A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
כאן, אנו מתארים את מדידת השיעול באמצעות מערכת פלטיסמוגרפיה לא פולשנית ובזמן אמת של כל הגוף (WBP) ואת ההליכים הנורמטיביים לקצירת דגימות רקמה של עכברים ומציגים כמה שיטות להערכת דלקת בדרכי הנשימה.
שיעול כרוני, הנמשך למעלה מ-8 שבועות, הוא אחת התלונות השכיחות ביותר הדורשות טיפול רפואי, והחולים סובלים מנטל סוציו-אקונומי עצום ומירידה ניכרת באיכות החיים. מודלים של בעלי חיים יכולים לחקות את הפתופיזיולוגיה המורכבת של השיעול והם כלים חשובים לחקר שיעול. לגילוי רגישות לשיעול ודלקת בדרכי הנשימה יש משמעות רבה לחקר המנגנון הפתולוגי המורכב של שיעול. מאמר זה מתאר את מדידת השיעול באמצעות מערכת פלטיסמוגרפיה לא פולשנית ובזמן אמת של כל הגוף (WBP) ואת ההליכים הנורמטיביים לאיסוף דגימות רקמה (כולל דם, ריאות, טחול וקנה נשימה) של עכברים. הוא מציג מספר שיטות להערכת דלקת בדרכי הנשימה, כולל שינויים פתולוגיים במקטעי ריאות וקנה נשימה מוכתמים בהמטוקסילין ובאוזין (HE), ריכוז החלבון הכולל, ריכוז חומצת השתן ופעילות דהידרוגנאז לקטט (LDH) בסופרנאטנט של נוזל שטיפה ברונכואלבאולרי (BALF), ולויקוציטים וספירות תאים דיפרנציאליות של BALF. שיטות אלה ניתנות לשחזור ומשמשות כלים יקרי ערך לחקר הפתופיזיולוגיה המורכבת של שיעול.
שיעול הוא התנהגות הגנה חשובה כדי לשמור על פטנט דרכי הנשימה ולהגן על הריאות מפני חומרים מזיקים פוטנציאליים. עם זאת, כאשר dysregulated, שיעול הופך למצב פתולוגי1. שיעול כרוני, המוגדר בדרך כלל כנמשך שמונה שבועות או יותר, הוא אחד הסימפטומים השכיחים ביותר הדורשים טיפול רפואי2. מכיוון ששיעול כרוני נמשך לעתים קרובות במשך שנים, החולים סובלים מנטל סוציו-אקונומי עצום ומירידה ניכרת באיכות החיים 3,4,5. שיעול כרוני נחשב לתסמונת רגישות יתר לשיעול ומאופיין בשיעול מטריד המופעל לעתים קרובות על ידי רמות נמוכות של חשיפה תרמית, מכנית או כימית6. המופע של רגישות יתר לשיעול קשור קשר הדוק לדלקת בדרכי הנשימה7. עם זאת, יש להבהיר עוד יותר את המנגנונים הפתופיזיולוגיים העומדים בבסיס אפנון הרגישות לשיעול.
מודלים של בעלי חיים יכולים לחקות את הפתופיזיולוגיה המורכבת של השיעול והם כלים חשובים לחקר שיעול 8,9. מחקרים קודמים מצאו כי זיהום ויראלי, החדרת אינטרפרון-γ תוך ריאתי (IFN-γ), זילוח הוושט של חומצה הידרוכלורית, חשיפה למזהמים, עשן סיגריות וחומצת לימון יכולים לגרום לשיעול בבעלי חיים 10,11,12,13,14,15,16,17. על מנת להעריך טוב יותר שיעול ודלקת בדרכי הנשימה, מודל עכבר של שיעול נקבע באמצעות מינון לא קטלני של וירוס H1N1 במחקר זה. לגילוי שיעול נקבעו באופן קליני כמה כלים למדידת שיעול, כולל שיטות סובייקטיביות ואובייקטיביות18. כלי ההערכה הסובייקטיבית להערכת חומרת השיעול כוללים בעיקר סולם אנלוגי חזותי, ציון שיעול, שאלוני איכות חיים וכו'19,20. עם זאת, הם לא צפויים לשמש להערכת שיעול אצל בעלי חיים. בנוסף, שיעול ניתן להעריך באופן אובייקטיבי באמצעות בדיקת אתגר שיעול וניטור תדירות שיעול. מבחן אתגר השיעול באמצעות מערכת פלטיסמוגרפיה של כל הגוף (WBP) היא שיטה אובייקטיבית הנמצאת בשימוש נרחב במחקרים בבעלי חיים כדי למדוד רגישות לשיעול ולחשוף את המנגנונים הבסיסיים של שיעול13,16. בהתבסס על המאפיינים הנוירו-אנטומיים של רפלקס השיעול, חומצה ציטרית, קפסאיצין, אדנוזין 5'-טריפוספט (ATP), אליל איזותיוציאנט (AITC), וברדיקנין מתווך דלקתי משמשים בדרך כלל כסוכנים הטוסיביים לגרימת שיעול21,22. חומצת לימון היא אחד החומרים המוקדמים והנפוצים ביותר המעוררים רפלקסים לשיעול, אשר אומת למדידת רגישות לשיעול. חוץ מזה, לאתגר חומצת הלימון יש בטיחות, היתכנות וסבילות טובות והוא מוצע להעריך רגישות לרפלקס שיעול בתגובה לטיפולים בשיעול23. לכן, מאמר זה יתאר את השיטה למדידת רגישות לשיעול בתגובה לחומצת לימון בעכברים באמצעות מערכת WBP לא פולשנית בזמן אמת.
המחקרים על הפתופיזיולוגיה של שיעול דורשים דגימות בדיקה, כולל דגימות מהדם, נוזל שטיפה ברונכואלבאולרי (BALF), ורקמות ריאה וקנה הנשימה כדי לאמת שינויים ברמות של גורמי מפתח24. כיום, חסרים נהלים נורמטיביים לקצירת דגימות רקמה של עכברים, ומחקרים קשורים משתמשים בגישות שונות המסבכות את הערכת דלקת דרכי הנשימה. שטיפת סימפונות היא שיטה חשובה להערכת דלקת בדרכי הנשימה במחלות נשימה25. שיטות שונות של שטיפה bronchoalveolar יוביל חוסר השוואה בין מחקרים קשורים. יתר על כן, שיטות שונות לשטיפת סימפונות משפיעות על תאים דלקתיים וציטוקינים דלקתיים ב- BALF. לכן, מאמר זה יתאר את הקמתו של מודל עכבר של שיעול עם מינון לא קטלני של וירוס H1N1, מדידת שיעול באמצעות מערכת WBP, ושיטת שטיפה סימפונות, בטוחה ומוצלחת מאוד של עכברים.
כל ההליכים אושרו על ידי הוועדה לטיפול ושימוש בבעלי חיים של האוניברסיטה הרפואית גואנגזו (20240248) ובוצעו בהתאמה קפדנית להנחיות שאושרו. במחקר זה נעשה שימוש בעכברי C57BL/6 ספציפיים לזכרים במשקל 20-25 גרם. כל העכברים שוכנו תחת טמפרטורה מבוקרת (22 ± 2 מעלות צלזיוס), לחות (50% ± 20%) ותאורה (6:30 בבוקר עד 18:30 בערב) בכלובים תחתונים מוצקים עם מזון ומים זמינים עד לליביטום. ציר הזמן של הפרוטוקול מוצג באיור 1.
1. הקמת מודל עכבר לשיעול
2. מדידת הרגישות לשיעול
3. קצירת דם, טחול, BALF, ריאות ורקמות קנה הנשימה של עכברים (איור 4)
איור 6 מראה תמונות מייצגות של שינויים פתולוגיים בריאה מוכתמת ב-HE, קנה הנשימה (איור 6C,D) והטחול (איור 6E,F). זיהום בנגיף H1N1 גרם לשינויים דלקתיים בריאות עכברים, כולל בצקת ולימפוציטים רבים וחדירת נויטרופ?...
כמה שיעולים עקשנים כרוניים פוסט-זיהומיות הם מצבים נפוצים הקשורים לזיהום וירוס בדרכי הנשימה27. על מנת להעריך טוב יותר רגישות לשיעול ודלקת בדרכי הנשימה, נקבע מודל עכברי של שיעול באמצעות נגיף H1N1 במחקר זה. יש לבחור מודלים מתאימים לשיעול עכברים למחקרים אחרים בהתאם למטרת המחקר. רוב ...
למחברים אין מה לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי פרויקט תכנון המדע והטכנולוגיה של גואנגזו (202002030151), הפרויקט הגדול של המעבדה הלאומית של גואנגזו (GZNL2024A02001), והמענק של מעבדת המפתח הממלכתית למחלות נשימה (SKLRD-Z-202202).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
4% paraformaldehyde | Biosharp | BL539A | |
Buxco Small Animal Whole Body Plethysmography System | DSI | — | |
Calcium-free and magnesium-free Hank’s Balanced Salt Solution | Beyotime | C0219 | |
Citric acid | Sigma-Aldrich | C2404 | |
Hematoxylin-Eosin | BASO Biotechnology | BA-4098 | |
Heparin sodium | Alfa Aesar | A16198 | |
Influenza A/California/7/2009 (H1N1) virus | ATCC | VR-1894 | |
Isoflurane | RWD | R510-22 | |
Lactate dehydrogenase assay kit | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A020-2-2 | |
Normal saline | Guangzhou Zhongbo Biotechnology | 1234-1 | |
Pasteur pipet | NEST | 318415 | |
Pentobarbital sodium | Merck | P3761 | |
Phosphate buffered saline | Meilunbio | MA0015 | |
Total protein assay kit | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A045-3 | |
Uric acid assay kit | Thermo Fisher Scientific | A22181 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved