Direkte Intrabronchial administration til at forbedre den selektive agens deposition i mus lunge
Summary
Intratracheal (IT) administration af eksperimentelle agenter i mus resulterer ofte i asymmetrisk levering til de distale lunger. I denne rapport beskriver vi en direkte intrabronchial (IB) tilgang til at cannulere hver lunge i levende mus ikke-operativt. Denne fremgangsmåde kan bruges til selektivt at administrere agenter til en lunge eller kan tilpasses til at forbedre den symmetriske middel levering til begge lunger.
Abstract
Intratracheal (IT) administration af eksperimentelle agenser er en essentiel teknik i murine modeller af diffuse lungesygdomme, såsom bleomycin-induceret lungefibrose. Men fordelingen af intratracheally-administrerede midler til den distale mus lunge er ofte asymmetrisk, med lunge parentchymale koncentrationer øges i den mindre (men lige så tilgængelig) venstre lunge af musen. Beskrevet i denne rapport er en roman intrabronchial (IB) tilgang til at cannulere venstre og/eller højre lunger af levende mus ikke-operativt. Det er også påvist, hvordan denne fremgangsmåde kan anvendes til selektivt at administrere agenter til en lunge eller tilpasset (via dosis justeret Ib-levering) for at forbedre den venstre-højre symmetri i lunge leveringen af eksperimentelle agenser og derved forbedre modeller af diffus lungesygdom såsom bleomycin-induceret lungefibrose.
Introduction
Direkte lunge administration af eksperimentelle agenter i mus giver mulighed for studiet af lunge immunrespons, akut lungeskade, og lungefibrose. Direkte lunge administration udføres typisk via intratrakeal (IT) instillation, som beskrevet tidligere1,2,3. Denne fremgangsmåde er imidlertid ikke selektiv og påvirker begge lunger på en ikke-målrettet og ofte asymmetrisk måde. Eksperimentel modellering af lungeskade kan drage fordel af evnen til selektivt at målrette en bestemt lunge, giver mulighed for brug af den kontralaterale lunge som en kontrol. Omvendt, nøjagtig modellering af humane diffuse lungesygdomme nyder godt af symmetrisk fordeling af eksperimentelle agenter til den bilaterale lunge parenkyma.
Det overordnede mål med denne rapport er at beskrive en metode til selektiv levering af forsøgs agenter til venstre eller højre lunge af en mus (figur 1). Denne intrabronchial (Ib) administration tilgang giver mulighed for ensidig behandling af en mus lunge og kan let tilpasses for at sikre lige levering af en agent til den bilaterale højre bronkier. Ved at anvende IB-administration til at levere større doser af forsøgsmidler til den større højre lunge og mindre volumener til den mindre venstre lunge (dvs. dosis justeret IB-administration), er påvist i denne rapport en forbedring af homogeniteten af pulmonal levering af eksperimentelle agenter, optimering af modellen af diffus lungeskade i mus. Som sådan kan denne rapport være af værdi for undersøgere, som søger enten ensidigt at administrere forsøgs agenter til mus eller forbedre symmetrien af narkotika aflejring i begge lunger.
Protocol
Representative Results
Discussion
Lungeskade er blevet klassisk modelleret i gnavere ved hjælp af IT-administration af skadelige agenser såsom BLM6. En sådan IT-administration, dog kun fører til fragmentarisk skade, afspejler den ikke-målrettede karakter af lunge levering med denne tilgang7. Disse begrænsninger af modellering lungeskade er lærerige udfordringer, når de forsøger den IT-leveringen af ikke-skadevoldende eksperimentelle agenter, såsom narkotika, siRNA, eller cellulære terapier.
<…Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbejde blev finansieret af NHLBI Grant HL125371 to E.P.S. og af DOD (CDMRP) Grant W81XWH-17-1-0051 til Y.Y.
Materials
| 22 G shielded IV Catheter | BD | 381423 | |
| Bleomycin | Enzo life sciences | BML-AP302-0010 | |
| Compact Mini rodent anesthesia machine | DRE Veterinary | 9280 | |
| Evans blue dye | Sigma-Aldrich | E2129 | |
| FITC-dextran | Sigma-Aldrich | FD150 | |
| Isoflurane | Piramal Critical Care | NDC | |
| LED-30W Fiber Optic Dual Gooseneck Lights Microscope Illuminator | AmScope | LED-30W | |
| Low temperature cautery with fine tip | Bovie | AA02 | |
| Precisionglide needle, 18G x 1" | BD | 305195 | Beveled tip, 12 mm in length |
| Xylazine | AKORN | NDC 59399-110-20 | |
| Zatamine | VetOne | NDC 13985-702-10 | Ketamine |
References
- MacDonald, K. D., Chang, H. Y., Mitzner, W. An improved simple method of mouse lung intubation. Journal of Applied Physiology. 106 (3), 984-987 (2009).
- Thomas, J. L., et al. Endotracheal intubation in mice via direct laryngoscopy using an otoscope. Journal of Visualized Experiments. (86), (2014).
- Vandivort, T. C., An, D., Parks, W. C. An Improved Method for Rapid Intubation of the Trachea in Mice. Journal of Visualized Experiments. (108), 53771 (2016).
- McGovern, T. K., Robichaud, A., Fereydoonzad, L., Schuessler, T. F., Martin, J. G. Evaluation of respiratory system mechanics in mice using the forced oscillation technique. Journal of Visualized Experiments. (75), e50172 (2013).
- Halbower, A. C., Mason, R. J., Abman, S. H., Tuder, R. M. Agarose infiltration improves morphology of cryostat sections of lung. Laboratory Investigation. 71 (1), 149-153 (1994).
- Thrall, R. S., McCormick, J. R., Jack, R. M., McReynolds, R. A., Ward, P. A. Bleomycin-induced pulmonary fibrosis in the rat: inhibition by indomethacin. American Journal of Pathology. 95 (1), 117-130 (1979).
- Matute-Bello, G., Frevert, C. W., Martin, T. R. Animal models of acute lung injury. American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology. 295 (3), L379-L399 (2008).
- Del Sorbo, L., et al. Intratracheal Administration of Small Interfering RNA Targeting Fas Reduces Lung Ischemia-Reperfusion Injury. Criticial Care Medicine. 44 (8), e604-e613 (2016).
- McLemore, T. L., et al. Novel intrapulmonary model for orthotopic propagation of human lung cancers in athymic nude mice. Recherche en cancérologie. 47 (19), 5132-5140 (1987).
- Vertrees, R. A., et al. Development of a human to murine orthotopic xenotransplanted lung cancer model. Journal of Investigative Surgery. 13 (6), 349-358 (2000).
