Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bu protokol, pulmoner fibrozisin bleomisin murin modelinde kullanılmak üzere orofaringeal aspirasyon tekniğini göstermektedir.
İnterstisyel akciğer hastalığı (İAH), akciğer parankiminin ilerleyici ve sıklıkla geri dönüşümsüz skarlaşması ile karakterize geniş bir spektrumu temsil eder, en sık görüleni idiyopatik pulmoner fibrozis (İPF)'dir. İPF'nin çeşitli hayvan modelleri geliştirilmiştir ve bleomisin murin modeli en yaygın kullanılanıdır. Bleomisin, alveolar epitelde DNA hasarına neden olduğu bilinen ve insanlarda akut akciğer hasarı ve pulmoner fibroz ile sonuçlanan bir kemoterapötiktir. İPF'nin kemirgen modelleri, en yaygın olanı intratrakeal (IT) olmak üzere çeşitli yöntemlerle bleomisin uygulamasını kullanır. Son zamanlarda, orofaringeal aspirasyon (OA) tekniğinin, önemli ölçüde daha az yan etki ve daha kolay bir uygulama yolu ile çoklu fibrozan ajanlar için BT ile eşit derecede etkili olduğu gösterilmiştir. Bu protokol, murin akciğerine bleomisin iletimi için OA yöntemini detaylandırır ve veri ölçümü için potansiyel aşağı akış uygulamalarının örneklerini vurgular. Bu metodoloji, İPF'nin altında yatan moleküler mekanizmaları incelemek için yaygın olarak kullanılan bu hayvan modelini kullanmak için basit, hızlı ve güvenli bir yol sunar.
İnterstisyel akciğer hastalığı (İAH), alveol boşluğunun, interstisyumun ve distal hava yollarının ilerleyici ve geri dönüşümsüz skarlaşması ile karakterize heterojen bir hastalık grubunu ifade eder1. İdiyopatik pulmoner fibrozis (İPF), İAH'nın en sık görülen şeklidir ve yaklaşık üç yıllık medyan sağkalım taşır2. İPF sonuçta terminal bir durumdur ve ortotopik akciğer nakli seçilmiş hastalar için bir kurtarma tedavisidir. Şu anda İPF için FDA onaylı iki tedavi vardır, her ikisi de hastalar için akciğer fonksiyonunu stabilize etmek veya iyileştirmek yerine sadece ilerleme hızını yavaşlatır 3,4. İPF'nin temellerini aydınlatmak ve yeni terapötik hedefleri belirlemek için önemli araştırma çabaları devam etmektedir. İPF patogenezini incelemek için her biri kendi avantaj ve dezavantajlarına sahip sayısız hayvan modeli mevcuttur5. Hiçbir model insan hastalığının karmaşıklığını tam olarak özetleyemese de, bu yaklaşımlar İPF'nin moleküler mekanizmaları hakkında önemli bilgiler sunar ve translasyonel çalışmaları tamamlayabilir.
Bleomisin murin modeli, IPF6'nın en yaygın kullanılan ve en iyi karakterize edilen in vivo modeli olmaya devam etmektedir. Bleomisin, tek ve çift sarmallı DNA kırılmalarını indükleyen bir peptit ajanıdır. 1962'de keşfedilmesinin ardından, bleomisinin testis tümörleri ve lenfoma dahil olmak üzere bir dizi kanserin tedavisinde etkili olduğu bulunmuştur, ancak kullanımı doza bağlı pnömoni ve bunun sonucunda ortaya çıkan pulmoner fibrozile sınırlı kalmıştır 7,8. Bu pulmoner toksisite farelerde özetlenir. Tek bir dozda uygulandığında, ilk enflamatuar fazı takiben, fibroz 5. güne yakın bir zamanda görülebilir ve 14-21 9,10,11. günlerde zirve yapar (Şekil 1). Spontan rezolüsyon yaklaşık 6 hafta sonra ortaya çıkar, ancak tekrarlayan dozlama12 ile kalıcı fibrotik değişiklikler elde edilebilir. Geçici ve enflamatuar doğası göz önüne alındığında, bleomisin model13 ile ilgili bazı doğal dezavantajlar vardır, ancak alanımızın ILD anlayışındaki bazı önemli boşlukları yanıtlamaya başlamak için hızlı, sağlam ve tekrarlanabilir bir sistem sunar ve araştırmacıların son beş yıldaki sonuçları karşılaştırmasına olanak tanır. Diğer kurulum yaklaşımları, benzer zaman kursları (14-28 gün) sunan asbestoz ve silika murin modellerini içerir6,14,15,16. Bununla birlikte, bu modeller, IPF'den daha pnömokonyoz ile daha tutarlı bir histolojik model oluşturur ve havadaki partiküllerin kullanılmasını gerektirir, bu da dikkatli kullanım gerektirir. Alternatif olarak, difteri-toksin ve TGF-β1 gibi epitel güdümlü transgen ekspresyonunu kullanan hayvan modelleri mevcuttur. Bunlar, İPF'de görülen inflamatuar olmayan alveolar tip 2 epitel hücre hasarını özetler, ancak biraz daha uzun sürer (21-30d) ve mevcut herhangi bir transgenik ilgilenilen modele geri çaprazlanması gereken özel hayvanların kullanılmasını gerektirir. Son olarak, TGF-β1, IL-β1 ve TNF-α dahil olmak üzere sitokinlerin adenoviral aracılı aşırı ekspresyonunun, tipik olarak 14. günde pulmoner fibrozisi indüklediği gösterilmiştir 17,18,19. Bu sitokin aşırı ekspresyon modelleri, dikkatli saflaştırma ve kullanım gerektirmesine rağmen, uygun intranazal doğuma izin verir.
Bleomisin verilmesi için intratrakeal (IT), intranazal, intraperitoneal, subkutan ve intravenöz yollar dahil olmak üzere birden fazla yaklaşım mevcuttur6. IT uygulaması en yaygın yöntemdir ve geleneksel olarak endotrakeal entübasyon veya cerrahi trakeostomi20'yi içerir ve her ikisi de derin sedasyon, teknik incelik gerektirir ve perioperatif morbidite ve mortalite ile ilişkilidir. Son zamanlarda, orofaringeal aspirasyon (OA) tekniğinin, önemli ölçüde daha az yan etki ve daha kolay bir uygulama yolu ile BT kadar eşit derecede etkili olduğu gösterilmiştir 14,21,22,23,24,25,26. Burada, murin akciğerine bleomisin iletimi için OA yöntemi için ayrıntılı bir görsel protokol sunuyoruz ve veri ölçümü için çeşitli potansiyel aşağı akış uygulamalarını vurguluyoruz.
Bu deneylerde açıklanan hayvan çalışmaları, UCLA Hayvan Araştırma Komitesi (ARC) ve Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylanan protokoller (ARC-2021-025, ARC-2010-039) kapsamında gerçekleştirilmiştir. Laboratuvar hayvanı kullanımına ilişkin tüm eyalet ve federal düzenlemelere ve politikalara tam uyum sağlandı. Hayvanlar, UCLA'nın Hayvan Bakım Tesisi'nde barındırıldı ve UCLA Laboratuvar ve Hayvan Tıbbı Bölümü'nün (DLAM) kalifiye personeli tarafından patojen içermeyen koşullar altında bakıldı. Yabani tip C57BL / 6 fareleri ticari olarak elde edildi ve en az 14 gün boyunca alışmalarına izin verildi. Bu çalışmalar için ortalama vücut ağırlığı 20-25 g olan 8-12 haftalık erkek fareler kullanıldı. Dişi fareler de kullanılabilir, ancak deney grupları ve koşullar27 arasında hayvanların cinsiyetini ve yaşını eşleştirmek önemlidir. Bu çalışmada kullanılan hayvanların, reaktiflerin ve ekipmanların ticari detayları Malzeme Tablosunda listelenmiştir.
1. Bleomisinin orofaringeal uygulaması
2. Anestezi indüksiyonu
3. Orofaringeal uygulama
4. Hayvanların geri kazanılması
5. Doku toplama, işleme ve son nokta analizi
Burada tarif edilen protokol, bleomisin murin modelinde orofaringeal aspirasyon uygulama yolunu özetlemektedir. Bu deneylerde, hayvanlar sahte kontrol için bleomisin (0.75U / kg vücut ağırlığı) veya PBS ile tedavi edildi. 7, 14 ve 21. günlerde, farelere ötenazi yapıldı, akciğerleri çıkarıldı ve daha önce35 tarif edildiği gibi doku sabitlendi. Fibrozis hematoksilen ve eozin (H&E) histolojik boyama kullanılarak değerlendirildi. 7. günde, PBS ko...
Pulmoner fibrozisin murin modelinde kullanılmak üzere bleomisin uygulamak için orofaringeal aspirasyon tekniği hakkında ayrıntılı bir video protokolü sağlanmıştır. Ek olarak, OA bleomisinin neden olduğu fibrotik ve inflamasyon değişikliklerini ölçmek için potansiyel aşağı akış uygulamalarını vurguluyoruz.
Hiçbir hayvan insan hastalığının karmaşıklığını tam olarak özetlemese de, bleomisin fare modeli son elli yıldır kulla...
Yazarların herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Bu çalışma, RW'ye (2T32HL072752-16) verilen NIH Ruth L. Kirchstein Ulusal Araştırma Hizmeti Ödülü (NRSA) Kurumsal Araştırma Eğitim Bursu (T32) tarafından desteklenmiştir. Yazarlar ayrıca Saul ve Joyce Brandman Vakfı Akciğer Sağlığı Merkezi'nin desteğini de kabul etmek isterler.
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 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır