Noninvasiv Intratrakeal Intubation att studera patologi och fysiologi Mouse Lung
Summary
Användningen av en modell som efterliknar tillstånd av lungsjukdomar hos människa är kritisk för att studera patofysiologin och / eller etiologin av en särskild sjukdom och för att utveckla terapeutiskt ingripande. Här en icke-invasiv intratrakeal intubering metod som direkt kan leverera exogena material till mus lungorna presenteras.
Abstract
Användningen av en modell som efterliknar tillstånd av lungsjukdomar hos människa är kritisk för att studera patofysiologin och / eller etiologin av en särskild sjukdom och för att utveckla terapeutiskt ingripande. Med den ökande tillgången på knockout och transgena derivat, tillsammans med en stor mängd genetisk information, möss ger en av de bästa modellerna för att studera de molekylära mekanismer som ligger till grund för patologi och fysiologi av lungsjukdomar. Inandning, intranasal instillation, intratrakeal instillation, och intratrakeal intubering är de mest använda teknikerna med ett antal forskare att administrera material av intresse för mus lungorna. Det finns för-och nackdelar för varje teknik beroende på målen för en studie. Här en icke-invasiv intratrakeal intubering metod som direkt kan leverera exogena material till mus lungorna presenteras. Denna teknik har tillämpats för att administrera bleomycin till mus lungor som en modell för att studera lungfibros. </ P>
Introduction
Lung är ett organ där många förödande sjukdomar är vanligt diagnostiseras. Bland dem är lungcancer den näst mest diagnosen cancer hos både män och kvinnor, och den vanligaste dödsorsaken i cancer. Kroniskt obstruktiv lungsjukdom, även känd som emfysem och kronisk bronkit, är en mycket allvarlig sjukdom och den tredje vanligaste dödsorsaken i USA. År 2011 uppskattades att 25,9 miljoner amerikaner hade astma, däribland 7,1 miljoner barn under 18 år. Astma är den tredje vanligaste orsaken till sjukhusvård bland barn under 15 års ålder (American Lung Association, http://www.lung.org ). För att studera patofysiologin och / eller etiologin av dessa förödande sjukdomar och deras underliggande mekanismer, är kritisk i samband med praktiska och icke-invasiv administrering av olika material av intresse för lunga användningen av korrekta modeller. Möss ger en av de bästa modellerna förstudera de molekylära mekanismer som ligger till grund för patologi och fysiologi av lungsjukdomar på grund av den ökade tillgången på knockout och transgena möss och en stor mängd av tillgänglig genetisk information.
Olika metoder har använts av ett antal forskare i olika miljöer för att leverera material av intresse för mus lungor, däribland inhalation, intranasal instillation, intratrakeal instillation, och intratrakeal intubering 1-4. Det senare förfarandet har inte rutinmässigt används eftersom det anses vara ganska svår att utföra. Intratrakeal intubation beskriven häri är en icke-invasiv, enkel och snabb metod för att leverera material av intresse för mus lungorna i syfte att studera effekten av de levererade materialen på genexpressionsmönster, patologi och / eller fysiologi lunga 5. Denna teknik säkerställer leverans av exogena material till en hel lunga och innebär inte någon överlevnadskirurgi och därmed kommer likely godkännas av alla institutionella Animal Care och användning kommittéer.
Protocol
Representative Results
Discussion
Intratrakeal intubation som beskrivs här är en enkel men utmärkt icke-invasiv metod för att jämnt leverera material av intresse för mus lunga. Denna metod tillåter studie av effekten och / eller rollen av materialet administreras på fysiologi och / eller patologin av lungan. De material som administreras kan vara endogena molekyler såsom cytokiner, eller exogena material såsom xenobiotiska kemikalier / läkemedel, cancerframkallande ämnen, föroreningar, allergener, eller virus som resulterar i olika lungsjuk…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta arbete stöddes av Interna forskningsprogram av 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).
