Name: real-time x-ray imaging of lung fluid volumes in neonatal mouse lung
Uploaded: 2016-07-18T13:00:00
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This work is supported by a grant awarded to MNH by Children's Healthcare of Atlanta, the APS 2014 Short-Term Research Education Program to Increase Diversity in Health-Related Research (STRIDE) fellowship awarded to PT, and the University of Notre Dame Integrated Imaging Facility.

Todas las técnicas experimentales deben llevarse a cabo de conformidad con las directrices de Cuidado institucional y el empleo. 1. X-ray Imaging Acquisition <ol><li> Descripción general del software (Ver Figura 1 para una descripción de Configuración de software). <ol><li> Seleccione el botón de captura directamente debajo de la pestaña Archivo. </li><li> En el menú desplegable Configuración, seleccione la...

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	<li>Institute of Laboratory Animal Resources. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , (2011).</li><li>Helms, M. N., Torres-Gonzalez, E., Goodson, P., Rojas, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+tracheal+instillation+of+solutes+into+mouse+lung.">Direct tracheal instillation of solutes into mouse lung.</a> J Vis Exp. , (2010).</li><li>Hilgendorff, A., Reiss, I., Ehrhardt, H., Eickelberg, O., Alvira, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+lung+disease+in+the+preterm+infant.+Lessons+learned+from+animal+models.">Chronic lung disease in the preterm infant. Lessons learned from animal models.</a> Am J Respir Cell Mol Biol. 50, 233-245 (2014).</li><li>Goodson, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nadph+oxidase+regulates+alveolar+epithelial+sodium+channel+activity+and+lung+fluid+balance+in+vivo+via+O2-+signaling.">Nadph oxidase regulates alveolar epithelial sodium channel activity and lung fluid balance in vivo via O2- signaling.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 302, L410-L419 (2012).</li><li>McNeilly, T. N., Tennant, P., Lujan, L., Perez, M., Harkiss, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+infection+efficiencies+of+peripheral+lung+and+tracheal+tissues+in+sheep+infected+with+Visna/maedi+virus+via+the+respiratory+tract.">Differential infection efficiencies of peripheral lung and tracheal tissues in sheep infected with Visna/maedi virus via the respiratory tract.</a> J Gen Virol. 88, 670-679 (2007).</li><li>Starcher, B., Williams, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+intratracheal+instillation+of+endotoxin+into+the+lungs+of+mice.">A method for intratracheal instillation of endotoxin into the lungs of mice.</a> Lab Anim. 23, 234-240 (1989).</li><li>Downs, C. A., Kumar, A., Kreiner, L. H., Johnson, N. M., Helms, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=H2O2+regulates+lung+ENaC+via+ubiquitin-like+protein+Nedd8.">H2O2 regulates lung ENaC via ubiquitin-like protein Nedd8.</a> J Biol Chem. 288, 8136-8145 (2013).</li><li>Gammon, S. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preclinical+anatomical,+molecular,+and+functional+imaging+of+the+lung+with+multiple+modalities.">Preclinical anatomical, molecular, and functional imaging of the lung with multiple modalities.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 306, L897-L914 (2014).</li><li>Takemura, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cholinergic+regulation+of+epithelial+sodium+channels+in+rat+alveolar+type+2+epithelial+cells.">Cholinergic regulation of epithelial sodium channels in rat alveolar type 2 epithelial cells.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 304, L428-L437 (2013).</li><li>Lewis, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+imaging+of+the+lungs+using+x-ray+phase+contrast.">Dynamic imaging of the lungs using x-ray phase contrast.</a> Phys Med Biol. 50, 5031-5040 (2005).</li><li>Nyren, S., Radell, P., Mure, M., Petersson, J., Jacobsson, H., Lindahl, S. G., Sanchez-Crespo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhalation+anesthesia+increases+V/Q+heterogeneity+during+spontaneous+breathing+in+healthy+subjects.">Inhalation anesthesia increases V/Q heterogeneity during spontaneous breathing in healthy subjects.</a> Anesthesiology. 113 (6), 1370-1375 (2010).</li></ol>

El uso de imágenes de rayos X, imágenes claras de los pulmones neonatales pueden ser analizados por los volúmenes de fluidos pulmonares. Nos 7,3,11, 10 y otros, hemos utilizado con éxito imágenes de rayos X para determinar los cambios dinámicos en el volumen de líquido pulmonar en modelos animales anestesiados libremente la respiración, y esta técnica es una gran promesa para avanzar en el estudio de la lesión pulmonar neonatal. Una gran ventaja en el uso de nuestro enfoque para evaluar e...

Al nacer, el pulmón del recién nacido debe hacer la transición desde un fluido que secretan a un órgano reabsorber fluido para establecer la ventilación y la oxigenación del cuerpo adecuada. Los mecanismos que facilitan (o dificulte) una depuración efectiva del líquido pulmonar en el momento del nacimiento no están claros. Modelado de la velocidad de eliminación del fluido alveolar en C57BL / 6 crías de ratón recién nacido va a llevar a una mejor comprensión de los factores regulatorios que pueden realzar o atenuar la tasa de absorción de líquidos. También se podría aplicar a otros modelos neonatales de la lesión pulmonar aguda o infección, y podría conducir a nuevas estrategias terapéuticas para los recién nacidos con dificultad respiratoria. Dado que los pulmones del recién nacido son minúsculos en comparación con los adultos pulmones, las medidas convencionales de líquido de limpieza alveolar que se basan en mediciones de lavado o gravimétrico puede no ser adecuado para estudiar con precisión el líquido de limpieza de pulmón en modelos pulmonares neonatales. En este protocolo, se demuestra un ensayo que permitela determinación precisa de las tasas de eliminación de fluidos alveolares en postnatal cachorros día 10 de C57BL / 6 ratones usando un pequeño generador de imágenes de animales. Una ventaja importante de utilizar un enfoque fluoroscópica es que los animales son imágenes in vivo. Ellos están respirando libremente y pueden recuperarse de este ensayo mínimamente invasiva para el futuro de la observación y estudio. El objetivo general de este método es el modelo de edema pulmonar en el pulmón del recién nacido, y evaluar la velocidad de eliminación del fluido alveolar en pulmón neonatal. Esta técnica fue desarrollada, en parte, como una estrategia de reducción para disminuir el número de animales necesarios, sin embargo, maximizar la producción experimental. Esta técnica también permite la detección superior de los volúmenes de fluidos pulmonares utilizando imágenes de rayos X y requiere el dominio de sujeción de los animales básica y gastos de envío 1; pequeña cirugías animales y traqueal instilación 2, un pequeño generador de imágenes animal, y el software básico de análisis de imagen. Los investigadores que deseen evaluar los volúmenes de líquido pulmonar in vivo (BRE librementeathing anestesiado modelos animales) puede encontrar el procedimiento adecuado para su aplicación. Por último, este protocolo podría aumentar otros modelos existentes de la lesión pulmonar neonatal utilizado en el estudio mecanicista de la displasia broncopulmonar, incluidas las lesiones inducidas por hiperoxia pulmonar, ventilación mecánica, y los modelos de inflamación pulmonar 3.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="826">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:443px;">Preclinical Imaging System (In- Vivo MS FX PRO)</td>
			<td style="width:241px;">Bruker; Billerica, MA</td>
			<td style="width:143px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ketamine</td>
			<td>Ketaset; Fort Dodge Animal Health, IA</td>
			<td>26637-411-01</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Xylazine</td>
			<td>Lloyd Laboratories; Shenandoah, IA</td>
			<td>4821</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Dulbecco&#39;s Phosphate Buffered Saline (with Calcium and Magnesium)&#160;</td>
			<td>Lonza; Walkersville, MD</td>
			<td>17-513F</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sodium chloride</td>
			<td>Amresco; Solon, OH</td>
			<td>241</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Potassuim chloride</td>
			<td>Fisher Scientific; Fair Lawn, NJ</td>
			<td>P217-3</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Calcium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich; St. Loius, MO</td>
			<td>C5080</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HEPES</td>
			<td>Sigma-Aldrich; St. Loius, MO</td>
			<td>H3375</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">0.3 mL insulin syringe with 31Gx5/16&#34; (8mm) needle</td>
			<td>BD Insulin Syringe; Franklin Lakes, NJ</td>
			<td>328438</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

real-time x-ray imaging of lung fluid volumes in neonatal mouse lung

En el nacimiento, el pulmón experimenta un profundo interruptor fenotípica de la secreción a la absorción, lo que permite la adaptación a respirar de forma independiente. Promoción y mantenimiento de este fenotipo es críticamente importante en el crecimiento y el intercambio de gas alveolar normal de toda la vida. Varios estudios in vitro han caracterizado el papel de las proteínas reguladoras clave, moléculas de señalización, y hormonas esteroides que pueden influir en la velocidad de eliminación de líquido pulmonar. Sin embargo, en los exámenes vivo deben ser realizadas para evaluar si estos factores reguladores desempeñan importantes funciones fisiológicas en la regulación de la absorción de líquido pulmonar perinatal. Como tal, la utilización de imágenes de rayos X en tiempo real para determinar el líquido de limpieza de pulmón perinatal, o edema pulmonar, representa un avance tecnológico en el campo. Aquí, nos explican e ilustran un método para evaluar la velocidad de eliminación de líquido pulmonar alveolar y la inundación alveolar en ratones C57BL / 6 en el día post parto nosotros 10ing formación de imágenes y análisis de rayos X. La implementación exitosa de este protocolo requiere la aprobación previa de los comités institucionales de cuidado y uso de animales (IACUC), un sistema de imágenes de rayos X de pequeño animal in vivo, y software de imágenes moleculares compatibles.

Los paneles de la izquierda en las figuras 9 - 10 son de PN 10 pulmones de ratones fotografiados al inicio del estudio (pre-inculcado). Estas imágenes muestran la instilación de solución salina con éxito de desafíos en el lóbulo izquierdo de los pulmones neonatales. En la Figura 9, el pulmón de ratón se traqueal inculca con la solución salina se ha definido anteriormente (ver sección 2.1). Los paneles central y derecha de la figura 9</s...

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Real-time X-ray Imaging of Lung Fluid Volumes in Neonatal Mouse Lung

We present a protocol to assess the rate of alveolar fluid clearance or pulmonary edema in neonatal mouse lung using X-ray imaging technology.

En tiempo real de imágenes de rayos X de los pulmones de volúmenes de líquido en pulmón de ratón neonatal

At birth, the lung undergoes a profound phenotypic switch from secretion to absorption, which allows for adaptation to breathing independently. Promoting ...

Research

JoVE Journal

Medicine

X-ray Dose Reduction through Adaptive Exposure in Fluoroscopic Imaging

Dosis de rayos X a través de la reducción de la exposición de adaptación en imagen fluoroscópica

X-ray fluoroscopy is widely used for image guidance during cardiac intervention. However, radiation dose in these procedures can be high, and this is a ...

Investigación

Medicina

Segmentation and Measurement of Fat Volumes in Murine Obesity Models Using X-ray Computed Tomography

La segmentación y la medición de los volúmenes de grasa en modelos murinos de obesidad Usando rayos X de tomografía computarizada

Obesity is associated with increased morbidity and mortality as well as reduced metrics in quality of life.1 Both environmental and genetic factors are ...

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Un sencillo método de intubación ratón de pulmón

A  simple procedure to intubate mice for pulmonary function measurements would  have several advantages in longitudinal studies with limited numbers or  ...

Cerebrospinal Fluid MicroRNA Profiling Using Quantitative Real Time PCR

Líquido cefalorraquídeo MicroRNA perfiles utilizando cuantitativa en tiempo real PCR

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Ultrasonido Diagnóstico por la Imagen de la función del ratón del diafragma

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El implante de gel de fibrina en pulmón de ratón para el Estudio de la angiogénesis pulmón específico

Recent significant advances in stem cell research and bioengineering techniques have made great progress in utilizing biomaterials to regenerate and ...

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Ratón neumonectomía Modelo de Compensatoria crecimiento pulmonar

In humans, disrupted repair and remodeling of injured lung contributes to a host of acute and chronic lung disorders which may ultimately lead to ...

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Método de aislados<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Perfusión pulmonar en un modelo de rata: Lecciones Aprendidas de Desarrollo de un Programa EVLP Rata

The number of acceptable donor lungs available for lung transplantation is severely limited due to poor quality. Ex-Vivo Lung Perfusion (EVLP) has allowed ...

Evaluation of Lung Metastasis in Mouse Mammary Tumor Models by Quantitative Real-time PCR

Evaluación de pulmón metástasis en el ratón mamarias modelos tumorales mediante PCR cuantitativa en tiempo real

Metastatic disease is the spread of malignant tumor cells from the primary cancer site to a distant organ and is the primary cause of cancer associated ...