보상 성 폐 성장의 마우스 전폐 절제술 모델

요약

Mouse pneumonectomy is a commonly employed model of compensatory lung growth. This procedure can be used in conjunction with lineage tracing or transgenic mouse models to elucidate underlying mechanisms.

초록

In humans, disrupted repair and remodeling of injured lung contributes to a host of acute and chronic lung disorders which may ultimately lead to disability or death. Injury-based animal models of lung repair and regeneration are limited by injury-specific responses making it difficult to differentiate changes related to the injury response and injury resolution from changes related to lung repair and lung regeneration. However, use of animal models to identify these repair and regeneration signaling pathways is critical to the development of new therapies aimed at improving pulmonary function following lung injury. The mouse pneumonectomy model utilizes compensatory lung growth to isolate those repair and regeneration signals in order to more clearly define mechanisms of alveolar re-septation. Here, we describe our technique for performing mouse pneumonectomy and sham pneumonectomy. This technique may be utilized in conjunction with lineage tracing or other transgenic mouse models to define molecular and cellular mechanism of lung repair and regeneration.

서문

폐의 주요 기능은 유기체와 대기 사이의 산소와 이산화탄소의 교환을 제공하는 것이다. 인간에서, 선천성 및 획득 조건 호스트 손상된 폐 기능의 감소 결과 폐 표면적 이어질. 즉, 폐 - 같은 흡입 코르티코 스테로이드, 기관지 확장제, 산소 보충, 만성 기계 호흡으로 치료의 호스트가 손상된 폐 기능 ^1-3의 결과를 완화하기 위해 사용되지만, 이러한 조건을위한 이상적인 치료는 기능 폐 조직의 재성장을 촉진 것 재생.

포유류 조직 재생이 잘 설명되어 있습니다. 아프리카 가시 마우스 반흔 ^4없이 피부의 넓은 지역을 다시 생성 할 수 있습니다. 인간의 말단 지골 부상 또는 절단 ^5-7 다음 다시 생성 할 수 있습니다. 다음 전폐 절제술 (PNX), 보상 폐 성장 할, ⁹ 쥐, 마우스 ⁽⁸⁾ 발생GS ^(10), 및 ¹¹ 인간. 정의에 따라 보상 폐 성장은 관련 미세 ^(12)의 확장과이 확대 airspaces의 기존 airspaces의뿐만 아니라 확장,하지만 다시 격막을 포함한다. 유전자 발현 분석은이 모델은 폐 ^(13)의 개발 시그널링 많은 이벤트를 되풀이 것을 보여 주었다. 네 주 마우스 PNX 후, 폐포 표면적은 가짜 운영 동물 ^(14)의 그것과 동일하다. 이 논문에서 우리는 마우스 PNX와 가짜 PNX 절차를 설명합니다.

프로토콜

참고 : 동물 use 문 : 본 연구의 모든 절차를 승인 신시내티 아동 병원의 기관 동물 사용 및 관리위원회 (IACUC)의 가이드 라인을 다음과 같이 실시 하였다. 여덟 주령의 C57BL / 6J 수컷 마우스는 잭슨 연구소 (주 바 하버, ME)로부터 획득하고 사용하기 전에 일주일 동안 순응시켰다. 수술까지는 동물은 무균 장벽 시설에 보관하고 멸균 차우 여과 물 광고 libdium를 제공했다. 각 마우스 케이지는 전용 공기와 물을 공급하고, 객실은 12 시간 밤낮주기를 유지 하였다. 수술 회복 후, 마우스, 여과 탑과에서 사육 멸균 우 광고 섭취하는을 제공하고, 물병에서 물을 여과 제공되었다.

악기 1. 준비

1. 종이 클립과 핀을 사용하여 6 피부 견인기를 확인합니다. 트위스트 종이 핀의 정강이에 종이 클립을 곧게, L일단에 5cm 직선 강선 처마와 와이어의 단부에 단일 0.5 cm "U"자 고리를 만든다.
2. 플라스틱 랩을 사용하여 약 15 X 15cm 정사각형 외과 드레이프를 확인합니다. 마우스 당 하나의 드레싱을 준비합니다. 각 랩 사이에 종이 타워를 넣습니다.
3. 12 × 12 인치 코르크 타일, 거즈, 그리고 면봉 면봉의 스택과 함께 모든 수술 도구를 소독.

2. 마우스 준비

1. 2 % 이소 플루 란 마취를 유도한다. 동물의 무게를.
2. 전용 수술 준비 영역에서 전기 면도기 왼쪽 흉부와 목 영역을 면도.
3. 마우스의 눈에 인공 눈물 연고의 드롭을 적용합니다.
4. 클로르헥시딘과 이소 프로필 알코올 목과 왼쪽 가슴의 오염을 제거. 두 번 더 반복한다.

3. 마우스 오로 - 기관 내 삽관 및 기계 환기

1. 비 멸균 수술 기술자 장소를 예열 외과 영역에서 마우스 부정사가있다.
2. 발 핀치에 대한 응답의 부족을 문서화하여 마취의 깊이를 확인합니다.
3. 수술 복장, 마스크, 모자를 손을 씻고 걸치고 후, 멸균 수술 장갑을 돈.
4. 입체 재단 및 무균 기술을 사용하면, 후두를 노출 앞쪽 중간 목을 통해 1cm 세로 절개를합니다. 살짝 곡선, 톱니 모양의 10cm 집게와 스트랩 근육을 철회하고 직선 가위의 끝 스트랩 근육을 확산하여 후두와 기관을 노출.
5. 경구 중반 기관 (그림 1A)에 22 G 뭉툭한 팁 angiocatheter를 삽입하고 시각적으로 배치 (그림 1B)를 확인합니다. 마취를 유지하고 설치류 인공 호흡기를 통해 (스트로크 당 225 μL, 분 당 200 스톡스를) 1-3% 이소 플루 란 (isoflurane)을 이용 환기. 15cm의 H ₂ O의 압력 한계를 채용

4. 마우스 전폐 절제술

1. 마우스의 뒷면을 향 우측 측와위 위치에 마우스를 놓는다연산자 (왼쪽 위). 멸균 드레이프로 자체 밀봉 플라스틱 랩을 사용합니다. 드레이프를 통해 절단, 4 ^번째와 5 ^번째 늑간에서 갈비뼈에 2cm 길이 컷 평행하게 끝이 무딘 곡선 가위를 사용합니다. 무딘 끝 곡선 가위를 삽입하고 기본 갈비와 늑간 근육에서 멀리 피부를 해부하다.
2. 광장을 1.5 × 1.5 cm 수술 창 (그림 2A)를 노출 네 견인기로 피부를 후퇴. 코르크 보드에 견인기를 고정합니다.
3. 곡선 집게를 사용 갈비뼈 아래로 해부하고, 흉강을 입력 곡선 집게 중 하나 팁을 사용합니다.
4. 뭉툭한 팁 마이크로 가위를 사용하여, 흉강을 입력 하부 날개를 사용합니다. 반대 방향으로 갈비와 반복 사이에 0.5 cm의 절개를합니다.
5. 나머지 두 견인기를 사용하여 전후방 축과 코르크 보드 (그림 2B)로 견인기 보안에 흉부를 엽니 다.
<왼쪽 폐 동맥과 기관지가 (그림 3A, B)에 노출 될 때까지 왼쪽 손에 곡선 무딘 팁 집게를 사용하여 리>, 개흉술을 통해 옆으로 하방 왼쪽 폐의 상부를 왼쪽 폐를 잡고 대체.
6. 손바닥에 도포 손목 (그림 3C)에서 멀리 가리키는 곡선 팁의 시체와 함께 오른쪽에있는로드 티타늄 혈관 microclip 주걱을 잡고, 왼쪽의 후방 측면의 곡률을 따라 흉부에 도포 팁을 밀어 폐는 왼쪽 기관지 및 폐 동맥 (그림 3D)를 클립.
7. 도포를 제거하지만 수축 왼쪽 폐를 유지합니다. 오른손으로 무딘 팁 마이크로 가위를 잡고 클립에 기관지 및 폐 동맥 원위부 절단과 왼쪽 폐 (그림 3E)를 제거합니다.
8. 리브 견인기를 제거합니다.
9. incisi 열등 피부의 1cm를 끼지 곡선 무딘 집게를 사용하여에하지만 진동판의 수준 이상과 피부를 통해 왼쪽 흉강 (그림 4A, B)에 24 G의 angiocatheter를 삽입합니다.
10. 흉강을 닫습니다 ^제 4 ^회 약 2 단속 봉합 5 ^{일 리브를} 배치 5-0 prolene의 봉합을 사용합니다.
11. 피부 견인기를 제거합니다. 절개의 길이를 따라 피부를 피부에 근사하고 폐쇄 붙 집게 두 세트를 사용한다.
12. angiocatheter에 3 ㎖ 루어 잠금 주사기를 연결하고 부드러운 흡입을 적용하고 angiocatheter을 인출하여 잔류 공기를 제거합니다.
13. 목 절개 전과 집게 두 세트를 사용하는 폐쇄 붙인다.

5. 마우스 위장 전폐 절제술

1. "마우스 전폐 절제술"프로토콜에서 언급 한 바와 같이 왼쪽 폐를 노출. 왼쪽 흉강에 공기를 허용하는 곡선 무딘 집게로 갈비뼈를 들어 올립니다 (그림 5A, B).
2. 왼쪽 상점에 24 G의 angiocatheter를 배치왼쪽 폐를 손상하지 않도록주의 상기와 흉부 캐비티.
3. 5-0 prolene의 봉합을 사용하고 폐 (그림 5C)를 구멍을 뚫거나하지 않도록주의, 제 ³ 회 / 4 ^회에 봉합사의 두 길이와 5 ^일 / 6 ^{일 리브의} 사이 공간 (그림 5D)를 배치합니다. 왼쪽 폐 탈출증의 위험을 줄이기 위해 묶는 전에 봉합사의 양쪽 길이를 놓습니다. 두 중단 바늘 (그림 5E)을 만들 수있는 봉합사를 묶어.
4. 흉부 절개를 통해 피부 접착제, angiocatheter에 잔류 공기를 제거하고, 상기와 목 절개를 붙입니다.

6. 소생술, 진통, 및 복구

1. 이소 플루 란의 전원을 끄고, 부 프레 노르 핀의 0.1 ㎎ / ㎏을 관리하고 생리 식염수를 피하 0.5 ml의.
2. 자발 호흡이 다시 시작하면, 기관 튜브를 제거합니다.
3. 다시 외래 때까지 마우스를 관찰합니다. 일반적으로 resum 워킹기관 내 튜브의 제거 후 몇 분 말이지.
4. / N을 O를 복구하기 위해 27 ° C 배양기 (가습, 25 % 산소)에 마우스를 놓습니다.
   참고 : 우리는 수술 후 첫 24 시간 동안 케이지 바닥에 물을 적신 차우의 몇 가지 알약을 배치합니다.
5. 수술 후 하루에 두 번 3 일 동안 복강 주사로 부 프레 노르 핀의 0.1 ㎎ / ㎏을 관리합니다. 동물을 처리 할 때 수술 부위를 열 않도록주의하십시오.

7. 마우스 모니터링

1. 수술 후 1, 3, 5 및 7 일째에 마우스 체중.

결과

. 모두 PNX와 가짜 전폐 절제술 100 % - PNX와 가짜 운영 마우스 무게의 플롯은 그림 6에 제공됩니다 우리의 손에, 생존은 지속적으로 95이다. 오른쪽 폐 - 성장 다시이 모델과 예상 시간 과정에서, 우리는 기 브니 등. ^(15)과 왕 등의 원고에 독자를 참조하는 방법에 대한 설명. ⁽¹⁴⁾

몇 가지 일반적인 함정이 성공적으로 마우스 PNX와 마...

토론

우리는 지금까지보고 된 마우스 PNX와 마우스 가짜 PNX 절차의 가장 상세한 설명을 제공하고 있습니다. 우리는 절차를 학습 연구자들은 일반적으로 발생하는 일반적인 함정의 여러 가지의 독자가 인식 한 우리는이 함정을 완화하기 위해 실험실에서 개발 한 몇 가지 기술을 설명했다. 이 모델을 이용하여 다른 실험실은 다른 기술 수​​정을 개발하거나 다른 악기를 사용할 수 있습니다. 기술의 차?...

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
6 inch Vascular clip applicator	Teleflex Medical (WECK)	137062
Horizon small titanium red clip	Teleflex Medical (WECK)	1201
Narrow pattern 12 cm curved forceps	Fine Science Tools	11003-12
Curved serrated 10 cm Graefe forceps	Fine Science Tools	11052-10
Castroviejo needle holder	Fine Science Tools	12565-14
Straight 9 cm Strabismus scissors (blunt tip)	Fine Science Tools	14075-09
Straight 8.5 cm hardened fine scissors	Fine Science Tools	14090-09
Straight, blunt tip Cohan-Vannas spring scissors	Fine Science Tools	15000-12
Skin glue	Gluture	32046
22 G Angiocatheter
24 G Angiocatheter
3 ml Luer lock syringe
4 Short retractors
2 Long retractors
5-0 Prolene on curved cutting needle	Ethicon	8698G
0.5 ml Syringe on 27 G needle
Normal saline
Buprenorphine
Press-n-Seal wrap	Glad Products Company
12 x 12 inch Cork board stack	Office Depot
70% Ethanol
Betadine
Mouse ventilator	Hugo Sachs Elektronnik	Minivent Type 845
Isoflurane vaporizer	OHMEDA	Excel 210 SE
Artificial tear ointment	Puralube	NDC: 17033-211-38