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

Dette arbeidet ble finansiert av avdelingsstøtte fra Department of Anesthesia and Perioperative Care, University of California San Francisco og San Francisco General Hospital, samt av en NIH R01-pris (til AP): 1R01HL146753.

Alle prosedyrer og trinn beskrevet nedenfor ble godkjent av den institusjonelle dyrepleie- og brukskomiteen (IACUC) ved University of California San Francisco. Enhver musestamme kan brukes, selv om noen stammer har en mer robust lunge IR inflammatorisk respons sammenlignet med andre12. Mus som er omtrent 12-15 uker gamle (30-40 g) eller eldre tolererer og overlever lunge-IR-operasjonen bedre enn yngre mus. Både mannlige og kvinnelige mus kan brukes til disse operasjonene.
<p class="jove_title...

<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>

Dette manuskriptet beskriver trinnene som er involvert i å utføre den ventilerte lunge-IR-modellen utviklet av Dodd-o et al.9. Denne modellen har bidratt til å identifisere molekylære veier involvert i generering og oppløsning av betennelse fra lunge-IR isolert 14,15,16,17, lunge-IR i kombinasjon med sameksisterende infeksjon 18, og lunge-IR i forhold til tarm-lungeaksen og bidraget fra tarmmikrobiomet13,18,19<sup class="xr...

Iskemi reperfusjon (IR) skade kan oppstå når blodstrømmen er gjenopprettet til et organ eller vev seng etter en periode med avbrudd. I lungen kan IR forekomme isolert eller i forbindelse med andre skadelige prosesser som infeksjon, hypoksi, atelektase, volutrauma (fra høye tidevannsvolumer under mekanisk ventilasjon), barotrauma (høyt topp eller vedvarende trykk under mekanisk ventilasjon) eller stump (ikke-penetrerende) lungekontusjonsskade 1,2,3 . Det er fortsatt flere hull i vår kunnskap om LIRIs mekanismer og virkningen av samtidige prosesser (f.eks. infeksjon) på LIRI-utfall, og også behandlingsalternativene for LIRI er begrensede. En in vivo-modell av ren LIRI er nødvendig for å identifisere patofysiologien til lunge-IR-skade isolert og for å studere dens bidrag til enhver multi-hit-prosess der lungeskade er en komponent.
Murine lunge IR-modeller kan brukes til å studere lungespesifikk patofysiologi av flere prosesser, inkludert lungetransplantasjon3, lungeemboli4 og lungeskade etter hemorragisk traume med gjenopplivning5. For tiden brukte modeller inkluderer kirurgisk lungetransplantasjon6, hilar klemming7, ex vivo lungeperfusjon8 og ventilert lunge IR9. Her gir vi en detaljert protokoll for en murine ventilert lunge IR-modell av steril lungeskade. Det er flere fordeler med denne tilnærmingen (figur 2), inkludert at den induserer minimal hypoksi og minimal atelektase, og det er en overlevelsesoperasjonsmodell som muliggjør langsiktige studier.
Grunner til å velge denne modellen av LIRI over andre modeller som hilar klemming og ex vivo perfusjonsmodeller er følgende: denne modellen minimerer de inflammatoriske bidragene til atelektase, mekanisk ventilasjon og hypoksi; det bevarer syklisk ventilasjon; det opprettholder et intakt in vivo sirkulasjonsimmunsystem som kan reagere på IR-skaden; og til slutt, som en overlevelsesprosedyre, tillater den langsiktig analyse av mekanismene for sekundær skadegenerering (2-hit-modeller) og skadeoppløsning. Samlet sett tror vi at denne ventilerte lunge-IR-modellen gir den "reneste" formen for IR-skade som kan studeres eksperimentelt.
Andre publikasjoner har beskrevet bruk av orotrakeal intubasjon av mus for å utføre IT-injeksjoner eller installasjoner10,11, men ikke som utgangspunkt for en overlevelseskirurgi som det er i denne modellen. Plasseringen av et orotrakealt rør tillater utførelsen av lungekirurgi ved å tillate sammenbrudd av den operative lungen. Det tillater også reinflasjon av lungen ved slutten av prosedyren, noe som er kritisk for pneumothorax og for musens evne til å gå tilbake til spontan ventilasjon ved avslutningen av prosedyrene. Endelig er fjerning av det sikrede orotrakealrøret en enkel prosedyre som, i motsetning til en invasiv trakeotomi, er kompatibel med en overlevelsesoperasjon. Dette muliggjør langsiktige forskningsstudier fokusert på å forstå progresjon og oppløsning av LIRI og tilhørende lidelser, samt opprettelse av kroniske skademodeller.

<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

Iskemi reperfusjon (IR) skade ofte resultater fra prosesser som involverer en forbigående periode med avbrutt blodstrøm. I lungen tillater isolert IR den eksperimentelle studien av denne spesifikke prosessen med fortsatt alveolær ventilasjon, og unngår dermed de sammensatte skadelige prosessene av hypoksi og atelektase. I klinisk sammenheng er lunge iskemi reperfusjonsskade (også kjent som lunge IRI eller LIRI) forårsaket av en rekke prosesser, inkludert men ikke begrenset til lungeemboli, gjenopplivet hemorragisk traume og lungetransplantasjon. Det er for tiden begrensede effektive behandlingsalternativer for LIRI. Her presenterer vi en reversibel kirurgisk modell for lunge-IR som involverer første orotrakeale intubasjon etterfulgt av ensidig venstre lungeiskemi og reperfusjon med bevart alveolær ventilasjon eller gassutveksling. Mus gjennomgår en venstre torakotomi, gjennom hvilken venstre lungearterie blir utsatt, visualisert, isolert og komprimert ved hjelp av en reversibel slipknot. Det kirurgiske snittet blir deretter lukket i den iskemiske perioden, og dyret blir vekket og ekstubert. Når musen puster spontant, etableres reperfusjon ved å frigjøre slipknuten rundt lungearterien. Denne klinisk relevante overlevelsesmodellen tillater evaluering av lunge-IR-skade, oppløsningsfasen, nedstrøms effekter på lungefunksjonen, samt to-hit-modeller som involverer eksperimentell lungebetennelse. Selv om det er teknisk utfordrende, kan denne modellen mestres i løpet av noen uker til måneder med en eventuell overlevelses- eller suksessrate på 80% -90%.

Inflammasjon generert av ensidig ventilert steril lungeiskemireperfusjon (IR)-skade: Etter 1 time iskemi observerte vi økte nivåer av cytokiner i serum og i lungevevvet av både ELISA og qRT-PCR som nådde en topp på 1 time etter reperfusjon og raskt returnerte til baseline innen 12-24 timer etter reperfusjon13. For prøver tatt 3 timer etter reperfusjon observerte vi intens nøytrofil infiltrasjon i venstre lungevev og bemerket at intensiteten av inflammasjonen var avhengig av musestammen som ...

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

En mus kirurgisk modell for å skape venstre lunge iskemi reperfusjon (IR) skade samtidig opprettholde ventilasjon og unngå hypoksi.

En musemodell av orotrakeal intubasjon og ventilert lungeiskemi reperfusjonskirurgi

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

Ventilert lungeiskemi-reperfusjonskirurgi kan brukes til å studere lungespesifikk patofysiologi av flere prosesser, inkludert lungetransplantasjon, lungeemboli og lungeskade etter hemorragisk traume med gjenopplivning. Denne modellen minimerer de inflammatoriske bidragene til atelektase, mekanisk ventilasjon og hypoksi. Det opprettholder et intakt in vivo sirkulasjonsimmunsystem og tillater langsiktige studier.Denne modellen kan gi innsikt i hvordan steril betennelse kontrolleres og reguleres i lungen. Den mikrokirurgiske teknikken krever først timer med praksis. Nøye organisering og planlegging er viktig før du begynner.Det kan også i utgangspunktet praktiseres av den avlivede musen uten distraksjon av hjerteaktivitet og bevegelsen den forårsaker. Blodstasisen i venstre PA gjør at den lettere kan visualiseres og manipuleres. For å begynne, plasser forsiktig det fiberoptiske fleksible lyset på luftrøret til en bedøvet mus, litt under stemmebåndene.Juster belysningsnivåene slik at bare et mørkt felt er synlig når du ser inn i musens munnsvelg, bortsett fra rødt lys som kommer fra under stemmebåndene. For intubasjon, hold pinsetten med den dominerende hånden og bruk dem til å forsiktig gripe og trekke tungen ut av munnhulen. Åpne underkjeven ved hjelp av tang holdt av den ikke-dominerende hånden og skyv tangen inn i strupehodet for å løfte epiglottis.På dette punktet, slipp tungen fra pinsetten. Vær oppmerksom på stemmebåndene. De skal åpne og lukke i henhold til hvert pust.Hold kanylen med føringstråden forhåndslastet, og sett spissen av ledningen gjennom stemmebåndene. Deretter, vær veldig forsiktig så du ikke beveger ledningen ved å holde en del av den som er utenfor kanylen, men like over stemmebåndene, trekk ut kanylen, og la bare ledningen være på plass med den distale enden i luftrøret. På dette tidspunktet, utfør en andre visualisering av stemmebåndene for å bekrefte at tråddistale spissen forblir passert gjennom de opplyste stemmebåndene og inn i luftrøret, og er ikke i den uopplyste spiserøret.Deretter holder du ledningen utenfor munnen med de buede tangene i venstre hånd stabilisert mot en hard overflate, og forsiktig avanserer det 20 gauge kateteret med tape vinger over ledningen. Når den distale enden av ledningen kommer ut av bakenden av kateteret eller endotrakealrøret, hold den enden med de buede tangene og jevnt forskudd kateteret inn i luftrøret. Fjern deretter ledningen forsiktig fra den distale enden av kateteret med de buede tangene uten å løsne plasseringen av kateteret.Deretter kobler du kateteret kort til ventilatoren før du fester det for å bekrefte riktig plassering i luftrøret og ikke spiserøret. Bekreft trakeal plassering ved observasjon av mekaniske ventilasjonsavhengige bilaterale brystveggbevegelser og fravær av inflasjon i magen. Etter intubasjon, koble kateteret til ventilatorsettet ved tittelvolum på 0,2 til 0,225 milliliter, og respirasjonsfrekvens på 120 til 150 pust per minutt for å bekrefte riktig trakeal plassering av orotrakealrøret.Koble deretter fra med musen som puster spontant gjennom orotrakealrøret. Barber musehåret over venstre thoraxområde opp til venstre scapula. Fjern overflødig barbert hår ved hjelp av alkoholpinner og desinfiser operasjonsområdet.Plasser deretter musen på en varmepute i en venstre lateral eller tre fjerdedeler dreid posisjon. Koble trakealrøret til ventilatoren. Etter å ha gjort hudinnsnittet, sett inn tre steriliserte retraktorer under muskellaget.Deretter identifiserer du det andre interkostale rommet og holder den andre ribben med de ekstra fine tangene. Deretter trekker du ribben oppover, bruker du et sterilt nummer 12 buet skalpellblad for å komme inn i flertallsrommet ved å skille og kutte over andre til tredje mellomrom interkostale muskler. Vurder å pause ventilasjonen for å redusere skade på venstre lungetopp.Bruk den minste, smaleste retractor cephalad langs ribbens orientering, og middels størrelse retractor til venstre langs den tredje ribben, og den største retractoren til høyre langs overflaten av den andre ribben. Åpne brystet med langsom og progressiv tilbaketrekning ved hjelp av de elastiske tilbaketrekningssnorene. Utsett og identifiser venstre lungearterie, eller PA ved å flytte venstre lungetopp bort med en steril bomullspinne eller en kirurgisk svamp.Bruk mikrotangens ultrafine tang i høyre hånd og PA eller fartøyets dilaterende tang i venstre hånd for å forsiktig eksponere og skape feltet der venstre PA og bronkus begge er synlige. Bruk PA-tangen, plukk opp venstre PA og trekk forsiktig, men bestemt oppover og cephalad for å visualisere den gjennomsiktige bronkusen nedenfor. Øk forstørrelsen på disseksjonsmikroskopet til fire X.Mens du trekker PA bort fra bronkusen, må du forsiktig passere de lukkede ultrafine tangene gjennom rommet mellom venstre PA og bronkus.Bruk deretter disse tangene til å holde og trekke en 7-0 eller 8-0 Prolene sutur gjennom mellomrommet mellom venstre lungearterie over og bronkus under. Deretter omkranser du venstre PA ved å knytte en slipknute for å skape en okklusjon i PA. Blodstrømsavbrudd visualiseres lett på dette tidspunktet, og markerer den iskemiske periodens initiering. Eksternaliser den frie enden av knuten gjennom et annet inngangspunkt i fremre venstre thorax ved hjelp av en 24 til 28 gauge nål og fest enden av suturen med et lite stykke tape for enklere identifisering senere.Deretter, ved hjelp av en positiv og ekspiratorisk trykkventil eller slange på gnagerventilatoren, blåser lungen på nytt for å utvise så mye luft ut av brysthulen som mulig. Lukk deretter brystkassen med to avbrutte 4-0 nylonsuturer, etterfulgt av lukking av muskel- og hudlaget og påføring av lokalbedøvelse. Koble musen fra ventilatoren og legg den forsiktig på varmeputen for postoperativ behandling for å opprettholde kroppstemperaturen under utvinning.Sørg for at den eksternaliserte glideknuten styres og visualiseres tydelig under musens bevegelse. Trekk den eksternaliserte glideknuten forsiktig på slutten av den iskemiske perioden. Histologien til lungeseksjoner i villtypemus av stammene C3H og C57 svart seks er vist her.Etter en times iskemi og tre timers reperfusjon ble det observert intens nøytrofil infiltrasjon i lungens venstre vev i begge stammene. C3H-stammen viste imidlertid markant større nivåer av betennelse sammenlignet med C57 svart seks. Feil under passering av monofilamentet mellom venstre PA og venstre bronkus kan føre til unsalvaged kirurgi med katastrofal blødning av venstre PA eller irreversibel skade på venstre bronkus.Dette er trinnet som er mest teknisk utfordrende og krever gjentatt øving når du først lærer denne prosedyren. Etter mus utvinning fra lunge iskemi-reperfusjon kirurgi omtrent en time eller mindre etter reperfusjon, kan en intratrakeal instillasjon av levende bakterier administreres på tre timer eller 24 til 48 timer senere for å simulere en infeksjon som følger steril lungeskade forårsaket av iskemi-reperfusjon. Intratrakeal installasjon av andre midler som kan modulere den sterile betennelsen kan også gjøres etter iskemi-reperfusjon på lignende måte.Denne teknikken bidro til å oppdage og bekrefte trinnvis handel og aktivering av nøytrofiler som svar på steril skade og infeksjon i lungen.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Isolation of Mouse Lung Dendritic Cells

Isolering av Mouse Lung dendrittiske celler

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

Induksjon av transplantat-mot-vert-sykdom og<em&gt; In Vivo</em&gt; T Cell overvåking ved hjelp av en MHC-matched Murine Model

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

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

Komplett tymektomi hos voksne rotter med Non-invasiv endotrakeal intubering

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

En 3D Menneskelig lungevev Modell for funksjonelle studier på<em&gt; Mycobacterium tuberculosis</em&gt; Infeksjon

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

Isolasjon og flowcytometrisk analyse av immunceller fra iskemisk Mouse Brain

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

Influensa A Virus studier i en musemodell av infeksjon

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

Vurdering av den cytotoksiske og immunmodulerende effekter av stoffer i menneskelig presisjonsstyrte kutte lunge skiver

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

Muntlig intubasjon av voksen sebrafisk: en modell for å vurdere Intestinal opptak av bioaktive forbindelser

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

Induksjon av Mouse Lung skade ved Endotrakeal injeksjon av Bleomycin

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