Niet-invasieve Intratracheaal intubatie om te studeren de Pathologie en Fysiologie van Mouse Lung
Summary
Het gebruik van een model dat de toestand van longziekten bij mensen nabootst is kritiek voor het bestuderen van de pathofysiologie en / of etiologie van een bepaalde ziekte en ontwikkelen van therapeutische interventie. Hier een niet-invasieve intratracheaal intubatie methode die direct exogene materialen kunnen leveren aan muizenlongen wordt gepresenteerd.
Abstract
Het gebruik van een model dat de toestand van longziekten bij mensen nabootst is kritiek voor het bestuderen van de pathofysiologie en / of etiologie van een bepaalde ziekte en ontwikkelen van therapeutische interventie. Met de toenemende beschikbaarheid van knockout en transgene derivaten, samen met een grote hoeveelheid genetische informatie, muizen verschaffen een van de beste modellen om de moleculaire mechanismen van de pathologie en fysiologie van longziekten te bestuderen. Inademing, intranasale instillatie, intratracheale instillatie, en intratracheale intubatie zijn de meest gebruikte technieken door een aantal onderzoekers om materialen van belang te dienen aan muizenlongen. Er zijn voor-en nadelen voor elke techniek, afhankelijk van de doelen van een studie. Hier een niet-invasieve intratracheaal intubatie methode die direct exogene materialen kunnen leveren aan muizenlongen wordt gepresenteerd. Deze techniek werd toegepast op bleomycine toedienen aan muizenlongen als model pulmonale fibrose te bestuderen. </ P>
Introduction
Lung is een orgaan waar veel verwoestende ziekten vaak worden gediagnosticeerd. Onder hen, longkanker is de tweede meest gediagnosticeerde kanker bij zowel mannen als vrouwen, en de meest voorkomende oorzaak van overlijden door kanker. Chronische obstructieve longziekte, ook bekend als emfyseem en chronische bronchitis, is een zeer ernstige ziekte en de derde doodsoorzaak in de Verenigde Staten. In 2011 werd geschat dat 25,9 miljoen Amerikanen had astma, waaronder 7,1 miljoen kinderen onder de leeftijd van 18. Astma is de derde belangrijke oorzaak van ziekenhuisopname bij kinderen onder de leeftijd van 15 (American Lung Association, http://www.lung.org ). Om de pathofysiologie en / of etiologie van deze verwoestende ziekte en de onderliggende mechanismen te bestuderen, het gebruik van nauwkeurige modellen is kritiek in combinatie met geschikte en niet-invasieve toediening van verschillende materialen plaats long. Muizen bieden een van de beste modellen tebestuderen van de moleculaire mechanismen van de pathologie en fysiologie van longziekten vanwege de toenemende beschikbaarheid van knockout en transgene muizen en een grote aanbod van genetische informatie.
Verschillende werkwijzen zijn gebruikt door een aantal onderzoekers in verschillende instellingen materialen plaats leveren aan muizenlongen, waaronder inhalatie, intranasale instillatie, intratracheale instillatie en intratracheale intubatie 1-4. De laatste procedure is niet routinematig gebruikt omdat het nogal moeilijk uitvoerbaar wordt beschouwd. Intratracheale intubatie hierin beschreven is een niet-invasieve, eenvoudige en snelle methode om materiaal van belang muizenlongen leveren om het effect van het geleverde materiaal op genexpressiepatronen, pathologie en / of fysiologie van de long 5 bestuderen. Deze techniek zorgt voor de levering van exogene materialen om een hele long en geen overleving chirurgie omvatten en zal dus likely toegelaten door een institutionele Animal Care en gebruik commissies.
Protocol
Representative Results
Discussion
Intratracheal intubation described here is a simple, yet excellent noninvasive method to evenly deliver materials of interest to mouse lung. This method allows study of the effect and/or role of the material administered on the physiology and/or pathology of lung. The materials administered can be endogenous molecules such as cytokines, or exogenous materials such as xenobiotic chemicals/drugs, carcinogens, pollutants, allergens, or viruses that result in various lung conditions that may represent a model for studying va…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by the Intramural Research Program of the National Cancer Institute, Center for Cancer Research.
Materials
| KetaVed | Vedco | Ketamine | |
| AnaSed Injection 20 mg | LLOYD | Xylazine | |
| BioLite Stand | Braintree Scientific | RIS100 | For mice |
| BioLite Intubation Illumination System | Braintree Scientific | BIO MI-KIT | For mice |
| 22 G, 1 inch i.v. catheter | Terumo | SR-OX2225CA | For mice below 30 g. Catheter is used only for the case where the Intubation Illumination System is not used. |
| or | |||
| 20 G, 1 inch i.v. catheter | Terumo | SR-OX2025CA | For mice over 30 g. Catheter is used only for the case where the Intubation Illumination System is not used. |
| Catheter is used only for the case where the Intubation Illumination System is not used |
References
- Das, S., Macdonald, K., Chang, H. Y., Mitzner, W. A simple method of mouse lung intubation. J. Vis. Exp. (73), e50318 (2013).
- Miller, M. A., et al. Visualization of murine intranasal dosing efficiency using luminescent Francisella tularensis: effect of instillation volume and form of anesthesia. PLoS One. 7, e31359 (2012).
- Rayamajhi, M., Redente, E. F., Condon, T. V., Gonzalez-Juarrero, M., Riches, D. W., Lenz, L. L. Non-surgical intratracheal instillation of mice with analysis of lungs and lung draining lymph nodes by flow cytometry. J. Vis. Exp. (51), e2702 (2011).
- Riesenfeld, E. P., et al. Inhaled salmeterol and/or fluticasone alters structure/function in a murine model of allergic airways disease. Respir. Res. 11, 22 (2010).
- Rivera, B., Miller, S., Brown, E., Price, R. A novel method for endotracheal intubation of mice and rats used in imaging studies. Contemp. Top. Lab Anim. Sci. 44, 52-55 (2005).
- Bonniaud, P., et al. Progressive transforming growth factor beta1-induced lung fibrosis is blocked by an orally active ALK5 kinase inhibitor. Am. J. Res. Crit. Care Med. 171, 889-898 (2005).
- Bivas-Benita, M., Zwier, R., Junginger, H. E., Borchard, G. Non-invasive pulmonary aerosol delivery in mice by the endotracheal route. Eur. J. Pharm. Biopharm. 61, 214-218 (2005).
- Haegens, A., et al. Myeloperoxidase deficiency attenuates lipopolysaccharide-induced acute lung inflammation and subsequent cytokine and chemokine production. J. Immunol. 182, 7990-7996 (2009).
- Jackson, P., et al. Exposure of pregnant mice to carbon black by intratracheal instillation: toxicogenomic effects in dams and offspring. Mutat. Res. 745, 73-83 (2012).
- Bodewes, R., et al. Pathogenesis of Influenza A/H5N1 virus infection in ferrets differs between intranasal and intratracheal routes of inoculation. Am. J. Pathol. 179, 30-36 (2011).
- Winslow, M. M., et al. Suppression of lung adenocarcinoma progression by Nkx2-1. Nature. 473, 101-104 (2011).
