Name: generation of a chronic obstructive pulmonary disease model in mice by repeated ozone exposure
Uploaded: 2017-08-25T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Generation of a Chronic Obstructive Pulmonary Disease Model in Mice by Repeated Ozone Exposure at JoVE.com

De auteurs wil dankbaarheid uitspreken aan de heer Boyin Qin (Shanghai publiek Clinical gezondheidscentrum) voor de technische hulp bij de evaluatie van de µCT in dit protocol.

Opmerking: de OE-model heeft zijn gegenereerd en gebruikt in reeds gerapporteerde onderzoek 30 , 31 , 32. Alle dierproeven werden goedgekeurd door de institutionele Animal Care en gebruik Comité (IACUC) van Shanghai Jiaotong University.
 1. muizen <ol><li>huis pathogenen vrije, 7 - tot 9-week-oude vrouwelijke BALB/c muizen in individuele geventileerde kooien in een dier faciliteit onder gecontr...

In deze studie presenteren we een betrouwbare methode voor het genereren van een nieuw model van COPD. In vergelijking met andere modellen (dat wil zeggen, LP's of modellen beschermingsmiddelen), recapituleert dit model OE de pathologische proces van COPD patiënten. Omdat sigarettenrook het belangrijkste gevaarlijke materiaal dat ervoor zorgt dat COPD in menselijke patiënten40 is, blijft het CS-model de meest populaire COPD model41,42...

Er wordt geschat dat COPD, emfyseem en chronische bronchitis, misschien wel de derde belangrijkste doodsoorzaak in de wereld in 20201,2. De potentiële incidentie van COPD in een populatie ouder dan 40 jaar wordt geschat op 12,7% bij mannen en 8,3% bij vrouwtjes binnen de komende 40 jaar3. Geen medicijnen zijn momenteel beschikbaar voor het omkeren van de progressieve verslechtering van COPD patiënten4. Betrouwbare diermodellen van COPD niet alleen eisen de nabootsing van de ziekte pathologisch proces maar ook vereisen een korte generatie periode. Huidige COPD-modellen, met inbegrip van de LP's of een PPE-geïnduceerde model, kunnen veroorzaken emfyseem-achtige symptomen5,6. Eenmalige toediening of een week-lange uitdaging van LPS of PPE muizen of ratten resulteert in duidelijke neutrophilia in de bronchoalveolar lavage vloeistof (BALF), verhogingen pro-inflammatoire mediatoren (b.v., TNF-α en IL-1β) in de BALF of serum, produceert Long parenchymal vernietiging, uitgebreide luchtruimten, en grenzen luchtstroom5,6,7,8,9,10. Echter LPS of PPE zijn geen oorzaken van menselijke COPD en dus doen niet na te bootsen de pathologische proces11. Een CS-geïnduceerde model geproduceerd een persistente luchtstroom beperking, Long parenchymal vernietiging en verminderde functionele oefening capaciteit. Een traditionele CS-protocol vereist echter ten minste 3 maanden voor het genereren van een COPD model12,13,14,15. Het is dus belangrijk voor het genereren van een nieuwe, efficiëntere diermodel die voldoet aan de twee eisen.
Onlangs, naast het roken van sigaretten, luchtverontreiniging en beroepsmatige blootstelling meer voorkomende oorzaken van COPD16,17,18zijn geworden. Ozon, als een van de belangrijkste verontreinigende stoffen (hoewel niet de belangrijkste component van luchtverontreiniging) kan direct reageren met de luchtwegen en beschadiging van het longweefsel voor zowel kinderen en jonge volwassenen19,20,21 ,22,23,24,25. Ozon, evenals andere stimulatoren waaronder LPS, PPE en CS, zijn betrokken in een ernstig van biochemische pathways van pulmonaire oxidatieve stress en DNA-beschadiging en zijn gekoppeld aan de inleiding en de bevordering van COPD26,27. Een andere factor is dat de symptomen van sommige COPD-patiënten verslechteren na wordt blootgesteld aan ozon, die aangeeft dat ozon Long functie18,28,29kan verstoren. Dus, we een nieuw model van de COPD gegenereerd door herhaaldelijk bloot muizen aan hoge concentraties van ozon voor 7 weken; Dit resulteerde in de luchtstroom gebreken en longschade parenchymal lijken op die van eerdere onderzoeken30,31,32. Wij uitgebreid het OE-protocol tot vrouwelijke muizen in deze studie en gereproduceerd met succes de emfyseem waargenomen bij mannelijke muizen in onze eerdere studies30,31,-32. Omdat COPD sterfte gedaald bij mannen maar verhoogd bij vrouwen in vele landen33, een COPD-model bij vrouwtjes is nodig om te studeren van de mechanismen en methoden te ontwikkelen therapeutische voor vrouwelijke COPD patiënten. De toepasbaarheid van het model van de OE voor alle geslachten leent verdere steun aan het gebruik ervan als een COPD-model.

<table width="1024">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">BALB/c mice</td>
			<td style="width:217px;">Slac Laboratory Animal,Shanghai, China</td>
			<td style="width:143px;">N/A</td>
			<td style="width:455px;">7-to-9-week-old female BALB/c mice were used in this study.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Individual ventilated cages</td>
			<td style="width:217px;">Suhang, Shanghai, China</td>
			<td style="width:143px;">Model Number: MU64S7</td>
			<td>The cages were used for housing mice in the animal facility.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Sealing perspex-box</td>
			<td style="width:217px;">Suhang, Shanghai, China</td>
			<td style="width:143px;">N/A</td>
			<td style="width:455px;">The box was used&#160; to contain the ozone generator. Mice were exposed to ozone within the box.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Electric generator</td>
			<td style="width:217px;">Sander Ozoniser, Uetze-Eltze, Germany</td>
			<td style="width:143px;">Model 500&#160;</td>
			<td>The device was used for generating ozone.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Ozone probe</td>
			<td style="width:217px;">ATi Technologies, Ashton-U-Lyne, Greater Manchester, UK</td>
			<td style="width:143px;">Ozone 300</td>
			<td>The device was used for monitoring and controlling the generation of ozone.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Pelltobarbitalum natricum</td>
			<td style="width:217px;">Sigma, St. Louis, MO, USA</td>
			<td style="width:143px;">P3761</td>
			<td style="width:455px;">Mice were anesthetized by intraperitoneal injection of pelltobarbitalum natricum.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Micro-Computed Tomography</td>
			<td style="width:217px;">GE Healthcare, London, ON, Canada</td>
			<td style="width:143px;">RS0800639-0075</td>
			<td>This device was used for acquiring images of the lung.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Micro-view 2.01 ABA software</td>
			<td style="width:217px;">GE Healthcare, London, ON, Canada</td>
			<td style="width:143px;">Micro-view 2.01&#160;</td>
			<td>This device was used for reconstruct the lung and analyze volume, LAA of the lung.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Treadmill machine&#160;</td>
			<td style="width:217px;">Duanshi, Hangzhou, Zhejiang, China</td>
			<td style="width:143px;">DSPT-208</td>
			<td>This machine was usd for fatigue test.</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="width:211px;height:38px;">Body plethysmograph</td>
			<td style="width:217px;">eSpira&#8482; Forced Manoeuvres System, EMMS, Edinburgh, UK</td>
			<td style="width:143px;">Forced Manoeuvres System</td>
			<td height="80">This device was used to test spirometry pulmonary function.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Ventilator</td>
			<td style="width:217px;">eSpira&#8482; Forced Manoeuvres System, EMMS, Edinburgh, UK</td>
			<td style="width:143px;">Forced Manoeuvres System</td>
			<td height="80">This device was used to test spirometry pulmonary function.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Slide spinner centrifuge</td>
			<td style="width:217px;">Denville Scientific, Holliston, MA, USA</td>
			<td>C1183&#160;</td>
			<td>It was used to spin BALF cells onto slides.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Wright Staining</td>
			<td style="width:217px;">Hanhong, Shanghai, China</td>
			<td style="width:143px;">RE04000054</td>
			<td>&#160;It was used to staining macrophages, neutrophils in the suspended BALF.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Hemocytometer</td>
			<td style="width:217px;">Hausser Scientific, Horsham, PA, USA</td>
			<td style="width:143px;">4000</td>
			<td>It was used to count cells.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">IL-1&#946;</td>
			<td style="width:217px;">Abcam, Cambridge, MA, USA</td>
			<td style="width:143px;">ab100704</td>
			<td height="63">They were used to test the respective factors in serum.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">IL-10</td>
			<td style="width:217px;">Abcam, Cambridge, MA, USA</td>
			<td style="width:143px;">ab46103</td>
			<td height="63">They were used to test the respective factors in serum.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">TNF-&#945;</td>
			<td style="width:217px;">Abcam, Cambridge, MA, USA</td>
			<td style="width:143px;">ab100747</td>
			<td height="63">They were used to test the respective factors in serum.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Paraformaldehyde&#160;</td>
			<td style="width:217px;">Sigma, St. Louis, MO, USA</td>
			<td style="width:143px;">P6148</td>
			<td>The lung was inflated by 4% paraformaldehyde.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Paraffin</td>
			<td style="width:217px;">Hualing, Shanghai, China</td>
			<td style="width:143px;">56#</td>
			<td>It was used to embed the lung.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Rotary Microtome</td>
			<td style="width:217px;">Leica, Wetzlar,&#160; Hesse, Germany</td>
			<td style="width:143px;">RM2255</td>
			<td>It was used for sectioning the lung.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Hgaematoxylin and Eosin (H&#38;E) staining solution</td>
			<td style="width:217px;">Solarbio, Beijing, China</td>
			<td style="width:143px;">G1120</td>
			<td>H&#38;E staining was done for morphometric analysis.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Upright bright field microscope</td>
			<td style="width:217px;">Olympus, Center Valley, PA, USA</td>
			<td style="width:143px;">CX41</td>
			<td>It was used to image the H&#38;E staining slides.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Adobe Photoshop 12</td>
			<td style="width:217px;">Adobe, San Jose, CA, USA</td>
			<td style="width:143px;">Adobe Photoshop 12</td>
			<td>It was used to count the number of alveoli on the H&#38;E stained images.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">GraphPad prism 5</td>
			<td style="width:217px;">Graphpad Software Inc., San Diego, CA</td>
			<td style="width:143px;">GraphPad prism 5</td>
			<td>It was used for data analysis and production of figures.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

generation of a chronic obstructive pulmonary disease model in mice by repeated ozone exposure

Chronische obstructieve longziekte (COPD) wordt gekenmerkt door aanhoudende luchtstroom beperking en Long parenchymal vernietigen. Het heeft een zeer hoge incidentie in populaties veroudering. De huidige conventionele therapieën voor COPD focus vooral op symptoom-aanpassen drugs; de ontwikkeling van nieuwe therapieën is dus dringend noodzakelijk. Gekwalificeerde diermodellen van COPD kunnen bijdragen aan het karakteriseren van de onderliggende mechanismen en kunnen worden gebruikt voor nieuwe drug screening. Huidige modellen van de COPD, zoals lipopolysaccharide (LPS) of de varkens Pancreas elastase (PPE)-geïnduceerde emfyseem model, genereren van COPD-achtige letsels in de longen en de luchtwegen, maar doen niet anders lijken op de pathogenese van menselijke COPD. Een sigarettenrook (CS)-geïnduceerde model blijft een van de populairste, omdat het niet alleen COPD-achtige letsels in de luchtwegen simuleert, maar het is ook gebaseerd op één van de belangrijkste gevaarlijke materialen die COPD veroorzaakt bij de mens. Echter beperken de tijdrovend en arbeidsintensief aspecten van het CS-geïnduceerde model drastisch de toepassing ervan in nieuwe drug screening. In deze studie werd gegenereerd we met succes een nieuw model van de COPD door muizen tot hoge niveaus van ozon bloot te leggen. Dit model het volgende aangetoond: 1) geforceerde expiratoire 25, 50 en 75/forced vital capaciteit van het volume daalde (FEV25/FVC, FEV50/FVC en FEV75/FVC), met vermelding van de achteruitgang van de longfunctie; 2) uitgebreide Long longblaasjes met Long parenchymal vernietiging; 3) verminderde vermoeidheid tijd en afstand; en 4) verhoogd van ontsteking. Samen genomen, blijkt deze gegevens dat de ozonlaag blootstelling (OE) model een betrouwbare dierlijk model dat is vergelijkbaar met mensen omdat ozon overbelichting is één van de etiologische factoren van COPD. Bovendien, duurde het slechts 6-8 weken, gebaseerd op onze eerdere werk, een OE om model te maken, terwijl het 3 tot 12 maanden voor het opwekken van het model van sigarettenrook, die aangeeft dat de OE-model zou kunnen een goede keuze voor COPD onderzoek zijn vereist.

Voorbeelden van 3D µCT beelden van elke groep worden weergegeven in Figuur 1een. De ozon-blootgesteld muizen had een aanzienlijk grotere totale Long volume (Figuur 1een en b) en LAA % (Figuur 1c) dan deed de muizen controle lucht-blootgesteld. Het volume van de longen en de LAA % bleef verhoogde na zes weken van ozon blootstelling3...

Watch this Scientific Journal Video about Generation of a Chronic Obstructive Pulmonary Disease Model in Mice by Repeated Ozone Exposure at JoVE.com

Generation of a Chronic Obstructive Pulmonary Disease Model in Mice by Repeated Ozone Exposure

Deze studie beschrijft de succesvolle generatie voor een nieuwe diermodel van chronische obstructieve longziekte (COPD) door muizen aan hoge concentraties van ozon herhaaldelijk bloot te leggen.

Generatie van het Model van een chronische obstructieve longziekte in muizen door herhaalde ozon blootstelling

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is characterized by persistent airflow limitation and lung parenchymal destruction. It has a very high ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessing Teratogenic Changes in a Zebrafish Model of Fetal Alcohol Exposure

Het beoordelen van Teratogene Veranderingen in een zebravis model van foetale blootstelling aan alcohol

Fetal alcohol syndrome (FAS) is a severe manifestation of embryonic exposure to ethanol. It presents with characteristic defects to the face and organs, ...

Urinary Bladder Distention Evoked Visceromotor Responses as a Model for Bladder Pain in Mice

Urineblaas Uitzetting Evoked visceromotorische Responses als een model voor de pijn in de blaas in Muizen

Approximately 3-8 million people in the United States suffer from interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS), a debilitating condition ...

Bile Duct Ligation in Mice: Induction of Inflammatory Liver Injury and Fibrosis by Obstructive Cholestasis

Bile-duct Ligatie in Muizen: Inductie van Inflammatoire leverschade en Fibrosis door Obstructive Cholestase

In most vertebrates, the liver produces bile that is necessary to emulsify absorbed fats and enable the digestion of lipids in the small intestine as well ...

Repeated Measurement of Respiratory Muscle Activity and Ventilation in Mouse Models of Neuromuscular Disease

Herhaalde Meting van Respiratory spieractiviteit en Ventilatie in muismodellen van neuromusculaire aandoening

Accessory respiratory muscles help to maintain ventilation when diaphragm function is impaired. The following protocol describes a method for repeated ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Isometrische Contractility meting van de muis mesenterische slagader met behulp van draad Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Repeated Orotracheal Intubation in Mice

Herhaalde Orotracheale intubatie bij muizen

The literature describes several methods for mouse intubation that either require visualization of the glottis through the oral cavity or incision in the ...

A Model of Reverse Vascular Remodeling in Pulmonary Hypertension Due to Left Heart Disease by Aortic Debanding in Rats

Een model van omgekeerde vasculaire remodellering bij pulmonale hypertensie als gevolg van linkerhartziekte door aorta-debanding bij ratten

Pulmonary hypertension due to left heart disease (PH-LHD) is the most common form of PH, yet its pathophysiology is poorly characterized than pulmonary ...