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Qui, descriviamo la misurazione della tosse utilizzando un sistema di pletismografia di tutto il corpo (WBP) non invasivo e in tempo reale e le procedure normative per la raccolta di campioni di tessuto di topi e introduciamo alcuni metodi per valutare l'infiammazione delle vie aeree.
La tosse cronica, che dura più di 8 settimane, è uno dei disturbi più comuni che richiedono cure mediche e i pazienti soffrono di un enorme onere socioeconomico e di un marcato peggioramento della qualità della vita. I modelli animali possono imitare la complessa fisiopatologia della tosse e sono strumenti importanti per la ricerca sulla tosse. Il rilevamento della sensibilità alla tosse e dell'infiammazione delle vie aeree è di grande importanza per lo studio del complesso meccanismo patologico della tosse. Questo articolo descrive la misurazione della tosse utilizzando un sistema di pletismografia di tutto il corpo (WBP) non invasivo e in tempo reale e le procedure normative per la raccolta di campioni di tessuto (inclusi sangue, polmone, milza e trachea) di topi. Introduce alcuni metodi per valutare l'infiammazione delle vie aeree, tra cui i cambiamenti patologici nelle sezioni polmonari e tracheali colorate con ematossilina ed eosina (HE), la concentrazione totale di proteine, la concentrazione di acido urico e l'attività della lattato deidrogenasi (LDH) nel surnatante del liquido di lavaggio broncoalveolare (BALF) e i leucociti e la conta cellulare differenziale del BALF. Questi metodi sono riproducibili e servono come strumenti preziosi per studiare la complessa fisiopatologia della tosse.
La tosse è un importante comportamento di difesa per mantenere la pervietà delle vie aeree e proteggere i polmoni da sostanze potenzialmente dannose. Tuttavia, quando è disregolata, la tosse diventa una condizione patologica1. La tosse cronica, solitamente definita come della durata di otto o più settimane, è uno dei sintomi più frequenti che richiedono cure mediche2. Poiché la tosse cronica persiste spesso per anni, i pazienti soffrono di un enorme onere socioeconomico e di un marcato peggioramento della qualità della vita 3,4,5. La tosse cronica è ampiamente considerata una sindrome da ipersensibilità alla tosse ed è caratterizzata da tosse fastidiosa spesso scatenata da bassi livelli di esposizione termica, meccanica o chimica6. L'insorgenza di ipersensibilità alla tosse è strettamente correlata all'infiammazione delle vie aeree7. Tuttavia, i meccanismi fisiopatologici alla base della modulazione della sensibilità alla tosse devono essere ulteriormente chiariti.
I modelli animali possono imitare la complessa fisiopatologia della tosse e sono strumenti importanti per la ricerca sulla tosse 8,9. Studi precedenti hanno scoperto che l'infezione virale, l'instillazione intrapolmonare di interferone-γ (IFN-γ), la perfusione esofagea di acido cloridrico, l'esposizione agli inquinanti, il fumo di sigaretta e l'acido citrico possono indurre tosse negli animali 10,11,12,13,14,15,16,17. Al fine di valutare meglio la tosse e l'infiammazione delle vie aeree, in questo studio è stato stabilito un modello murino di tosse utilizzando una dose non letale del virus H1N1. Per il rilevamento della tosse, sono stati istituiti clinicamente alcuni strumenti di misurazione della tosse per misurare la tosse, inclusi metodi soggettivi e oggettivi18. Gli strumenti di valutazione soggettiva per valutare la gravità della tosse includono principalmente una scala analogica visiva, il punteggio della tosse e questionari sulla qualità della vita, ecc.19,20. Tuttavia, è improbabile che vengano utilizzati per valutare la tosse negli animali. Inoltre, la tosse può essere valutata oggettivamente attraverso un test di provocazione della tosse e il monitoraggio della frequenza della tosse. Il test di provocazione della tosse utilizzando un sistema di pletismografia di tutto il corpo (WBP) è un metodo oggettivo ampiamente utilizzato negli studi sugli animali per misurare la sensibilità alla tosse e rivelare i meccanismi alla base della tosse13,16. Sulla base delle caratteristiche neuroanatomiche del riflesso della tosse, l'acido citrico, la capsaicina, l'adenosina 5'-trifosfato (ATP), l'isotiocianato di allile (AITC) e il mediatore infiammatorio bradichinina sono comunemente usati come agenti tossivi per indurre la tosse21,22. L'acido citrico è uno dei primi e più utilizzati agenti tossivi che scatenano i riflessi della tosse, che è stato convalidato per misurare la sensibilità alla tosse. Inoltre, il test di provocazione con acido citrico ha una buona sicurezza, fattibilità e tollerabilità ed è suggerito per valutare la sensibilità al riflesso della tosse in risposta alle terapie per la tosse23. Pertanto, questo articolo descriverà il metodo per misurare la sensibilità alla tosse in risposta all'acido citrico nei topi utilizzando un sistema WBP non invasivo e in tempo reale.
Gli studi sulla fisiopatologia della tosse richiedono campioni di prova, compresi campioni di sangue, liquido di lavaggio broncoalveolare (BALF) e tessuti polmonari e tracheali per verificare i cambiamenti nei livelli dei fattori chiave24. Attualmente, mancano procedure normative per la raccolta di campioni di tessuto di topi e studi correlati impiegano approcci diversi che complicano la valutazione dell'infiammazione delle vie aeree. Il lavaggio broncoalveolare è un metodo importante per valutare l'infiammazione delle vie aeree nelle malattie respiratorie25. Diversi metodi di lavaggio broncoalveolare porteranno a una mancanza di comparabilità tra studi correlati. Inoltre, diversi metodi di lavaggio broncoalveolare hanno un impatto sulle cellule infiammatorie e sulle citochine infiammatorie nella BALF. Pertanto, questo articolo descriverà l'istituzione di un modello murino di tosse con una dose non letale del virus H1N1, la misurazione della tosse utilizzando un sistema WBP e un metodo di lavaggio broncoalveolare affidabile, sicuro e di grande successo nei topi.
Tutte le procedure sono state approvate dal Comitato per la cura e l'uso degli animali dell'Università di Medicina di Guangzhou (20240248) e sono state eseguite in stretta conformità con le linee guida approvate. In questo studio sono stati utilizzati topi C57BL/6 maschi privi di patogeni specifici del peso di 20-25 g. Tutti i topi sono stati alloggiati a temperatura controllata (22 ± 2 °C), umidità (50% ± 20%) e illuminazione (dalle 6:30 alle 18:30) in gabbie dal fondo solido con cibo e acqua disponibili ad libitum. La linea temporale del protocollo è illustrata nella Figura 1.
1. Istituzione di un modello murino di tosse
2. La misurazione della sensibilità alla tosse
3. Raccolta di sangue, milza, BALF, polmoni e tessuti della trachea del topo (Figura 4)
La Figura 6 mostra immagini rappresentative di cambiamenti patologici nel polmone colorato con HE (Figura 6A, B), nella trachea (Figura 6C, D) e nella milza (Figura 6E, F). L'infezione da virus H1N1 ha provocato alterazioni infiammatorie nei polmoni di topo, tra cui edema e molti linfociti e infiltrazione di neutrofili. L'infezione da virus H1N1 ha anch...
Alcune tosse cronica refrattaria e post-infettiva sono condizioni comuni associate all'infezione da virus respiratorio27. Al fine di valutare meglio la sensibilità alla tosse e l'infiammazione delle vie aeree, in questo studio è stato stabilito un modello murino di tosse utilizzando il virus H1N1. Modelli di tosse murina appropriati dovrebbero essere selezionati per altri studi in base allo scopo dello studio. La maggior parte degli studi precedenti ha utilizzato la cavia come modello animale in...
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Questo lavoro è stato sostenuto dal Guangzhou Science and Technology Planning Project (202002030151), dal Major Project of Guangzhou National Laboratory (GZNL2024A02001) e dalla sovvenzione dello State Key Laboratory of Respiratory Disease (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 |
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