In tempo reale a raggi X Imaging del polmone volumi di fluido in neonatale topo polmone
Summary
We present a protocol to assess the rate of alveolar fluid clearance or pulmonary edema in neonatal mouse lung using X-ray imaging technology.
Abstract
Alla nascita, il polmone subisce un interruttore fenotipica profonda da secrezione di assorbimento, che permette l'adattamento alla respirazione indipendente. Promuovere e sostenere questo fenotipo è di fondamentale importanza nel normale scambio di crescita e di gas alveolari per tutta la vita. Diversi studi in vitro hanno caratterizzato il ruolo delle proteine normativi chiave, molecole di segnalazione, e ormoni steroidei che possono influenzare il tasso di gioco fluido polmonare. Tuttavia, negli esami in vivo deve essere eseguita per valutare se questi fattori di regolazione giocano importanti ruoli fisiologici nella regolazione perinatale assorbimento del liquido polmonare. Come tale, l'utilizzazione del tempo reale di immagini a raggi X per determinare perinatale passaggio fluido polmonare o edema polmonare, rappresenta un avanzamento tecnologico nel campo. Qui, spieghiamo e illustrare un approccio per valutare il tasso di alveolare spazio fluido polmonare e inondazioni alveolare in C57BL / 6 topi a post natale giorno ci 10ing imaging a raggi X e l'analisi. Il successo di questo protocollo richiede l'approvazione preventiva da parte la cura degli animali e sull'uso di comitati istituzionali (IACUC), un sistema di imaging a raggi X per piccoli animali in vivo, e software di imaging molecolare compatibili.
Introduction
Alla nascita, il polmone neonato deve passare da un secernenti liquido ad un organo riassorbire il fluido di stabilire una adeguata ventilazione e l'ossigenazione del corpo. I meccanismi che facilitano (o ostacola) distanza effettiva di liquido polmonare al momento della nascita rimangono poco chiari. Modellazione il tasso di gioco fluido alveolare in C57BL / 6 cuccioli appena nati del mouse porterà a una migliore comprensione dei fattori normativi che possono migliorare o attenuare il tasso di assorbimento di liquidi. Potrebbe essere applicato anche ad altri modelli neonatali di danno polmonare acuto o infezione, e potrebbe portare a nuove strategie terapeutiche per neonati con distress respiratorio.
Dal momento che i polmoni appena nati sono minuscoli rispetto ai polmoni adulti, misure convenzionali di spazio fluido alveolare che si basano su misurazioni di lavaggio o gravimetrici potrebbero non essere adatto per studiare con precisione spazio fluido polmonare in modelli polmone neonatale. In questo protocollo, dimostriamo un metodo che permette dila determinazione accurata della velocità di clearance fluidi alveolari in postnatali cuccioli giorno 10 C57BL / 6 del mouse con un piccolo imager animali. Uno dei principali vantaggi di utilizzare un approccio fluoroscopic è che gli animali vengono esposte in vivo. Essi sono liberamente respirazione e può recuperare da questo test minimamente invasiva per la futura osservazione e lo studio. L'obiettivo generale di questo metodo è quello di modellare edema polmonare nel polmone neonato, e valutare il tasso di gioco fluido alveolare polmonare neonatale. Questa tecnica è stata sviluppata, in parte, come strategia di riduzione per diminuire il numero di animali necessari, ma massimizzare la produzione sperimentale. Questa tecnica consente inoltre di rilevazione superiore di volumi di fluido polmonari utilizzando immagini a raggi X e richiede competenza in moderazione animale base e trattare 1; piccoli interventi chirurgici su animali e tracheale instillazione 2, un piccolo imager animali, e software di base di analisi di immagine. Gli investigatori che desiderano valutare i volumi di fluido polmonare in vivo (liberamente Breathing anestetizzato modelli animali), può trovare questa procedura adatta per la loro applicazione. Infine, questo protocollo potrebbe aumentare di altri modelli esistenti di danno polmonare neonatale utilizzato nello studio meccanicistico di displasia broncopolmonare, tra cui lesioni iperossia indotta polmone, ventilazione meccanica, e modelli di infiammazione polmonare 3.
Protocol
Representative Results
Discussion
L'utilizzo di immagini a raggi X, immagini nitide di polmoni neonatali possono essere analizzati per polmone volumi fluidi. Noi 7,3,11, e altri 10, hanno utilizzato con successo imaging a raggi X per determinare i cambiamenti dinamici nel volume del fluido polmonare in modelli animali liberamente respirazione anestetizzati, e questa tecnica rappresenta una grande promessa per far progredire lo studio del danno polmonare neonatale. Uno dei principali vantaggi nell'utilizzo nostro approccio p…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work is supported by a grant awarded to MNH by Children’s Healthcare of Atlanta, the APS 2014 Short-Term Research Education Program to Increase Diversity in Health-Related Research (STRIDE) fellowship awarded to PT, and the University of Notre Dame Integrated Imaging Facility.
Materials
| Preclinical Imaging System (In- Vivo MS FX PRO) | Bruker; Billerica, MA | |
| Ketamine | Ketaset; Fort Dodge Animal Health, IA | 26637-411-01 |
| Xylazine | Lloyd Laboratories; Shenandoah, IA | 4821 |
| Dulbecco's Phosphate Buffered Saline (with Calcium and Magnesium) | Lonza; Walkersville, MD | 17-513F |
| Sodium chloride | Amresco; Solon, OH | 241 |
| Potassuim chloride | Fisher Scientific; Fair Lawn, NJ | P217-3 |
| Calcium chloride | Sigma-Aldrich; St. Loius, MO | C5080 |
| HEPES | Sigma-Aldrich; St. Loius, MO | H3375 |
| 0.3 mL insulin syringe with 31Gx5/16" (8mm) needle | BD Insulin Syringe; Franklin Lakes, NJ | 328438 |
References
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