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

Författarna vill uttrycka tacksamhet till Mr Boyin Qin (Shanghai Public Health Clinical Center) för det tekniska biståndet med µCT utvärdering i detta protokoll.

Obs: The OE modell har genereras och används i tidigare rapporterade forskning 30 , 31 , 32. Alla djurförsök godkändes av den institutionella djur vård och användning kommittén (IACUC) av Shanghai Jiaotong University.
 1. möss <ol><li>hus patogenfria, 7-9 vecka-gamla BALB/c honmöss i enskilda ventilerade burar i ett djur anläggning under kontrollerad temperatur (20 ° C) och luftfuktig...

I denna studie presenterar vi en pålitlig metod för att generera en ny kol-modell. Jämfört med andra modeller (dvs LPS eller PPE modeller), recapitulates denna OE modell den patologiska processen av KOL-patienter. Eftersom tobaksrök är den huvudsakliga farliga material som orsakar kol i mänskliga patienter40, är CS modellen den mest populära kol modell41,42. CS modellen kräver dock en 3 - till 12-månaders R &#38; D peri...

Det har uppskattats att kol, emfysem och kronisk bronkit, kan vara den tredje vanligaste dödsorsaken, i världen i 20201,2. Den potentiella incidensen av kol i en population över 40 år uppskattas till 12,7% hos män och 8,3% hos kvinnor inom de nästa 40 år3. Det finns för närvarande ingen läkemedel att vända den progressiv försämringen av KOL patienter4. Pålitlig djurmodeller av kol inte bara kräva imitation av den patologiska processen för sjukdom men också kräva en kort generation. Nuvarande kol-modeller, inklusive LPS eller en PPE-inducerad modell, kan inducera emfysem-liknande symtom5,6. En engångsdos eller en vecka lång utmaning av LPS eller PPE att möss eller råttor resultat i markerade neutrofili i bronkoalveolär lavage vätska (BALF), ökar pro-inflammatoriska mediatorer (exempelvis TNF-α och IL-1β) i BALF eller serum, producerar lung parenkymal förstörelse-förstorade luftvolymer och begränsar luftflödet5,6,7,8,9,10. Dock LPS eller personlig skyddsutrustning är inte orsakerna till människors kol och således efterlikna inte den patologiska process11. En CS-inducerad modell produceras en ihållande obstruktiviteten, lung parenkymal förstörelse och minskad funktionell träning kapacitet. En traditionell CS protokoll kräver dock minst 3 månader för att generera en kol modell12,13,14,15. Det är därför viktigt att generera en ny, mer effektiv djurmodell som uppfyller dessa två krav.
Nyligen, förutom rökning, luftföroreningar och yrkesmässig exponering har blivit vanligare orsaker till kol16,17,18. Ozon, som en av de stora föroreningarna (dock inte den största delen av luftföroreningar), kan direkt reagerar med luftvägarna och skada lungvävnaden av både barn och vuxna19,20,21 ,22,23,24,25. Ozon, liksom andra stimulatorer inklusive LPS, personlig skyddsutrustning och CS, är inblandade i en allvarlig av biokemiska vägar av pulmonell oxidativ stress och DNA-skada och är kopplade till initiering och främjande av kol26,27. En annan faktor är att symptomen på vissa KOL-patienter försämras efter utsätts för ozon, vilket indikerar att ozon kan störa lung funktion18,28,29. Därför genererat vi en ny kol-modell genom att upprepade gånger utsätta möss till höga koncentrationer av ozon i 7 veckor; Detta resulterade i luftflöde defekter och parenkymal lungskador liknar dem i tidigare utredningar30,31,32. Vi utökade protokollet OE att honmöss i denna studie och återges framgångsrikt den emfysem hos hanmöss i våra tidigare studier30,31,32. Eftersom kol dödlighet har minskat hos män men ökar hos kvinnor i många länder33, behövs en kol modell hos kvinnor att studera mekanismerna och att utveckla terapeutiska metoder för kvinnliga KOL-patienter. Tillämpligheten av OE modellen för alla könen lånar ytterligare stöd till dess användning som en kol-modell.

<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

Kronisk obstruktiv lungsjukdom (kol) kännetecknas av ihållande luftflöde begränsning och lung parenkymal förstörelse. Den har en mycket hög förekomst i åldrande befolkningar. De nuvarande konventionella behandlingar för kol fokus främst på symptom-ändra droger; utvecklingen av nya terapier behövs således snarast. Kvalificerad djurmodeller av kol kan bidra till att karakterisera de bakomliggande mekanismerna och kan användas för nya drogkontroll. Nuvarande kol-modeller, såsom lipopolysackarid (LPS) eller de svin bukspottskörteln elastase (PPE)-inducerad emfysem modell, generera kol-liknande lesioner i lungor och luftvägar men inte annars liknar patogenesen av mänskliga kol. En cigarettrök (CS)-inducerad modell är fortfarande en av de mest populära eftersom den simulerar inte bara kol-liknande lesioner i andningsorganen, men den är också baserad på en av de huvudsakliga farliga material som orsakar kol hos människor. Men begränsa de tidsödande och arbetsintensiva aspekterna av CS-inducerad modell dramatiskt dess användning i nya drogkontroll. I denna studie genererade vi framgångsrikt en ny kol-modell genom att exponera möss till höga halter av ozon. Denna modell visat följande: 1) minskad forcerad exspiratorisk volym 25, 50 och 75/tvingade vitalkapacitet (FEV25/FVC, FEV50/FVC och FEV75/FVC), vilket indikerar en försämring av lungfunktionen; (2) utvidgade lung alveolerna, med lung parenkymal förstörelse; (3) minskad trötthet tid och avstånd; och 4) ökade inflammation. Sammantaget visar dessa data att ozon exponering (OE) modellen är en tillförlitlig djurmodell som liknar människor eftersom ozon överexponering är en av de etiologiska faktorerna av kol. Dessutom tog det bara 6-8 veckor, baserat på våra tidigare arbete, att skapa en OE modell, det kräver 3-12 månader att inducera cigarettrök modellen, vilket indikerar att den OE-modellen kan vara ett bra val för kol forskning.

Exempel på 3D µCT bilder av varje grupp visas i figur 1en. Ozon-exponerade mössen hade en betydligt större total lungvolym (figur 1en och b) och LAA % (figur 1c) än gjorde luft-exponerade kontroll möss. Den lungvolym och LAA % återstod förhöjda efter sex veckor av ozon exponering31,32</sup...

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

Denna studie beskriver lyckade genereringen av en ny djurmodell för kronisk obstruktiv lungsjukdom (kol) genom att upprepade gånger utsätta möss till höga koncentrationer av ozon.

Generation av en kronisk obstruktiv lungsjukdom modell hos möss av upprepade ozonexponering

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

Bedömning Teratogena Förändringar i ett Zebrafish modell av Fetal Alcohol Exponering

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

Urinblåsa Dilatation Evoked Visceromotor svar som en modell för smärtor i urinblåsan hos möss

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 Tion hos möss: Induktion av inflammatoriska leverskada och fibros av obstruktiv Kolestas

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

Upprepade mätningar av andningsmuskelaktivitet och Ventilation i musmodeller av neuromuskulära sjukdomar

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

Isometrisk kontraktilitet mätning av mus mesenterica artär med Wire 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

Upprepad Orotracheal Intubation hos möss

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

En modell för omvänd vaskulär ombyggnad vid pulmonell hypertoni på grund av vänster hjärtsjukdom av aortabanding hos råttor

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