Name: perfusion and inflation of the mouse lung for tumor histology
Uploaded: 2020-08-06T15:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Perfusion and Inflation of the Mouse Lung for Tumor Histology at JoVE.com

Forskning rapportert i denne publikasjonen ble støttet av National Center for Advancing Translational Sciences under prisnummer UL1TR003096 (MDE), National Heart, Lung, and Blood Institute Predoctoral Fellowship in Lung Diseases Training Program 5T32HL134640 (MLD).

Alle metoder beskrevet her er godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) ved University of Alabama i Birmingham.
1. Eksperimentell protokoll
<ol><li>Ofre musen ved hjelp av en godkjent IACUC-metode. Her brukte vi cervical dislokasjon av en mus bedøvet med 5% isofluran. Bruk en passende mus for studien; her bruker vi en 8 uker gammel FVB-mus</li>
	<li>Bruk kirurgisk saks, lag et 3,5-5 mm horisontalt snitt midt i underlivet. Deretter setter du inn kirurgisk saks i det lil...

<ol>
	<li>Hsia, C. C., Hyde, D. M., Ochs, M., Weibel, E. R., Structure, A. <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>Vasilescu, D. M., Knudsen, L., Ochs, M., Weibel, E. R., Hoffman, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimized+murine+lung+preparation+for+detailed+structural+evaluation+via+micro-computed+tomography.">Optimized murine lung preparation for detailed structural evaluation via micro-computed tomography.</a> Journal of Applied Physiology. 112 (1), 159-166 (2012).</li><li>Blumler, P., Acosta, R. H., Thomas-Semm, A., Reuss, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+fixation+for+the+preservation+of+air+spaces.">Lung fixation for the preservation of air spaces.</a> Experimental Lung Research. 30 (1), 73-82 (2004).</li><li>Oldmixon, E. H., Suzuki, S., Butler, J. P., Hoppin, F. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perfusion+dehydration+fixes+elastin+and+preserves+lung+air-space+dimensions.">Perfusion dehydration fixes elastin and preserves lung air-space dimensions.</a> Journal of Applied Physiology. 58 (1), 105-113 (1985).</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), 843-851 (2010).</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>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>Lum, H., 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=Effects+of+10%+formalin+fixation+on+fixed+lung+volume+and+lung+tissue+shrinkage.+A+comparison+of+eleven+laboratory+species.">Effects of 10% formalin fixation on fixed lung volume and lung tissue shrinkage. A comparison of eleven laboratory species.</a> American Review of Respiratory Disease. 132 (5), 1078-1083 (1985).</li><li>Edmonds, M. D., 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=MicroRNA-31+initiates+lung+tumorigenesis+and+promotes+mutant+KRAS-driven+lung+cancer.">MicroRNA-31 initiates lung tumorigenesis and promotes mutant KRAS-driven lung cancer.</a> Journal of Clinical Investigation. 126 (1), 349-364 (2016).</li><li>Zhao, 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=Wogonin+suppresses+melanoma+cell+B16-F10+invasion+and+migration+by+inhibiting+Ras-medicated+pathways.">Wogonin suppresses melanoma cell B16-F10 invasion and migration by inhibiting Ras-medicated pathways.</a> PLoS One. 9 (9), 106458 (2014).</li></ol>

Prosedyren beskrevet ovenfor for perfusjon, inflasjon og fiksering av muse lunger er ideell for rask og effektiv forberedelse av muse lunger for lungesvulst histologi og patologi analyse. Prosedyren krever ikke noe spesialutstyr og kan utføres på mindre enn 6 minutter per mus. Prosedyren krever ikke et fast volum for inflasjon eller konstant væsketrykk. Fordi denne prosedyren ikke er standardisert, anbefales det ikke for de som ønsker å utføre stereologiske eller morfometriske analyser av lungen. Prosedyrer der sli...

En rekke musemodeller av lunge onkogenese og kreftmetastase til lungen eksisterer alt fra komplekse GEMMs til kreftfremkallende modeller til syngeneiske og xenografte modeller, hvor kreftceller injiseres via intrakarakum, intrathoracic, halevenen eller andre metoder for å etablere svulster i lungen. Alle disse modellene deler det felles behovet for histologisk evaluering av lunge histologi og patologi. Dermed er det nødvendig å ha en robust, men rask metode for å utføre nekropsier av mus mens du parfymerer lungene for å fjerne overflødig blod, og oppblåse og fikse lungene for å tydelig visualisere lungearkitektur. Hastighet er en kritisk komponent i denne prosedyren, da det kan være nødvendig å samle lungene fra dusinvis av mus på et enkelt tidspunkt. Denne prosedyren kan utføres på mindre enn 6 minutter per mus.
Selv om denne prosedyren er mer enn tilstrekkelig for evaluering av tumor histologi, anbefales det ikke for de som ønsker å utføre stereologi eller morfometriske målinger av lungene. Slike målinger krever at lungeinflasjonen standardiseres, det samme gjør beregningen av absolutt overflateareal i lungen, absolutt volum og alveolarstørrelse og nummer1. Denne metoden er heller ikke optimal for enkelte avbildningsmetoder. For eksempel krever avbildning av lungene via μCT for ex vivo morfometrisk analyse at lungene forblir fylt med luft2. Når bevaring av luftrom og dimensjoner er den primære bekymringen, anbefales det å fikse lungene ved perfusjonsdehydreringsteknikker3,4. En av de største bekymringene for denne modellen er potensialet for rupturing av alveolarveggene, noe som reduserer bruken i studier av emfysem; Den anbefalte prosedyren for fiksering av lunger for studiet av emfysem er imidlertid fortsatt ganske lik, da det anbefales å fikse lungene enten ved intratrakeal instillasjon av 10% formalin (ligner protokollen beskrevet her) under konstant væsketrykk eller ved in situ fiksering5.
Fordelen med den beskrevne prosedyren her er at den ikke krever konstant væsketrykk, i stedet oppblåser lungene til de er fullstendig utvidet, og dermed reduserer tiden som trengs for prosedyren. Prosedyren her beskrevet ligner på metodene anbefalt av et armamentarium av Society of Toxicologic Pathology, hvor en underkomité ble dannet for å anbefale de beste metodene for lungefiksering for toksikologistudier. Flertallet av forskerne i denne underkomiteen anbefalte å fikse lungene ved intratrakeal instillasjon med en sprøyte, selv om det var varierende anbefalinger om tidspunktet lungen ble igjen i fixative6. Således, mens en rekke metoder for lungeinflasjon og fiksering eksisterer, foreslås metoden beskrevet heri å være den optimale metoden for raskt å blåse opp og fikse lungene for nedstrøms tumor histologisk evaluering.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>10% buffered formalin</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>23-245685</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>22 G Needle</td>
			<td>BD</td>
			<td>305155</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3 mL syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>309656</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% Ethanol</td>
			<td>Decon</td>
			<td>2405</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>72-8595</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>H19</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline (PBS)</td>
			<td>Corning</td>
			<td>21-030-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical scissors</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>72-8428</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

perfusion and inflation of the mouse lung for tumor histology

Evnen til å evaluere lunge histologi er avgjørende for feltene lungekreftforskning og kreftmetastase. Det er like viktig å utføre nekropsier raskt og effektivt fra studier uten å ofre kvaliteten på vevet som er anskaffet. Målet med denne protokollen er å presentere en metode for raskt å parfyme, blåse opp og fikse muse lunger for nedstrøms histologisk analyse. Denne metoden standardiserer ikke lungeinflasjon; Dermed krever det ingen spesielle prosedyrer eller utstyr og innpoder i stedet bare fiksering direkte gjennom luftrøret etter perfusjon gjennom hjertet. Dette gir tilstrekkelig estimering av tumorstørrelse, histologi og scoring. Dette gjør det også mulig å samle frossent vev før lungevevsfiksering. Denne metoden er begrenset ved at den ikke tillater senere morfometrisk kvantifisering av lungen; Det er imidlertid mer enn tilstrekkelig for lungesvulstanalyse fra genmodifiserte musemodeller (GEMMs), syngeneiske modeller, samt xenograft tumor- og metastaseringsstudier.

Ovennevnte protokoll gir rask perfusjon, inflasjon og fiksering av muse lunger. Tallene nedenfor representerer viktigheten av hvert trinn. Figur 1 viser H&E-fargede lunger som har blitt parfymert med PBS og lunger der perfusjonstrinnet er hoppet over eller lungene ikke har parfymert seg riktig. Som vist skaper overflødig blod i de dårlig perfused lungene mindre enn ideell histologi og kan gjøre det utfordrende å observere lungearkitekturen fullt ut. Figur 2 ...

Watch this Scientific Journal Video about Perfusion and Inflation of the Mouse Lung for Tumor Histology at JoVE.com

Perfusion and Inflation of the Mouse Lung for Tumor Histology

Formålet med denne metoden er å presentere en enkel og effektiv metode for perfusjon, inflasjon og fiksering av muse lunger for undersøkelse av lungesvulstpatologi og evaluering av metastaser til lungen.

Perfusjon og inflasjon av musen lunge for tumor histologi

The ability to evaluate lung histology is critical for the fields of lung cancer research and cancer metastasis. It is equally important to perform ...

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Lung Tumor Cell Recruitment Assay

Lunge svulst celle rekruttering analysen

To investigate the molecular mechanisms governing tumor metastasis, various assays using the mouse as a model animal have been proposed. Here, we ...

The Colon-26 Carcinoma Tumor-bearing Mouse as a Model for the Study of Cancer Cachexia

Colon-26 karsinom Tumor-bærende mus som en modell for studier av kreft kakeksi

Cancer cachexia is the progressive loss of skeletal muscle mass and adipose tissue, negative nitrogen balance, anorexia, fatigue, inflammation, and ...

Target Cell Pre-enrichment and Whole Genome Amplification for Single Cell Downstream Characterization

Målet cellen pre berikelse og hele genomet forsterkning for enkeltcelle nedstrøms karakteristikk

Rare target cells can be isolated from a high background of non-target cells using antibodies specific for surface proteins of target cells. A recently ...

The Establishment of a Lung Colonization Assay for Circulating Tumor Cell Visualization in Lung Tissues

Etablering av en lunge kolonisering analysen for sirkulerende svulst celle effekt i lunge vev

Metastasis is the major cause of cancer death. The role of circulating tumor cells (CTCs) in promoting cancer metastasis, in which lung colonization by ...

Utilizing 18F-FDG PET/CT Imaging and Quantitative Histology to Measure Dynamic Changes in the Glucose Metabolism in Mouse Models of Lung Cancer

Utilizing 18F-FDG PET/CT Imaging and Quantitative Histology to Measure Dynamic Changes in the Glucose Metabolism in Mouse Models of Lung Cancer

18F-FDG PET/CT Imaging og kvantitative Histology måle dynamiske endringer i glukose metabolisme i musen modeller av lungekreft

A hallmark of advanced tumors is a switch to aerobic glycolysis that is readily measured by [18F]-2-fluoro-2-deoxy-D-glucose positron emission tomography ...

Acellular and Cellular Lung Model to Study Tumor Metastasis

Acellular og cellulær lunge modell å studere svulst metastasering

It is difficult to isolate tumor cells at different points of tumor progression. We created an ex vivo lung model that can show the interaction of tumor ...

Digital Polymerase Chain Reaction Assay for the Genetic Variation in a Sporadic Familial Adenomatous Polyposis Patient Using the Chip-in-a-tube Format

Digital Polymerase kjedereaksjon analysen for den genetisk variasjonen i en sporadisk familiær adenomatøse polypose pasient i Chip-i-en-t-format

The quantitative analysis of human genetic variation is crucial for understanding the molecular characteristics of serious medical conditions, such as ...

Detection of Lung Tumor Progression in Mice by Ultrasound Imaging

Påvisning av lungetumorprogresjon hos mus ved ultralydavbildning

With ~1.6 million victims per year, lung cancer contributes tremendously to the worldwide burden of cancer. Lung cancer is partly driven by genetic ...

Pathological Analysis of Lung Metastasis Following Lateral Tail-Vein Injection of Tumor Cells

Patologisk analyse av lungemetastase etter lateral hale-vene injeksjon av tumorceller

Metastasis, the primary cause of morbidity and mortality for most cancer patients, can be challenging to model preclinically in mice. Few spontaneous ...

Generation of Zebrafish Larval Xenografts and Tumor Behavior Analysis

Generasjon av sebrafisk Larval Xenografts og tumor atferdsanalyse

Zebrafish larval xenografts are being widely used for cancer research to perform in vivo and real-time studies of human cancer. The possibility of rapidly ...