マウスにおけるブレオマイシン誘発肺線維症の縦断的評価マイクロ CT と蛍光分子トモグラフィーに基づくマルチ モーダル イメージング手法
Summary
非侵襲的なマルチ モーダル イメージング ブレオマイシンの二重気管内投与によるマウス肺線維症モデルの縦断的評価のマイクロ CT と蛍光分子トモグラフィを用いた手法について述べる.
Abstract
特発性肺線維症 (IPF)、肺機能、呼吸不全からのそれに続く死の大幅な悪化を引き起こす肺建築の進行性で不可逆的な破壊によって特徴付けられる致命的な肺疾患です。
ブレオマイシン投与による実験動物モデルで IPF の病態を誘導されています。本研究では、二重気管ブレオマイシン投与により誘導されるマウスの IPF のようなモデルを調査します。肺線維症を研究するために使用される標準的な組織学的評価は、ターミナルの侵襲です。この作品の目的は蛍光分子トモグラフィ (FMT) とマイクロ CT などの非侵襲的イメージングによる肺の線維化を監視、します。これら 2 つのテクノロジ組織学所見と検証は、IPF 疾患重症度と進行の実時間非侵襲的モニタリングのための革命的な機能アプローチを表すことができます。さまざまなアプローチの融合を表す IPF 病、どこ FMT と病的な状態で発生する分子のイベントを観察し、マイクロ CT でその後の解剖学的変化を監視できるを理解するための一歩
Introduction
特発性肺線維症 (IPF) は慢性肺疾患肺機能を診断1の 4 年以内でしばしば致命的な残念ながら徐々 に減少。IPF の主な機能は細胞外マトリックスの沈着および線維芽細胞増殖が、発症機序はまだよくわかっていません。最もサポートされている仮説は間葉系細胞周期の増殖の変化、線維芽細胞の芽、誇張された蓄積につながる肺胞上皮細胞の破壊、肺傷害の複数のサイクルを引き起こすと増加マトリックス生産。マトリックスメタロプロテアーゼ (Mmp) は、線維化開発人間 IPF、ブレオマイシン誘導動物モデルで調節不全を発見されている、これらのプロセスに関与するメディエーター。制御不能の MMP 生産は模倣した異常な傷修理1,2肺間質および肺胞腔内アンバランス コラーゲン沈着に します。
薬剤の発見および開発の主要な障害の 1 つは、人間の病態や病気の表現型を模倣するアクセス可能なマウス モデルの可用性です。異なるエージェントは、動物モデルにおける肺の線維化を誘導するために使用されている: 照射損傷、アスベスト、シリカ、fibrinogenic サイトカインやブレオマイシン3,4の管理の管理しかし、ブレオマイシンは最も使用されるマウス、ラット、モルモット、ハムスター、ウサギ5または大きい動物 (人間以外の霊長類、馬、犬、反芻動物)6,7。ブレオマイシンは細菌放線菌ブレオマシシン8製抗生物質、抗悪性腫瘍剤9として使用されます。この理由、薬の一般的な副作用は、肺線維症、肺線維症を誘発するのに実験動物モデルで使用されます。
ブレオマイシン誘発肺線維症モデルにおける線維化病変にはブレオマイシン投与後 14-21 日が発生します。提示された作品でダブル ブレオマイシン気管内投与によるマウスにおける肺の線維化を誘導するのに新しいプロトコルを使用しました。ブレオマイシン マウス モデルは新しい薬が確立された線維化病変を評価する必要があるため非常に時間がかかるが、抗炎症作用と抗線維化効果を区別するテストします。
コラーゲン含有量、形態計測学的および組織学的解析の生化学的定量は、ポスト解析、同じ動物の疾病の発症機序に続く可能性を制限することに基づいていた。これらのパラメーターは、線維化の評価のためのゴールド スタンダードが考慮されたが彼らいない線維化病変の頒布時間や空間を提供して病気の進行のプロセスを調査する方法を排除します。10
最近では、非侵襲的イメージング技術は、モニター気道リモデリング、炎症、そしてマウスモデルで線維化の進行に適用されている: 磁気共鳴イメージ投射 (MRI)、マイクロ コンピューター断層撮影 (マイクロ CT)、蛍光分子トモグラフィー (FMT) と発光 (結合)11,12,13,14,15,16,17,18,19 ,20,21。縦、ブレオマイシン挑戦22後別の時間ポイントで FMT とマイクロ CT による肺線維化の進行を監視する非侵襲的イメージング手法を提案する.
多くの経路が確立と線維化の開発に関与しているし、あまり知られています。これらのプロセスのより深い理解だけを診療所に転送可能性がありますより多くの創薬ターゲットに変換でした。縦マイクロ CT で肺の二次性変化の検出に結合された蛍光分子トモグラフィにより MMP の活性化を監視する機能は、治療への臨床応答にアクセスするため、将来的にされる可能性があります。
Protocol
Representative Results
Discussion
現時点では多くの研究グループ新しい薬の開発に焦点を当てて IPF を治療するために、にもかかわらずに、2 つだけは患者に使用できるが。より効果的な療法7を見つけることの緊急医療の必要性があるだけ肺 transplantationis 4-5 年の26の生存を延長することができます。トランスレーショナル医学と新しい薬の開発のための必須の前提条件は、IPF のどの介入研…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者は、技術的なヘルプ博士ダニエラ ポンピリオとロベルタ Ciccimarra を感謝したいです。
Materials
| FMT 2500 Fluorescence Tomography System | Perkin Elmer Inc. | Experimental Builder | |
| MMPsense 680 | Perkin Elmer Inc. | NEV10126 | Protect from light, store the probe at 4 °C |
| TrueQuant software | Perkin Elmer Inc. | ||
| Female inbred C57BL/6 | San Pietro NatisoneHorst, The Netherlands (UD), | Prior to use, animals were acclimatized for at least 5 days to the local vivarium conditions | |
| Isoflurane | ESTEVE spa | 571329.8 | Do not inhale |
| Automated cell counter | Dasit XT 1800J | Experimental Builder | |
| Saline Solution, 0.9% Sodium Chloride (NaCl) | Eurospital | 15A2807 | |
| Quantum FX Micro-CT scanner | Perkin Elmer Inc. | ||
| Bleomycin sulphate from Streptomyces Verticillus | Sigma | B2434 | |
| Automatic tissue Processor | ATP700 Histo-Line Laboratories | ATP700 | |
| Embedding system | EG 1160 Leica Biosystems | EG 1160 | |
| Rotary microtome | Slee Cut 6062 | ||
| Digital slide scanner | NanoZoomer S60, Hamamatsu Photonics | ||
| NIS-AR image analysis software | Nikon | ||
| Masson’s Trichrome Staining | Histo-Line Laboratories | ||
| 10% neutral-buffered formalin | Sigma | HT5012-1CS | |
| Penn-century model DP-4M Dry power insufflator | Penn-century | DPM-EXT | |
| PE190 micro medical tubing | 2biological instruments snc | BB31695-PE/8 | |
| Syringe without needle 5 mL | Terumo | SS*05SE1 | Cut the boards of the piston by scissors |
| Hamilton 0.10 mL (model 1710) | Gastight | 81022 | |
| Discofix 3-way Stopcock | Braun | 4095111 | |
| Syringe with needle 1 mL | Pic solution | 3,071,260,300,320 | Use without needle |
| Plastic feeding tubes 18 ga x 50 mm | 2biological instruments snc | FTP-18-50 | Cut obliquely the tip |
References
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