Direkt Intrabronchial administrering för att förbättra det selektiva medlet deposition inom mus lung
Summary
Intratracheal (IT) administrering av experimentella medel hos möss resulterar ofta i asymmetrisk tillförsel till distala lungorna. I denna rapport beskriver vi en direkt intrabronchial (IB) metod för att kannulera varje lunga i levande möss icke-operativt. Denna metod kan användas för att selektivt administrera agenter till en lunga eller kan anpassas för att förbättra den symmetriska agenten leverans till båda lungorna.
Abstract
Intratracheal (IT) administration av experimentella medel är en viktig teknik i murina modeller av diffusa lungsjukdomar, såsom bleomycin-inducerad lungfibros. Emellertid, distribution av intratracheally-administrerade agenter till distala muslungan är ofta asymmetrisk, med lungparenkymal koncentrationer ökade i mindre (men lika tillgängliga) vänster lunga av musen. Beskrivs i denna rapport är en roman intrabronchial (IB) tillvägagångssätt för att kannulera vänster och/eller höger lungor levande möss icke-operativt. Det är också visat hur denna metod kan användas för att selektivt administrera agenter till en lunga eller anpassas (via DOSJUSTERAD IB-leverans) för att förbättra den vänster-högra symmetrin för lung leverans av experimentella medel, och därigenom förbättra modeller av diffusa lungsjukdom såsom bleomycin-inducerad lungfibros.
Introduction
Direkt pulmonell administrering av experimentella medel i möss möjliggör studiet av lung immunsvar, Akut lungskada, och lungfibros. Direkt pulmonell administrering utförs vanligtvis via intratrakeal (IT) instillation, som beskrivitstidigare 1,2,3. Emellertid, denna metod är nonselective, påverkar båda lungorna i en nonmålinriktat och ofta asymmetrisk sätt. Experimentell modellering av lungskada kan dra nytta av förmågan att selektivt rikta en specifik lung, möjliggör användning av den kontralaterala lungan som en kontroll. Omvänt, noggrann modellering av mänskliga diffusa lungsjukdomar fördelar från symmetrisk fördelning av experimentella agenter till den bilaterala lungparenkymet.
Det övergripande målet med denna rapport är att beskriva en metod för selektiv leverans av försöks agenter till vänster eller höger lunga i en mus (figur 1). Denna intrabronchial (IB) administreringssätt möjliggör ensidig behandling av en mus lunga och kan lätt anpassas för att säkerställa lika leverans av en agent till den bilaterala mainstem bronkerna. Genom att använda IB-administrering för att leverera större doser av experimentella medel till den större högra lungan och mindre volymer till den mindre vänstra lungan (dvs. Dosjusterad IB-administrering), som visats i denna rapport, är en förbättring av homogeniteten hos pulmonell leverans av försöks agenter, optimera modellen av diffus lungskada hos möss. Som sådan, denna rapport kan hålla värde för utredare som vill antingen ensidigt administrera försöks agenter till möss eller förbättra symmetrin av drogen deposition i båda lungorna.
Protocol
Representative Results
Discussion
Lung skada har klassiskt modelleras på gnagare med hjälp av IT-administration av skadliga ämnen såsom BLM6. Sådan IT-administration, men leder bara till fläckig skada, vilket återspeglar den icke-riktade karaktären av lung leverans med denna metod7. Dessa begränsningar av modellering lungskada är lärorika utmaningar inför när man försöker IT-leverans av icke-skadevållande experimentella agenter, såsom droger, siRNA, eller cellulära terapier.
<p class="…Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta arbete finansierades av NHLBI Grant HL125371 to E.P.S. och av DOD (CDMRP) Grant W81XWH-17-1-0051 till 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).
