In dieser Arbeit schlagen wir ein Protokoll für die intratracheale Lipopolysaccharid-Abgabe (LPS) mittels nicht-invasiver oropharyngealer endotrachealer Intubation vor. Diese Methode minimiert das Trauma des chirurgischen Eingriffs für das Tier und gibt LPS genau in die Luftröhre und dann in die Lunge ab.
Das Mausmodell der akuten Lungenschädigung (ALI), das durch Lipopolysaccharid (LPS) oder Endotoxin induziert wird, gehört nach wie vor zu den am häufigsten verwendeten Modellen in Tierstudien zur akuten Lungenschädigung oder akuten Entzündung. Die derzeit am häufigsten verwendeten Methoden in Mausmodellen für akute Lungenverletzungen sind eine intraperitoneale Injektion von LPS und eine Tracheotomie für die tracheale Infusion von LPS. Die erste Methode ist jedoch nicht zielgerichtet auf die Lunge ausgerichtet und schädigt andere Organe, und die letztere Methode induziert ein operatives Trauma, ein Infektionsrisiko und eine niedrige Überlebensrate. Hier empfehlen wir eine nicht-invasive oropharyngeale endotracheale Intubationsmethode für die LPS-Instillation bei Mäusen. Bei dieser Methode wird LPS nicht-invasiv durch die oropharyngeale Höhle in die Luftröhre eingeführt, um mit Hilfe einer Apparatur zur endotrachealen Intubation in die Lunge instilliert zu werden. Diese Methode gewährleistet nicht nur die gezielte Ausrichtung auf die Lunge, sondern vermeidet auch Schäden und das Risiko des Todes bei den Tieren. Wir gehen davon aus, dass dieser Ansatz im Bereich der akuten Lungenschädigung weit verbreitet sein wird.
Die akute Lungenschädigung (ALI) ist ein häufiges klinisches Syndrom. Unter einer Vielzahl von pathogenen Faktoren führt die Störung der physiologischen Barriere der Lungenepithelzellen und der vaskulären Endothelzellen zu einer erhöhten alveolären Permeabilität, wodurch eine verminderte Lungencompliance, ein Lungenödem und eine schwere Hypoxämie verursachtwerden 1. Das akute Atemnotsyndrom (ARDS) ist die schwerste Form der ALI. Unkontrollierte Entzündungen und Schäden durch oxidativen Stress gelten als Hauptursachen für ALI und das schwerere ARDS2. Wenn Alveoladepithelzellen durch ein Trauma direkt verletzt werden, wird die Entzündungsreaktionskette der Alveolarmakrophagen aktiviert, was zu einer Entzündung in der Lunge führt3. Weltweit gibt es mehr als 3 Millionen Patienten mit akutem ARDS pro Jahr, und sie machen etwa 10 % der Einweisungen auf Intensivstationen aus. Darüber hinaus liegt die Sterblichkeitsrate in schweren Fällen bei bis zu 46 %4,5,6. Daher ist es notwendig, ein geeignetes Tiermodell für ALI zu etablieren, um seine Pathogenese zu untersuchen. Die Maus ist das am häufigsten verwendete Versuchstier in der ALI-Studie, da ihre Atemwege die menschlichen Atemwege für ALI-Studien gut simulieren können. Darüber hinaus äußert sich ALI als massive Infiltration von Entzündungszellen, erhöhte pulmonale Gefäßpermeabilität und Lungenödeme. Die Veränderungen der inflammatorischen Zytokine im Serum und das Trocken-Nass-Gewichtsverhältnis der Lunge spiegeln den Grad der ALI7 wider.
Gegenwärtig umfassen die wichtigsten Methoden zur Modellierung der LPS-induzierten ALI in Mäusen die intranasale und chirurgische tracheale Intubation 8,9. In dieser Arbeit schlagen wir eine neue Methode vor, um LPS mittels nicht-invasiver oropharyngealer Intubation in die Luftröhre zu bringen. Bei dieser Methode wird ein beleuchteter Intubator verwendet, um die Luftröhre der Maus zu finden, und dann LPS in die Luftröhre und die Lunge abgegeben. Bei dieser Methode gelangt LPS genauer in die Lunge als bei der intranasalen Verabreichungsmethode. Im Vergleich zur chirurgischen trachealen Intubation ist bei dieser Methode keine Operation erforderlich, es werden keine Wunden verursacht und die Schmerzen bei Mäusen reduziert10. Daher kann diese Methode verwendet werden, um ein überzeugenderes Mausmodell von ALI zu etablieren.
Zunächst suchten wir in der Mundhöhle, um die Lage der Luftröhrezu finden 19. Dabei stellten wir jedoch fest, dass die Luftröhre von C57/BL-Mäusen schmal ist, was es schwierig macht, mit dieser Methode ohne die Hilfe von Geräten wie einem Endoskop20 die richtige Stelle zu finden. Bei weiteren Untersuchungen stellten wir fest, dass das Licht der Intubatorlampe die Oberfläche des Körpers durchdringen konnte, so dass der Bediener die Position der Kanüle<sup class="xre…
The authors have nothing to disclose.
Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China (Nr.: 81903902), der China Postdoctoral Science Foundation (Nr.: 2019M663457), dem Sichuan Science and Technology Program (Nr.: 2020YJ0172) und dem Xinglin Scholar Research Premotion Project der Chengdu University of TCM (Nr.: QJRC2022053) unterstützt.
Lipopolysaccharide | MERK | L4130 | LPS |
Microliter Syringes | SHANGHAI GAOGE INDUSTRY AND TRADE CO., LTD | 10028505008124 | To deliver LPS |
Mouse cannula | RWD Life Science | 803-03008-00 | Mouse cannula |
Mouse intubation kit | RWD Life Science | 903-03027-00 | Including a base, a riser, a intubator, a surgical forceps and some strings |
Pasteur pipette | Biosharp life science | BS-XG-03 | To verify the success of intubation |
Pentobarbital sodium | Beijing Chemical Co., China | 20220918 | To anesthetize mice |