Мышь Пневмонэктомия модель формирования компенсаторных рост легких

Резюме

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.

Аннотация

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.

Введение

Основная функция легких является обеспечение для обмена двуокиси углерода и кислорода между организмом и атмосферой. У людей, хозяин врожденных и приобретенных условий приводят к снижению площади легкого поверхности, которая приводит к нарушению функции легких. Хотя хозяин терапии, такие как ингаляционных кортикостероидов, бронходилататоров, дополнительного кислорода и хронической механической вентиляции используются для смягчения последствий нарушения функции легких ^1-3, идеальная терапия для этих условий будет способствовать отрастания функциональной легочной ткани - то есть, легких регенерации.

Регенерации тканей млекопитающего были хорошо документированы. Африканский колючий мыши могут регенерировать большие участки кожи без образования рубцов ^4. Дистальной фаланги у человека может регенерировать после травмы или ампутации ^5-7. После пневмонэктомии (ПН), компенсационный рост легких происходит у мышей ^8, крысы ^9, делатьGS ^10, а люди ^11. По определению, компенсационный рост легкого включает в себя не только расширение существующих воздушных пространствах, но вновь перегородок этих увеличенных воздушного пространства с расширением, связанной микроциркуляции ^12. Анализ экспрессии генов показал, что эта модель повторяет многие из сигнальных событий развития легких ^13. Через четыре недели после мыши PNX, площадь поверхности альвеол является таким же, как ложнооперированных животных ^14. В этой рукописи мы опишем ПН мыши и фиктивные процедуры ПН.

протокол

ПРИМЕЧАНИЕ: Animal используйте оператор: Все процедуры в этом исследовании, были проведены с одобрения и в соответствии с инструкциями институциональной использования животных и Комитета помощи (IACUC) в больнице Цинциннати детей. Восемь недельных мышей C57BL / 6J мышей мужского пола были получены из Jackson Laboratories (Bar Harbor, ME) и оставляли для акклиматизации в течение одной недели перед использованием. До операции, животные были размещены в патогена барьерном объекта и при условии автоклавного чау и фильтрованной воды объявлений libdium. В каждой клетке мышь поставляется со специальным воздуха и воды, а также номера были сохранены на 12 ч дня и ночи. После восстановления после операции, Мышей содержали в клетках с фильтром на вершинах, при условии, автоклавного чау объявления libidum, и при условии, фильтрованную воду из бутылки с водой.

1. Подготовка инструментов

1. Сделайте 6 втягивающих кожи с помощью скрепки и булавки. Twist выпрямился скрепки на черенки штифтов бумаги, лEAVE 5 см провода с прямой стальной на одном конце и сделать один 0,5 см "U" образный крючок на конце провода.
2. Сделайте около 15 х 15 см квадратных хирургических простыней, используя пластиковую упаковку. Подготовьте соус на мышь. Положите бумагу башню между каждым пленкой.
3. Стерилизовать всех хирургических инструментов наряду со стеком 12 х 12 дюймов пробковой плитки, марля, и ватным тампоном.

2. Подготовка мышь

1. Анестезии с 2% изофлуран. Взвешивание животных.
2. В специальных хирургической области подготовки бриться левой грудной клетки и области шеи с электрическим бритвы.
3. Нанесите каплю искусственной слезы мазь для глаз мыши.
4. Дезактивации шею и левую грудную клетку с хлоргексидином и изопропилового спирта. Повторите еще два раза.

3. Мышь Oro-интубации трахеи и искусственной вентиляции легких

1. Есть нестерильных хирургических месту техник на спине мыши в предварительно нагретой области операции.
2. Подтвердите глубины анестезии путем документирования отсутствие ответа на лапы крайнем случае.
3. После мытья руки и надевать хирургическую одежду, маску и шляпу, дон стерильные хирургические перчатки.
4. После драпировки и использование асептической техники, сделать 1 см вертикальный разрез по передней середине шеи, чтобы разоблачить гортань. Слегка втянуть Ремешок мышцы с изогнутыми, зубчатыми 10 см щипцы и раскрыть гортань и трахею, распространяя ремень мышцы кончика прямой ножницами.
5. Устно вставьте 22 G тупым кончиком ангиокатетера в середине трахеи (рис 1А) и визуально подтвердить размещение (рисунок 1b). Поддержание анестезии и проветрите использованием 1-3% изофлуран через грызунов вентилятора (225 мкл на удар; 200 Стокса в минуту). Применять предел давления 15 см H ₂ O.

4. Мышь Пневмонэктомия

1. Положите мышь в правой боковой позиции пролежни с бэк мыши должна быть обращенаОператор (левая сторона вверх). Используйте самогерметизирующийся полиэтиленовую пленку в качестве стерильной драпировки. Резка через простыни, используйте тупые наконечником изогнутые ножницы, чтобы сделать 2 см длиной, вырезанной параллельно ребрам на ^4-й и ^5-й межреберье. Вставьте тупым кончиком изогнутые ножницы и рассекают кожу от лежащих в основе ребер и межреберных мышц.
2. Уберите кожу с четырьмя преднатяжителями подвергать квадрата 1,5 х 1,5 см хирургическое окна (рис 2а). Безопасный втягивающие в пробковой доски.
3. Рассеките до ребер с использованием изогнутых щипцов, и использовать один конец изогнутых щипцов, чтобы войти в грудной полости.
4. Использование тупым кончиком микро-ножницы, используйте нижнего ножа, чтобы войти в грудную полость. Сделать 0,5 см разрез между ребрами и повторите в обратном направлении.
5. Использование двух оставшихся преднатяжителями, откройте грудную клетку в передне-задней оси и безопасный втягивающие в пробковой доски (рис 2, б).
6. Использование изогнутых тупым наконечником пинцет в левой руке, возьмитесь за левое легкое и сместить верхнюю часть левого легкого с боков и книзу через торакотомии до левой легочной артерии и бронха не подвергаются (3А, Б).
7. Проведение загруженной титана сосудистой microclip аппликатор в правой руке с телом аппликатора на ладони и изогнутой кончик направлен в сторону от ладони (рис 3C), вставьте наконечника аппликатора в грудной клетке вдоль кривизны задней поверхности левой легких и клип левого бронха и легочной артерии (рис 3D).
8. Удалить аппликатор, но держать левое легкое убирается. Возьмитесь за тупым кончиком микро-ножницы с правой стороны и сократить бронхов и дистальных легочной артерии на клип и удалить левое легкое (рис 3E).
9. Удалить ребра преднатяжителями.
10. Используйте изогнутые тупые щипцы ущипнуть до 1 см кожи нижестоящие по отношению к incisiна но выше уровня диафрагмы и вставить 24 г ангиокатетер через кожу и в левой грудной полости (фиг.4А, В).
11. Используйте 5-0 проленовой шва разместить два швами вокруг ^4-й и ^5-й ребра, чтобы закрыть грудной полости.
12. Удалить втягивающие кожи. Использование двух наборов щипцов для аппроксимации кожу по всей длине надреза и клей кожа закрыты.
13. Подключите 3 мл Луер-Лок шприц с ангиокатетер и удаления остатков воздуха путем легкого всасывания и отвода ангиокатетера.
14. Клей шеи разрез закрыт с помощью двух наборов щипцов, как раньше.

5. Мышь Шам Пневмонэктомия

1. Expose левое легкое, как отмечается в протоколе "мышь Пневмонэктомия". Поднимите грудную клетку с изогнутыми тупыми щипцами, чтобы воздух в левой грудной полости (рис 5а, б).
2. Поставьте 24 г ангиокатетера в левой ТхоRacic полость, как указано выше, стараясь не повредить левое легкое.
3. Использование 5-0 проленовой шва и быть осторожными, чтобы не проколоть легкое (5С), поместите две длины шовного материала в ^3-м / ^4-й и ^5-й / ^6-го ребра промежутки (рис 5D). Положите обе длины шовного материала перед связывать, чтобы уменьшить риски левой грыжи легких. Свяжите шовный материал, чтобы сделать два прерванных швов (рис 5E).
4. Клей кожа над грудной разрез, удалить остаточный воздух с ангиокатетер, и приклейте шеи разрез, как описано выше.

6. Реанимация, Анестезия, и восстановление

1. Выключите изофлуран и управлять 0,1 мг / кг бупренорфина и 0,5 мл физиологического подкожно.
2. Когда спонтанные дыханий резюме, удалите эндотрахеальную трубку.
3. Соблюдайте мышь, пока он не станет снова амбулаторно. Прогулки обычно resumэс несколько минут после удаления эндотрахеальной трубки.
4. Наведите в 27 ° C инкубатора (увлажненной, 25% кислорода), чтобы восстановить O / N.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Мы размещаем несколько гранул чау, смоченной водой на полу клетки в течение первых 24 часов после операции.
5. Администрирование 0,1 мг / кг бупренорфина путем внутрибрюшинной инъекции два раза в день в течение трех дней после операции. Будьте осторожны, не открывать места операции при работе с животными.

7. Контроль мыши

1. Взвешивание мышей через 1, 3, 5, и 7 дней после операции.

Результаты

. Сюжет PNX и ложнооперированных весов мыши приводится на рис 6 В наших руках, выживание последовательно 95 - 100% для обеих PNX и мнимого пневмонэктомии. Для описания того, как правое легкое повторное растет в этой модели и ожидаемого времени, конечно, мы отсылаем читателя к рукописи G...

Обсуждение

Мы предоставляем наиболее подробное описание процедур ПН ПН мыши и мыши фиктивных зарегистрированных на сегодняшний день. Мы сделали читатель осознает несколько распространенных ошибок, что следователи Освоение процедуры обычно сталкиваются, и мы наметили несколько методов, разраб?...

Материалы

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