著者はこのプロトコル µCT の評価に関する技術的な支援を療養 Qin 氏 (上海公共衛生臨床センター) に感謝して思います。

注:、純正モデルが生成されて、以前に報告された研究 30 , 31 , 32 で使用します。すべての動物実験は機関動物ケアおよび使用委員会 (IACUC) 上海交通大学によって承認されました。
 1 です。 マウス <ol><li>家病原体フリー、7-9 週齢女性 BALB/c マウスで動物の個別換気ケージ施設制御温度 (20 ° C) と湿度 (40-60%)。12 h 光と施設で 12 h 暗いサイクルを提供します。食品を提供し、広告自由 水します</li>。
</ol> 2。オゾンや大気暴露 <ol><li>シール (例えば 風防) アクリル ボックスに電動発電機とオゾンを生成します。内側に、箱の外側に接続されているエアコン通気管を通じて小さな空気送風機を使用して箱から出して空気を吹きます。オゾン プローブを使用してボックスにオゾン濃度を監視します。ボックスでのオゾンの濃度に達するあたり 2.5 部品までを待つ百万 (ppm) です 。
	注: オゾン プローブ オンまたはオフに自動的にオゾン発生器を切り替えることができます、2.5 ppm のボックスにオゾン レベルを維持できます</li>。
	<li>は、2.5 ppm のオゾンのレベルに達したら、ボックスにマウスを配置します。オゾンにそれらを公開するたびに 3 h のボックスにマウスを保持します 。
	注: ボックスは自動的にオンまたはオフにオゾン発生器を切り替えることにより 3 h 中に 2.5 ppm のオゾン濃度を維持できるし、箱から出してマウスによって生成される CO 2 を吹いています</li>。
	<li>7 週間 (3 日に 1 回) 週 2 つのオゾン露出 (3 時間を持続させるそれぞれの暴露) を与える; 同時にそして同じ期間の空気コントロール マウスを公開します</li>。
</ol> 3。マイクロ コンピューター断層撮影 <ol><li>7 週の終わりには、pelltobarbitalum natricum の腹腔内注入マウスを麻酔 (1%、0.6 - 0.8 ml/100 g) マウスがないことを確認する個々 の状況に応じて投与量を調整つま先ピンチ。 モニターに対応し、安定した呼吸の頻度でマウスを維持手続き中に自主的な動きがないかどうかを確認します</li>。
	<li>マイクロ コンピューター断層撮影 (µCT) の商工会議所に麻酔下のマウスを配置します</li>。
	<li>調整、メーカー標準のプロトコルを使用して µCT &#39; の指示。X 線管を設置 50 kV と 450 μ A の電流 。
	注: 両方、マウスを中心に x 線と検出器回転します</li>。
	<li>µCT 解析を行う 1 つのスライスの 300 ms の露光時間と 0.093 mm スライス厚 0.092 mm 有効画素サイズ 515 予測を取得します</li>。
	<li>は、ソフトウェアを使用して取得した画像で肺を再構築します。それぞれ-750 -550 ハンス台で最小値とグレースケールの最大を設定することでグレースケール画像の明るさを調整します 。
	注: ソフトウェアが自動的に肺実質と低吸収域 (LAA) 34 , 35 のボリュームを計算します</li>。
	<li>LAA ボリューム総肺気量で割ることによって LAA (LAA %) の割合を計算します</li></ol>。
 4 トレッドミル テスト <ol><li>適応マウスの上実行しているトレッドミル マシン注 10 分間 10 m/分の速度でテストを与える: 電気は、常にオフの手順が実施されている場合。</li> <li>管理、。マウスに疲労試験。
	<li>ウォーム アップ 5 分 10 m/分の速度でマウス</li> <ol>
		<li>15 m/分で 10 分間に速度を上げる</li>
		<li>運動強度を高める: 20 m/分、開始 5 m/分まで速度を上げるマウスまで 30 分毎の 36 を実行する続行できません</li>。
	</ol></li> <li>走行距離、距離疲労と疲労時間として時間を実行すると、それぞれの合計を記録します</li></ol>。
 5 肺機能測定 <ol><li>pelltobarbitalum natricum の腹腔内注入マウスの麻酔 (1%、0.6 - 0.8 ml/100 g) マウスを見るのは個々 の状況に応じて投与量を調整。つま先のピンチに応答しないと、マウスは自発呼吸。 モニターを維持し、安定した呼吸の頻度でマウスを維持するを待つ手続き中に自主的な動きがないかどうかを確認します</li>。
	<li>は慎重にマウスを tracheostomize し、コンピューター制御の人工呼吸器に接続されている体プレチスモ グラフでそれらを配置します 。
	注: 換気、気管内チューブに近位に位置する弁を介して制御されます。セットアップは、準静的圧力ボリュームの演習、高速水流量の演習を含む別の半自動操縦を提供します</li>。
	<li>平均通常呼吸パターンまで圧力制御の換気麻酔下マウスに 150 の呼吸/分の呼吸を課すし、各呼吸サイクルの完全な有効期限を取得します</li>。
	<li>プレチスモで生成された負圧を使用して、デバイスと準静的圧力ボリューム操作を実行します</li>。
	<li>は、声帯と fev 社を記録する準静的圧容積ループ内で速い流れボリューム操作を実行します。+30 cm H 2 肺を膨らませる O およびすぐにその後まで残留量-30 cm H 2 o ・ レコードで、最初の 25、50、75 ms 呼気 (fev 社 25 の fev 社は有効期限を設けるに高い負圧に接続、Fev 社 50、と fev 社 75、それぞれ)。最適な演習を拒否します。ひとつひとつのマウスと各テストでは、すべての数値パラメーターの信頼できる平均を取得する 3 つの許容される作戦の最低です</li>。
</ol> 6。BALF コレクション <ol><li>pelltobarbitalum natricum ターミナル麻酔後 ((1%、1.8 2.4 ml/100 g)、マウスはないつま先ピンチに対応し、息を失うことを参照してくださいに個々 の状況に応じて投与量を調整)、洗浄、2 ml の PBS の 1 mm の気管内チューブと、取得 BALF 10 を介してマウスします</li>。
	<li>取得した洗浄因数をプール、それら 4 ° C で 250 x g で 10 分間遠心</li>
	<li>即座の使用のための上澄みを集め、-80 ° C または液体窒素で残りの部分を格納します</li>。
	<li>診断を使用してセルの合計数をカウントします</li>。
	<li>PBS で、スピン (1,400 x g、6 分) 250 μ L のスライド スピンの遠心分離機を使用してスライド上に細胞を再懸濁細胞ペレットを再懸濁します</li>。
	<li>製造業者に従ってスライド細胞適用ライト染色 &#39; s プロトコル</li>。
	<li>マウスあたり 200 セルをカウント; 400 倍の倍率での標準的な形態によるとマクロファージや好中球、セルを識別し、その番号をカウントします</li>。
</ol> 7。心臓採血 <ol><li>心臓穿刺による採血、1.5 mL チューブにそれを読み込む、氷上で 30 分間それを維持</li>
	<li>G × 2,000 と 4 で 5 分間の血液サンプルを遠心分離機 ° C</li>
	<li>新しいチューブに上清 (血清) を転送し、-80 ° C または液体窒素で保存します</li>。
	<li>Il-1 β の血清を準備 IL-10 ・ TNF α 検出テストのそれぞれの ELISA キットを使用しています</li>。
</ol> 8。肺木股 <ol><li>マウスから気管、肺を解剖。
	<ol><li>犠牲後すぐに手術のボードの上にそれぞれの euthanized マウスを配置します</li>。
		<li>広頸筋を離れて分析と視覚化し、気管軟骨輪をアクセスする前脛骨気管筋</li>。
		<li>、胸部を開く空洞。解剖肺と、気管が肺から心臓を区切らないでください</li>。
	</ol>
</li> <li>PE90 ポリエチレン管を通って 4% パラホルムアルデヒドの入った注射に気管内カテーテルを接続します 。
	注意: パラホルムアルデヒドは有毒です。手袋と安全メガネを着用、ヒューム フード内部ソリューションを使用します</li>。
	<li>は、気管内カテーテルを 4% パラホルムアルデヒド (10 滴、〜 200 μ L) を使用して完全に肺を膨らませます。インフレの完了後中心部を削除します</li>。
	<li>少なくとも 4 時間のための 4% のパラホルムアルデヒドの 10 mL を含む 15 mL チューブに肺を維持</li>
	<li>はパラフィンに肺を埋め込みます。回転式ミクロトームで、セクショニング パラフィン ブロックで 5 μ m のセクションを取得します。断面、肺の気管支領域内の最大の表面積を公開します</li>。
	<li>形態計測学的解析、実行ヘマトキシリンとエオシン (H &#38; E) セクションに染色します</li>。
	<li>明るいフィールド正立顕微鏡 (対物レンズ 20 X; 露光時間、1.667 ms) とセクションのイメージします</li>。
	<li>がある 2 つの調べ治療プロトコルに目がくらんで組織切片を別々 にカウントします。間肺胞中隔の壁までの距離を測定するためのパラメーターとして平均線形インターセプト (L m) を使用します。L m 次の手順を使用してを決定する: <ol><li>セクションのイメージを Photoshop で開き、5 550 μ m の長い行のイメージにレティクル グリッドを描画します</li>。
		<li>グリッド線上に肺胞の数をカウントします</li>。
		<li>は、グリッドの行の長さを肺胞の数で割ることによって L m を計算します。定量化, 画像のマウスごとの 5 つのセクションを実行します。各セクション (フィールド 1 つのイメージ) の 10 の画像を取得し、ランダムに評価します。フィールド選択中に前方または別の方向に 1 つのフィールドを移動することによって航空・船舶分野を避ける 。
		注: データは、平均 ± S.E.M. として記載して非対応の t 検定は空気にさらされたマウスとマウスのオゾン暴露間の比較を行った。各グループの 3 つの動物は、有意の差の計算に使用されました。P-値 &#60; 0.05 が重要視され</li>。
	</ol>
	</li>
</ol>

Z.W.S. と大戦は、現在の従業員と細胞生物医学グループのストック オプションの保有者 (NASDAQ: CBMG)。他の作家は、彼らが競争の興味あることを宣言します。

この研究では、COPD の新しいモデルを生成するための信頼性の高い方法を提案する.この OE モデル (すなわち、 LPS または PPE モデル) の他のモデルと比較して、COPD 患者の病理学的プロセスを繰り返します。タバコの煙は、人間の患者40で COPD を引き起こす主な有害物質は、最も人気のある COPD モデル41,42のまま CS モデルです?...

それは、COPD、肺気腫と慢性気管支炎を含むかもしれない 2020年1,2の世界の死の 3 番目の主要な原因をこと推定されています。人口の 40 歳以上の COPD の潜在的な発生率は、男性で 12.7%、次の 40 年の3で女性の 8.3% と推定されます。COPD 患者4の進行悪化を逆に現在利用できる薬はありません。COPD の信頼性の高い動物モデルだけでなく病気の病理学的プロセスの模倣の需要、また短い世代期間が必要。LPS または PPE 誘発モデルを含む、現在の COPD モデルは、肺気腫のような症状5,6を引き起こすことができます。単回投与または LPS または PPE の一週間にわたる課題著明な BALF の血清、プロ炎症性メディエーター (例えばTNF-α や il-1 β) を増加、気管支肺胞洗浄液 (BALF) でマウスやラットの結果を生成する肺実質の破壊拡大の空気のスペースと制限気流5,6,7,8,9,10。ただし、組合や PPE 人間 COPD の原因ではない、従って11病理学的プロセスを模倣しません。CS 誘起モデルは、永続的な気流制限、肺実質の破壊を生産し、機能的運動能力を削減します。しかし、伝統的な CS プロトコルには、COPD モデル12,13,14,15を生成するため、少なくとも 3 ヵ月が必要です。したがって、2 つの要件を満たしている新しいより効率的な動物モデルを生成する重要です。
最近では、タバコを吸う、に加えて大気汚染や職業暴露は COPD16,17,18のより一般的な原因になっています。主要な汚染物質の一つとして、オゾン (ただし大気汚染の主要なコンポーネントではなく)、することができます直接気道反応し、子供や若い大人19,20,21 の肺組織の損傷 ,22,23,24,25。組合、PPE は、CS などその他の刺激と同様に、オゾン、深刻な肺の酸化ストレスや DNA の損傷の生化学的経路に関与しているし、開始と COPD26,27のプロモーションにリンクしています。別の要因は、オゾン、オゾンが肺機能18,28,29を破壊できることを示すにさらされた後いくつかの COPD 患者の症状が悪化することです。したがって、我々 は繰り返し 7 週間のオゾンの高濃度にマウスを公開することによって新しい COPD モデルを生成これは気流の欠陥や肺実質損傷前調査30,31,32のものと同様で起因しました。本研究では雌マウスに OE プロトコルを拡張し、私たち以前研究30,31,32の雄マウスにみられる肺気腫を再現します。COPD 死亡率は男性で減少したが、多くの国の33の女性で増加、ためメカニズムの研究と女性の COPD 患者の治療法を開発する女性の COPD モデルが必要です。すべての性別に OE モデルの適用性は、COPD モデルとしての使用にさらにサポートを貸します。

<table width="1024">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">BALB/c mice</td>
			<td style="width:217px;">Slac Laboratory Animal,Shanghai, China</td>
			<td style="width:143px;">N/A</td>
			<td style="width:455px;">7-to-9-week-old female BALB/c mice were used in this study.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Individual ventilated cages</td>
			<td style="width:217px;">Suhang, Shanghai, China</td>
			<td style="width:143px;">Model Number: MU64S7</td>
			<td>The cages were used for housing mice in the animal facility.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Sealing perspex-box</td>
			<td style="width:217px;">Suhang, Shanghai, China</td>
			<td style="width:143px;">N/A</td>
			<td style="width:455px;">The box was used&#160; to contain the ozone generator. Mice were exposed to ozone within the box.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Electric generator</td>
			<td style="width:217px;">Sander Ozoniser, Uetze-Eltze, Germany</td>
			<td style="width:143px;">Model 500&#160;</td>
			<td>The device was used for generating ozone.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Ozone probe</td>
			<td style="width:217px;">ATi Technologies, Ashton-U-Lyne, Greater Manchester, UK</td>
			<td style="width:143px;">Ozone 300</td>
			<td>The device was used for monitoring and controlling the generation of ozone.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Pelltobarbitalum natricum</td>
			<td style="width:217px;">Sigma, St. Louis, MO, USA</td>
			<td style="width:143px;">P3761</td>
			<td style="width:455px;">Mice were anesthetized by intraperitoneal injection of pelltobarbitalum natricum.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Micro-Computed Tomography</td>
			<td style="width:217px;">GE Healthcare, London, ON, Canada</td>
			<td style="width:143px;">RS0800639-0075</td>
			<td>This device was used for acquiring images of the lung.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Micro-view 2.01 ABA software</td>
			<td style="width:217px;">GE Healthcare, London, ON, Canada</td>
			<td style="width:143px;">Micro-view 2.01&#160;</td>
			<td>This device was used for reconstruct the lung and analyze volume, LAA of the lung.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Treadmill machine&#160;</td>
			<td style="width:217px;">Duanshi, Hangzhou, Zhejiang, China</td>
			<td style="width:143px;">DSPT-208</td>
			<td>This machine was usd for fatigue test.</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="width:211px;height:38px;">Body plethysmograph</td>
			<td style="width:217px;">eSpira&#8482; Forced Manoeuvres System, EMMS, Edinburgh, UK</td>
			<td style="width:143px;">Forced Manoeuvres System</td>
			<td height="80">This device was used to test spirometry pulmonary function.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Ventilator</td>
			<td style="width:217px;">eSpira&#8482; Forced Manoeuvres System, EMMS, Edinburgh, UK</td>
			<td style="width:143px;">Forced Manoeuvres System</td>
			<td height="80">This device was used to test spirometry pulmonary function.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Slide spinner centrifuge</td>
			<td style="width:217px;">Denville Scientific, Holliston, MA, USA</td>
			<td>C1183&#160;</td>
			<td>It was used to spin BALF cells onto slides.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Wright Staining</td>
			<td style="width:217px;">Hanhong, Shanghai, China</td>
			<td style="width:143px;">RE04000054</td>
			<td>&#160;It was used to staining macrophages, neutrophils in the suspended BALF.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Hemocytometer</td>
			<td style="width:217px;">Hausser Scientific, Horsham, PA, USA</td>
			<td style="width:143px;">4000</td>
			<td>It was used to count cells.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">IL-1&#946;</td>
			<td style="width:217px;">Abcam, Cambridge, MA, USA</td>
			<td style="width:143px;">ab100704</td>
			<td height="63">They were used to test the respective factors in serum.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">IL-10</td>
			<td style="width:217px;">Abcam, Cambridge, MA, USA</td>
			<td style="width:143px;">ab46103</td>
			<td height="63">They were used to test the respective factors in serum.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">TNF-&#945;</td>
			<td style="width:217px;">Abcam, Cambridge, MA, USA</td>
			<td style="width:143px;">ab100747</td>
			<td height="63">They were used to test the respective factors in serum.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Paraformaldehyde&#160;</td>
			<td style="width:217px;">Sigma, St. Louis, MO, USA</td>
			<td style="width:143px;">P6148</td>
			<td>The lung was inflated by 4% paraformaldehyde.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Paraffin</td>
			<td style="width:217px;">Hualing, Shanghai, China</td>
			<td style="width:143px;">56#</td>
			<td>It was used to embed the lung.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Rotary Microtome</td>
			<td style="width:217px;">Leica, Wetzlar,&#160; Hesse, Germany</td>
			<td style="width:143px;">RM2255</td>
			<td>It was used for sectioning the lung.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Hgaematoxylin and Eosin (H&#38;E) staining solution</td>
			<td style="width:217px;">Solarbio, Beijing, China</td>
			<td style="width:143px;">G1120</td>
			<td>H&#38;E staining was done for morphometric analysis.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Upright bright field microscope</td>
			<td style="width:217px;">Olympus, Center Valley, PA, USA</td>
			<td style="width:143px;">CX41</td>
			<td>It was used to image the H&#38;E staining slides.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Adobe Photoshop 12</td>
			<td style="width:217px;">Adobe, San Jose, CA, USA</td>
			<td style="width:143px;">Adobe Photoshop 12</td>
			<td>It was used to count the number of alveoli on the H&#38;E stained images.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">GraphPad prism 5</td>
			<td style="width:217px;">Graphpad Software Inc., San Diego, CA</td>
			<td style="width:143px;">GraphPad prism 5</td>
			<td>It was used for data analysis and production of figures.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

generation of a chronic obstructive pulmonary disease model in mice by repeated ozone exposure

慢性閉塞性肺疾患 (COPD) は、永続的な気流制限や肺実質の破壊によって特徴付けられます。それは人口高齢化における発生率が非常に高いです。COPD フォーカスを中心に症状変更薬; 現在の従来の治療法したがって、新しい治療法の開発が急務します。COPD の修飾の動物モデルは基になるメカニズムを特徴付けるために助けることができるし、新しい薬物スクリーニングに使用することができます。リポ多糖 (LPS) など、現在の COPD モデルやブタ膵臓エラスターゼ (PPE)-誘導肺気腫モデル肺と気道における COPD のような病変を生成が、そうでなければ人間 COPD の病因を似ていません。タバコの煙 (CS)-誘導モデルのまま 1 つの最も人気のあるのでそれはだけでなく呼吸器系における COPD のような病変をシミュレートしますが、それは人間の COPD を引き起こす主な有害物質の一つに基づいています。ただし、CS 誘発モデルの時間のかかり、労働集約的な側面は、劇的に新しい創薬スクリーニングへの応用を制限します。この研究では、正常に高濃度のオゾンにマウスを公開することによって新しい COPD モデルを生成しました。このモデルは次を示した: 1) 強制呼気量 25、50、75/強制肺活量の減少 (fev 社25/FVC、fev 社50/FVC と fev 社75/FVC)、肺機能の悪化を示す2) 拡大肺肺胞、肺実質の破壊;3) 削減疲労時間と距離。・ 4) 炎症を増加します。一緒に取られて、これらのデータは、オゾン暴露 (OE) のモデルがオゾン露出オーバーは COPD の病因の要因の一つは、人間に同じような信頼性の高い動物モデルであることを示します。さらに、6-8 週間、OE モデル COPD 研究の良い選択であるかもしれないことを示すタバコの煙モデルを誘発する 3-12 ヶ月を必要とするのに対し、純正モデルを作成する私たちの前の仕事に基づくだけかかった。

各グループの 3 D µCT 画像の例としては、図 1に表示されます。オゾン暴露マウスが大きく総肺気量 (図 1と b) と LAA % (図 1c) 空気露出コントロール マウスよりも。肺気量と LAA % に残ったオゾン露出31,32の 6 週後上昇。LAA ...

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Generation of a Chronic Obstructive Pulmonary Disease Model in Mice by Repeated Ozone Exposure

本研究では、オゾンの高濃度にマウスを繰り返しさらすことによって新しい慢性閉塞性肺疾患 (COPD) の動物モデルが正しく生成について説明します。

繰り返しオゾン暴露によるマウスの慢性閉塞性肺疾患モデルの生成

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is characterized by persistent airflow limitation and lung parenchymal destruction. It has a very high ...

generation-chronic-obstructive-pulmonary-disease-model-mice-repeated

Research

JoVE Journal

Medicine

10.8K ビュー.  Cellular Biomedicine Group, Shanghai. 本研究では、オゾンの高濃度にマウスを繰り返しさらすことによって新しい慢性閉塞性肺疾患 (COPD) の動物モデルが正しく生成について説明します。

ビデオ: Generation of a Chronic Obstructive Pulmonary Disease Model in Mice by Repeated Ozone Exposure

Assessing Teratogenic Changes in a Zebrafish Model of Fetal Alcohol Exposure

Fetal alcohol syndrome (FAS) is a severe manifestation of embryonic exposure to ethanol. It presents with characteristic defects to the face and organs, including mental retardation due to disordered and damaged brain development. Fetal alcohol spectrum disorder (FASD) is a term used to cover a continuum of birth defects that occur due to maternal alcohol consumption, and occurs in approximately 4% of children born in the United States. With 50% of child-bearing age women reporting consumption of alcohol, and half of all pregnancies being unplanned, unintentional exposure is a continuing issue2. In order to best understand the damage produced by ethanol, plus produce a model with which to test potential interventions, we developed a model of developmental ethanol exposure using the zebrafish embryo. Zebrafish are ideal for this kind of teratogen study3-8. Each pair lays hundreds of eggs, which can then be collected without harming the adult fish. The zebrafish embryo is transparent and can be readily imaged with any number of stains. Analysis of these embryos after exposure to ethanol at different doses and times of duration and application shows that the gross developmental defects produced by ethanol are consistent with the human birth defect. Described here are the basic techniques used to study and manipulate the zebrafish FAS model.

In order to understand the molecular mechanisms of the ethanol-induced developmental damage, we have developed a zebrafish model of ethanol exposure and are exploring the physical, cellular, and genetic alterations that occur after ethanol exposure1. We then seek to find potential interventions and rapidly test them in this animal model.

胎児性アルコール暴露のゼブラフィッシュモデルの催奇形性変化を評価する

Fetal alcohol syndrome (FAS) is a severe manifestation of embryonic exposure to ethanol. It presents with characteristic defects to the face and organs, ...

医学

Urinary Bladder Distention Evoked Visceromotor Responses as a Model for Bladder Pain in Mice

Approximately 3-8 million people in the United States suffer from interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS), a debilitating condition characterized by increased urgency and frequency of urination, as well as nocturia and general pelvic pain, especially upon bladder filling or voiding. Despite years of research, the cause of IC/BPS remains elusive and treatment strategies are unable to provide complete relief to patients. In order to study nervous system contributions to the condition, many animal models have been developed to mimic the pain and symptoms associated with IC/BPS. One such murine model is urinary bladder distension (UBD). In this model, compressed air of a specific pressure is delivered to the bladder of a lightly anesthetized animal over a set period of time. Throughout the procedure, wires in the superior oblique abdominal muscles record electrical activity from the muscle. This activity is known as the visceromotor response (VMR) and is a reliable and reproducible measure of nociception. Here, we describe the steps necessary to perform this technique in mice including surgical manipulations, physiological recording, and data analysis. With the use of this model, the coordination between primary sensory neurons, spinal cord secondary afferents, and higher central nervous system areas involved in bladder pain can be unraveled. This basic science knowledge can then be clinically translated to treat patients suffering from IC/BPS.

Approximately 3-8 million people in the United States suffer from interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS), a debilitating condition characterized in part by pelvic pain. In order to study nervous system contributions to the condition, a physiological model of urinary bladder pain is used in mice and rats.

マウスの膀胱痛に対するモデルとしての膀胱膨満誘発内臓運動応答

Approximately 3-8 million people in the United States suffer from interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS), a debilitating condition ...

Repeated Measurement of Respiratory Muscle Activity and Ventilation in Mouse Models of Neuromuscular Disease

Accessory respiratory muscles help to maintain ventilation when diaphragm function is impaired. The following protocol describes a method for repeated measurements over weeks or months of accessory respiratory muscle activity while simultaneously measuring ventilation in a non-anesthetized, freely behaving mouse. The technique includes the surgical implantation of a radio transmitter and the insertion of electrode leads into the scalene and trapezius muscles to measure the electromyogram activity of these inspiratory muscles. Ventilation is measured by whole-body plethysmography, and animal movement is assessed by video and is synchronized with electromyogram activity. Measurements of muscle activity and ventilation in a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis are presented to show how this tool can be used to investigate how respiratory muscle activity changes over time and to assess the impact of muscle activity on ventilation. The described methods can easily be adapted to measure the activity of other muscles or to assess accessory respiratory muscle activity in additional mouse models of disease or injury.

This paper introduces a method for repeated measurements of ventilation and respiratory muscle activity in a freely behaving amyotrophic lateral sclerosis (ALS) mouse model throughout disease progression with whole-body plethysmography and electromyography via an implanted telemetry device.

神経筋疾患のマウスモデルにおいて呼吸筋活動および換気の繰り返し測定

Accessory respiratory muscles help to maintain ventilation when diaphragm function is impaired. The following protocol describes a method for repeated ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and drugs. It is widely used in many studies on the physiological functions of vascular smooth muscle, the pathogenesis of vascular diseases such as hypertension, and the development of smooth muscle relaxant drugs. The mouse is a widely used model animal with a large pool of disease models and genetically modified strains. We introduced this method to measure the isometric contraction of mouse mesenteric artery in detail. A 1.4-mm segment of mouse mesenteric resistance artery was isolated and mounted on a myograph chamber by passing two steel wires through its lumen. After equilibration and normalization steps, the vessel segment was potentiated by a high-K+ solution twice prior to the contraction assay. As an example of the application of this method in drug development, we measured the relaxant effect of a novel natural substance, neoliensinine, isolated from a Chinese herb, embryos of the lotus seed (Nelumbo nucifera Gaertn.) on mouse mesenteric arteries. The vessel segments mounted on the myograph chamber were stimulated with a high-K+ solution. When the force tension reached a stable sustained phase, cumulative doses of neoliensinine were added to the chamber. We found that neoliensinine had a dose-dependent relaxant effect on smooth muscle contraction, thus suggesting that it bears potential activity against hypertension. In addition, as the vessel segment can survive at least 4 hours after mounting and maintain contractility induced by the high-K+ solution for many times, we suggest that the wire myograph system may be used for the time-consuming process of drug screening.

The wire myograph technique is used to investigate vascular smooth muscle functions and screen new drugs. We report a detailed protocol for measuring the isometric contractility of the mouse mesenteric artery and for screening new relaxants of vascular smooth muscle.

ワイヤー図法を使用してマウスの腸間膜動脈の等尺性収縮力測定

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Repeated Orotracheal Intubation in Mice

The literature describes several methods for mouse intubation that either require visualization of the glottis through the oral cavity or incision in the ventral neck for direct confirmation of cannula placement in the trachea. The relative difficulty or the tissue trauma induced to the subject by such procedures can be an impediment to an investigator&#8217;s ability to perform longitudinal studies. This article illustrates a technique in which physical manipulation of the mouse following the use of a depilatory to remove hair from the ventral neck permits transcutaneous visualization of the trachea for orotracheal intubation regardless of degree of skin pigmentation. This method is innocuous to the subject and easily achieved with a limited understanding of murine anatomy. This refined approach facilitates repeated intubation, which may be necessary for monitoring progression of disease or instillation of treatments. Using this method may result in a reduction of the number of animals and technical skill required to measure lung function in mouse models of respiratory disease.

The goal of this article is to describe a refined method of intubation of the laboratory mouse. The method is noninvasive and, therefore, ideal for studies that require serial monitoring of respiratory function and/or instillation of treatments into the lung.

マウスにおける反復性の耳管挿管

The literature describes several methods for mouse intubation that either require visualization of the glottis through the oral cavity or incision in the ...

A Model of Reverse Vascular Remodeling in Pulmonary Hypertension Due to Left Heart Disease by Aortic Debanding in Rats

Pulmonary hypertension due to left heart disease (PH-LHD) is the most common form of PH, yet its pathophysiology is poorly characterized than pulmonary arterial hypertension (PAH). As a result, approved therapeutic interventions for the treatment or prevention of PH-LHD are missing. Medications used to treat PH in PAH patients are not recommended for treatment of PH-LHD, as reduced pulmonary vascular resistance (PVR) and increased pulmonary blood flow in the presence of increased left-sided filling pressures may cause left heart decompensation and pulmonary edema. New strategies need to be developed to reverse PH in LHD patients. In contrast to PAH, PH-LHD develops due to increased mechanical load caused by congestion of blood into the lung circulation during left heart failure. Clinically, mechanical unloading of the left ventricle (LV) by aortic valve replacement in aortic stenosis patients or by implantation of LV assist devices in end-stage heart failure patients normalizes not only pulmonary arterial and right ventricular (RV) pressures but also PVR, thus providing indirect evidence for reverse remodeling in the pulmonary vasculature. Using an established rat model of PH-LHD due to left heart failure triggered by pressure overload with subsequent development of PH, a model is developed to study the molecular and cellular mechanisms of this physiological reverse remodeling process. Specifically, an aortic debanding surgery was performed, which resulted in reverse remodeling of the LV myocardium and its unloading. In parallel, complete normalization of RV systolic pressure and significant but incomplete reversal of RV hypertrophy was detectable. This model may present a valuable tool to study the mechanisms of physiological reverse remodeling in the pulmonary circulation and the RV, aiming to develop therapeutic strategies for treating PH-LHD and other forms of PH.

The present protocol describes a surgical procedure to remove ascending-aortic banding in a rat model of pulmonary hypertension due to left heart disease. This technique studies endogenous mechanisms of reverse remodeling in the pulmonary circulation and the right heart, thus informing strategies to reverse pulmonary hypertension and/or right ventricular dysfunction.

ラットの大動脈剥離による左心疾患による肺高血圧症における逆血管リモデリングのモデル

Pulmonary hypertension due to left heart disease (PH-LHD) is the most common form of PH, yet its pathophysiology is poorly characterized than pulmonary ...

A Silicosis Mouse Model Established by Repeated Inhalation of Crystalline Silica Dust

Silicosis can be caused by exposure to respiratory crystalline silica dust (CSD) in an industrial environment. The pathophysiology, screening, and treatment of silicosis in humans have all been extensively studied using the mouse silicosis model. By repeatedly making mice inhale CSD into their lungs, the mice can mimic the clinical symptoms of human silicosis. This methodology is practical and efficient in terms of time and output and does not cause mechanical injury to the upper respiratory tract due to surgery. Furthermore, this model can successfully mimic acute/chronic transformation process of silicosis. The main procedures were as follows. The sterilized 1-5 &#181;m CSD powder was fully ground, suspended in saline, and dispersed in an ultrasonic water bath for 30 min. Mice under isoflurane-induced anesthesia switched from shallow rapid breathing to deep, slow aspiration for approximately 2 s. The mouse was placed in the palm of a hand, and the thumb tip gently touched the lip edge of the mouse's jaw to straighten the airway. After each exhalation, the mice breathed in the silica suspension drop by drop through one nostril, completing the process within 4-8 s. After the mice's breathing had stabilized, their chest was stroked and caressed to prevent the inhaled CSD from being coughed up. The mice were then returned to the cage. In conclusion, this model can quantify CSD along the typical physiological passage of tiny particles into the lung, from the upper respiratory tract to the terminal bronchioles and alveoli. It can also replicate the recurrent exposure of employees due to work. The model can be performed by one person and does not need expensive equipment. It conveniently and effectively simulates the disease features of human silicosis with high repeatability.

This protocol describes a method for establishing a mouse model of silicosis through repeated exposure to silica suspensions via a nasal drip. This model can efficiently, conveniently, and flexibly mimic the pathological process of human silicosis with high repeatability and economy.

結晶性シリカダストの反復吸入による珪肺症マウスモデル

Silicosis can be caused by exposure to respiratory crystalline silica dust (CSD) in an industrial environment. The pathophysiology, screening, and ...

Acupoint Application Combined with Acupoint Massage for Treating Constipation in a Patient with Chronic Obstructive Pulmonary Disease

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a common and frequent disease in elderly patients, with a tendency for progressive exacerbation. Constipation that reduces the quality of life and triggers the risk of diseases is a common concomitant symptom in patients with COPD. Currently, western medical treatment does not achieve the desired results for patients. A high recurrence rate accompanies it, whereas traditional Chinese medicine (TCM) has a long history and rich experience in treating chronic diseases. Both acupoint application and acupoint massage are characteristic therapies of TCM, with minor side effects, high safety, simple operation, and outstanding advantages. They are effective in treating constipation for patients with COPD and are considered an ideal alternative therapy for patients with chronic constipation. The purpose of this article is to introduce the method of acupoint application combined with acupoint massage for the treatment of constipation in patients with COPD, including the selection of points, items, treatment time, and operation procedure.

Here we demonstrate acupoint application combined with acupoint massage for treating constipation in a patient with chronic obstructive pulmonary disease (COPD).

慢性閉塞性肺疾患患者の便秘を治療するためのツボマッサージと組み合わせたツボアプリケーション

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a common and frequent disease in elderly patients, with a tendency for progressive exacerbation. ...

COPD患者の睡眠障害を緩和するための耳の鍼治療刺激

Auricular Acupuncture as a Traditional Chinese Medicine Therapy for Chronic Obstructive Pulmonary Disease Combined with Sleep Disorders

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a clinical syndrome characterized by persistent and irreversible airflow limitation and chronic respiratory symptoms. It has a wide spectrum of complications, and sleep disorders, as part of it, are common in severe cases, especially in elderly patients. Long-term lack of sleep may lead to the aggravation of the original disease, reducing patients' quality of life. Benzodiazepines are mainly used for symptomatic treatment of COPD combined with sleep disorders. However, such drugs have the side effect of respiratory central inhibition and could probably aggravate hypoxia symptoms. Auricular acupuncture is a special method of treating physical and psychosomatic dysfunctions by stimulating specific points in the ear. This article explains the specific methods of clinical operation of auricular acupuncture in detail, including assessment of patient eligibility, medical devices used, acupuncture points, course of treatment, post-treatment care, responses to emergencies, etc. The Pittsburgh sleep quality index (PSQI) and chronic obstructive pulmonary disease assessment scale (CAT) were used as the observational index of this method. So far, clinical reports have proved that auricular acupuncture has a definite curative effect in the treatment of COPD combined with sleep disorders, and its advantages of simple operation, few adverse reactions are worthy of further study and promotion, which provide a reference for the clinical treatment of such diseases.

著者スポットライト:睡眠障害を改善するために伝統的な中国の耳の鍼治療を利用する 

This protocol introduces an effective method to improve the sleep condition of patients with chronic obstructive pulmonary disease and alleviate cough symptoms by using auricular acupuncture techniques to percutaneously stimulate specific acupoints in the patients' ears.