قياسات الضغط البطيني الحق الانقباضي في تركيبة مع حصاد الرئة وعينات الأنسجة المناعية في الفئران
Summary
يوصف بروتوكول معين وسريعة للتحقيق في وقت واحد الحق وظيفة القلب، والتهاب الرئة، والاستجابة المناعية ليكون أداة تعليمية. فيديو والشخصيات تصف علم وظائف الأعضاء والتقنيات تسليخ مجهري في نهج فرق التي نظمت قابل للتكيف لاستخدامها في الدراسات الصغيرة وذات الحجم الكبير.
Abstract
وظيفة القلب الصحيح هو ضخ الدم عبر الرئتين، وبالتالي ربط الحق علم وظائف الأعضاء علم وظائف الأعضاء والقلب الوعائية الرئوية. هو التهاب معدل المشتركة للقلب وظائف الرئة، عن طريق وضع تسلل الخلوية، وإنتاج السيتوكينات وعوامل النمو، والشروع في عمليات إعادة عرض 1.
بالمقارنة مع البطين الأيسر، البطين الأيمن هو مضخة ذات ضغط منخفض تعمل في منطقة ضيقة نسبيا من تغيرات الضغط. وترتبط زيادة الضغوط الشريان الرئوي مع زيادة الضغط في الأوعية الدموية في الرئة السرير وارتفاع ضغط الدم الرئوي 2. وكثيرا ما يرتبط ارتفاع ضغط الدم الرئوي مع أمراض الرئة التهابات، وعلى سبيل المثال مرض الانسداد الرئوي المزمن، أو أمراض المناعة الذاتية 3. لأن ارتفاع ضغط الدم الرئوي يمنح التكهن سيئة لنوعية الحياة ومتوسط العمر المتوقع، يتم توجيه الكثير من البحث من أجل فهم الآليات التي من طراز ميغHT تكون أهدافا لمدة 4 تدخل الصيدلانية. التحدي الرئيسي لتطوير أدوات الإدارة الفعالة لارتفاع ضغط الدم الرئوي لا تزال تعقد في وقت واحد فهم التغيرات الجزيئية والخلوية في قلب الحق والرئتين والجهاز المناعي.
هنا، نقدم سير العمل الإجرائية لقياس سرعة ودقة من اختلاف الضغط في قلب حق الفئران والحصاد في وقت واحد من عينات من الرئتين والقلب والأنسجة المناعية. وتستند هذه الطريقة على قسطرة المباشر من البطين الأيمن عبر الوريد الوداجي في الصدر بالقرب الفئران، للمرة الأولى في أواخر 1990s كإجراء بديل من الضغوط في الشريان الرئوي 5-13. ونظمت فريق نهج يسهل قسطرة القلب سريعة جدا الحق التقنية. هذا يجعل من الممكن إجراء القياسات في الفئران التي تتنفس هواء الغرفة تلقائيا. تنظيم تدفق العمل في مجالات العمل المتميزةيقلل الوقت وتأخير يفتح إمكانية لإجراء التجارب في وقت واحد وعلم وظائف الأعضاء حصاد الأنسجة المناعية والقلب والرئة.
يمكن تكييفها سير العمل الإجرائية المذكورة هنا لطائفة واسعة من الإعدادات المختبرات والتصاميم الدراسة، من التجارب الصغيرة المستهدفة، والكبيرة المقايسات فحص المخدرات. اكتساب علم وظائف الأعضاء في وقت واحد من البيانات القلب التي يمكن توسيعها لتشمل تخطيط صدى القلب 5،14-17 وحصاد الأنسجة القلب والرئة والجهاز المناعي يقلل من عدد الحيوانات اللازمة للحصول على البيانات التي تحرك أساس المعرفة العلمية إلى الأمام. سير العمل الإجرائية المقدمة هنا كما يقدم قاعدة مثالية لاكتساب المعرفة من الشبكات التي تربط المناعة والرئة وظيفة القلب. يمكن تكييفها نفس المبادئ الموضحة هنا لدراسة الأجهزة الأخرى أو إضافية حسب الحاجة.
Protocol
Representative Results
Discussion
تدفق التجريبية المذكورة هنا يسمح لقياس السريع والمتزامن لالبطين الأيمن الضغط الانقباضي وحصاد عينات للتحليل الردود في القلب والرئتين والجهاز المناعي لدى الفئران. الإجراء يجمع بين قياسات فسيولوجية القلب، والصغرى تشريح الأنسجة الحصاد اللاحقة للدراسات الخلية الحية،…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وقد تم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة 1R21HL092370-01 (GG)، 1R01 HL095764-01 (GG)؛ R01HL082694 (JW)؛ جمعية القلب الأمريكية، المؤسسين التابعة لها (0855943D، GG)؛ ستوني القفر – هربرت الصندوق، نيويورك (SHP).
Materials
| Name | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Reagents | |||
| 2-Methyl-2-butanol | Sigma-Aldrich | 152463 | |
| 2,2,2-Tribromoethanol | Sigma-Aldrich | T48402 | |
| disinfectant soap (Coverage Spray TB plus Steris) | Fisher Scientific | 1629-08 | |
| Ethyl Alcohol, 200 Proof, Absolute, Anhydrous ACS/USP Grade | PHARMCO-AAPER | 111000200 | Dilute to 70 % with distilled water |
| Formaldehyde solution | Sigma-Aldrich | F1635-500ML | Dilute to a 7-10 % formaldehyde concentration at a PBS concentration of 1x using PBS stock solution and water |
| Hanks solution, no calcium, magnesium | Fisher Scientific | 21-022-CV | |
| O.C.T | Tissue-Tek | 4583 | |
| Penicillin (10,000 U/ml) / Streptomycin (10,000 mg/ml) solution | Thermo Scientific | SV30010 | |
| Phosphate buffered saline (PBS), no calcium, no magnesium, 1x and 10x solutions | Fisher Scientific | ||
| Sodium pentobarbital 26% | Fort Dodge Animal Health | NDC 0856-0471-01 | |
| Labware | |||
| Plates 12, 24, 96 well | Falcon | ||
| Transfer Pipet | Fisher Scientific | 13-711-9BM | |
| Tube, EDTA coated | Sarstedt | 2013-08 | |
| Tubes 0.65 ml and 1.7 ml micro-centrifuge | VWR | ||
| Tubes 12 x 75 mm polypropylene | Fisher Scientific | 14-956-1D | |
| Tubes, various sizes, polypropylene | Fisher Scientific | ||
| Instruments | |||
| Forceps, Dumon #5 Fine | Fine Science Tools | 11254-20 | |
| Forceps, extra fine graefe -0.5 mm tips curved | Fine Science Tools | 11152-10 | |
| Forceps, extra fine graefe -0.5 mm tips straight | Fine Science Tools | 11150-10 | |
| Cannula 18 ga, 19 ga | BD | Precision Glide Needles | Cut to optimal length, blunted and outside rasped to create a rough outside surface. |
| Scissors, Dissector scissors-slim blades 9 cm | Fine Science Tools | 14081-09 | |
| Suture for BAL, braided silk suture, 4-0 | Fine Science Tools | SP116 | |
| Suture for right heart catheterization, braided silk suture, 6-0 | Teleflex medical | 18020-60 | |
| Syringe, 1 ml | BD | 309659 | |
| Equipment | |||
| Amplifier, PowerLab 4/30 | ADInstrument | Model ML866 | |
| Catheter, pressure F1.4 | Millar Instruments, Inc | 840-6719 | |
| Dissecting Microscope | Variscope | ||
| Forceps, Vannas spring scissors-2 mm blades | Fine Science Tools | 15000-00 | |
| Halogen Illuminated Desk Magnifier | Fisher Scientific | 11-990-56 | |
| Laptop computer | Asus | Model number A52F i5 processor; 15 inch | |
| Light Source | Amscope | HL-250-A | |
| Pressure Control Unit | Millar Instruments, Inc | PCU-2000 | |
| Software, Labchart-Pro V.7 | AD Instruments |
References
- Price, L. C., et al. Inflammation in pulmonary arterial hypertension. Chest. 141, 210-221 (2012).
- Olschewski, H., et al. Cellular pathophysiology and therapy of pulmonary hypertension. J. Lab. Clin. Med. 138, 367-377 (2001).
- Hassoun, P. M., et al. Inflammation, growth factors, and pulmonary vascular remodeling. J. Am. Coll. Cardiol. 54, S10-S19 (2009).
- Rabinovitch, M. Molecular pathogenesis of pulmonary arterial hypertension. J. Clin. Invest. 118, 2372-2379 (2008).
- Steudel, W., et al. Sustained pulmonary hypertension and right ventricular hypertrophy after chronic hypoxia in mice with congenital deficiency of nitric oxide synthase 3. J. Clin. Invest. 101, 2468-2477 (1998).
- Zaidi, S. H., You, X. M., Ciura, S., Husain, M., Rabinovitch, M. Overexpression of the serine elastase inhibitor elafin protects transgenic mice from hypoxic pulmonary hypertension. Circulation. 105, 516-521 (2002).
- Guignabert, C., et al. Tie2-mediated loss of peroxisome proliferator-activated receptor-gamma in mice causes PDGF receptor-beta-dependent pulmonary arterial muscularization. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 297, L1082-L1090 (2009).
- West, J., et al. Pulmonary hypertension in transgenic mice expressing a dominant-negative BMPRII gene in smooth muscle. Circ. Res. 94, 1109-1114 (2004).
- Cook, S., et al. Increased eNO and pulmonary iNOS expression in eNOS null mice. Eur. Respir. J. 21, 770-773 (2003).
- West, J., et al. Mice expressing BMPR2R899X transgene in smooth muscle develop pulmonary vascular lesions. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 295, L744-L755 (2008).
- Tu, L., et al. Autocrine fibroblast growth factor-2 signaling contributes to altered endothelial phenotype in pulmonary hypertension. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 45, 311-322 (2011).
- Daley, E., et al. Pulmonary arterial remodeling induced by a Th2 immune response. J. Exp. Med. 205, 361-372 (2008).
- Song, Y., et al. Inflammation, endothelial injury, and persistent pulmonary hypertension in heterozygous BMPR2-mutant mice. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 295, 677-690 (2008).
- Thibault, H. B., et al. Noninvasive assessment of murine pulmonary arterial pressure: validation and application to models of pulmonary hypertension. Circulation. Cardiovascular imaging. 3, 157-163 (2010).
- Otto, C., et al. Pulmonary hypertension and right heart failure in pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide type I receptor-deficient mice. Circulation. 110, 3245-3251 (2004).
- Burton, V. J., et al. Attenuation of leukocyte recruitment via CXCR1/2 inhibition stops the progression of PAH in mice with genetic ablation of endothelial BMPR-II. Blood. 118, 4750-4758 (2011).
- Fujita, M., et al. Pulmonary hypertension in TNF-alpha-overexpressing mice is associated with decreased VEGF gene expression. J. Appl. Physiol. 93, 2162-2170 (2002).
- Motley, H. L., Cournand, A., Werko, L., Himmelstein, A., Dresdale, D. The Influence of Short Periods of Induced Acute Anoxia Upon Pulmonary Artery Pressures in Man. Am. J. Physiol. 150, 315-320 (1947).
- Liljestrand, G. Regulation of Pulmonary Arterial Blood Pressure. Arch. Intern. Med. 81, 162-172 (1948).
- Euler, U. S. V., Liljestrand, G. Observations on the pulmonary arterial blood pressure in the cat. Acta Physiol. Scand. 12, 301-320 (1946).
- Van den Broeck, W., Derore, A., Simoens, P. Anatomy and nomenclature of murine lymph nodes: Descriptive study and nomenclatory standardization in BALB/cAnNCrl mice. Journal of immunological. 312, 12-19 (2006).
- Rabinovitch, M., et al. Angiotensin II prevents hypoxic pulmonary hypertension and vascular changes in rat. Am. J. Physiol. 254, 500-508 (1988).
- Rabinovitch, M., Gamble, W., Nadas, A. S., Miettinen, O. S., Reid, L. Rat pulmonary circulation after chronic hypoxia: hemodynamic and structural features. Am. J. Physiol. 236, 818-827 (1979).
- Rabinovitch, M., et al. Changes in pulmonary blood flow affect vascular response to chronic hypoxia in rats. Circ. Res. 52, 432-441 (1983).
- Kugathasan, L., et al. The angiopietin-1-Tie2 pathway prevents rather than promotes pulmonary arterial hypertension in transgenic mice. J. Exp. Med. 206, 2221-2234 (2009).
- Bearer, C., Emerson, R. K., ORiordan, M. A., Roitman, E., Shackleton, C. Maternal tobacco smoke exposure and persistent pulmonary hypertension of the newborn. Environ. Health Persp. , 105-202 (1997).
- Graham, B. B., et al. Schistosomiasis-induced experimental pulmonary hypertension: role of interleukin-13 signaling. Am. J. Pathol. 177, 1549-1561 (2010).
- Butrous, G., Ghofrani, H. A., Grimminger, F. Pulmonary vascular disease in the developing world. Circulation. 118, 1758-1766 (2008).
- Crosby, A., et al. Praziquantel reverses pulmonary hypertension and vascular remodeling in murine schistosomiasis. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 184, 467-473 (2011).
