoden Nützlich in Maus Lung Cancer Research

The ability to instill live agents, cells, or chemicals directly into the lung without injuring or killing the mice is an important tool in lung cancer ...

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Serie: Instillation and Fixation Methods Useful in Mouse Lung Cancer Research

Improved Visualization of Lung Metastases at Single Cell Resolution in Mice by Combined In-situ Perfusion of Lung Tissue and X-Gal Staining of lacZ-Tagged Tumor Cells

Metastasis is the main cause of death in the majority of cancer types and consequently a main focus in cancer research. However, the detection of micrometastases by radiologic imaging and the success in their therapeutic eradication remain limited.
While animal models have proven to be invaluable tools for cancer research1, the monitoring/visualization of micrometastases remains a challenge and inaccurate evaluation of metastatic spread in preclinical studies potentially leads to disappointing results in clinical trials2. Consequently, there is great interest in refining the methods to finally allow reproducible and reliable detection of metastases down to the single cell level in normal tissue. The main focus therefore is on techniques, which allow the detection of tumor cells in vivo, like micro-computer tomography (micro-CT), positron emission tomography (PET), bioluminescence or fluorescence imaging3,4. We are currently optimizing these techniques for in vivo monitoring of primary tumor growth and metastasis in different osteosarcoma models. Some of these techniques can also be used for ex vivo analysis of metastasis beside classical methods like qPCR5, FACS6 or different types of histological staining. As a benchmark, we have established in the present study the stable transfection or transduction of tumor cells with the lacZ gene encoding the bacterial enzyme &beta;-galactosidase that metabolizes the chromogenic substrate 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-beta-D-galactopyranoside (X-Gal) to an insoluble indigo blue dye7 and allows highly sensitive and selective histochemical blue staining of tumor cells in mouse tissue ex vivo down to the single cell level as shown here. This is a low-cost and not equipment-intensive tool, which allows precise validation of metastasis8 in studies assessing new anticancer therapies9-11. A limiting factor of X-gal staining is the low contrast to e.g. blood-related red staining of well vascularized tissues. In lung tissue this problem can be solved by in-situ lung perfusion, a technique that was recently established by Borsig et al.12 who perfused the lungs of mice under anesthesia to clear them from blood and to fix and embed them in-situ under inflation through the trachea. This method prevents also the collapse of the lung and thereby maintains the morphology of functional lung alveoli, which improves the quality of the tissue for histological analysis. In the present study, we describe a new protocol, which takes advantage of a combination of X-gal staining of lacZ-expressing tumor cells and in-situ perfusion and fixation of lung tissue. This refined protocol allows high-sensitivity detection of single metastatic cells in the lung and enabled us in a recent study to detect "dormant" lung micrometastases in a mouse model13, which was originally described to be non-metastatic14.

Improved Visualization of Lung Metastases at Single Cell Resolution in Mice by Combined In-situ Perfusion of Lung Tissue and X-Gal Staining of lacZ-Tagged Tumor Cells

The novel protocol reported in the present study allows selective detection of lung metastases at single cell resolution in mice by combined in-situ lung perfusion and fixation and X-Gal staining of lacZ-tagged tumor cells.

Verbesserte Visualisierung von Lungenmetastasen bei Single Cell Auflösung in Mäusen durch kombinierte<em&gt; In-situ</em&gt; Perfusion des Lungengewebes und X-Gal Färbung von<em&gt; LacZ</em&gt;-Tagged Tumor Cells

Metastasis is the main cause of death in the majority of cancer types and consequently a main focus in cancer research. However, the detection of ...

Forschung

Medizin

Perfusion and Inflation of the Mouse Lung for Tumor Histology

The ability to evaluate lung histology is critical for the fields of lung cancer research and cancer metastasis. It is equally important to perform necropsies rapidly and efficiently from studies without sacrificing the quality of the tissues procured. The goal of this protocol is to present a method to rapidly perfuse, inflate, and fix mouse lungs for downstream histological analysis. This method does not standardize lung inflation; thus, it does not require any special procedures or equipment and instead simply instills fixative directly through the trachea following perfusion through the heart. This allows for sufficient estimation of tumor size, histology, and scoring. This also allows for the collection of frozen tissue prior to lung tissue fixation. This method is limited in that it does not allow for later morphometric quantification of the lung; however, it is more than sufficient for lung tumor analysis from genetically engineered mouse models (GEMMs), syngeneic models, as well as xenograft tumor and metastasis studies.

The purpose of this method is to present a simple and efficient method for the perfusion, inflation, and fixation of mouse lungs for the examination of lung tumor pathology and evaluation of metastases to the lung.

Perfusion und Inflation der Mauslunge für Tumorhistologie

The ability to evaluate lung histology is critical for the fields of lung cancer research and cancer metastasis. It is equally important to perform ...

Krebsforschung

Direct Tracheal Instillation of Solutes into Mouse Lung

Intratracheal instillations deliver solutes directly into the lungs. This procedure targets the delivery of the instillate into the distal regions of the lung, and is therefore often incorporated in studies aimed at studying alveoli. We provide a detailed survival protocol for performing intratracheal instillations in mice. Using this approach, one can target delivery of test solutes or solids (such as lung therapeutics, surfactants, viruses, and small oligonucleotides) into the distal lung. Tracheal instillations may be the preferred methodology, over inhalation protocols that may primarily target the upper respiratory tract and possibly expose the investigator to potentially hazardous substances. Additionally, in using the tracheal instillation protocol, animals can fully recover from the non-invasive procedure. This allows for making subsequent physiological measurements on test animals, or reinstallation using the same animal. The amount of instillate introduced into the lung must be carefully determined and osmotically balanced to ensure animal recovery. Typically, 30-75 &mu;L instillate volume can be introduced into mouse lung.

Intratracheal instillations deliver solutes directly into the lungs. This procedure targets the delivery of the instillate into the distal regions of the lung, and is therefore often incorporated in studies aimed at studying alveoli. We provide a detailed survival protocol for performing intratracheal instillations in mice.

Direkte Instillation von gelösten Stoffen in Mauslunge

Intratracheal instillations deliver solutes directly into the lungs.  This procedure targets the delivery of the instillate into the distal regions of the ...

Biologie

Injection of Syngeneic Murine Melanoma Cells to Determine Their Metastatic Potential in the Lungs

Approximately 90% of human cancer deaths are linked to metastasis. Despite the prevalence and relative harm of metastasis, therapeutics for treatment or prevention are lacking. We report a method for the establishment of pulmonary metastases in mice, useful for the study of this phenomenon. Tail vein injection of B57BL/6J mice with B16-BL6 is among the most used models for melanoma metastases. Some of the circulating tumor cells establish themselves in the lungs of the mouse, creating "experimental" metastatic foci. With this model it is possible to measure the relative effects of therapeutic agents on the development of cancer metastasis. The difference in enumerated lung foci between treated and untreated mice indicates the efficacy of metastases neutralization. However, prior to the investigation of a therapeutic agent, it is necessary to determine an optimal number of injected B16-BL6 cells for the quantitative analysis of metastatic foci. Injection of too many cells may result in an overabundance of metastatic foci, impairing proper quantification and overwhelming the effects of anti-cancer therapies, while injection of too few cells will hinder the comparison between treated and controls.

Metastasis plays a profound role in the virulence of cancer, accounting for an estimated 90% of deaths. We report a protocol for a metastatic melanoma model in mice that is useful for determining the efficacy of therapeutic agents against this clinical phenomenon.

Die Injektion von syngenen murinen Melanomzellen ihre metastatische Potential in der Lunge zu bestimmen

Approximately 90% of human cancer deaths are linked to metastasis.  Despite the prevalence and relative harm of metastasis, therapeutics for treatment or ...

Pre-Conditioning the Airways of Mice with Bleomycin Increases the Efficiency of Orthotopic Lung Cancer Cell Engraftment

Lung cancer is a deadly treatment refractory disease that is biologically heterogeneous. To understand and effectively treat the full clinical spectrum of thoracic malignancies, additional animal models that can recapitulate diverse human lung cancer subtypes and stages are needed. Allograft or xenograft models are versatile and enable the quantification of tumorigenic capacity in vivo, using malignant cells of either murine or human origin. However, previously described methods of lung cancer cell engraftment have been performed in non-physiological sites, such as the flank of mice, due to the inefficiency of orthotopic transplantation of cells into the lungs. In this study, we describe a method to enhance orthotopic lung cancer cell engraftment by pre-conditioning the airways of mice with the fibrosis inducing agent bleomycin. As a proof-of-concept experiment, we applied this approach to engraft tumor cells of the lung adenocarcinoma subtype, obtained from either mouse or human sources, into various strains of mice. We demonstrate that injuring the airways with bleomycin prior to tumor cell injection increases the engraftment of tumor cells from 0-17% to 71-100%. Significantly, this method enhanced lung tumor incidence and subsequent outgrowth using different models and mouse strains. In addition, engrafted lung cancer cells disseminate from the lungs into relevant distant organs. Thus, we provide a protocol that can be used to establish and maintain new orthotopic models of lung cancer with limiting amounts of cells or biospecimen and to quantitatively assess the tumorigenic capacity of lung cancer cells in physiologically relevant settings.

We describe a method to significantly enhance orthotopic engraftment of lung cancer cells into the murine lungs by pre-conditioning the airways with injury. This approach may also be applied to study stromal interactions within the lung microenvironment, metastatic dissemination, lung cancer co-morbidities, and to more efficiently generate patient derived xenografts.

Die Atemwege von Mäusen mit Bleomycin Vorklimatisierung erhöht die Effizienz der Orthotopen Lung Cancer Cell Engraftment

Lung cancer is a deadly treatment refractory disease that is biologically heterogeneous. To understand and effectively treat the full clinical spectrum of ...

Lung Fixation under Constant Pressure for Evaluation of Emphysema in Mice

Emphysema is a significant feature of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Studies involving an emphysematous mouse model require optimal lung fixation to produce reliable histological specimens of the lung. Due to the nature of the lung&rsquo;s structural composition, which consists largely of air and tissue, there is a risk that it collapses or deflates during the fixation process. Various lung fixation methods exist, each of which has its own advantages and disadvantages. The lung fixation method presented here utilizes constant pressure to enable optimal tissue evaluation for studies using an emphysematous mouse lung model. The main advantage is that it can fix many lungs with the same condition at one time. Lung specimens are obtained from chronic cigarette smoke-exposed mice. Lung fixation is performed using specialized equipment that enables the production of constant pressure. This constant pressure maintains the lung in a reasonably inflated state. Thus, this method generates a histological specimen of the lung that is suitable to evaluate cigarette smoke-induced mild emphysema.

Presented here is a useful protocol for lung fixation that creates a stable condition for histological evaluate of lung specimens from a mouse model of emphysema. The main advantage of this model is that it can fix many lungs with the same constant pressure without lung collapse or deflation.

Lungenfixierung unter konstantem Druck zur Beurteilung von Emphysem bei Mäusen

Emphysema is a significant feature of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Studies involving an emphysematous mouse model require optimal lung ...

<meta charset="utf8"></head><body>Konservierung der Pilzsporenlokalisierung in der Lunge für die Fluoreszenzmikroskopie

Efficient Method for Imaging Murine Lungs that Preserves Spatial Dynamics of Fungal Spores in the Airways

Fungi infect humans when environmental spores are inhaled into the lungs. The lung is a heterogeneous organ. Conducting airways, including bronchi and bronchioles, branch until terminating in the alveolar airspace where gas exchange occurs. Infections originating in the bronchioles or alveoli elicit distinct host responses and disease manifestations. Therefore, understanding precisely where spores naturally localize in the lungs, particularly soon after infection, expands opportunities for investigation of host-pathogen interactions. Herein, we detail an in-situ analysis of lungs from mice infected with Coccidioides posadasii cts2/ard1/cts3&#916; arthroconidia. Conventional methods for histological preservation involve liquid inflation of the airways with a fixative solution, which displaces the natural location of aspirated fungal particles, pushing spores from proximal bronchioles to terminal airspaces.
Conversely, this method of air-inflation with blood vasculature perfusion-fixation preserves the physiologic position of fungal spores within the bronchioles. Moreover, we describe a simple approach to cryopreserving, embedding, and imaging lung specimens. We also share high-throughput computational techniques via the open-source QuPath program to analyze the spatial distribution of fungal spores within the lung. The method presented here is simple and quick, requires minimal equipment to perform, and can be easily adapted for use with many respiratory fungal infection models.

<meta charset="utf8"></head><body>Effiziente Methode zur Bildgebung der Lunge von Mäusen, die die räumliche Dynamik von Pilzsporen in den Atemwegen bewahrt

We present a method for a fungal pathogenesis model that preserves the natural positioning of fungal spores in the lung airways for analysis via fluorescent microscopy.

Effiziente Methode zur Bildgebung der Lunge von Mäusen, die die räumliche Dynamik von Pilzsporen in den Atemwegen bewahrt

Fungi infect humans when environmental spores are inhaled into the lungs. The lung is a heterogeneous organ. Conducting airways, including bronchi and ...

Immunologie und Infektion

Using Nicotine in a Silica-Exposed Mouse Model to Promote Lung Epithelial-Mesenchymal Transition

Smoking and exposure to silica are common among occupational workers, and silica is more likely to injure the lungs of smokers than non-smokers. The role of nicotine, the primary addictive ingredient in cigarettes, in silicosis development is unclear. The mouse model employed in this study was simple and easily controlled, and it effectively simulated the effects of chronic nicotine ingestion and repeated exposure to silica on lung fibrosis through epithelial-mesenchymal transition in human beings. In addition, this model can help in the direct study of the effects of nicotine on silicosis while avoiding the effects of other components in cigarette smoke.
After environmental adaptation, mice were injected subcutaneously with 0.25 mg/kg nicotine solution into the loose skin over the neck every morning and evening at 12 h intervals over 40 days. Additionally, crystalline silica powder (1-5 &#181;m) was suspended in normal saline, diluted to a suspension of 20 mg/mL, and dispersed evenly using an ultrasonic water bath. The isoflurane-anesthetized mice inhaled 50 &#181;L of this silica dust suspension through the nose and were awoken via chest massage. Silica exposure was administrated daily on days 5-19.
The double-exposed mouse model was exposed to nicotine and then silica, which matches the exposure history of workers who are exposed to both harmful factors. In addition, nicotine promoted pulmonary fibrosis through epithelial-mesenchymal transformation (EMT) in mice. This animal model can be used to study the effects of multiple factors on the development of silicosis.

This study describes a mouse model to study the synergistic effect of nicotine on the progression of pulmonary fibrosis in experimental silicosis mice. The dual-exposure mouse model simulates the pathological progression in the lung after simultaneous exposure to nicotine and silica. The methods described are simple and highly reproducible.

Verwendung von Nikotin in einem Kieselsäure-exponierten Mausmodell zur Förderung des Übergangs von Lungenepithel zu mesenchym

Smoking and exposure to silica are common among occupational workers, and silica is more likely to injure the lungs of smokers than non-smokers. The role ...

Instillation und Fixationsmethoden Nützlich in Maus Lung Cancer Research

Zusammenfassung

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