Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Этот протокол демонстрирует технику орофарингеальной аспирации для использования в мышиной модели легочного фиброза с блеомицином.
Интерстициальная болезнь легких (ИЗЛ) представляет собой широкий спектр нарушений, характеризующихся прогрессирующим и часто необратимым рубцеванием паренхимы легких, наиболее распространенным из которых является идиопатический легочный фиброз (ИЛФ). Было разработано несколько животных моделей IPF, наиболее широко используемой является мышиная модель с блеомицином. Блеомицин является химиотерапевтическим средством, которое, как известно, вызывает повреждение ДНК в альвеолярном эпителии, что приводит к острому повреждению легких и фиброзу легких у людей. В моделях ИЛФ у грызунов используется введение блеомицина различными методами, наиболее распространенным из которых является интратрахея (ИТ). Недавно было показано, что метод орофарингеальной аспирации (ОА) столь же эффективен, как и ИТ для нескольких фиброзирующих агентов, со значительно меньшим количеством побочных эффектов и более простым путем доставки. В этом протоколе подробно описан метод доставки блеомицина при ОА в легкие мышей и приведены примеры потенциальных применений для количественного определения данных на последующих этапах. Эта методология предлагает простой, быстрый и безопасный способ использования этой широко используемой животной модели для изучения молекулярных механизмов, лежащих в основе IPF.
Интерстициальная болезнь легких (ИЗЛ) относится к гетерогенной группе нарушений, характеризующихся прогрессирующим и необратимым рубцеванием альвеолярного пространства, интерстиция и дистальных отделов дыхательных путей1. Идиопатический легочный фиброз (ИЛФ) является наиболее распространенной формой ИЗЛ и имеет медиану выживаемости около трех лет2. ИЛФ является в конечном счете неизлечимым заболеванием, при этом ортотопическая трансплантация легких является спасительной терапией для отдельных пациентов. В настоящее время существует два одобренных FDA метода лечения ИЛФ, оба из которых просто замедляют скорость прогрессирования, а не стабилизируют или улучшают функцию легких у пациентов 3,4. В настоящее время предпринимаются значительные исследовательские усилия для выяснения основ ИЛФ и определения новых терапевтических мишеней. Существует множество животных моделей для изучения патогенеза IPF, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки5. Несмотря на то, что ни одна модель не способна в полной мере описать сложность заболевания человека, эти подходы позволяют получить значительное представление о молекулярных механизмах ИЛФ и могут дополнить трансляционные исследования.
Мышиная модель блеомицина остается наиболее широко используемой и хорошо охарактеризованной in vivo моделью IPF6. Блеомицин является пептидным агентом, который индуцирует одно- и двухцепочечные разрывы ДНК. После его открытия в 1962 году было обнаружено, что блеомицин эффективен в лечении ряда видов рака, включая опухоли яичек и лимфому, однако его использование было ограничено дозозависимым пневмонитом и возникающим в результате легочным фиброзом. Эта легочная токсичность повторяется у мышей. При введении в виде однократной дозы, после начальной воспалительной фазы, фиброз может наблюдаться, начиная примерно с 5-го дня и достигая пика на 14-21 день9, 10, 11 (Рисунок 1). Спонтанное разрешение происходит примерно через 6 недель, хотя постоянные фиброзные изменения могут быть достигнуты при повторном приеме12. Учитывая преходящий и воспалительный характер, у блеомицина модели13 есть некоторые недостатки, однако он предлагает быструю, надежную и воспроизводимую систему, позволяющую начать восполнять некоторые из основных пробелов в понимании ИЗЛ в нашей области и позволяет исследователям сравнивать результаты за последние пять десятилетий. Другие подходы к установке включают модели мышей с асбестозом и диоксидом кремния, которые предлагают аналогичные временные циклы (дни 14-28)6,14,15,16. Тем не менее, эти модели генерируют гистологическую картину, более соответствующую пневмокониозу, чем ИЛФ, и требуют использования взвешенных в воздухе частиц, что требует осторожного обращения. В качестве альтернативы существуют животные модели, использующие эпителиальную экспрессию трансгенов, таких как дифтерийный токсин и TGF-β1. Они повторяют невоспалительное повреждение эпителиальных клеток альвеолярного типа 2, наблюдаемое при IPF, однако занимают немного больше времени (21-30d) и требуют использования специализированных животных, которые должны быть скрещены с любыми существующими трансгенными моделями, представляющими интерес. Наконец, было показано, что аденовирально-опосредованная сверхэкспрессия цитокинов, включая TGF-β1, IL-β1 и TNF-α, вызывает фиброз легких у грызунов, как правило, к 14-му дню 17,18,19. Эти модели сверхэкспрессии цитокинов обеспечивают удобную интраназальную доставку, хотя и требуют тщательной очистки и обращения.
Существует несколько подходов к доставке блеомицина, включая интратрахеальный (IT), интраназальный, внутрибрюшинный, подкожный и внутривенный пути6. Наиболее распространенным методом является доставка ИТ, традиционно включающий либо эндотрахеальную интубацию, либо хирургическую трахеостомию20, оба из которых требуют глубокой седации, технических тонкостей и связаны с периоперационной заболеваемостью и смертностью. Недавно было показано, что метод орофарингеальной аспирации (ОА) столь же эффективен, как и ИТ, со значительно меньшим количеством побочных эффектов и более простым путем доставки 14,21,22,23,24,25,26. В этой статье мы представляем подробный визуальный протокол для метода доставки блеомицина в легкие мышей с помощью ОА и освещаем различные потенциальные приложения для количественного определения данных.
Исследования на животных, описанные в этих экспериментах, проводились в соответствии с протоколами (ARC-2021-025, ARC-2010-039), утвержденными Комитетом по исследованиям животных (ARC) Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Институциональным комитетом по уходу за животными и их использованию (IACUC). Было поддержано полное соответствие всем государственным и федеральным нормам и политикам в отношении использования лабораторных животных. Животные были размещены в учреждении по уходу за животными Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и ухаживали за ними квалифицированным персоналом Отделения лабораторной медицины и медицины животных (DLAM) Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе в условиях, свободных от патогенов. Мышей дикого типа C57BL/6 получили коммерчески и дали им возможность акклиматизироваться в течение не менее 14 дней. Для этих исследований использовались самцы мышей в возрасте 8-12 недель, со средней массой тела 20-25 г. Также можно использовать самок мышей, хотя важно сопоставлять пол и возраст животных в разных экспериментальных группах и условиях. Коммерческие данные о животных, реагентах и оборудовании, использованных в этом исследовании, перечислены в Таблице материалов.
1. Орофарингеальный прием блеомицина
2. Индукция анестезии
3. Орофарингеальный прием
4. Восстановление животных
5. Забор тканей, обработка и анализ конечных точек
Описанный здесь протокол обобщает путь введения орофарингеальной аспирации в мышиной модели блеомицина. В этих экспериментах животных лечили либо блеомицином (0,75 ЕД/кг массы тела), либо PBS для фиктивного контроля. На 7, 14 и 21 день мышей усыпляли, их легкие высаживали, а ?...
Представлен подробный видеопротокол по методике орофарингеальной аспирации для введения блеомицина для использования в мышиной модели легочного фиброза. Кроме того, мы выделяем потенциальные последующие применения для количественной оценки фиброзных и воспалите?...
У авторов нет конфликта интересов.
Эта работа была поддержана грантом NIH имени Рут Л. Кирхштейн Национальной исследовательской службы (NRSA) на институциональную исследовательскую подготовку (T32), присужденным RW (2T32HL072752-16). Авторы также хотели бы выразить признательность за поддержку Центру здоровья легких Фонда Сола и Джойс Брандманов.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
anti-mouse CD45, Brlliant Violet 605 | BioLegend | 103155 | |
anti-mouse CD64, AlexaFluor 647 | BioLegend | 139322 | |
anti-mouse Ly6G, AlexaFluor 700 | BioLegend | 127622 | |
anti-mouse MerTK, PE/Cy7 | BioLegend | 151522 | |
anti-mouse SiglecF, PE | BD Biosciences | 552126 | |
BD Luer-Stub Adaptors | Fisher Scientific | 13-681-21 | |
Bleomycin | McKesson | 1129996 | From NorthStar Rx 16714088601 |
Endotracheal Mouse Intubation Kit | Kent Scientific | ETI-MSE | |
Fixable Live/Dead Violet | Thermo | L34955 | |
FlowJo v10 Software | FlowJo | ||
gentleMACS Dissociator | Miltenyi | 130-093-235 | |
Hydroxyproline Assay Kit | Sigma | MAK463 | |
Liberase TM | Roche | 5401127001 | |
Moria Vessel Clamp | Fine Science Tools | 18350-11 | |
Mouse Endotracheal Intubation Kit | Kent | ETI-MSE | |
Stepper Pipette | Dymax | TI15469 | |
Wildtype C57BL/6 mice | Jackson Laboratories | JAX, stain #000664 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены