Summary

intra-trakeal İdaresi<em> Haemophilus influenza</em> Fare Modelleri Havayolu inflamasyonu Eğitim için

Published: March 02, 2016
doi:

Summary

We demonstrate the procedure for intra-tracheal inoculation of Haemophilus influenzae into the lower respiratory tracts of mice. This is a very useful tool to study signaling pathways that regulate airway inflammation in mouse models.

Abstract

Burada, verimli ayrıntılı bir prosedür tanımlamak ve doğrudan Haemophilus influenzae teslim farelerin alt solunum yollarına. Biz H. hazırlanması için prosedür göstermek influenza aşı, H. içi trakeal damlatma akciğere influenzae, farklı gen ekspresyon analizi için bronko-alveolar lavaj sıvısı (BALF), BAL sıvısında bağışıklık hücrelerinin analizi ve RNA izolasyonu toplanması. Bu prosedür, bir bakteri, virüs ya da mantar akciğer enflamatuar yanıtı çalışma için kullanılabilir. daha az belirsizlik ile daha verimli alt solunum yollarına bakteriyel inokulum sunar, çünkü doğrudan trakea damlatma çoğunlukla burun veya aerosol inhalasyon prosedürleri tercih edilir.

Introduction

Enflamasyon enfeksiyöz ajanlara karşı savunma temel bir bağışıklık mekanizmadır. Bu patojen ortadan kaldırılması ve hasarlı doku onarımını teşvik eder. Aynı zamanda normal sağlıklı durumuna 1'e kurtarma kolaylaştırır. Ancak, düzensiz inflamasyon sıklıkla kronik enflamatuar hastalıklar 2 yol açar. Hava yolu inflamasyonu, kronik obstrüktif akciğer hastalığı (COPD), astım ve pulmonar fibrosis 3 farklı akciğer hastalıkları için bir başlangıç ​​tetikleyicidir.

Tiplendirilemeyen (kapsüllenmemiş), Haemophilus influenzae (NTHi) kronik üst ve alt akciğer enflamatuar hastalıklar 4,5 ile ilişkilidir. Kronik obstrüktif akciğer hastalığı 4,6,7 çocuk ve yetişkinlerin alt solunum yolları izole baskın türdür. NTHi enfeksiyon sonrası inflamatuar yanıtı (örneğin, TNF ve IL-1 gibi) proenflamatuar sitokinlerin regülasyonu ile karakterize edilir ve b aracılıky mitojen aktive protein kinaz (MAPK) ve toll benzeri reseptörler aracılığıyla nükleer faktör-KB (NF-KB) (TLR) 8.

Fare modelleri nedeniyle farklı gen eksikliği hatlarının durumu akciğer inflamatuar hastalığın altında yatan patolojiyi analiz etmek için çok yararlı araçlardır. Çeşitli metotlar, intranazal uygulaması ve aerosol haline getirilmiş inhalasyon 9,10 dahil olmak üzere, canlı / zayıflatılmış bakterileri ve bakteriyel ürünler, aşılamak için kullanılmıştır. Burada, içi trakeal instilasyon göstermektedir. daha az sıklıkta kullanılmasına rağmen, bu yaklaşım daha verimli ve çünkü daha düşük solunum sistemine inokulum doğrudan teslimat yüksek tekrarlanabilir.

Protocol

Tüm deneyler Baylor Araştırma Enstitüsü Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) yönergelerine uygun olarak yapıldı. 1. Kültürleme tipi belirsiz Haemophilus influenzae (NTHi) ve aşı hazırlama Bir çikolata agar plakası üzerinde Plaka NTHi ve 37 ° C'de ve% 5 CO2 seviyesinde bir gece boyunca nemlendirilmiş bir CO2 kuluçka makinesi içinde başaşağı plaka tutun. Ertesi gün, kültür beyin kalp infüzyon suyu bakteri…

Representative Results

Intra-trakeal instilasyon tuzlu su ile yükleme daha BALS (Şekil 1A, sol panel) lökositlerin belirgin artan sayıda sonuçlandı. Lökositlerin diferansiyel sayısı analizi açık bir şekilde artmış nötrofil infiltrasyon (Şekil 1, sağ panel) göstermiştir. BAL sıvısında hücrelerinin FACS analizi daha da nötrofillerin sayısını (Şekil 1B) doğruladı. Akciğer dokusunda H & E-boyanan kesitler histolojik analiz havayo…

Discussion

Bu yazıda, bakteriyel akciğer patojen ile farelerin akciğerleri aşılamak için eşsiz ve minimal invaziv prosedürü açıklar. Bu prosedür, inflamatuar sinyal yollarının genleri eksik olan fareler kullanılarak, farklı genlerin fonksiyonunu incelemek için kullanılabileceğini göstermektedir. Bu prosedür, aynı zamanda, viral ve mantar akciğer enfeksiyonu enflamatuvar yanıtları incelemek için kullanılabilir. Böyle intranazal veya aerosol inhalasyon gibi diğer yöntemlere göre bu prosedürün avantaj…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

We thank Dr. Carson Harrod for critical reading of the manuscript. We also thank Mr. Minghui Zeng and Drs. Mahesh Kathania and Prashant Khare for their contributions. This work was supported by grants from the American Cancer Society (Research Scholar grant, 122713-RSG-12-260-01-LIB) and the Sammons Cancer Center (Pilot Project grant) to K. Venuprasad.

Materials

Chocolate agar plate Fisher Scientific CAS50-99-7
Dextrose Anhydrous Themo Scientific R01300
Heparin Hospira,Inc RL-3010
Deft quick solution Sigma GS500-500ML
Syringe needle 20/26G  BD (REF305115/175)
Iml syringe BD REF 309602
Catheter 20GA BD REF 381433
Dissecting Scissors, straight, 10 cm long kentscientific INS600393
Iris Forceps, serrated, 10cm long kentscientific INS650915
Tweezer #5 Stainless steel, 11cm long kentscientific INS600095
10% Formalin Fisher Scientific CAS 67-56-1
Agarose peqlab 35-1020
5ml polystyrene round-bottom tubes BD REF 352058
1.5 ml Microcentrifuge tubes Light Labs A-7001-R
Reasy Mini  kit  Qiagen 74104
Pellet pestile motor (Tissue homoginizer) Sigma Z359971-1EA
96 well microtiter plates V bottom Thermo 2605
1X PBS Gibco 10010-023
OneComp eBeads eBioscience 01-1111-42
CD45.2-APC eBioscience 17-0454-81 Working dilution 1:100
Ly-6G-eFlor 450 eBioscience 48-5931-82 Working dilution 1:100
BSA HyClone SH30574.03
RBC Lysis Buffer (10X) Biolegend 420301
Live/Dead fixable aqua dead cell stain kit Invitrogen L-34957
EDTA (0.5M) lifetechnologies 15575-020
CD16/CD32 FcBlock BD 553142
Facs tubes polystyrene round bottom tube BD 352052
Formaldehyde Polyscience 4018

Riferimenti

  1. Medzhitov, R. Origin and physiological roles of inflammation. Nature. 454, 428-435 (2008).
  2. Grivennikov, S. I., Greten, F. R., Karin, M. Immunity, inflammation, and cancer. Cell. 140, 883-899 (2010).
  3. Barnes, P. J. Immunology of asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Nat Rev Immunol. 8, 183-192 (2008).
  4. Sethi, S., Murphy, T. F. Infection in the pathogenesis and course of chronic obstructive pulmonary disease. N Engl J Med. 359, 2355-2365 (2008).
  5. King, P. T., Sharma, R. The Lung Immune Response to Nontypeable Haemophilus influenzae (Lung Immunity to NTHi). J Immunol Res. 2015, 706376 (2015).
  6. Kapur, N., Grimwood, K., Masters, I. B., Morris, P. S., Chang, A. B. Lower airway microbiology and cellularity in children with newly diagnosed non-CF bronchiectasis. Pediatr Pulmonol. 47, 300-307 (2012).
  7. King, P. T., Holdsworth, S. R., Freezer, N. J., Villanueva, E., Holmes, P. W. Microbiologic follow-up study in adult bronchiectasis. Respir Med. 101, 1633-1638 (2007).
  8. Shuto, T., et al. Activation of NF-kappa B by nontypeable Hemophilus influenzae is mediated by toll-like receptor 2-TAK1-dependent NIK-IKK alpha /beta-I kappa B alpha and MKK3/6-p38 MAP kinase signaling pathways in epithelial cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 98, 8774-8779 (2001).
  9. Moghaddam, S. J., et al. Haemophilus influenzae lysate induces aspects of the chronic obstructive pulmonary disease phenotype. Am J Respir Cell Mol Biol. 38, 629-638 (2008).
  10. Rajagopalan, G., et al. Intranasal exposure to bacterial superantigens induces airway inflammation in HLA class II transgenic mice. Infect Immun. 74, 1284-1296 (2006).
  11. Ganesan, S., et al. Elastase/LPS-exposed mice exhibit impaired innate immune responses to bacterial challenge: role of scavenger receptor A. Am J Pathol. 180, 61-72 (2012).
  12. Hogner, K., et al. Macrophage-expressed IFN-beta contributes to apoptotic alveolar epithelial cell injury in severe influenza virus pneumonia. PLoS Pathog. 9, e1003188 (2013).
  13. Karisola, P., et al. Invariant Natural Killer T Cells Play a Role in Chemotaxis, Complement Activation and Mucus Production in a Mouse Model of Airway Hyperreactivity and Inflammation. PloS one. 10, e0129446 (2015).
  14. Theivanthiran, B., et al. The E3 ubiquitin ligase Itch inhibits p38alpha signaling and skin inflammation through the ubiquitylation of Tab1. Sci Signal. 8, 22 (2015).
  15. Venuprasad, K., Zeng, M., Baughan, S. L., Massoumi, R. Multifaceted role of the ubiquitin ligase Itch in immune regulation. Immunol Cell Biol. , (2015).
  16. Decramer, M., Janssens, W., Miravitlles, M. Chronic obstructive pulmonary disease. Lancet. 379, 1341-1351 (2012).

Play Video

Citazione di questo articolo
Venuprasad, K., Theivanthiran, B., Cantarel, B. Intra-tracheal Administration of Haemophilus influenzae in Mouse Models to Study Airway Inflammation. J. Vis. Exp. (109), e53964, doi:10.3791/53964 (2016).

View Video