Name: lung fixation under constant pressure for evaluation of emphysema in mice
Uploaded: 2019-09-26T12:30:00
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Diese Arbeit wurde teilweise von JSPS KAKENHI Grant Number 26461199 (T. Sato) und dem Institute for Environmental and Gender-Specific Medicine, Juntendo University Graduate School of Medicine, Grant Number E2920 (T. Sato) unterstützt. Der Geldgeber hatte keine Rolle bei der Gestaltung der aktuellen Methoden und beim Schreiben des Manuskripts.

Die folgenden Methoden wurden von den Animal Care and Use Committees der Juntendo University School of Medicine genehmigt. Die Leitlinien für die ordnungsgemäße Durchführung von Tierversuchen, Science Council of Japan, 1. Juni 2006 wurden befolgt. Es gibt drei Hauptschritte bei dieser Methode: 1) Maussektion, 2) Lungenexsanguination und 3) Fixierung von Lungengewebe, unterstützt durch spezielle Geräte. Typischerweise werden Lungenproben nach 48 h Fixierung12,15,<...

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	<li>Vogelmeier, C. F., 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=Global+strategy+for+the+diagnosis,+management,+and+prevention+of+chronic+obstructive+lung+disease+2017+report.+GOLD+Executive+Summary.">Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive lung disease 2017 report. GOLD Executive Summary.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 195 (5), 557-582 (2017).</li><li>Pauwels, R. A., Rabe, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Burden+and+clinical+features+of+chronic+obstructive+pulmonary+disease+(COPD).">Burden and clinical features of chronic obstructive pulmonary disease (COPD).</a> Lancet. 364 (9434), 613-620 (2004).</li><li>Spurzem, J. R., Rennard, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathogenesis+of+COPD.">Pathogenesis of COPD.</a> Seminars in Respiratory and Critical Care Medicine. 26 (2), 142-153 (2005).</li><li>Vlahos, R., Bozinovski, S., Gualano, R. C., Ernst, M., Anderson, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modelling+COPD+in+mice.">Modelling COPD in mice.</a> Pulmonary Pharmacology and Therapeutics. 19 (1), 12-17 (2006).</li><li>Vlahos, R., Bozinovski, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+pre-clinical+mouse+models+of+COPD.">Recent advances in pre-clinical mouse models of COPD.</a> Clinical Science (Lond). 126 (4), 253-265 (2014).</li><li>Stevenson, C. S., Belvisi, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preclinical+animal+models+of+asthma+and+chronic+obstructive+pulmonary+disease.">Preclinical animal models of asthma and chronic obstructive pulmonary disease.</a> Expert Review of Respiratory Medicine. 2 (5), 631-643 (2008).</li><li>Stevenson, C. S., Birrell, 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=Moving+towards+a+new+generation+of+animal+models+for+asthma+and+COPD+with+improved+clinical+relevance.">Moving towards a new generation of animal models for asthma and COPD with improved clinical relevance.</a> Pharmacology and Therapeutics. 130 (2), 93-105 (2011).</li><li>Vandivier, R. W., Ghosh, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+the+Relevance+of+the+Mouse+Cigarette+Smoke+Model+of+COPD:+Peering+through+the+Smoke.">Understanding the Relevance of the Mouse Cigarette Smoke Model of COPD: Peering through the Smoke.</a> American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 57 (1), 3-4 (2017).</li><li>Wright, J. L., Cosio, M., Churg, A. <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+chronic+obstructive+pulmonary+disease.">Animal models of chronic obstructive pulmonary disease.</a> American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology. 295 (1), L1-L15 (2008).</li><li>Rennard, S. I., Togo, S., Holz, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cigarette+smoke+inhibits+alveolar+repair:+a+mechanism+for+the+development+of+emphysema.">Cigarette smoke inhibits alveolar repair: a mechanism for the development of emphysema.</a> Proceedings of the American Thoracic Society. 3 (8), 703-708 (2006).</li><li>Nikula, K. 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=A+mouse+model+of+cigarette+smoke-induced+emphysema.">A mouse model of cigarette smoke-induced emphysema.</a> Chest. 117, 246S-247S (2000).</li><li>Sato, 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=Senescence+marker+protein-30+protects+mice+lungs+from+oxidative+stress,+aging,+and+smoking.">Senescence marker protein-30 protects mice lungs from oxidative stress, aging, and smoking.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 174 (5), 530-537 (2006).</li><li>Braber, S., Verheijden, K. A., Henricks, P. A., Kraneveld, A. D., Folkerts, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+of+fixation+methods+on+lung+morphology+in+a+murine+model+of+emphysema.">A comparison of fixation methods on lung morphology in a murine model of emphysema.</a> American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology. 299 (6), L843-L851 (2010).</li><li>Hsia, C. C., 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=An+official+research+policy+statement+of+the+American+Thoracic+Society/European+Respiratory+Society:+standards+for+quantitative+assessment+of+lung+structure.">An official research policy statement of the American Thoracic Society/European Respiratory Society: standards for quantitative assessment of lung structure.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 181 (4), 394-418 (2010).</li><li>Kasagi, S., 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=Tomato+juice+prevents+senescence-accelerated+mouse+P1+strain+from+developing+emphysema+induced+by+chronic+exposure+to+tobacco+smoke.">Tomato juice prevents senescence-accelerated mouse P1 strain from developing emphysema induced by chronic exposure to tobacco smoke.</a> American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology. 290 (2), L396-L404 (2006).</li><li>Koike, 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=Complete+lack+of+vitamin+C+intake+generates+pulmonary+emphysema+in+senescence+marker+protein-30+knockout+mice.">Complete lack of vitamin C intake generates pulmonary emphysema in senescence marker protein-30 knockout mice.</a> American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology. 298 (6), L784-L792 (2010).</li><li>Koike, 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=Vitamin+C+prevents+cigarette+smoke-induced+pulmonary+emphysema+in+mice+and+provides+pulmonary+restoration.">Vitamin C prevents cigarette smoke-induced pulmonary emphysema in mice and provides pulmonary restoration.</a> American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 50 (2), 347-357 (2014).</li><li>Suzuki, 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=Hydrogen-rich+pure+water+prevents+cigarette+smoke-induced+pulmonary+emphysema+in+SMP30+knockout+mice.">Hydrogen-rich pure water prevents cigarette smoke-induced pulmonary emphysema in SMP30 knockout mice.</a> Biochemical and Biophysical Research Communications. 492 (1), 74-81 (2017).</li><li>Saad, M., Ruwanpura, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+Processing+for+Stereological+Analyses+of+Lung+Structure+in+Chronic+Obstructive+Pulmonary+Disease.">Tissue Processing for Stereological Analyses of Lung Structure in Chronic Obstructive Pulmonary Disease.</a> Methods in Molecular Biology. 1725, 155-162 (2018).</li><li>Thurlbeck, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+internal+surface+area+of+nonemphysematous+lungs.">The internal surface area of nonemphysematous lungs.</a> The American Review of Respiratory Disease. 95 (5), 765-773 (1967).</li><li>Saetta, 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=Destructive+index:+a+measurement+of+lung+parenchymal+destruction+in+smokers.">Destructive index: a measurement of lung parenchymal destruction in smokers.</a> The American Review of Respiratory Disease. 131 (5), 764-769 (1985).</li><li>Renne, R., 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=Recommendation+of+optimal+method+for+formalin+fixation+of+rodent+lungs+in+routine+toxicology+studies.">Recommendation of optimal method for formalin fixation of rodent lungs in routine toxicology studies.</a> Toxicologic Pathology. 29 (5), 587-589 (2001).</li><li>Schneider, J. P., Ochs, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alterations+of+mouse+lung+tissue+dimensions+during+processing+for+morphometry:+a+comparison+of+methods.">Alterations of mouse lung tissue dimensions during processing for morphometry: a comparison of methods.</a> American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology. 306 (4), L341-L350 (2014).</li><li>Wright, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+of+pulmonary+arterial+pressure+and+airflow+obstruction+to+emphysema.">Relationship of pulmonary arterial pressure and airflow obstruction to emphysema.</a> Journal of Applied Physiology. 74 (3), 1320-1324 (1993).</li><li>Wright, J. L., Churg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cigarette+smoke+causes+physiologic+and+morphologic+changes+of+emphysema+in+the+guinea+pig.">Cigarette smoke causes physiologic and morphologic changes of emphysema in the guinea pig.</a> The American Review of Respiratory Disease. 142 (6 Pt 1), 1422-1428 (1990).</li><li>Thurlbeck, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Internal+surface+area+and+other+measurements+in+emphysema.">Internal surface area and other measurements in emphysema.</a> Thorax. 22 (6), 483-496 (1967).</li><li>Wright, J. 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=Airway+remodeling+in+the+smoke+exposed+guinea+pig+model.">Airway remodeling in the smoke exposed guinea pig model.</a> Inhalation Toxicology. 19 (11), 915-923 (2007).</li><li>Limjunyawong, N., Mock, J., Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Instillation+and+Fixation+Methods+Useful+in+Mouse+Lung+Cancer+Research.">Instillation and Fixation Methods Useful in Mouse Lung Cancer Research.</a> Journal of Visualized Experiments. (102), e52964 (2015).</li><li>Roos, A. B., Berg, T., Ahlgren, K. M., Grunewald, J., Nord, M. <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+generating+pulmonary+neutrophilia+using+aerosolized+lipopolysaccharide.">A method for generating pulmonary neutrophilia using aerosolized lipopolysaccharide.</a> Journal of Visualized Experiments. (94), (2014).</li><li>Laucho-Contreras, M. E., Taylor, K. L., Mahadeva, R., Boukedes, S. S., Owen, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+measurement+of+pulmonary+emphysema+and+small+airway+remodeling+in+cigarette+smoke-exposed+mice.">Automated measurement of pulmonary emphysema and small airway remodeling in cigarette smoke-exposed mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (95), 52236 (2015).</li><li>Nakanishi, 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=Clarithromycin+prevents+smoke-induced+emphysema+in+mice.">Clarithromycin prevents smoke-induced emphysema in mice.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 179 (4), 271-278 (2009).</li><li>Maeno, 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=CD8++T+Cells+are+required+for+inflammation+and+destruction+in+cigarette+smoke-induced+emphysema+in+mice.">CD8+ T Cells are required for inflammation and destruction in cigarette smoke-induced emphysema in mice.</a> Journal of Immunology. 178 (12), 8090-8096 (2007).</li><li>Sato, 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=Optimal+fixation+for+total+preanalytic+phase+evaluation+in+pathology+laboratories:+a+comprehensive+study+including+immunohistochemistry,+DNA,+and+mRNA+assays.">Optimal fixation for total preanalytic phase evaluation in pathology laboratories: a comprehensive study including immunohistochemistry, DNA, and mRNA assays.</a> Pathology International. 64 (5), 209-216 (2014).</li></ol>

Das hier vorgestellte Fixierungsverfahren für Nagetiere ist nicht neu; Dieses System hat jedoch mehrere Vorteile. Erstens kann es viele Lungen (maximal 20) mit dem gleichen Zustand gleichzeitig fixieren. Die Gesellschaft für Toxikologische Pathologie stellt fest, dass der Druck für die Schwerkraftinstillation von 22–25 cmH2O22variiert. Insbesondere haben mehrere Studien Lungenfixierung bei einem Druck von 25 cmH2O13,19...

COPD ist eine der weltweit führenden Todesursachen1. Zigarettenrauch ist die wichtigste Ursache für COPD, aber die Mechanismen der Pathogenese bleiben unvollständig definiert. COPD zeigt zwei Hauptmerkmale, darunter eine fortschreitende Begrenzung des Luftstroms und eine abnormale Entzündungsreaktion der Lunge. Emphysematous Störung tritt häufig in der Lunge von COPD-Patienten2. Die pathologischen Befunde des Emphysems zeichnen sich durch alveolare Wandzerstörung3aus. Mehrere Tierarten wurden verwendet, um COPD-Modelle in vivo zu erzeugen (d.h. Hunde, Meerschweinchen, Affen und Nagetiere)4. Allerdings ist die Maus die am häufigsten verwendete bei der Konstruktion von COPD-Modellen geworden. Dies hat viele Vorteile, einschließlich seiner niedrigen Kosten, die Fähigkeit, genetisch verändert zu werden, umfangreiche genomische Informationsverfügbarkeit, Verfügbarkeit von Antikörpern und die Fähigkeit, eine Vielzahl von Mausstämmen zu verwenden5. Derzeit gibt es kein Mausmodell, das die vollen Funktionen der menschlichen COPD imitieren kann; Daher müssen die einzelnen Forscher wählen, welches Modell für die spezifische COPD-Forschung am besten geeignet ist6. Das emphysematous Mausmodell ist eines von vielen COPD-Mausmodellen, die derzeit verfügbar sind. Weitere Modelle sind das Exazerbationsmausmodell, das Modell der systemischen Komorbidität und das COPD-Anfälligkeitsmodell7.
Das emphysematous Mausmodell kann durch verschiedene Arten von exogenen Wirkstoffen erzeugt werden, einschließlich chemischer Mittel und Zigarettenrauchexposition4. Chemische Exposition (z.B. Gegen Elastase) erzeugt eine schwere Art von Emphysem, während Zigarettenrauch zu einem leichten Emphysem8,9führt. Zigarettenrauch wird angenommen, dass die Hauptursache für die Pathogenese von COPD sein; daher ist die Wahl des Zigarettenrauchs als Mittel zur Erstellung eines COPD-Mausmodells sinnvoll10. Viele Studien haben Zigarettenrauch verwendet, um Emphysem in der Maus zu schaffen. Zum Beispiel, Nikula et al. erfolgreich erstellt ein emphysematous Maus-Modell von B6C3F1 weibliche Mäuse durch die Exposition sie Zigarettenrauch für 7 oder 13 Monate11. Wir haben auch ein emphysematous Mausmodell über Seneszenzmarker Protein/SMP-30 KO Mäuse12etabliert. Es ist wichtig, eine Lungenfixierungsmethode durchzuführen, die dieses milde Emphysem-Modell durch Zigarettenrauchexposition richtig visualisieren kann.
Verschiedene Methoden zur Lungenfixierung wurden etabliert13. Es gibt jedoch keine Goldstandardmethode der Lungengewebefixierung zur Beurteilung des Emphysems14. Mehrere Studien aus diesem Labor haben gezeigt, dass das hier vorgestellte Fixierungssystem nützlich ist, indem es einen stabilen Zustand für die Bewertung von Emphysem12,15,16,17,18erstellt. Der Hauptvorteil des aktuellen Systems ist, dass es viele Lungen mit dem gleichen Zustand auf einmal ohne Lungenkollaps oder Deflation reparieren kann. Das aktuelle Lungenfixierungssystem verwendet spezielle Geräte, mit denen Lungenproben für einen bestimmten Zeitraum bei einem angemessenen konstanten Druck aufgeblasen werden können. Diese Spezialausrüstung besteht aus drei Teilen, darunter ein unterer Behälter, ein oberer Behälter und eine Pumpe. Lungenproben werden in den unteren Behälter gelegt, der mit Druckbefestigungsmitteln verbunden ist, was zu einem Druckunterschied von 25cmH2O im Füllstand zwischen den oberen und unteren Behältern19führt.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>10% formalin (formalin neutral buffer solution)</td>
			<td>Wako</td>
			<td>060-01667</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bent forceps</td>
			<td>Hammacher</td>
			<td>HSC187-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cannula, size 20G</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SR-FS2032</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cannula, size 22G</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SR-OT2225C</td>
			<td>Cannula to exsanguinate lung</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Hammacher</td>
			<td>HSC184-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kimtowel</td>
			<td>Nippon Paper Crecia (Kimberly Clark)</td>
			<td>61000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kimwipe</td>
			<td>Nippon Paper Crecia (Kimberly Clark)</td>
			<td>62011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lower container (acrylic glass material)</td>
			<td>Tokyo Science</td>
			<td>Custom-made</td>
			<td>Pressure equipment component</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Roller pump</td>
			<td>Nissin Scientific Corp</td>
			<td>NRP-75</td>
			<td>Pump machine to exsanguinate lung</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Roller pump RP-2000</td>
			<td>Eyela (Tokyo Rikakikai Co. Ltd)</td>
			<td>160200</td>
			<td>Pressure equipment pump</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone tube &#216; 9 mm</td>
			<td>Sansyo</td>
			<td>94-0479</td>
			<td>Pressure equipment component</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Somnopentyl (64.8 mg/mL)</td>
			<td>Kyoritsu Seiyaku</td>
			<td>SOM02-YA1312</td>
			<td>Pentobarbital Sodium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical scissor</td>
			<td>Hammacher</td>
			<td>HSB014-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture thread, size 0</td>
			<td>Nescosuture</td>
			<td>GA01SW</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe, 1 mL</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SS-01T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe, 1 ml with needle</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SS-01T2613S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe, 10 mL</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SS-10ESZ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Three-way stopcock</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>TS-TR1K01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Upper container (acrylic glass material)</td>
			<td>Tokyo Science</td>
			<td>Custom-made</td>
			<td>Pressure equipment component</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

lung fixation under constant pressure for evaluation of emphysema in mice

Emphysem ist ein signifikantes Merkmal der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD). Studien mit einem emphysematous Mausmodell erfordern eine optimale Lungenfixierung, um zuverlässige histologische Proben der Lunge zu produzieren. Aufgrund der Art der strukturellen Zusammensetzung der Lunge, die größtenteils aus Luft und Gewebe besteht, besteht die Gefahr, dass sie während des Fixierungsprozesses zusammenbricht oder entleert wird. Es gibt verschiedene Lungenfixierungsmethoden, von denen jede ihre eigenen Vor- und Nachteile hat. Die hier vorgestellte Lungenfixierungsmethode nutzt konstanten Druck, um eine optimale Gewebeauswertung für Studien mit einem emphysematous Maus-Lungenmodell zu ermöglichen. Der Hauptvorteil ist, dass es viele Lungen mit dem gleichen Zustand auf einmal beheben kann. Lungenproben werden von chronischen Zigarettenrauch exponierten Mäusen gewonnen. Die Lungenfixierung erfolgt mit speziellen Geräten, die die Produktion von konstantem Druck ermöglichen. Dieser konstante Druck hält die Lunge in einem einigermaßen überhöhten Zustand. So erzeugt diese Methode eine histologische Probe der Lunge, die geeignet ist, Zigarettenrauch-induziertes mildes Emphysem zu bewerten.

Wie bereits beschrieben, kann die Spezialausrüstung, die einen erweiterten konstanten Druck erzeugt, in drei Teile unterteilt werden (Abbildung 3A). Der untere Teil ist der Punkt, an dem die Lungenprobe eingesetzt werden soll (Abbildung 4A). Die Lunge wird über eine Kanüle (20 G) mit der Spitze des Formalinflusses über einen Drei-Wege-Stopphahn verbunden (Abbildung 4B). Der Druc...

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Lung Fixation under Constant Pressure for Evaluation of Emphysema in Mice Video (Video) | JoVE

Hier wird ein nützliches Protokoll zur Lungenfixierung vorgestellt, das einen stabilen Zustand für die histologische Auswertung von Lungenproben aus einem Mausmodell von Emphysem schafft. Der Hauptvorteil dieses Modells ist, dass es viele Lungen mit dem gleichen konstanten Druck ohne Lungenkollaps oder Deflation reparieren kann.

Lungenfixierung unter konstantem Druck zur Beurteilung von Emphysem bei Mäusen

Emphysema is a significant feature of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Studies involving an emphysematous mouse model require optimal lung ...

Der konstante Druck innerhalb der Fixiervorrichtung hält die Lunge in einem einigermaßen aufgeblasenen Zustand und erzeugt eine histologische Lungenprobe, die für die Beurteilung von mild Zigarettenrauch induziertem Emphysem geeignet ist. Der Hauptvorteil dieses Modells ist, dass es viele Lungen gleichzeitig mit dem gleichen konstanten Druck ohne Lungenkollaps oder Deflation fixieren kann. Demonstriert das Verfahren wird Naoko Arano ein Student aus meinem Labor sein.Nach der Bestätigung eines Mangels an Reaktion auf Reflexbewegung machen einen Schnitt in der Haut und Muskelgewebe entlang der medialen Linie der Maus, Ziel für die Cephalie-Region, und schneiden seitlich, um einen breiteren Arbeitsbereich zu schaffen. Nach der Exposition der Membranschicht punktieren Sie das Gewebe mit Zangen und öffnen Sie den Brustraum. Schneiden Sie den Sternbereich, so dass die Lunge und das Herz visualisiert werden können.Und schneiden Sie das linke Atrium und den rechten Ventrikel. Legen Sie eine 24 Gauge Kanüle, die mit einer Perfusionspumpe verbunden ist, in den rechten Ventrikelbereich ein und leiten Sie die Kanüle in den Cephalabereich, bis sie die Lungenarterie erreicht. Schalten Sie dann die Pumpe ein und durchdringen Sie das Gewebe mit etwa 200 MilliliterPBS für eine Stunde, bis sich das gesamte Lungengewebe in eine weiße Farbe geändert hat.Am Ende der Perfusion schneiden Sie das Bindegewebe um die Luftröhre, Lunge und Herz, und verwenden Sie eine Naht, um die rechten Hauptbronchus zu binden. Als nächstes ernten Sie alle einzelnen Lappen der rechten Lunge und legen Sie das Herz und die Lappen der linken Lunge in einzelne 10-Milliliter-Spritzen, die ein entsprechendes Fixativ enthalten. Ziehen Sie den Kolben ein, wodurch ein Vakuum in der Spritze entsteht, um die Lunge aufzublasen und die Lunge aus der Spritze zu entfernen.Legen Sie eine 20 Gauge Kanüle in die Luftröhre und verwenden Sie eine Naht, um die Kanüle an Ort und Stelle zu sichern. Schließen Sie eine mit Fixativ gefüllte Milliliterspritze an die Kanüle an und füllen Sie die Lunge mit zusätzlichem Fixativ, um auf Leckagen zu überprüfen. Stellen Sie sicher, dass die Einsteckstelle gesichert wurde, um zu verhindern, dass sich die Lungenprobe während der Fixierung von der Lungenplatine löst.Dann übertragen Sie das Gewebe auf die Lungenfixierung Druckgeräte, entfernen Sie die Probe und binden Sie die Luftröhre mit einem Knoten am Ende der Fixierungsphase. Die untere Komponente der Lungenfixierungsdruckausrüstung, in die die Lungenprobe eingeführt wird, wird über eine 20-Spur-Kanüle mit einem Drei-Wege-Stopphahn an die Spitze des Formalinstroms angeschlossen. Der Druck wird aus den unterschiedlichen Oberflächenebenen des Fixativs zwischen dem unteren und oberen Fach erzeugt.Der Druckunterschied beträgt 25 Zentimeter Wasser, aber der Höhenverstellknopf kann verwendet werden, um den Druck auf zwischen 25 und 30 Zentimeter Wasser einzustellen. Eine Pumpe verbindet den unteren und oberen Behälter, wobei ein Unterschied von 25 Zentimetern in der fixativen Oberflächenhöhe erhalten bleibt, und leitet den Fluss des Mittels. Nach 48 Stunden Fixierung weisen die Lungen von SMP30-Knockout-Mäusen, die der Umgebungsluft ausgesetzt sind, keine deutliche Luftraumvergrößerung auf.Signifikante Luftraumvergrößerung und Zerstörung der Alveolarwand werden jedoch bei SMP30-Knockout-Mäusen beobachtet, die chronischem Zigarettenrauch ausgesetzt sind. Darüber hinaus sind der mittlere lineare Abfang- und destruktiver Index der Lungenproben in den rauchexponierten SMP30-Knockout-Mäusen signifikant größer als in den luftexponierten Tieren. Unser Labor verwendet 10%formalin, aber Forscher können andere Fixierungsmittel entsprechend ihren experimentellen Bedürfnissen verwenden.Wie wir berichtet haben, können mit dem demonstrierten Fixierungssystem Lungenproben aus verschiedenen Mausemphysemmodellen für ihre morphometrische Auswertung geerntet werden. Da Fixiermittel gefährlich sein können, tragen Sie immer die entsprechende Schutzausrüstung des Personals und arbeiten in einem gut belüfteten Raum.

Research

JoVE Journal

Medicine

Lung Fixation under Constant Pressure for Evaluation of Emphysema in Mice

Pressure Controlled Ventilation to Induce Acute Lung Injury in Mice

Pressure Controlled Ventilation to Induce Acute Lung Injury in Mice Video (Video) | JoVE

Pressure Controlled Ventilation zu Acute Lung Injury in Mäusen zu induzieren

Murine models are extensively used to investigate acute injuries of different organs systems (1-34). Acute lung injury (ALI), which occurs with prolonged ...

Forschung

Medizin

Improved Visualization of Lung Metastases at Single Cell Resolution in Mice by Combined In-situ Perfusion of Lung Tissue and X-Gal Staining of lacZ-Tagged Tumor Cells

Improved Visualization of Lung Metastases at Single Cell Resolution in Mice by Combined In-situ Perfusion of Lung Tissue and X-Gal Staining of lacZ-Tagged Tumor Cells Video (Video) | JoVE

Verbesserte Visualisierung von Lungenmetastasen bei Single Cell Auflösung in Mäusen durch kombinierte<em&gt; In-situ</em&gt; Perfusion des Lungengewebes und X-Gal Färbung von<em&gt; LacZ</em&gt;-Tagged Tumor Cells

Metastasis is the main cause of death in the majority of cancer types and consequently a main focus in cancer research. However, the detection of ...

Automated Measurement of Pulmonary Emphysema and Small Airway Remodeling in Cigarette Smoke-exposed Mice

Automated Measurement of Pulmonary Emphysema and Small Airway Remodeling in Cigarette Smoke-exposed Mice Video (Video) | JoVE

Automatisierte Messung von Lungenemphysem und Klein Airway Remodeling im Zigarettenrauch ausgesetzten Mäuse

COPD is projected to be the third most common cause of mortality world-wide by 2020(1).  Animal models of COPD are used to identify molecules that ...

Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect

Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect Video (Video) | JoVE

Herzkatheter in Mäuse, um den Druck Volumen Relationship Maßnahme: Untersuchung der Bowditch Effect

Animal models that mimic human cardiac disorders have been created to test potential therapeutic strategies. A key component to evaluating these ...

Instillation and Fixation Methods Useful in Mouse Lung Cancer Research

Instillation and Fixation Methods Useful in Mouse Lung Cancer Research Video (Video) | JoVE

Instillation und Fixationsmethoden Nützlich in Maus Lung Cancer Research

The ability to instill live agents, cells, or chemicals directly into the lung without injuring or killing the mice is an important tool in lung cancer ...

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

Evaluation of Lung Metastasis in Mouse Mammary Tumor Models by Quantitative Real-time PCR Video (Video) | JoVE

Beurteilung von Lungenmetastasen in Maus-Mammatumormodelle durch quantitative Echtzeit-PCR

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 ...

Ultrasound-based Pulse Wave Velocity Evaluation in Mice

Ultrasound-based Pulse Wave Velocity Evaluation in Mice Video (Video) | JoVE

Ultraschall-basierte Pulswellengeschwindigkeit Auswertung bei Mäusen

Arterial stiffness can be evaluated by calculating pulse wave velocity (PWV), i.e., the speed with which the pulse wave travels in a conduit vessel. This ...

An Intramedullary Locking Nail for Standardized Fixation of Femur Osteotomies to Analyze Normal and Defective Bone Healing in Mice

An Intramedullary Locking Nail for Standardized Fixation of Femur Osteotomies to Analyze Normal and Defective Bone Healing in Mice Video (Video) | JoVE

Eine intramedulläre Verriegelungsnagel für Standardisierte Fixierung von Femur Osteotomien zur Analyse von normalen und Defekte Knochenheilung bei Mäusen

Bone healing models are essential to the development of new therapeutic strategies for clinical fracture treatment. Furthermore, mouse models are becoming ...

A Minimally Invasive Model to Analyze Endochondral Fracture Healing in Mice Under Standardized Biomechanical Conditions

A Minimally Invasive Model to Analyze Endochondral Fracture Healing in Mice Under Standardized Biomechanical Conditions Video (Video) | JoVE

Eine Minimal-Invasive Modell Endochondral Frakturheilung bei Mäusen unter standardisierten Bedingungen biomechanische Analyse

Bone healing models are necessary to analyze the complex mechanisms of fracture healing to improve clinical fracture treatment. During the last decade, an ...

Adeno-Associated Virus-Mediated Delivery of CRISPR for Cardiac Gene Editing in Mice

Adeno-Associated Virus-Mediated Delivery of CRISPR for Cardiac Gene Editing in Mice Video (Video) | JoVE

Adeno-assoziierten Virus-vermittelte Lieferung von CRISPR für kardiale gen Bearbeitung bei Mäusen

The clustered, regularly interspaced, short, palindromic repeat (CRISPR) system has greatly facilitated genome engineering in both cultured cells and ...