急性肺损伤开放气管切开胃酸吸入小鼠模型结果在急性最大非致命性肺损伤
Summary
This protocol induces acute lung injury in a mouse that has close fidelity to the pathogenesis of acid pneumonitis observed in humans. We generate a maximal acute nonlethal low pH lung injury and account for differences in rodent-human anatomic respiratory structure using an open tracheostomy coupled with circumferential pressure release.
Abstract
酸肺炎是无菌的急性肺损伤（ALI）的主要原因在人类。酸肺炎跨越临床谱从无症状到急性呼吸窘迫综合征（ARDS），其特征在于嗜中性肺泡炎，和伤害到两个肺泡上皮和血管内皮。在临床上，急性呼吸窘迫综合征是由低氧血症急性起病，双侧斑片状肺浸润和非心源性肺水肿定义。人类研究为我们提供了有关引起ARDS肺中的生理和炎性变化，这导致了对下属机制各种假说有价值的信息。不幸的是，在确定ARDS的病因，以及广泛的病理生理学的困难导致缺乏可能是在开发治疗策略有用的关键信息。
平移动物模型是有价值的，当他们发病机制和病理生理学准确reproducEA概念在体外和临床证实。虽然大动物模型（ 如羊）人的气管，支气管树的解剖结构的共同特征，小鼠模型提供的其他优势，包括主机：成本低;繁殖周期短借贷本身更大的数据采集;一个很好的理解免疫系统;和充分表征的基因组，导致的各种基因缺失和转基因的菌株的可用性。低pH诱导的急性呼吸窘迫综合征的鲁棒模型需要鼠ALI靶向主要肺泡上皮，其次的血管内皮，以及小气道导致肺泡。此外，不同的伤害性和非伤害性的侮辱之间的巨大差异可重复的伤害是很重要的。
用盐酸这里介绍的鼠胃酸误吸模型采用开放式气管切开术，并再现了致病场景，再现低pH pneumonITIS在人体的伤害。此外，该模型可用于研究低pH损伤与其它肺损害的实体（ 例如 ，食物颗粒，致病菌）的相互作用。
Introduction
急性呼吸窘迫综合征的特点是广泛的肺部炎症和临床上被视为呼吸短促急性低氧血症。这些症状通常是煽动事件发生后不到24小时，如外伤，败血症，输血相关反应或愿望。它被定位于肺泡上皮细胞和血管内皮细胞，导致蛋白质漏出，随后透明膜形成中性粒细胞肺泡炎（ 即广泛的炎症）组织病理学特点。吸入被归类为化学性肺炎或吸入性肺炎。 1胃吸出的酸性成分有助于肺炎和偏好都制定了继发性细菌性肺炎。吸入性肺炎是ALI和ARDS的后续发展的主要风险因素之一。 2
胃愿望是定义为从T物料吸入急性事件他带或不带口咽部菌群到气管超出声带胃。在抽吸内容物可以包含低pH的胃流体，细菌，血液或食品颗粒。胃吸出患者常发生在重症监护病房（ICU），其中通常是在空腹状态，因此放置在一个质子泵抑制剂限制酸化胃内容物误吸。比起一般患者群高5倍 – 急性肺损伤在美国ICU的人口的发病率是2.5。 3遗憾的是，这些易患因素往往会导致胃内细菌过度生长的状态，可能会导致下面的一个愿望事件肺部更严重的后遗症，如胃的愿望是继发细菌性肺炎发展的一个独立危险因素（SBP） ，ALI和急性呼吸窘迫综合征。
胃抽吸具有两个主要部分组成：盐酸和胃内容物，其可以或可以不含有细菌或食物颗粒。在啮齿动物模型单独胃抽吸的酸成分产生一个初始炎症应答作为对气道上皮低pH的直接苛性损伤的结果。这之后是中性粒细胞浸润，并在4炎性反应 – 6小时。 4这两个因素最终导致的肺微血管完整性从而导致流体和蛋白质外渗进入肺泡和呼吸道破坏。要理解本病理生理学和进一步研究可能的治疗干预，开发和表征即阐明涉及的基本机制的动物模型是重要的。单独的酸性抽吸必须庞大或具有足够低的pH值以绕过呼吸树的缓冲能力和到达肺泡。如果这不发生，只发生瞬态上，传导气道损伤，从而不太可能导致ARDS的严重后遗症。 5 </ SUP>
为了准确地与受伤的肺泡上皮仿真抽吸事件，绕过动物的天然防御很重要。利用小鼠模型的愿望，产生ALI模仿人类看到的胃酸的伤害，必须占气管支气管树的差异。开气管切开术，该方法利用绕过损伤重现ALI既生理学和组织学的方式鼠和人的呼吸的树木和模型之间的差异。从历史上看，气管内插管用于生成ALI，然而它被认为是困难的小鼠未经喉损伤来执行。因此，这种方法提供了已取得在多个研究人员和以最小的过程归因死亡率一致的结果的潜在替代。
Protocol
Representative Results
Discussion
其目的是通过胃酸的愿望是非常类似于酸肺炎和急性呼吸窘迫综合征后续开发过程中发生在人类的病理生理发展的ALI动物模型。在开发的模型，我们选择了提供高吞吐量数据采集动物物种，由于其低成本，短生殖周期，并用大量的调查工具（ 即 ，单克隆抗体，转基因的菌株）一个很好的理解免疫系统。
ALI继人类尖刻地损害肺泡上皮细胞和血管内皮屏障功能产生?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ravi Alluri and Hilliard L. Kutscher are supported by Ruth L. Kirschstein National Research Service Award (NRSA) Institutional Research Training Grant 1T32GM099607.
Materials
| syringe, 1cc | Becton Dickinson | 309628 | |
| syringe, 5cc | Becton Dickinson | 309646 | |
| needle, 22 ga x 1 1/2" | Becton Dickinson | 305159 | |
| needle, 26 ga x 1 1/2" | Becton Dickinson | 305111 | |
| 1-O Braided Silk Suture | Harvard Apparatus | 517730 | |
| 3" Curved tissue serrated forceps | Fine Science Tools | 11065-07 | |
| 3" Curved tissue "toothed" forceps, 1×2 teeth | Fine Science Tools | 11067-07 | |
| 4" curved micro dissecting scissors | Fine Science Tools | 14061-10 | |
| bone cutting spring scissors | Fine Science Tools | 16144-13 | |
| 3 1/2" curved locking hemostat | Fine Science Tools | 13021-12 | |
| Disposable Skin Stapler | 3M | DS-25 | |
| tracheal cannula (20 ga x 1/2" stainless steal tubing adapter) | Becton Dickinson | 408210 | |
| 60-degree Incline Dissection Board | |||
| 0.5% Bupivacaine | |||
| Isoflurane | |||
| Betadine and "Q-tip" cotton applicator |
References
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