Ikke-invasiv intratrakeal lipopolysakkarid instillasjon hos mus

Summary

Her foreslår vi en protokoll for intratrakeal lipopolysakkarid (LPS) levering via ikke-invasiv orofaryngeal endotrakeal intubasjon. Denne metoden minimerer traumer av den kirurgiske prosedyren for dyret og leverer nøyaktig LPS til luftrøret og deretter til lungene.

Abstract

Den akutte lungeskade (ALI) musemodellen indusert av lipopolysakkarid (LPS) eller endotoksin er fortsatt blant de mest brukte modellene i dyrestudier av akutt lungeskade eller akutt betennelse. De mest brukte metodene i musemodeller for akutt lungeskade er intraperitoneal injeksjon av LPS og trakeostomi for trakealinfusjon av LPS. Den førstnevnte metoden mangler imidlertid lungemålretting og skader andre organer, og sistnevnte metode induserer operativt traume, infeksjonsrisiko og lav overlevelse. Her anbefaler vi en ikke-invasiv orofaryngeal endotrakeal intubasjonsmetode for LPS-instillasjon hos mus. I denne metoden blir LPS ikke-invasivt introdusert i luftrøret gjennom orofaryngealhulen som skal innsettes i lungen ved hjelp av et apparat for endotrakeal intubasjon. Denne metoden sikrer ikke bare lungemålretting, men unngår også skade og risiko for død hos dyrene. Vi forventer at denne tilnærmingen vil bli mye brukt innen akutt lungeskade.

Introduction

Akutt lungeskade (ALI) er et vanlig klinisk syndrom. Under en rekke patogene faktorer fører forstyrrelsen av den fysiologiske barrieren til lungeepitelceller og vaskulære endotelceller til økt alveolær permeabilitet, og derved forårsaker nedsatt lungeoverensstemmelse, lungeødem og alvorlig hypoksemi¹. Akutt lungesviktsyndrom (ARDS) er den mest alvorlige formen for ALI. Ukontrollert betennelse og oksidativ stressskade anses å være hovedårsakene til ALI og den mer alvorlige ARDS². Når alveolære epitelceller blir direkte skadet på grunn av traumer, aktiveres den inflammatoriske responskjeden av alveolære makrofager, noe som fører til betennelse i lungen³. Globalt er det mer enn 3 millioner pasienter med akutt ARDS per år, og de står for omtrent 10% av intensivinnleggelsene; I tillegg er dødeligheten i alvorlige tilfeller så høy som 46%^4,5,6. Derfor er det behov for å etablere en egnet dyremodell av ALI for å studere patogenesen. Musen er det mest brukte eksperimentelle dyret i studien av ALI, siden luftveiene kan simulere menneskets luftveier godt for ALI-studier. Videre manifesterer ALI seg som massiv inflammatorisk celleinfiltrasjon, økt pulmonal vaskulær permeabilitet og lungeødem. Endringene i inflammatoriske cytokiner i serum og forholdet mellom tørr og våt vekt i lungene gjenspeiler graden av ALI⁷.

For tiden inkluderer de viktigste metodene for modellering av LPS-indusert ALI hos mus intranasal og kirurgisk trakeal intubasjon ^8,9. Her foreslår vi en ny metode for å levere LPS inn i luftrøret via ikke-invasiv orofaryngeal intubasjon. Denne metoden bruker en opplyst intubator for å finne luftrøret til musen og leverer deretter LPS inn i luftrøret og lungen. Denne metoden leverer LPS til lungene mer nøyaktig enn den intranasale leveringsmetoden. Sammenlignet med kirurgisk trakeal intubasjon, krever denne metoden ikke kirurgi, unngår å forårsake sår og reduserer smerte hos mus¹⁰. Derfor kan denne metoden brukes til å etablere en mer overbevisende musemodell av ALI.

Protocol

Dyreforsøksprotokollen ble gjennomgått og godkjent av styringskomiteen ved Chengdu University of Traditional Chinese Medicine (Record No. 2021-11). Mannlige C57/BL-mus (20-25 g, 6-8 uker gamle) ble brukt i denne studien. Musene ble holdt i et dyrekammer og var fri til å drikke og spise under forsøket. 1. Forberedelse Forsikre deg om at intubasjonsplattformen består av en base, en stigerør, en binders, to gummibånd og noen strenger. Ta en streng, før strengen …

Representative Results

Den foreslåtte metoden for LPS-instillasjon hos mus ble verifisert ved å evaluere ekspresjonen av det inflammatoriske cytokinet TNF-α og lungetørr-våtvektforholdet 12 timer etter LPS-instillasjon. Det var fire grupper i forsøket: blank kontroll (uten behandling), kirurgisk intubasjon16, intranasal17,18 og ikke-invasiv orofaryngeal intubasjon (n = 6). Sammenliknet med den tomme kontrollgruppen var TNF-…

Discussion

Først så vi inn i munnhulen for å finne plasseringen av luftrøret¹⁹. Under denne prosessen oppdaget vi imidlertid at luftrøret til C57/BL-mus er smalt, noe som gjør det vanskelig å finne riktig plassering ved denne metoden uten hjelp av utstyr som endoskop²⁰. Ved nærmere undersøkelser fant vi ut at lyset fra intubatorlampen kunne trenge gjennom overflaten av kroppen, slik at operatøren kunne bestemme posisjonen til kanylen²¹.

<p class="…

Materials

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