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

이 작업은 마취 및 수술 전후 치료부, 캘리포니아 대학교 샌프란시스코 및 샌프란시스코 종합 병원의 부서 지원과 NIH R01 상(AP에): 1R01HL146753으로 자금을 지원받았습니다.

아래에 설명 된 모든 절차와 단계는 캘리포니아 대학교 샌프란시스코의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)의 승인을 받았습니다. 모든 마우스 균주를 사용할 수 있지만 일부 균주는 다른 균주에 비해 더 강력한 폐 IR 염증 반응을 보입니다12. 약 12-15주령(30-40g) 이상인 마우스는 어린 마우스보다 폐 IR 수술을 더 잘 견디고 생존합니다. 수컷과 암컷 마우스 모두 이러한 수술에 사?...

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	<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. 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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>

이 원고는 Dodd-o et al.9에 의해 개발 된 환기 된 폐 IR 모델을 수행하는 단계를 자세히 설명합니다. 이 모델은 분리 된 폐 IR 14,15,16,17, 공존하는 감염과 결합 된 폐 IR 18, 장-폐 축 및 장내 미생물 군집의 기여와 관련된 폐 IR에서 염증의 생성 및 해결에 관여하는 분자 경로를 식별하는 데 도움이되었습니다13,18,19<sup...

허혈 재관류 (IR) 손상은 일정 기간의 중단 후 혈류가 장기 또는 조직 베드로 회복 될 때 발생할 수 있습니다. 폐에서 IR은 감염, 저산소증, 무기폐, 부피 외상(기계적 환기 중 높은 일회 호흡량), 기압 외상(기계적 환기 중 높은 피크 또는 지속적인 압력) 또는 둔기(비관통) 폐 타박상 손상 1,2,3과 같은 다른 유해한 과정과 관련하여 단독으로 또는 발생할 수 있습니다. . LIRI의 메커니즘과 동시 프로세스(예: 감염)가 LIRI 결과에 미치는 영향에 대한 지식에는 몇 가지 격차가 남아 있으며 LIRI에 대한 치료 옵션도 제한적입니다. 순수한 LIRI의 생체 내 모델은 폐 IR 손상의 병태생리학을 단독으로 식별하고 폐 손상이 구성 요소인 다중 히트 과정에 대한 기여도를 연구하는 데 필요합니다.
쥐 폐 IR 모델은 폐 이식3, 폐색전증4 및 소생술을 동반한 출혈성 외상 후 폐 손상5을 포함한 여러 과정의 폐 특이적 병태생리학을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 현재 사용되는 모델에는 외과적 폐 이식6, 힐라 클램핑7, 체외 폐 관류8 및 환기 폐 IR9가 포함됩니다. 여기에서, 우리는 멸균 폐 손상의 뮤린 환기 폐 IR 모델에 대한 상세한 프로토콜을 제공한다. 이 접근법에는 최소 저산소증과 최소 무기폐를 유도하고 장기 연구를 허용하는 생존 수술 모델을 포함하여 여러 가지 이점이 있습니다 (그림 2).
힐라 클램핑 및 체외 관류 모델과 같은 다른 모델보다 LIRI 모델을 선택하는 이유는 다음과 같습니다. 이 모델은 무기폐, 기계적 환기 및 저산소증의 염증성 기여를 최소화합니다. 주기적 환기를 보존합니다. IR 손상에 반응할 수 있는 온전한 생체 내 순환 면역 체계를 유지하고; 마지막으로 생존 절차로서 2차 부상 생성(2히트 모델) 및 부상 해결 메커니즘에 대한 장기 분석이 가능합니다. 전반적으로, 우리는이 환기 된 폐 IR 모델이 실험적으로 연구 할 수있는 "가장 순수한"형태의 IR 손상을 제공한다고 믿습니다.
다른 간행물에서는 IT 주사 또는 설치10,11을 수행하기 위해 마우스의 구강 기관 삽관을 사용하는 것을 설명했지만이 모델에서와 같이 생존 수술의 출발점은 아닙니다. 구강 기관 튜브의 배치는 수술 폐의 붕괴를 허용함으로써 폐 수술의 수행을 허용합니다. 또한 절차가 끝날 때 폐의 재 팽창을 허용하는데, 이는 기흉과 절차가 끝날 때 마우스가 자발적인 환기로 돌아갈 수있는 능력에 중요합니다. 마지막으로, 고정 된 구강 기관 튜브의 제거는 침습적 기관 절개술과 달리 생존 수술과 호환되는 간단한 절차입니다. 이를 통해 LIRI 및 관련 장애의 진행 및 해결을 이해하고 만성 손상 모델을 만드는 데 중점을 둔 장기 연구 연구가 가능합니다.

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	<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

허혈 재관류 (IR) 손상은 종종 일시적인 혈류 중단을 포함하는 과정에서 발생합니다. 폐에서 격리 된 IR은 지속적인 폐포 환기와 함께이 특정 과정에 대한 실험적 연구를 허용하여 저산소증과 무기폐의 복잡한 해로운 과정을 피할 수 있습니다. 임상적 맥락에서 폐허혈 재관류 손상(폐 IRI 또는 LIRI라고도 함)은 폐색전증, 소생출혈성 외상 및 폐 이식을 포함하되 이에 국한되지 않는 수많은 과정에 의해 유발됩니다. 현재 LIRI에 대한 효과적인 치료 옵션은 제한적입니다. 여기에서는 첫 번째 구강 기관 삽관에 이어 편측성 좌측 폐 허혈 및 보존된 폐포 환기 또는 가스 교환을 통한 재관류를 포함하는 폐 IR의 가역적 수술 모델을 제시합니다. 마우스는 왼쪽 개흉술을 받는데,이를 통해 왼쪽 폐동맥이 노출되고, 시각화되고, 분리되고, 가역적 인 슬립 매듭을 사용하여 압축됩니다. 그런 다음 허혈성 기간 동안 수술 절개를 닫고 동물을 깨우고 발관합니다. 마우스가 자발적으로 호흡하면 폐동맥 주위의 슬립 매듭을 풀어 재관류가 이루어집니다. 이 임상적으로 관련된 생존 모델은 폐 IR 손상, 해결 단계, 폐 기능에 대한 다운스트림 효과 및 실험적 폐렴과 관련된 2-hit 모델의 평가를 허용합니다. 기술적으로 어렵지만 이 모델은 몇 주에서 몇 달에 걸쳐 마스터할 수 있으며 최종 생존율 또는 성공률은 80%-90%입니다.

일방적 환기 멸균 폐허혈 재관류(IR) 손상으로 생성된 염증: 허혈 1시간 후, ELISA 및 qRT-PCR 모두에 의해 혈청 및 폐 조직 내 사이토카인 수치가 증가한 것을 관찰했으며, 이는 재관류 후 1시간에 최고조에 달하고 재관류 후 12-24시간 이내에 기준선으로 빠르게 돌아왔습니다13. 재관류 후 3 시간에 수집 된 샘플의 경우, 우리는 왼쪽 폐 조직 내에서 강렬한 호중구 침윤을 관찰했으며 염?...

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

환기를 유지하고 저산소증을 피하면서 왼쪽 폐 허혈 재관류 (IR) 손상을 만드는 마우스 수술 모델.

Orotracheal 삽관 및 환기 폐 허혈 재관류 수술의 마우스 모델

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

환기 폐 허혈 재관류 수술은 폐 이식, 폐색전증 및 소생술로 인한 출혈성 외상 후 폐 손상을 포함한 여러 과정의 폐 특이적 병태생리학을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 이 모델은 무기폐, 기계적 환기 및 저산소증의 염증성 기여를 최소화합니다. 그것은 손상되지 않은 생체 내 순환 면역 체계를 유지하고 장기적인 연구를 허용합니다.이 모델은 멸균 염증이 폐 내에서 어떻게 조절되고 조절되는지에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다. 미세 수술 기술은 먼저 몇 시간의 연습이 필요합니다. 시작하기 전에 신중한 조직과 계획이 중요합니다.또한, 안락사 된 마우스가 처음에는 심장 활동과 그로 인한 움직임의 산만 함없이 연습 할 수 있습니다. 왼쪽 PA의 혈액 정체를 통해 더 쉽게 시각화하고 조작 할 수 있습니다. 시작하려면 성대 약간 아래에 있는 마취된 마우스의 기관에 광섬유 플렉시블 라이트를 부드럽게 놓습니다.성대 아래에서 나오는 붉은 빛을 제외하고 마우스 구강 인두를 들여다 볼 때 어두운 필드 만 보이도록 조명 수준을 조정하십시오. 삽관의 경우 주로 사용하는 손으로 핀셋을 잡고 부드럽게 잡고 구강 밖으로 혀를 빼냅니다. 지배적이지 않은 손으로 잡은 집게를 사용하여 아래턱을 열고 집게를 후두로 밀어 후두개를 들어 올립니다.이 시점에서 핀셋에서 혀를 놓습니다. 성대를 관찰하십시오. 그들은 각 호흡에 따라 열리고 닫혀 야합니다.가이드 와이어가 미리로드 된 캐뉼러를 잡고 성대를 통해 와이어 끝을 삽입합니다. 다음으로, 캐뉼라 바깥쪽이 아니라 성대 바로 위에있는 와이어의 일부를 잡고 와이어를 움직이지 않도록 매우 조심하면서 캐뉼러를 빼내고 기관 내의 말단부가있는 와이어 만 제자리에 남겨 둡니다. 이 시점에서 성대의 두 번째 시각화를 수행하여 와이어 원위 팁이 조명 된 성대를 통과하여 기관으로 전달되고 조명이없는 식도에 있지 않은지 확인하십시오.그런 다음 왼손의 구부러진 집게가 딱딱한 표면에 고정되도록 와이어를 입 밖으로 잡고 테이프 날개가있는 20 게이지 카테터를 와이어 위로 조심스럽게 전진시킵니다. 와이어의 말단부가 카테터 또는 기관 내 튜브의 뒤쪽 끝에서 나오면 구부러진 집게로 끝을 잡고 카테터를 기관으로 부드럽게 전진시킵니다. 다음으로, 카테터의 배치를 제거하지 않고 구부러진 집게로 카테터의 말단부에서 와이어를 조심스럽게 제거합니다.다음으로, 카테터를 고정하기 전에 인공 호흡기에 간단히 연결하여 식도가 아닌 기관에 적절한 배치를 확인하십시오. 기계적 환기에 의존하는 양측 흉벽 움직임과 위 팽창이없는 것을 관찰하여 기관 배치를 확인하십시오. 삽관 후 카테터를 0.2-0.225 밀리리터의 타이틀 볼륨과 분당 120-150 회 호흡으로 설정된 인공 호흡기에 연결하여 구강 기관 튜브의 올바른 기관 위치를 확인합니다.그런 다음 구강 기관 튜브를 통해 자발적으로 호흡하는 마우스와 연결을 끊습니다. 왼쪽 흉부 부위의 마우스 털을 왼쪽 견갑골까지 면도합니다. 알코올 면봉을 사용하여 과도하게 면도한 모발을 제거하고 수술 부위를 소독합니다.그런 다음 마우스를 왼쪽 측면 또는 3/4 회전 위치의 온난화 패드에 놓습니다. 기관 튜브를 인공 호흡기에 연결하십시오. 피부 절개 후 근육층 아래에 3 개의 멸균 된 견인기를 삽입하십시오.다음으로, 두 번째 늑간 공간을 식별하고 여분의 미세한 집게로 두 번째 갈비뼈를 잡습니다. 그런 다음 갈비뼈를 위쪽으로 당기고 멸균 번호 12 곡선 메스 블레이드를 사용하여 두 번째에서 세 번째 공간 늑간 근육을 분리하고 절단하여 복수 공간으로 들어갑니다. 왼쪽 폐 정점의 손상을 줄이기 위해 환기를 일시 중지하는 것을 고려하십시오.리브의 방향을 따라 가장 작고 좁은 견인기 cephalad를 사용하고 세 번째 리브를 따라 왼쪽에 중간 크기의 견인기를 사용하고 두 번째 리브의 표면을 따라 오른쪽에 가장 큰 견인기를 사용하십시오. 탄성 견인기 코드를 사용하여 느리고 점진적인 수축으로 가슴을여십시오. 멸균 면봉이나 수술용 스폰지로 왼쪽 폐 정점을 멀리 이동하여 왼쪽 폐동맥 또는 PA를 노출하고 식별합니다.오른손에는 마이크로 집게 초미세 집게를, 왼손에는 PA 또는 혈관 확장 집게를 사용하여 왼쪽 PA와 기관지가 모두 보이는 필드를 부드럽게 노출하고 만듭니다. PA 집게를 사용하여 왼쪽 PA를 들어 올리고 부드럽지만 단단히 위쪽으로 당기고 두부를 당겨 아래의 투명한 기관지를 시각화합니다. 해부 현미경의 배율을 4 X로 늘리고 PA를 기관지에서 멀어지게하면서 닫힌 초 미세 집게를 왼쪽 PA와 기관지 사이의 공간을 통해 조심스럽게 통과시킵니다.그런 다음이 집게를 사용하여 7-0 또는 8-0을 잡고 당깁니다. 위의 왼쪽 폐동맥과 아래의 기관지 사이의 공간을 통한 Prolene 봉합사. 다음으로, 슬립 매듭을 묶어 왼쪽 PA를 둘러싸고 PA에 폐색을 만듭니다. 이 시점에서 혈류 중단을 쉽게 시각화하여 허혈성 기간의 시작을 표시합니다. 24-28 게이지 바늘을 사용하여 전방 왼쪽 흉부의 다른 진입 점을 통해 매듭의 자유 끝을 외부화하고 나중에 쉽게 식별 할 수 있도록 작은 테이프로 봉합사의 끝을 고정합니다.다음으로, 설치류 인공 호흡기의 양수 및 호기 압력 밸브 또는 튜브를 사용하여 폐를 다시 팽창시켜 가능한 한 많은 공기를 흉강 밖으로 배출하십시오. 그런 다음 두 개의 중단 된 4-0 나일론 봉합사로 흉곽을 닫은 다음 근육과 피부층을 닫고 국소 마취를합니다. 인공 호흡기에서 마우스를 분리하고 회복 중에 체온을 유지하기 위해 수술 후 관리를 위해 보온 패드에 조심스럽게 놓습니다.외부화된 슬립 매듭이 마우스를 움직이는 동안 명확하게 제어되고 시각화되는지 확인합니다. 허혈 기간이 끝날 때 외부화 된 슬립 매듭을 부드럽게 당깁니다. 야생형 마우스의 C3H 및 C57 검정 6의 폐 절편의 조직학이 여기에 제시되어 있다.1시간의 허혈 및 3시간의 재관류 후, 폐 좌측 조직 내의 강렬한 호중구 침윤이 두 균주 모두에서 관찰되었다. 그러나, C3H 균주는 C57 블랙 식스에 비해 현저하게 더 높은 수준의 염증을 보였다. 왼쪽 PA와 왼쪽 기관지 사이의 모노 필라멘트 통과 중 실수는 왼쪽 PA의 치명적인 출혈 또는 왼쪽 기관지에 돌이킬 수없는 손상으로 구제되지 않은 수술로 이어질 수 있습니다.이것은 기술적으로 가장 어려운 단계이며이 절차를 처음 배울 때 반복적 인 연습이 필요합니다. 재관류 후 약 1시간 이내에 폐허혈-재관류 수술로부터 마우스를 회복한 후, 허혈-재관류로 인한 멸균 폐 손상 후의 감염을 시뮬레이션하기 위해 3시간 또는 24 내지 48시간 후에 살아있는 박테리아의 기관 내 점적을 투여할 수 있다. 멸균 염증을 조절할 수 있는 다른 작용제의 기관내 설치는 또한 유사한 방식으로 허혈 재관류 후에 수행될 수 있다.이 기술은 멸균 손상 및 폐 감염에 대한 호중구의 단계적 인신 매매 및 활성화를 발견하고 확인하는 데 도움이되었습니다.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Isolation of Mouse Lung Dendritic Cells

마우스 폐에 돌기 세포의 분리

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 ...

연구

면역학 및 감염병학

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

이식 - 대 - 호스트 질병의 유도 및<em&gt; 생체 내</emMHC 검색 손쥐 모델을 사용&gt; T 셀 모니터링

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

녹농균 유발 폐 손상 모델

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

비 침습적 기관 내 삽관 성인 쥐에서 전체 흉선

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

에 대한 기능성 연구를위한 3D 인간의 폐 조직 모델<em&gt; 결핵균</em&gt; 감염

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

허혈성 마우스 뇌에서 면역 세포의 분리 및 유세포 분석

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

감염 마우스 모델에서 인플루엔자 A 바이러스 연구

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

세포 독성의 평가 인간의 정밀 컷 폐 분할 영역에서 물질의 Immunomodulatory 효과

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

성인 Zebrafish의 구강 삽 관 법: 생리 활성 화합물의 장의 이해를 평가 하기 위한 모델

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

Bleomycin의 내시경 주입에 의한 마우스 폐 손상의 유도

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