A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
* These authors contributed equally
פרוטוקול זה מתאר שיטה יעילה, פשוטה וזעיר פולשנית לחקר גושים ריאתיים. איסוף דם ורידים תת-לסתיים והדמיית מיקרו-CT משמשים כטכניקות חקירה.
טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת (micro-CT) היא טכניקה בזמן אמת, אינטואיטיבית, רגישה וזעיר פולשנית לניטור שינויים מגושיות ריאתיות (PN) לסרטן ריאות (LC). השילוב של דגימת דם של ורידים תת-לסתיים מאפשר זיהוי מהיר, יציב ופשוט של הדמיה ושינויי מטרה מרכזיים במהלך ההתקדמות של PN ל-LC. במחקר זה, נתנו מינון של 100 מ"ג/ק"ג של 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone בעכברי A/J כדי לפתח מודל אדנוקרצינומה של הריאות. לאחר מכן נוטרה התקדמות המחלה בחיות הניסוי באמצעות דגימת דם של ורידים תת-לסתיים ובדיקת מיקרו-CT. תוצאות הניסוי הראו נוכחות של מוקדים נודולריים בריאות של חלק מבעלי החיים בשבועה-10 , כאשר התפתחות תמונות אדנוקרצינומה של הריאות ניכרת בשבועה-21 . לסיכום, מיקרו-CT יכול לצפות ביעילות בשינויים פתולוגיים בריאות של עכברים, ובשילוב עם דגימת דם של ורידים תת-לסתיים, יכול לנטר באופן דינמי שינויים בדם, בחלבון ובמטרות. שיטה זו מספקת גישה ספציפית, פשוטה ורגישה ביותר לסינון תרופות, בדיקות פרמקוקינטיות, ניסויים טוקסיקולוגיים ומחקרי בטיחות.
סרטן ריאות (LC) הוא ניאופלזמה חמורה שמקורה ברירית הסימפונות או בבלוטות הריאה. על פי הסטטיסטיקה של 2021, LC גורם לכשני מיליון מקרי מוות ברחבי העולם מדי שנה, כאשר שיעורי ההיארעות והתמותה נמצאים בעלייה1. אבחון והתערבות מוקדמים ב-LC תורמים לשיעורי ריפוי גבוהים יותר, תמותה מופחתת ועלויות טיפול נמוכות יותר. גושים ריאתיים (PN) הם קודמים ספציפיים ל-LC, המאופיינים בצללים מוצקים או תת-מוצקים מקומיים, עגולים וצפופים יותר בקוטר ≤30 מ"מ בבדיקות רדיולוגיות, ללא עדות לקריסת ריאות, הגדלת בלוטות הלימפה המדיאסטינליות או תפליט פלאורלי2. הרשת הלאומית המקיפה לסרטן (NCCN) בשנת 2022 סיווגה PN לפי מספר, קוטר וצפיפות, וזיהתה שילובים כגון גוש זכוכית קרקע מבודד בגודל 5 מ"מ בריאה הימנית3. עם זאת, הנחיות NCCN מצביעות על כך שהסיכון לממאירות ב-PN עולה עם קוטר וכמות הגושים. היישום הנרחב של טומוגרפיה ממוחשבת במינון נמוך הגדיל באופן דרמטי את אבחנות ה-PN, עם מיליוני מקרים חדשים שזוהו מדי שנה4.
השילוב של עכברי A/J עם 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK) הוא מודל בעלי החיים הנפוץ ביותר לסרטן ריאות (LC)5,6. השימוש במיקרו-CT לצד דגימת דם של ורידים תת-לסתיים הוא גישה יעילה לניטור בזמן אמת של שינויים מגושיות ריאתיות (PN) ל-LC. אינדוקציה כימית מסרטנת, במיוחד עם עכברי NNK ו-A/J, היא השיטה הנפוצה ביותר למודלים של סרטן ריאות והוכחה כגישה יעילה לביסוס קרצינומה במקום 7,8. שיטת מידול זו מדמה בצורה מדויקת יותר את ההתקדמות של PN ל-LC בהשוואה לשיטת החיסון בבית השחי.
מחקרים קודמים התמקדו בניתוח סטטיסטי של מורפולוגיה של גושים וצביעה פתולוגית של דגימות רקמה לאחר המתת חסד9. עם זאת, שיטות אלו חסרות את היכולת לנטר בזמן אמת את ההתקדמות הדינמית מ-PN ל-LC10. Micro-CT, כטכניקת הדמיה לא פולשנית, מספקת נתוני אורך מדויקים ברזולוציה גבוהה, הדמיה מהירה, מינון קרינה נמוך ובטיחות, מה שהופך אותה למתאימה לזיהוי תמונות ריאות בזמן אמת11,12. דגימת דם של ורידים תת-לסתיים היא השיטה העדכנית, הפשוטה והמהירה ביותר להשגת דגימות דם מעכברים13. טכניקה לא פולשנית זו דורשת טיפול מינימלי בבעלי חיים ומאפשרת החלמה מהירה, תוך יישור קו עם עקרונות 3R שמטרתם להפחית את מספר בעלי החיים המשמשים במחקר, למזער אי נוחות ולקדם טיפול אתי. נפח הדם שנאסף, כ-0.2-0.5 מ"ל, מספיק לניטור פרמטרים בדם עם דרישות מתונות14.
השימוש במקביל במיקרו-CT ובדגימת דם של ורידים תת-לסתיים מאפשר תצפית דינמית בזמן אמת על התקדמות PN-to-LC בהדמיה וזיהוי בזמן אמת של מטרות מפתח בזרם הדם15. בנוסף, גישה זו מאפשרת חקירה בזמן אמת של מטבוליטים וביוכימיקלים אחרים, אשר בשילוב עם טכניקות כגון כרומטוגרפיה בעלת ביצועים גבוהים, מקדמת את ההבנה שלנו של LC16,17.
במחקר זה, עכברי A/J בשילוב עם NNK שימשו ליצירת מודל עכבר סרטן ריאות באתרו. סריקות מיקרו-CT בוצעו ב-4, 10 ו-20 שבועות לאחר האינדוקציה של המודל כדי ללכוד תמונות ריאות, בעוד שהדם נאסף באמצעות דגימת ורידים תת-לסתית לאורך הניסוי. מחקר זה נועד לבסס בסיס למחקר PN ו-LC על ידי שילוב של דגימת דם של ורידים תת-לסתיים עם מיקרו-CT.
באונקולוגיה, מיקרו-CT הוא כלי יעיל ביותר לזיהוי צמיחת גידול, ומציע טכניקה ברזולוציה גבוהה למדידת שינויים מקומיים במיקוד הצל בכל עת במהלך מחקרים כאלה18,19. עם זאת, חיוני להכיר בכך שמיקרו-CT לבדו אינו מספק מידע על מאפייני מיקוד הצל, המצב הפיזיולוגי של החיה או רמות של גורמים ביולוגיים מרכזיים. לכן, דגימת ורידים תת-לסתית שימשה כשיטה משלימה במחקר זה.
כל הניסויים בבעלי חיים המתוארים במחקר זה אושרו על ידי ועדת האתיקה הניסויית לרווחת בעלי חיים של אוניברסיטת צ'נגדו לרפואה סינית מסורתית ונערכו בהתאם לחוקים הרלוונטיים ולסטנדרטים האתיים למחקר בבעלי חיים (מספר סקירה: 2024035). נקבות עכברי A/JGpt (בני 7-8 שבועות) נשמרו בטמפרטורה של 20-24 מעלות צלזיוס עם לחות יחסית של 40%-70%. הם קיבלו מזון סטנדרטי לבעלי חיים ומים מטוהרים אד ליביטום במשך 12 שעות של אור וחושך. לפני הניסוי, כל חיה התאקלמה לסביבה הזו במשך 7 ימים. פרטים על הריאגנטים והציוד המשמשים מפורטים בטבלת החומרים.
1. ריאגנטים והכנת בעלי חיים
2. הדמיה in vivo על ידי מיקרו-CT
הערה: הסר תמיד חפצי מתכת, כגון תגי אוזניים, מחיית הבדיקה לפני השימוש בסריקת המיקרו-CT. חפצי מתכת עלולים לגרום לחפצים חמורים בתמונה. מיקרו-CT פולט כמות מסוימת של קרינה; ודא שתוצאות ניסויים אחרות אינן מושפעות.
3. עיבוד וניתוח נתונים
מחקר זה הדגים בניית מודל סרטן ריאות יציב באמצעות NNK בשילוב עם עכברי A/J. תכנון הניסוי מתואר באיור 1. המטרה הייתה לצפות בתהליך בזמן אמת של המעבר מגושיות ריאתיות (PN) לסרטן ריאות (LC) בריאות עכברים, תוך שימוש במיקרו-CT ודגימת דם של ורידים תת-לסתיים. בהתאם לכך, סריקת ...
חשוב לחזור על מספר נקודות מפתח ממחקר זה. ראשית, למרות שאיסוף דם בוורידים תת-לסתיים הוא הליך עם פציעה נמוכה יחסית, הוא עדיין עלול לגרום למידה מסוימת של נזק לבעלי החיים. לכן, יש צורך לבצע הליכים מרובים כדי להפחית את העומס על העכברים ולהשלים את התהליך בזמן27. שנית,...
למחברים אין מה לחשוף.
אנו מודים לפרופסור קונג הואנג מבית הספר למדעי הרפואה הבסיסיים ולפרופסור יאן הואנג מבית הספר לרוקחות באוניברסיטת צ'נגדו לרפואה סינית מסורתית, על תמיכתם. אנו רוצים גם להודות לד"ר בינג'י שו ולד"ר פנגמיי גואו. (המכון החדשני לרפואה סינית ורוקחות, צ'נגדו
האוניברסיטה לרפואה סינית מסורתית) על מתן כלי ותמיכה טכנית.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
A/J mice | GemPharmatech LLC. | N000018 | |
0.5 mL EDTA tubes | Labshark | 130201070 | |
1-Butanone,4-(methylnitrosoamino)-1-(3-pyridinyl) | Gu Shi Gong Yuan Medical Equipment Co. | N589770 | |
75% ethanol | ChengDu Chron Chemicals Co,.Ltd | 2023052901 | |
Animal shaver | Codos | BM010220 | |
Isoflurane | Shenzhen Reward Life Technology Co. | R510-22-16 | |
medical tricorder | MedChemexpress | 69652 | |
Quantum GX2 microCT imaging system | PerkinElme | 2020166501 | |
Saline (medicine) | Beijing Biolabs Technology Co. | GL1736 |
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