Summary

알레르기 항원 유도 천식의 Murine 모델

Published: May 14, 2012
doi:

Summary

알레르기 천식의 실험 마우스 모델은 질병 pathogenesis를 공부하고 새로운 치료제 개발에 새로운 가능성을 제공합니다. 이러한 모델은 잘 알레르기 면역 반응,기도 염증과 폐의 pathophysiology을 규제하는 측정 요소에 적합합니다.

Abstract

천식은 전세계에 걸쳐 300 만명에 영향을 미치는, 병적 상태와 사망률의 주요 원인입니다. 미국 인구의 1 이상 8%는 그런 상황을 증가와 함께, 천식이 있습니다. 2 크게 촉진 다른 질병, 알레르기기도 질환의 동물 모델과 마찬가지로 기본 pathophysiology의 이해는 잠재적인 치료 표적을 식별하는 데 도움이, 그리고 가능한 새로운 치료법의 잠복기 테스트를 허용합니다. 알레르기기도 질환의 모델은 여러 동물의 종류로 개발하지만, murine 모델은 저렴한 비용, 준비 가용성 및 이들 동물의 잘 특성화 면역 체계로 인해 특히 매력적입니다되었습니다. 유전자 변형 종자 다양한 3 가용성이 더욱 매력을 증가 이러한 모델. 우리가 알레르기기도 질환의 두 murine 모델을 설명하는 다음 4 항원과 같은 고용 ovalbumin 둘. intraperitoneal 주사에 의한 초기 sensitization 한 모델 deliv 따라nebulization, intratracheal 전달하여 다른 의한 항원 도전 ERS. 이 두 모델은 각각 인간의 천식의 주요 기능을 흉내낸과 함께 상호 보완적인 장점을 제공합니다. 5

와 eosinophil 풍부한기도 염증, 급성 천식의 주요 기능은 methacholine (AHR기도 hyperresponsiveness)와 같은 자극에 과장기도 응답을 포함합니다. 이들은 또한 murine 모델, 5,6의 알레르기 항원의 도전 저명한 효과이며 우리는 그들을 측정하는 기술을 설명하기 때문에 실험 조작의 효과를 평가. 특히, 우리는기도 hyperresponsiveness을 측정뿐만 아니라기도와 폐에 염증 세포의 침투를 평가하기위한 방법에 대해 모두 7 침습과 비침습 8 기법을 설명합니다. 폐 조직 병리학은 장기에 걸쳐 염증의 마커를 평가하는 데 사용되는 동안기도 염증 세포 bronchoalveolar 세척에 의해 저장됩니다. 이들기술은 인간 불가능했을 방법으로 천식을 공부위한 강력한 도구를 제공합니다.

Protocol

I.의 알레르기 항원의 Sensitization 및 챌린지 (그림 1 참조) Intratracheal 도전에 대한 대답 초기 sensitization 들어, ovalbumin 20 μg (; 시그마 – 올드 리치, 세인트 루이스, 미주리 OVA)과 함께 일 0에 다시 일 7 수컷이나 암컷 C57BL / 6 또는 BALB / C 생쥐 (6-8주 이전) intraperitoneally 투입 멸균 인산의 0.2 ML에 유화 알루미늄 수산화 2 MG (시그마 – 올드 리치)를 포함하는 식염수 (PBS…

Discussion

알레르기기도 질환의 동물 모델은 임상 천식과 관련된 연구에 중요한 도구를 제공합니다. 다양한 수종과 항원을 고용하는 다른 모델의 번호가 개발되었습니다. 마우스, 매력적이고 자주 사용되는 실험 동물들은 또한 알레르기기도 질환의 모델에 대한 장점을 제공합니다. 9,10를 같은 모델을 재현해 특히 어렵게되는 만성 질병의 양상과 모든 점에서 천식, 11을 모방 있지 않지만, <s…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 NIH 그랜트 HL093196 (RCR)와 애틀랜타 연구 및 교육 재단 (AREF)에 의해 지원되었다.

Materials

Material Name Company Catalogue Number Comments
Ovalbumin Sigma-Aldrich
St. Louis, MO
A5503  
Aluminum hydroxide Sigma-Aldrich 239186  
Acetyl-β-methylcholine chloride Sigma-Aldrich A2251  
Pentobarbital sodium salt Sigma-Aldrich P3761  
Whole body plethysmography
(WBP) system
Buxco Research Systems
Wilmington, NC
  http://www.buxco.com
FlexiVent SCIREQ, Inc.
Montreal, Canada
  http://www.scireq.com
Light microscope Leica Microsystems, Inc.
Buffalo Grove, IL
   
Cytospin 4 Thermo Scientific
Asheville, NC
   
Diff-Quick stain Siemens
Newark, DE
B4132-1A  
Repetitive pipette Tridak
Torrington, CT
STP4001-0025  

References

  1. Braman, S. S. The global burden of asthma. Chest. 130, 4S-12S (2006).
  2. Akinbami, L. J., Mooman, J. E., Liu, X. Asthma Prevalence, Health Care Use, and Mortality: 2005-2009. National Health Statistics Reports. 32, 2005-2009 (2011).
  3. Bates, J. H., Rincon, M., Irvin, C. G. Animal models of asthma. Am. J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. 297, 401-410 (2009).
  4. Drazen, J. M., Finn, P. W., De Sanctis, G. T. Mouse models of airway responsiveness: physiological basis of observed outcomes and analysis of selected examples using these outcome indicators. Annu. Rev. Physiol. 61, 593-625 (1999).
  5. Epstein, M. M. Do mouse models of allergic asthma mimic clinical disease. Int. Arch. Allergy Immunol. 133, 84-100 (2004).
  6. Blyth, D. I., Pedrick, M. S., Savage, T. J., Hessel, E. M., Fattah, D. Lung inflammation and epithelial changes in a murine model of atopic asthma. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 14, 425-438 (1996).
  7. Martin, T. R., Gerard, N. P., Galli, S. J., Drazen, J. M. Pulmonary responses to bronchoconstrictor agonists in the mouse. J. Appl. Physiol. 64, 2318-2323 (1988).
  8. Hamelmann, E. Noninvasive measurement of airway responsiveness in allergic mice using barometric plethysmography. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 156, 766-775 (1997).
  9. Gelfand, E. W. Pro: mice are a good model of human airway disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 166, 5-8 (2002).
  10. Shapiro, S. D. Animal models of asthma: Pro: Allergic avoidance of animal (model[s]) is not an option. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 174, 1171-1173 (2006).
  11. Zosky, G. R. Ovalbumin-sensitized mice are good models for airway hyperresponsiveness but not acute physiological responses to allergen inhalation. Clin. Exp. Allergy. 38, 829-838 (2008).
  12. Nials, A. T., Uddin, S. Mouse models of allergic asthma: acute and chronic allergen challenge. Dis. Model. Mech. 1, 213-220 (2008).
  13. Wenzel, S., Holgate, S. T. The mouse trap: It still yields few answers in asthma. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 174, 1173-1178 (2006).
  14. Rayamajhi, M. Non-surgical Intratracheal Instillation of Mice with Analysis of Lungs and Lung Draining Lymph Nodes by Flow Cytometry. J. Vis. Exp. (51), e2702 (2011).
  15. Swedin, L. Comparison of aerosol and intranasal challenge in a mouse model of allergic airway inflammation and hyperresponsiveness. Int. Arch. Allergy Immunol. 153, 249-258 (2010).
  16. Gueders, M. M. Mouse models of asthma: a comparison between C57BL/6 and BALB/c strains regarding bronchial responsiveness, inflammation, and cytokine production. Inflamm. Res. 58, 845-854 (2009).
  17. Zhu, W., Gilmour, M. I. Comparison of allergic lung disease in three mouse strains after systemic or mucosal sensitization with ovalbumin antigen. Immunogenetics. 61, 199-207 (2009).
  18. Flandre, T. D., Leroy, P. L., Desmecht, D. J. Effect of somatic growth, strain, and sex on double-chamber plethysmographic respiratory function values in healthy mice. J. Appl. Physiol. 94, 1129-1136 (2003).
  19. Hoymann, H. G. Invasive and noninvasive lung function measurements in rodents. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 55, 16-26 (2007).
  20. Chong, B. T., Agrawal, D. K., Romero, F. A., Townley, R. G. Measurement of bronchoconstriction using whole-body plethysmograph: comparison of freely moving versus restrained guinea pigs. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 39, 163-168 (1998).

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Citer Cet Article
Reddy, A. T., Lakshmi, S. P., Reddy, R. C. Murine Model of Allergen Induced Asthma. J. Vis. Exp. (63), e3771, doi:10.3791/3771 (2012).

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