Name: a mouse model of orotracheal intubation and ventilated lung ischemia reperfusion surgery
Uploaded: 2022-09-09T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Model of Orotracheal Intubation and Ventilated Lung Ischemia Reperfusion Surgery at JoVE.com

تم تمويل هذا العمل من خلال دعم الأقسام من قسم التخدير والرعاية المحيطة بالجراحة ، وجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو ومستشفى سان فرانسيسكو العام ، وكذلك من خلال جائزة NIH R01 (إلى AP): 1R01HL146753.

تمت الموافقة على جميع الإجراءات والخطوات الموضحة أدناه من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الحيوانات (IACUC) في جامعة كاليفورنيا سان فرانسيسكو. يمكن استخدام أي سلالة فأر ، على الرغم من أن بعض السلالات لديها استجابة التهابية أكثر قوة في الرئة بالأشعة تحت الحمراء مقارنة بغيرها12</...

<ol>
	<li>Shen, H., Kreisel, D., Goldstein, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Processes+of+sterile+inflammation.">Processes of sterile inflammation.</a> Journal of Immunology. 191 (6), 2857-2863 (2013).</li><li>Fiser, S. 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=Lung+transplant+reperfusion+injury+involves+pulmonary+macrophages+and+circulating+leukocytes+in+a+biphasic+response.">Lung transplant reperfusion injury involves pulmonary macrophages and circulating leukocytes in a biphasic response.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 121 (6), 1069-1075 (2001).</li><li>Lama, V. N., 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=Models+of+lung+transplant+research:+A+consensus+statement+from+the+National+Heart,+Lung,+and+Blood+Institute+workshop.">Models of lung transplant research: A consensus statement from the National Heart, Lung, and Blood Institute workshop.</a> JCI Insight. 2 (9), 93121 (2017).</li><li>Miao, R., Liu, J., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview+of+mouse+pulmonary+embolism+models.">Overview of mouse pulmonary embolism models.</a> Drug Discovery Today: Disease Models. 7 (3-4), 77-82 (2010).</li><li>Mira, J. 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=Mouse+injury+model+of+polytrauma+and+shock.">Mouse injury model of polytrauma and shock.</a> Methods in Molecular Biology. 1717, 1-15 (2018).</li><li>Krupnick, A. 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=Orthotopic+mouse+lung+transplantation+as+experimental+methodology+to+study+transplant+and+tumor+biology.">Orthotopic mouse lung transplantation as experimental methodology to study transplant and tumor biology.</a> Nature Protocols. 4 (1), 86-93 (2009).</li><li>Gielis, J. 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=A+murine+model+of+lung+ischemia+and+reperfusion+injury:+Tricks+of+the+trade.">A murine model of lung ischemia and reperfusion injury: Tricks of the trade.</a> The Journal of Surgical Research. 194 (2), 659-666 (2015).</li><li>Nelson, 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=Animal+models+of+ex+vivo+lung+perfusion+as+a+platform+for+transplantation+research.">Animal models of ex vivo lung perfusion as a platform for transplantation research.</a> World Journal of Experimental Medicine. 4 (2), 7-15 (2014).</li><li>Dodd-o, J. M., Hristopoulos, M. L., Faraday, N., Pearse, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+ischemia+and+reperfusion+without+airway+occlusion+on+vascular+barrier+function+in+the+in+vivo+mouse+lung.">Effect of ischemia and reperfusion without airway occlusion on vascular barrier function in the in vivo mouse lung.</a> Journal of Applied Physiology. 95 (5), 1971-1978 (2003).</li><li>Lawrenz, M. B., Fodah, R. A., Gutierrez, M. G., Warawa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intubation-mediated+intratracheal+(IMIT)+instillation:+a+noninvasive,+lung-specific+delivery+system.">Intubation-mediated intratracheal (IMIT) instillation: a noninvasive, lung-specific delivery system.</a> Journal of Visualized Experiments. (93), e52261 (2014).</li><li>Rayamajhi, 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=Non-surgical+intratracheal+instillation+of+mice+with+analysis+of+lungs+and+lung+draining+lymph+nodes+by+flow+cytometry.">Non-surgical intratracheal instillation of mice with analysis of lungs and lung draining lymph nodes by flow cytometry.</a> Journal of Visualized Experiments. (51), e2702 (2011).</li><li>Dodd-o, J. M., Hristopoulos, M. L., Welsh-Servinsky, L. E., Tankersley, C. G., Pearse, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strain-specific+differences+in+sensitivity+to+ischemia-reperfusion+lung+injury+in+mice.">Strain-specific differences in sensitivity to ischemia-reperfusion lung injury in mice.</a> Journal of Applied Physiology. 100 (5), 1590-1595 (2006).</li><li>Prakash, A., 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=Lung+ischemia+reperfusion+(IR)+is+a+sterile+inflammatory+process+influenced+by+commensal+microbiota+in+mice.">Lung ischemia reperfusion (IR) is a sterile inflammatory process influenced by commensal microbiota in mice.</a> Shock. 44 (3), 272-279 (2015).</li><li>Prakash, A., 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=Alveolar+macrophages+and+toll-like+receptor+4+mediate+ventilated+lung+ischemia+reperfusion+injury+in+mice.">Alveolar macrophages and toll-like receptor 4 mediate ventilated lung ischemia reperfusion injury in mice.</a> Anesthesiology. 117 (4), 822-835 (2012).</li><li>Dodd-o, J. 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=The+role+of+natriuretic+peptide+receptor-A+signaling+in+unilateral+lung+ischemia-reperfusion+injury+in+the+intact+mouse.">The role of natriuretic peptide receptor-A signaling in unilateral lung ischemia-reperfusion injury in the intact mouse.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 294 (4), 714-723 (2008).</li><li>Prakash, A., Kianian, F., Tian, X., Maruyama, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ferroptosis+mediates+inflammation+in+lung+ischemia-reperfusion+(IR)+sterile+injury+in+mice.">Ferroptosis mediates inflammation in lung ischemia-reperfusion (IR) sterile injury in mice.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 201, (2020).</li><li>Tian, X., 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=NLRP3+inflammasome+mediates+dormant+neutrophil+recruitment+following+sterile+lung+injury+and+protects+against+subsequent+bacterial+pneumonia+in+mice.">NLRP3 inflammasome mediates dormant neutrophil recruitment following sterile lung injury and protects against subsequent bacterial pneumonia in mice.</a> Frontiers in Immunology. 8, 1337 (2017).</li><li>Tian, X., Hellman, J., Prakash, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elevated+gut+microbiome-derived+propionate+levels+are+associated+with+reduced+sterile+lung+inflammation+and+bacterial+immunity+in+mice.">Elevated gut microbiome-derived propionate levels are associated with reduced sterile lung inflammation and bacterial immunity in mice.</a> Frontiers in Microbiology. 10, 159 (2019).</li><li>Liu, Q., Tian, X., Maruyama, D., Arjomandi, M., Prakash, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+immune+tone+via+gut-lung+axis:+Gut-derived+LPS+and+short-chain+fatty+acids'+immunometabolic+regulation+of+lung+IL-1&#946;,+FFAR2,+and+FFAR3+expression.">Lung immune tone via gut-lung axis: Gut-derived LPS and short-chain fatty acids' immunometabolic regulation of lung IL-1&#946;, FFAR2, and FFAR3 expression.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 321 (1), 65-78 (2021).</li><li>Dodd-o, J. 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=Interactive+effects+of+mechanical+ventilation+and+kidney+health+on+lung+function+in+an+in+vivo+mouse+model.">Interactive effects of mechanical ventilation and kidney health on lung function in an in vivo mouse model.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 296 (1), 3-11 (2009).</li></ol>

توضح هذه المخطوطة بالتفصيل الخطوات المتبعة في تنفيذ نموذج الأشعة تحت الحمراء للرئة ذات التهوية التي طورها Dodd-o et al.9. ساعد هذا النموذج في تحديد المسارات الجزيئية المشاركة في توليد وحل الالتهاب من الأشعة تحت الحمراء الرئوية في عزلة14،15،16،1...

يمكن أن تحدث إصابة نقص التروية (IR) عند استعادة تدفق الدم إلى عضو أو سرير الأنسجة بعد فترة من الانقطاع. في الرئة ، يمكن أن تحدث الأشعة تحت الحمراء بمعزل عن العمليات الضارة الأخرى أو بالاقتران معها مثل العدوى ، نقص الأكسجة ، انخماص الرئة ، الصدمة المتقلبة (من أحجام المد والجزر العالية أثناء التهوية الميكانيكية) ، الرضح الضغطي (ذروة عالية أو ضغوط مستمرة أثناء التهوية الميكانيكية) ، أو إصابة كدمة رئوية حادة (غير مخترقة)1،2،3 . لا تزال هناك العديد من الثغرات في معرفتنا حول آليات LIRI وتأثير العمليات المتزامنة (مثل العدوى) على نتائج LIRI ، وكذلك خيارات علاج LIRI محدودة. مطلوب نموذج في الجسم الحي من LIRI النقي لتحديد الفيزيولوجيا المرضية لإصابة الأشعة تحت الحمراء في الرئة بمعزل عن غيرها ودراسة مساهمتها في أي عملية متعددة الضربات تكون إصابة الرئة مكونا منها.
يمكن استخدام نماذج الأشعة تحت الحمراء لرئة الفئران لدراسة الفيزيولوجيا المرضية الخاصة بالرئة لعمليات متعددة ، بما في ذلك زرع الرئة3 ، والانسداد الرئوي4 ، وإصابة الرئة بعد الصدمة النزفية مع الإنعاش5. تشمل النماذج المستخدمة حاليا زرع الرئة الجراحي6 ، وتثبيت النقيب7 ، وتروية الرئة خارج الجسم الحي 8 ، والرئة المهواةIR 9. هنا ، نقدم بروتوكولا مفصلا لنموذج الأشعة تحت الحمراء للرئة ذات التهوية الفئرانية لإصابة الرئة المعقمة. هناك فوائد متعددة لهذا النهج (الشكل 2) ، بما في ذلك أنه يحفز الحد الأدنى من نقص الأكسجة والحد الأدنى من انخماص الرئة ، وهو نموذج جراحة البقاء على قيد الحياة الذي يسمح بإجراء دراسات طويلة الأجل.
أسباب اختيار هذا النموذج من LIRI على نماذج أخرى مثل نماذج لقط الهيلار ونماذج التروية خارج الجسم الحي هي كما يلي: يقلل هذا النموذج من المساهمات الالتهابية للانخماص والتهوية الميكانيكية ونقص الأكسجة. يحافظ على التهوية الدورية ؛ يحافظ على سلامة الجهاز المناعي للدورة الدموية في الجسم الحي الذي يمكن أن يستجيب لإصابة الأشعة تحت الحمراء ؛ وأخيرا ، كإجراء للبقاء على قيد الحياة ، فإنه يسمح بالتحليل طويل الأجل لآليات توليد الإصابات الثانوية (نماذج 2-hit) وحل الإصابة. بشكل عام ، نعتقد أن نموذج الأشعة تحت الحمراء للرئة المهوى يوفر الشكل "الأنقى" لإصابة الأشعة تحت الحمراء التي يمكن دراستها تجريبيا.
وصفت منشورات أخرى استخدام التنبيب الرغامي للفئران لإجراء حقن تكنولوجيا المعلومات أو التركيبات10,11 ، ولكن ليس كنقطة انطلاق لجراحة البقاء على قيد الحياة كما هو الحال في هذا النموذج. يسمح وضع أنبوب القصبة الهوائية بإجراء جراحة الرئة عن طريق السماح بانهيار الرئة الجراحية. كما يسمح بإعادة تضخم الرئة في نهاية الإجراء ، وهو أمر بالغ الأهمية لاسترواح الصدر ولقدرة الفأر على العودة إلى التهوية التلقائية في نهاية الإجراءات. أخيرا ، تعد إزالة أنبوب القصبة الهوائية الآمن إجراء بسيطا ، على عكس بضع القصبة الهوائية الغازي ، يتوافق مع جراحة البقاء على قيد الحياة. وهذا يسمح بإجراء دراسات بحثية طويلة الأجل تركز على فهم تطور وحل LIRI والاضطرابات المرتبطة به ، بالإضافة إلى إنشاء نماذج الإصابات المزمنة.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber Optic Light Pipe</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>UX-41720-65</td>
			<td>Fiberoptic light pipe</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber Optic Light Source</td>
			<td>AmScope</td>
			<td>SKU: CL-HL250-B</td>
			<td>Light source for fiberoptic lights</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Germinator 500</td>
			<td>Cell Point Scientific, Inc.</td>
			<td>No.5-1450</td>
			<td>Bead Sterilizer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating Pad</td>
			<td>AIMS</td>
			<td>14-370-223</td>
			<td>Alternative option</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lithium.Ion Grooming Kits(hair clipper)</td>
			<td>WAHL home products</td>
			<td>SKU 09854-600B</td>
			<td>To remove mouse hair on surgical site</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>SMZ-10</td>
			<td>Other newer options available at the company website</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MiniVent Ventilator</td>
			<td>Havard Apparatus</td>
			<td>Model 845</td>
			<td>Mouse ventilator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic Cleaner</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>UX-08895-05</td>
			<td>Clean tools that been used in operation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Warming Pad</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>RT-0501</td>
			<td>To keep mouse warm while recovering from surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weighing Scale</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>UX-11003-41</td>
			<td>Weighing scale</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgery Tools</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 Silk Suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>683G</td>
			<td>For closing muscle layer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7-0 Prolene Suture</td>
			<td>Ethicon Industry</td>
			<td>EP8734H</td>
			<td>Using for making a slip knot of left pulmonary artery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bard-Parker (11) Scalpel (Rib-Back Carbon Steel Surgical Blade, sterile, single use)</td>
			<td>Aspen Surgical</td>
			<td>372611</td>
			<td>For entering thoracic cavity (option 1)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bard-Parker (12) Scalpel</td>
			<td>Aspen Surgical</td>
			<td>372612</td>
			<td>For entering thoracic cavity (option 2)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extra Fine Graefe Forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>11150-10</td>
			<td>Muscle/rib holding forceps</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic Fixator Retraction System</td>
			<td>FST</td>
			<td>1. Base Plate (Nos. 18200-03) 
			2. Fixators (Nos. 18200-01) 
			3. Retractors (Nos. 18200-05 through 18200-12) 
			4. Elastomer (Nos.18200-07) 5. Retractor(No.18200-08)</td>
			<td>Small Animal Retraction System</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monoject Standard Hypodermic Needle</td>
			<td>COVIDIEN</td>
			<td>05-561-20</td>
			<td>For medication delivery IP</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Narrow Pattern Forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>11002-12</td>
			<td>Skin level forceps</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder/Needle driver</td>
			<td>FST</td>
			<td>12565-14</td>
			<td>for holding needles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needles</td>
			<td>BD</td>
			<td>305110</td>
			<td>26 gauge needle for externalizing slipknot (24 or 26 gauge needle okay too)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PA/Vessel Dilating forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>00125-11</td>
			<td>To hold PA; non-damaging gripper</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>FST</td>
			<td>14060-09</td>
			<td>Used for incision and cutting into the muscular layer durging surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra Fine Dumont micro forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>11295-10 (Dumont #5 forceps, Biology tip, tip dimension:0.05*0.02mm,11cm)</td>
			<td>For passing through the space between the left pulmonary artery and bronchus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reagents</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.25% Bupivacaine</td>
			<td>Hospira, Inc.</td>
			<td>0409-1159-02</td>
			<td>Topical analgesic used during surgical wound closure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Avertin (2,2,2-Tribromoethanol)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T48402-25G</td>
			<td>Anesthetic, using for anesthetize the mouse for IR surgery, the concentration used in IR surgery is 250-400 mg/kg.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>Covetrus North America</td>
			<td>59122</td>
			<td>Analgesic: concentration used for surgery is 0.05-0.1 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye Lubricant</td>
			<td>BAUSCH+LOMB</td>
			<td>Soothe Lubricant Eye Ointment</td>
			<td>Relieves dryness of the eye</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-Iodine 10% Solution</td>
			<td>MEDLINE INDUSTRIES INC</td>
			<td>SKU MDS093944H (2 FL OZ, topical antiseptic)</td>
			<td>Topical liquid applied for an effective first aid antiseptic at beginning of surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Materials</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol Swab</td>
			<td>BD brand</td>
			<td>&#160;BD 326895</td>
			<td>for sterilzing area of injection and surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic film</td>
			<td>KIRKLAND</td>
			<td>Stretch-Tite premium</td>
			<td>Alternative for covering the sterilized surgical field (more cost effective)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rodent Surgical Drapes</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>50981</td>
			<td>Sterile field or drape for surgical field</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Cotton Tipped Application</td>
			<td>Pwi-Wnaps</td>
			<td>703033</td>
			<td>used for applying eye lubricant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Top Sponges</td>
			<td>Dukal Corporaton</td>
			<td>Reorder # 5360</td>
			<td>Stopping bleeding from skin/muscle</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a mouse model of orotracheal intubation and ventilated lung ischemia reperfusion surgery

غالبا ما تنتج إصابة نقص التروية (IR) عن عمليات تنطوي على فترة عابرة من تدفق الدم المتقطع. في الرئة ، تسمح الأشعة تحت الحمراء المعزولة بالدراسة التجريبية لهذه العملية المحددة مع استمرار التهوية السنخية ، وبالتالي تجنب العمليات الضارة المركبة لنقص الأكسجة وانخماص الرئة. في السياق السريري ، تحدث إصابة نقص تروية الرئة (المعروفة أيضا باسم IRI الرئوية أو LIRI) بسبب العديد من العمليات ، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر الانسداد الرئوي ، والصدمات النزفية التي تم إنعاشها ، وزرع الرئة. توجد حاليا خيارات علاج فعالة محدودة ل LIRI. هنا ، نقدم نموذجا جراحيا قابلا للانعكاس للأشعة تحت الحمراء للرئة يتضمن التنبيب الرغامي الأول متبوعا بنقص تروية الرئة اليسرى من جانب واحد وإعادة التروية مع التهوية السنخية المحفوظة أو تبادل الغازات. تخضع الفئران لبضع الصدر الأيسر ، والذي يتم من خلاله كشف الشريان الرئوي الأيسر وتصوره وعزله وضغطه باستخدام عقدة منزلقة قابلة للعكس. ثم يتم إغلاق الشق الجراحي خلال فترة نقص تروية الحيوان ، ويتم إيقاظ الحيوان وتنبيبه. مع تنفس الفأر تلقائيا ، يتم إنشاء إعادة التروية عن طريق تحرير العقدة المنزلقة حول الشريان الرئوي. يسمح نموذج البقاء على قيد الحياة ذو الصلة سريريا بتقييم إصابة الأشعة تحت الحمراء في الرئة ، ومرحلة الحل ، والتأثيرات النهائية على وظائف الرئة ، بالإضافة إلى النماذج ذات الضربتين التي تنطوي على الالتهاب الرئوي التجريبي. على الرغم من أنه يمثل تحديا تقنيا ، إلا أنه يمكن إتقان هذا النموذج على مدار بضعة أسابيع إلى أشهر مع معدل بقاء أو نجاح نهائي يتراوح بين 80٪ و 90٪.

الالتهاب الناتج عن إصابة نقص تروية الرئة المعقمة ذات التهوية الأحادية الجانب (IR): بعد 1 ساعة من نقص التروية ، لاحظنا زيادة مستويات السيتوكينات في المصل وداخل أنسجة الرئة بواسطة كل من ELISA و qRT-PCR التي بلغت ذروتها في 1 ساعة بعد إعادة التروية وعادت بسرعة إلى خط الأساس في غضون 12-24 ساعة بعد إعادة ال?...

Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Model of Orotracheal Intubation and Ventilated Lung Ischemia Reperfusion Surgery at JoVE.com

A Mouse Model of Orotracheal Intubation and Ventilated Lung Ischemia Reperfusion Surgery

نموذج جراحي للفأر لإنشاء إصابة نقص تروية الرئة اليسرى (IR) مع الحفاظ على التهوية وتجنب نقص الأكسجة.

نموذج فأر للتنبيب الرغامي وجراحة نقص تروية الرئة المهواة

Ischemia reperfusion (IR) injury frequently results from processes that involve a transient period of interrupted blood flow. In the lung, isolated IR ...

يمكن استخدام جراحة نقص تروية الرئة المهواة لدراسة الفيزيولوجيا المرضية الخاصة بالرئة لعمليات متعددة ، بما في ذلك زرع الرئة والانسداد الرئوي وإصابة الرئة بعد الصدمة النزفية مع الإنعاش. يقلل هذا النموذج من المساهمات الالتهابية للانخماص والتهوية الميكانيكية ونقص الأكسجة. يحافظ على سلامة الجهاز المناعي للدورة الدموية في الجسم الحي ويسمح بإجراء دراسات طويلة الأجل.يمكن أن يوفر هذا النموذج نظرة ثاقبة حول كيفية التحكم في الالتهاب العقيم وتنظيمه داخل الرئة. تتطلب تقنية الجراحة المجهرية أولا ساعات من الممارسة. التنظيم والتخطيط الدقيق مهمان قبل البدء.أيضا ، يمكن ممارستها في البداية بواسطة الفأر الرحيم دون تشتيت نشاط القلب والحركة التي يسببها. يسمح ركود الدم في السلطة الفلسطينية اليسرى بتصوره ومعالجته بسهولة أكبر. للبدء ، ضع ضوء الألياف البصرية المرن برفق على القصبة الهوائية للفأر المخدر ، أسفل الحبال الصوتية قليلا.اضبط مستويات الإضاءة بحيث لا يظهر سوى حقل مظلم عند النظر إلى البلعوم الفموي للفأر ، باستثناء الضوء الأحمر المنبعث من أسفل الحبال الصوتية. للتنبيب ، أمسك الملقط باليد المهيمنة واستخدمها للإمساك بلطف وسحب اللسان من تجويف الفم. افتح الفك السفلي باستخدام ملقط تمسكه اليد غير المهيمنة وادفع الملقط إلى الحنجرة لرفع لسان المزمار.عند هذه النقطة ، حرر اللسان من الملقط. مراقبة الحبال الصوتية. يجب أن تفتح وتغلق حسب كل نفس.أمسك القنية بسلك التوجيه المحمل مسبقا ، أدخل طرف السلك عبر الحبال الصوتية. بعد ذلك ، كن حريصا جدا على عدم تحريك السلك عن طريق إمساك جزء منه خارج القنية ولكن فوق الحبال الصوتية مباشرة ، اسحب القنية ، تاركا السلك فقط في مكانه مع نهايته البعيدة داخل القصبة الهوائية. في هذه المرحلة ، قم بإجراء تصور ثان للأحبال الصوتية للتأكد من أن الطرف السلكي البعيد لا يزال يمر عبر الحبال الصوتية المضيئة إلى القصبة الهوائية ، وليس في المريء غير المضاء.بعد ذلك ، أمسك السلك خارج الفم مع تثبيت الملقط المنحني في اليد اليسرى على سطح صلب ، وقم بدفع القسطرة ذات المقياس 20 بعناية بأجنحة شريطية فوق السلك. بمجرد خروج الطرف البعيد للسلك من الطرف الخلفي للقسطرة أو الأنبوب الرغامي ، امسك تلك النهاية بالملقط المنحني ودفع القسطرة بسلاسة إلى القصبة الهوائية. بعد ذلك ، قم بإزالة السلك بعناية من الطرف البعيد للقسطرة باستخدام الملقط المنحني دون إزاحة موضع القسطرة.بعد ذلك ، قم بتوصيل القسطرة لفترة وجيزة بجهاز التنفس الصناعي قبل تأمينها لتأكيد وضعها الصحيح في القصبة الهوائية وليس المريء. تأكيد وضع القصبة الهوائية من خلال مراقبة التهوية الميكانيكية تعتمد حركات جدار الصدر الثنائية وغياب تضخم المعدة. بعد التنبيب ، قم بتوصيل القسطرة بجهاز التنفس الصناعي عند حجم العنوان من 0.2 إلى 0.225 ملليلتر ، ومعدل التنفس من 120 إلى 150 نفسا في الدقيقة لتأكيد وضع القصبة الهوائية الصحيح لأنبوب القصبة الهوائية.ثم افصل الماوس الذي يتنفس تلقائيا من خلال أنبوب القصبة الهوائية. حلق شعر الفأر على منطقة الصدر اليسرى حتى لوح الكتف الأيسر. إزالة الشعر الزائد المحلوق باستخدام مسحات الكحول وتطهير المنطقة الجراحية.ثم ضع الماوس على وسادة تدفئة في وضع جانبي أيسر أو ثلاثة أرباع. قم بتوصيل أنبوب القصبة الهوائية بجهاز التنفس الصناعي. بعد إجراء شق الجلد ، أدخل ثلاثة مبعدات معقمة تحت الطبقة العضلية.بعد ذلك ، حدد المساحة الوربية الثانية وأمسك الضلع الثاني بالملقط الناعم الإضافي. بعد ذلك ، اسحب الضلع لأعلى ، استخدم شفرة مشرط منحنية معقمة رقم 12 لدخول مساحة الجمع عن طريق فصل وقطع العضلات الوربية للمساحات الثانية إلى الثالثة. ضع في اعتبارك إيقاف التهوية مؤقتا لتقليل إصابة قمة الرئة اليسرى.استخدم أصغر وأضيق مبعدة cephalad على طول اتجاه الأضلاع ، و مبعدة متوسطة الحجم إلى اليسار على طول الضلع الثالث ، وأكبر مبعدة إلى اليمين على طول سطح الضلع الثاني. افتح الصدر بتراجع بطيء وتدريجي باستخدام الحبال الضاحكة المرنة. كشف وتحديد الشريان الرئوي الأيسر ، أو PA عن طريق تحريك قمة الرئة اليسرى بعيدا عن طريق مسحة طرف القطن المعقمة أو الإسفنجة الجراحية.استخدم الملقط الصغير الملقط فائق الدقة في اليد اليمنى وملقط PA أو ملقط توسيع الأوعية في اليد اليسرى لفضح وإنشاء المجال الذي يكون فيه كل من PA الأيسر والشعب الهوائية مرئيا. باستخدام ملقط PA ، التقط PA الأيسر واسحبه برفق ولكن بثبات لأعلى و cephalad لتصور القصبات الهوائية الشفافة أدناه. قم بزيادة التكبير على مجهر التشريح إلى أربعة X.أثناء سحب PA بعيدا عن القصبات الهوائية ، مرر بعناية الملقط المغلق فائق الدقة عبر الفراغ بين PA الأيسر والشعب الهوائية.ثم استخدم هذه الملقط لعقد وسحب 7-0 أو 8-0 خياطة البرولين من خلال الفراغ بين الشريان الرئوي الأيسر أعلاه والشعب الهوائية أدناه. بعد ذلك ، قم بتطويق السلطة الفلسطينية اليسرى عن طريق ربط عقدة انزلاقية لإنشاء انسداد في السلطة الفلسطينية. يمكن تصور انقطاع تدفق الدم بسهولة في هذه المرحلة ، مما يشير إلى بدء الفترة الإقفارية. قم بإخراج الطرف الحر للعقدة من خلال نقطة دخول مختلفة في الصدر الأيسر الأمامي باستخدام إبرة قياس 24 إلى 28 وتأمين نهاية الخيط بقطعة صغيرة من الشريط لتسهيل التعرف عليها لاحقا.بعد ذلك ، باستخدام صمام ضغط إيجابي وزفيري أو أنبوب على جهاز التنفس الصناعي للقوارض ، أعد نفخ الرئة لطرد أكبر قدر ممكن من الهواء من تجويف الصدر. بعد ذلك ، أغلق القفص الصدري بخيطين من النايلون 4-0 متقطعين ، متبوعا بإغلاق طبقة العضلات والجلد ، وتطبيق التخدير الموضعي. افصل الماوس عن جهاز التنفس الصناعي وضعه بعناية على وسادة التسخين للرعاية بعد العملية الجراحية للحفاظ على درجة حرارة الجسم أثناء الشفاء.تأكد من التحكم في عقدة الانزلاق الخارجية وتصورها بوضوح أثناء حركة الماوس. اسحب عقدة الانزلاق الخارجية برفق في نهاية الفترة الإقفارية. تظهر هنا أنسجة أقسام الرئة في الفئران البرية من سلالات C3H و C57 السوداء السادسة.بعد ساعة واحدة من نقص التروية وإعادة التروية لمدة ثلاث ساعات ، لوحظ تسلل شديد للعدلات داخل أنسجة الرئة اليسرى في كلتا السلالتين. ومع ذلك ، أظهرت سلالة C3H مستويات أعلى بشكل ملحوظ من الالتهاب مقارنة ب C57 الأسود الستة. يمكن أن تؤدي الأخطاء أثناء مرور الشعيرات الأحادية بين السلطة الفلسطينية اليسرى والشعب الهوائية اليسرى إلى جراحة غير منقذة مع نزيف كارثي في السلطة الفلسطينية اليسرى أو إصابة لا رجعة فيها في الشعب الهوائية اليسرى.هذه هي الخطوة الأكثر تحديا من الناحية الفنية وتتطلب تكرار الممارسة عند تعلم هذا الإجراء لأول مرة. بعد تعافي الفئران من جراحة نقص تروية الرئة بعد حوالي ساعة أو أقل من إعادة التروية ، يمكن إعطاء تقطير داخل القصبة الهوائية للبكتيريا الحية بعد ثلاث ساعات أو بعد 24 إلى 48 ساعة لمحاكاة العدوى التي تتبع إصابة الرئة المعقمة الناجمة عن نقص التروية. يمكن أيضا إجراء التثبيت داخل القصبة الهوائية للعوامل الأخرى التي يمكنها تعديل الالتهاب المعقم بعد نقص التروية بطريقة مماثلة.ساعدت هذه التقنية في اكتشاف وتأكيد الاتجار التدريجي وتفعيل العدلات استجابة للإصابة العقيمة والعدوى في الرئة.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Isolation of Mouse Lung Dendritic Cells

عزل خلايا الرئة ماوس شجيرى

Lung dendritic cells (DC) play a fundamental role in sensing invading pathogens 1,2 as well as in the control of tolerogenic responses 3 in the ...

Induction of Graft-versus-host Disease and In Vivo T Cell Monitoring Using an MHC-matched Murine Model

Induction of Graft-versus-host Disease and In Vivo T Cell Monitoring Using an MHC-matched Murine Model

تحريض الطعم ضد المضيف المرض و<em&gt; في الجسم الحي</em&gt; مراقبة الخلايا T باستخدام نموذج MHC المطابقة الفئران

Graft-versus-host disease (GVHD) is the limiting barrier to the broad use of bone marrow transplant as a curative therapy for a variety of hematological ...

Pseudomonas aeruginosa Induced Lung Injury Model

Pseudomonas aeruginosa Induced Lung Injury Model

الزائفة الزنجارية المستحثة الرئة الإصابات نموذج

In order to study human acute lung injury and pneumonia, it is important to develop animal models to mimic various pathological features of this disease. ...

Complete Thymectomy in Adult Rats with Non-invasive Endotracheal Intubation

التيموس كاملة في الجرذان الكبار مع غير الغازية التنبيب الرغامي

Thymectomy in neonatal rodents is an established and reliable procedure for immunological studies. However, in adult rats, complications of hemorrhage and ...

A 3D Human Lung Tissue Model for Functional Studies on Mycobacterium tuberculosis Infection

A 3D Human Lung Tissue Model for Functional Studies on Mycobacterium tuberculosis Infection

نموذج الأنسجة 3D الرئة الإنسان للدراسات وظيفية على<em&gt; المتفطرة السلية</em&gt; العدوى

Tuberculosis (TB) still holds a major threat to the health of people worldwide, and there is a need for cost-efficient but reliable models to help us ...

Isolation and Flow Cytometric Analysis of Immune Cells from the Ischemic Mouse Brain

العزلة وتحليل تدفق Cytometric من الخلايا المناعية من الدماغ الدماغية ماوس

Ischemic stroke initiates a robust inflammatory response that starts in the intravascular compartment and involves rapid activation of brain resident ...

Influenza A Virus Studies in a Mouse Model of Infection

فيروس الإنفلونزا أ الفيروس دراسات في نموذج ماوس للإصابة

Influenza viruses cause over 500,000 deaths worldwide1 and are associated with an annual cost of 12 - 14 billion USD in the United States alone ...

Assessment of the Cytotoxic and Immunomodulatory Effects of Substances in Human Precision-cut Lung Slices

تقييم للسآمة للخلايا وإيمونومودولاتوري آثار المواد في شرائح البشرية دقة قطع الرئة

Respiratory diseases in their broad diversity need appropriate model systems to understand the underlying mechanisms and enable development of new ...

Oral Intubation of Adult Zebrafish: A Model for Evaluating Intestinal Uptake of Bioactive Compounds

تنبيب الشفوي من الزرد الكبار: نموذج لتقييم امتصاص الأمعاء للمركبات النشطة بيولوجيا

Most pathogens invade organisms through their mucosa. This is particularly true in fish as they are continuously exposed to a microbial-rich water ...

Induction of Mouse Lung Injury by Endotracheal Injection of Bleomycin

تحريض إصابة الرئة الماوس عن طريق حقن الرغامى من بليموسين

Pulmonary fibrosis is a hallmark of several human lung diseases with a different etiology. Since current therapies are rather limited, mouse models ...