Name: a non-invasive and technically non-intensive method for induction and phenotyping of experimental bacterial pneumonia in mice
Uploaded: 2016-09-28T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Non-invasive and Technically Non-intensive Method for Induction and Phenotyping of Experimental Bacterial Pneumonia in Mice at JoVE.com

This work was supported in part by the Intramural Research Program of the National Institutes of Health, National Institute of Environmental Health Sciences (Z01 ES102005).

أجريت جميع التجارب وفقا لقانون رعاية الحيوان وسياسة دائرة الصحة العامة الأميركية على الرعاية الإنسانية واستخدام الحيوانات المختبرية بعد مراجعة من قبل رعاية الحيوان واستخدام اللجنة لعلوم الصحة البيئية. 1. إعداد ك. الرئوية ال...

<ol>
	<li>Mizgerd, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+lower+respiratory+tract+infection.">Acute lower respiratory tract infection.</a> N Engl J Med. 358 (7), 716-727 (2008).</li><li>Waterer, G. W., Rello, J., Wunderink, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Management+of+community-acquired+pneumonia+in+adults.">Management of community-acquired pneumonia in adults.</a> Am J Respir Crit Care Med. 183 (2), 157-164 (2011).</li><li>Mizgerd, J. P., Skerrett, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+human+pneumonia.">Animal models of human pneumonia.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 294 (3), L387-L398 (2008).</li><li>Revelli, D. A., Boylan, J. A., Gherardini, F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+non-invasive+intratracheal+inoculation+method+for+the+study+of+pulmonary+melioidosis.">A non-invasive intratracheal inoculation method for the study of pulmonary melioidosis.</a> Front Cell Infect Microbiol. 2, 164 (2012).</li><li>Morales-Nebreda, L., 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=Intratracheal+administration+of+influenza+virus+is+superior+to+intranasal+administration+as+a+model+of+acute+lung+injury.">Intratracheal administration of influenza virus is superior to intranasal administration as a model of acute lung injury.</a> J Virol Methods. 209, 116-120 (2014).</li><li>Aujla, S. J., 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=IL-22+mediates+mucosal+host+defense+against+Gram-negative+bacterial+pneumonia.">IL-22 mediates mucosal host defense against Gram-negative bacterial pneumonia.</a> Nat Med. 14 (3), 275-281 (2008).</li><li>Chen, K., 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=Th17+cells+mediate+clade-specific,+serotype-independent+mucosal+immunity.">Th17 cells mediate clade-specific, serotype-independent mucosal immunity.</a> Immunity. 35 (6), 997-1009 (2011).</li><li>Draper, D. W., 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=ATP-binding+cassette+transporter+G1+deficiency+dysregulates+host+defense+in+the+lung.">ATP-binding cassette transporter G1 deficiency dysregulates host defense in the lung.</a> Am J Respir Crit Care Med. 182 (3), 404-412 (2010).</li><li>Robinson, K. M., 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=Influenza+A+exacerbates+Staphylococcus+aureus+pneumonia+by+attenuating+IL-1beta+production+in+mice.">Influenza A exacerbates Staphylococcus aureus pneumonia by attenuating IL-1beta production in mice.</a> J Immunol. 191 (10), 5153-5159 (2013).</li><li>Mizgerd, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+mechanisms+of+neutrophil+recruitment+elicited+by+bacteria+in+the+lungs.">Molecular mechanisms of neutrophil recruitment elicited by bacteria in the lungs.</a> Semin Immunol. 14 (2), 123-132 (2002).</li><li>Balamayooran, G., Batra, S., Fessler, M. B., Happel, K. I., Jeyaseelan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+neutrophil+accumulation+in+the+lungs+against+bacteria.">Mechanisms of neutrophil accumulation in the lungs against bacteria.</a> Am J Respir Cell Mol Biol. 43 (1), 5-16 (2010).</li><li>Quinton, L. J., 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=Hepatocyte-specific+mutation+of+both+NF-kappaB+RelA+and+STAT3+abrogates+the+acute+phase+response+in+mice.">Hepatocyte-specific mutation of both NF-kappaB RelA and STAT3 abrogates the acute phase response in mice.</a> J Clin Invest. 122 (5), 1758-1763 (2012).</li><li>Gowdy, K. M., 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=Key+role+for+scavenger+receptor+B-I+in+the+integrative+physiology+of+host+defense+during+bacterial+pneumonia.">Key role for scavenger receptor B-I in the integrative physiology of host defense during bacterial pneumonia.</a> Mucosal Immunol. 8 (3), 559-571 (2015).</li><li>Madenspacher, J. H., 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=p53+Integrates+host+defense+and+cell+fate+during+bacterial+pneumonia.">p53 Integrates host defense and cell fate during bacterial pneumonia.</a> J Exp Med. 210 (5), 891-904 (2013).</li><li>Brain, J. D., Knudson, D. E., Sorokin, S. P., Davis, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+distribution+of+particles+given+by+intratracheal+instillation+or+by+aerosol+inhalation.">Pulmonary distribution of particles given by intratracheal instillation or by aerosol inhalation.</a> Environ Res. 11 (1), 13-33 (1976).</li><li>Card, J. W., 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=Gender+differences+in+murine+airway+responsiveness+and+lipopolysaccharide-induced+inflammation.">Gender differences in murine airway responsiveness and lipopolysaccharide-induced inflammation.</a> J Immunol. 177 (1), 621-630 (2006).</li><li>Ivanov, I. I., 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=Induction+of+intestinal+Th17+cells+by+segmented+filamentous+bacteria.">Induction of intestinal Th17 cells by segmented filamentous bacteria.</a> Cell. 139 (3), 485-498 (2009).</li><li>Hooper, L. V., Littman, D. R., Macpherson, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactions+between+the+microbiota+and+the+immune+system.">Interactions between the microbiota and the immune system.</a> Science. 336 (6086), 1268-1273 (2012).</li></ol>

نماذج الفئران من الالتهاب الرئوي الجرثومي، في شراكة مع استهداف الجينات وفي التدخلات البيولوجية والدوائية الجسم الحي، وقدمت أفكارا هامة في الاستجابة دفاع المضيف الرئوية. وقد تقدما كبيرا ولا سيما في فهمنا للكيموكينات وجزيئات الالتصاق التي تحكم توظيف العدل...

لا يزال المجتمع المكتسبة الالتهاب الرئوي هو السبب الرئيسي للوفاة من العدوى في الولايات المتحدة، مع تغير ضئيل عموما في معدلات الوفيات على مدى السنوات ال 40 الماضية على الرغم من التحسينات في التطعيم واستراتيجيات المضادات الحيوية 1،2. وعلى الرغم من عدم إحراز تقدم ملموس على مستوى الصحة العامة، في السنوات الأخيرة تم إحراز تقدم كبيرة في فهمنا للالمرضية الجزيئية والخلوية من الالتهاب الرئوي، مع العديد من هذه الخطوات جعل الأمام ممكن عن طريق استخدام نماذج الماوس من التهاب في الرئتين. وقابلية الإستطراق الوراثي للفأرة، والتشابه من الفئران وجهاز المناعة البشرية، ومجموعة واسعة من الكواشف المناعية التي تستهدف الفئران التي أصبحت متاحة تجاريا سهلت معا التقدم السريع في هذا المجال. وقد اعتمدت نماذج الماوس من الالتهاب الرئوي الجرثومي وصفها في الأدب عموما على واحد من أربعة مسارات التقنية للتلقيح الممرض: ط) هباء. ب) INTRتسليم anasal. ج) تسليم بطريق الفم. والرابع) الحقن داخل الرغامى الجراحية (أي القصبة الهوائية) 3. جميع طرق العدوى لها مزايا وعيوب 3. ولا سيما، والتعرض النسبي لمجرى الهواء العلوي، وقدرتها على خليط من النباتات فموي أنفي، ومتطلبات للتخدير العام، وتقلب من اللقاح تسليمها إلى الرئة البعيدة، توزيع فصي من مسببات الأمراض تسليمها، ومتطلبات الخبرة التقنية، والاعتلال الإجرائي تختلف على نطاق واسع عبر هذه اقتراب. عادة تشمل استخدام تقنيات عدوى الفم؛ بالفم القصبة الهوائية (translaryngeal) إقناء؛ إدخال القنية إما عن طريق نهج &quot;أعمى&quot; (غير تصور)، أو تحت الحنجرة مباشرة تصور 3-5. كلتا الطريقتين، بينما قوية، تتطلب قدرا كبيرا من التدريب وتحمل أيضا خطر الصدمة لمجرى الهواء العلوي. في هذا التقرير، وصفنا أسلوبا فنيا غير كثيفة، غير الغازية، وغير مكلفة، وسريع العدوى بطريق الفم، ثpipetted البكتيريا بموجب (الكلبسيلة الرئوية في المثال المقدمة) في البلعوم من الماوس تخدير يتم تسليمها إلى الرئتين عن طريق الطموح (أي استنشاق). نحن وآخرون استخدموا تقنية الالتهاب الرئوي التنفسي بنجاح 6-9. ويمكن تمديد هذه الطريقة الرئة التسليم تنوعا وتعلمت بسهولة إلى تقديم العديد من وكلاء غير الكاوية إضافية إلى الرئتين، بما في ذلك السيتوكينات والبروتينات الأخرى، الجزيئات المرتبطة الممرض (على سبيل المثال، lipopolysaccharide في)، والخلايا (أي نقل بالتبني)، والسموم (مثل بليوميسين). بالإضافة إلى مناقشة الاعتبارات الفنية الهامة، ونحن أيضا وصف نهج متكامل، الكمي لتقييم استجابة المضيف لاحقة إلى الالتهاب الرئوي، بما في ذلك قياس المصب إزالة البكتيريا (أي مستعمرة تشكيل وحدة [كفو] الكميات في الرئة والطرفية الأجهزة) والكريات البيض تراكم في المجال الجوي.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="698">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Klebsiella pneumoniae, serotype 2</td>
			<td style="width:169px;">ATCC</td>
			<td style="width:119px;">43816</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Tryptic soy broth</td>
			<td style="width:169px;">Becton Dickenson</td>
			<td>211825</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Excel Safelet IV Catheters, 18G x 1 1/4&#34;</td>
			<td>Claflin Medical Equipment</td>
			<td style="width:119px;">MEDC-031122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Hema 3 Solution 1</td>
			<td style="width:169px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">23-122-937</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Hema 3 Solution 2</td>
			<td style="width:169px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">23-122-952</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Hema 3 Fixative</td>
			<td style="width:169px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">23-122-929</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">27&#189; gauge tuberculin syringes</td>
			<td style="width:169px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">14-826-87</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Lithium heparin plasma collectors</td>
			<td style="width:169px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">2675187</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">L-shaped disposable spreaders</td>
			<td style="width:169px;">Lab Scientific</td>
			<td style="width:119px;">DSC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:243px;">1x PBS, pH 7.4</td>
			<td style="width:169px;">prepared in-house</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td>Distilled water (5 L), NaCl (40 g), KCl (1 g), Na2HPO4 (5.75 g), KH2PO4 (1 g)&#160;&#160;&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:243px;">ACK lysis buffer</td>
			<td style="width:169px;">prepared in-house</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td>NH4Cl (4.145 g), KHCO3 (0.5 g), EDTA (18.6 mg), bring up to 500 ml with distilled water and pH to 7.4</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a non-invasive and technically non-intensive method for induction and phenotyping of experimental bacterial pneumonia in mice

على الرغم من أن الالتهاب الرئوي المكتسب من المجتمع لا يزال يمثل مشكلة صحية عامة رئيسية، ونماذج الفئران من الالتهاب الرئوي البكتيري قد سهلت مؤخرا التقدم قبل السريرية كبيرة في فهمنا للالمرضية الخلوية والجزيئية الكامنة. والنماذج الحية الماوس التقاط علم وظائف الأعضاء المتكاملة ومرونة الاستجابة دفاع المضيف في بطريقة لم تكشف من قبل، فيفو النهج السابق مبسطة بديلة. وقد وصفت العديد من الطرق في الأدب للتلقيح داخل الرئة من البكتيريا في الفئران، بما في ذلك هباء، والتسليم داخل الأنف، بطريق الفم إقناء؛ إدخال القنية القصبة الهوائية في ظل ظروف &quot;العمياء&quot; وتصور، وعبر الجلد إقناء؛ إدخال القنية القصبة الهوائية. كل الطرق لها المزايا النسبية والقيود. هنا، نحن تصف بالتفصيل طريقة غير الغازية، من الناحية الفنية غير كثيفة، وغير مكلفة، وسريع للتسليم داخل القصبة الهوائية من البكتيريا التي ينطوي الطموح (أي استنشاق) عن طريق الماوسلقيحة المعدية pipetted في البلعوم وهو تحت التخدير العام. هذه الطريقة يمكن استخدامها لتسليم الرئوي من مجموعة واسعة من العوامل البيولوجية والكيميائية غير الكاوية، وسهلة نسبيا للتعلم، حتى بالنسبة للمختبرات لديهم خبرة سابقة الحد الأدنى للإجراءات الرئوية. بالإضافة إلى وصف طريقة الالتهاب الرئوي التنفسي، ونحن نقدم أيضا إجراءات خطوة بخطوة لمعايرة اللاحقة في الجسم الحي الاستجابة المناعية الفطرية الرئوية من الفأرة، على وجه الخصوص، وأساليب لقياس إزالة البكتيريا والاستجابة المناعية الخلوية من مجرى الهواء المصاب. هذا نهج متكامل وبسيط لتقييم التهاب رئوي يسمح للتقييم السريع والقوي للتأثير التلاعب الوراثية والبيئية على الحصانة الفطرية الرئوية.

أصيب C57BL / 6 الفئران مع 2000 كفو من ك. الرئوية 43816 (النمط المصلي 2) عن طريق الفم والبلعوم التطلع إلى الرئتين. عند هذه الجرعة، والفئران عادة ما تبدأ في إظهار أعراض سريرية 12-24 ساعة بعد العدوى بما في ذلك الخمول، والفراء تكدرت، وفقدان الوزن من 5-10٪ (الش?...

Watch this Scientific Journal Video about A Non-invasive and Technically Non-intensive Method for Induction and Phenotyping of Experimental Bacterial Pneumonia in Mice at JoVE.com

A Non-invasive and Technically Non-intensive Method for Induction and Phenotyping of Experimental Bacterial Pneumonia in Mice

وقد وصفت العديد من الطرق في الأدب لنمذجة الالتهاب الرئوي الجرثومي في الفئران. هنا، نحن تصف غير الغازية، وغير مكلفة، طريقة سريعة لإحداث الالتهاب الرئوي عن طريق الطموح (أي استنشاق) من اللقاح البكتيري pipetted في البلعوم. طرق المصب لتقييم الاستجابة المناعية الفطرية الرئوية هي أيضا مفصلة.

والطريقة غير الغازية ومن الناحية الفنية غير كثيفة للتحريض وPhenotyping التجريبية البكتيرية والالتهاب الرئوي في الفئران

Although community-acquired pneumonia remains a major public health problem, murine models of bacterial pneumonia have recently facilitated significant ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Non-invasive Imaging of Leukocyte Homing and Migration in vivo

Non-invasive Imaging of Leukocyte Homing and Migration in vivo

غير الغازية تصوير الزاجل كريات بيضاء والهجرة في الجسم الحي</em

Two-photon (2P) microscopy is a high resolution imaging technique that has been broadly adapted by biologists.  The value of 2P microscopy is that it ...

Preparation of Mouse Pituitary Immunogen for the Induction of Experimental Autoimmune Hypophysitis

إعداد مستمنع ماوس النخامية للتحريض التهاب النخامية الذاتية التجريبي

Autoimmune hypophysitis is a chronic inflammation of the pituitary gland caused or accompanied by autoimmunity1.  It has traditionally been considered a ...

Induction of Experimental Autoimmune Hypophysitis in SJL Mice

تحريض التهاب النخامية الذاتية التجريبية في الفئران SJL

Autoimmune hypophysitis can be reproduced experimentally by the injection of pituitary proteins mixed with an adjuvant into susceptible mice1. Mouse ...

Using Luciferase to Image Bacterial Infections in Mice

Luciferase به لالتهابات جرثومية في صورة الفئران

Imaging is a valuable technique that can be used to monitor biological processes.  In particular, the presence of cancer cells, stem cells, specific ...

A Method for Labeling Vasculature in Embryonic Mice

A طريقة لوصفها الأوعية الدموية في الفئران الجنينية

The establishment of a functional blood vessel network is an essential part of organogenesis, and is required for optimal organ function. For example, in ...

Non-invasive Imaging of Disseminated Candidiasis in Zebrafish Larvae

غير الغازية التصوير من المبيضات المنتشر في يرقات اسماك الزرد

Disseminated candidiasis caused by the pathogen Candida albicans is a clinically important problem in hospitalized individuals and is associated with a 30 ...

Non-invasive Optical Imaging of the Lymphatic Vasculature of a Mouse

غير الغازية التصوير الضوئي من الأوعية الدموية اللمفية على فأرة الحاسوب

The lymphatic  vascular system is an important component of the circulatory system that  maintains fluid homeostasis, provides immune surveillance, and ...

Non-Invasive Model of Neuropathogenic Escherichia coli Infection in the Neonatal Rat

Non-Invasive Model of Neuropathogenic Escherichia coli Infection in the Neonatal Rat

نموذج غير الغازية من ممرض للأعصاب<em&gt; الإشريكية القولونية</em&gt; العدوى في الأطفال حديثي الولادة الجرذ

Investigation of the interactions between animal host and bacterial pathogen is only meaningful if the infection model employed replicates the principal ...

Induction of Murine Intestinal Inflammation by Adoptive Transfer of Effector CD4+CD45RBhigh T Cells into Immunodeficient Mice

Induction of Murine Intestinal Inflammation by Adoptive Transfer of Effector CD4+CD45RBhigh T Cells into Immunodeficient Mice

تحريض الفئران المعوية التهاب عن طريق نقل بالتبني من المستجيب CD4<sup&gt; +</sup&gt; CD45RB<sup&gt; عالية</sup&gt; خلايا T في الفئران العوز المناعي

There are many different animal models available for studying the pathogenesis of human inflammatory bowel diseases (IBD), each with its own advantages ...

Non-invasive Imaging of the Innate Immune Response in a Zebrafish Larval Model of Streptococcus iniae Infection

Non-invasive Imaging of the Innate Immune Response in a Zebrafish Larval Model of Streptococcus iniae Infection

التصوير غير الغازية من الاستجابة المناعية الفطرية في نموذج الزرد يرقات<em&gt; العقدية iniae</em&gt; العدوى

The aquatic pathogen, Streptococcus iniae, is responsible for over 100 million dollars in annual losses for the aquaculture industry and is capable of ...