급성 폐 손상의 열기 기관 절개 위산 흡인 쥐 모델은 최대한 급성 치명적 폐 손상의 결과
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
산성 폐렴 인간 멸균 급성 폐 손상의 주요 원인이다. 산 폐렴은 증상에서 폐포 상피 세포와 혈관 내피 세포 모두에 급성 호흡 곤란 호중구 폐포에 의해 특징 증후군 (ARDS), 부상에 대한 임상 스펙트럼에 걸쳐있다. 임상 적, ARDS는 저산소증의 급성 발병, 양자 누덕 누덕 기운 폐 침윤과 비 심인성 폐부종에 의해 정의된다. 인간의 연구는 부하 메커니즘에 대한 다양한 가설을 주도하고있다 ARDS에 의한 폐의 생리 및 염증성 변화에 대한 유용한 정보를 우리에게 제공하고 있습니다. 불행히도, ARDS의 병인, 병태 생리학뿐만 아니라 다양한 결정 어려움 치료 전략의 개발에 유용 할 수있는 중요한 정보의 부족에서 초래했다.
자신의 발병 기전 및 병태 생리를 정확하게 reproduc 때 번역 동물 모델은 가치가있다EA의 개념은 모두 생체 외 및 임상에서 입증. 큰 동물 모델 (예, 양) 인간의기도 – 기관지 나무의 해부학의 주 특성, 쥐 모델을 포함한 다른 장점 호스트 할 수 있지만 : 저렴한 비용; 더 큰 데이터 수집에 짧은 생식주기 대출 자체를; 잘 이해 면역 시스템; 그리고 잘 특징 게놈 유전자 결실 형질 전환 균주의 다양한 가용성 선도. 낮은 pH에 의한 급성 호흡 곤란 증후군의 강력한 모델은 주로 폐포 상피 세포, 이차적으로 혈관 내피 세포뿐만 아니라 작은기도가 폐포에 이르는를 대상으로하는 쥐 ALI가 필요합니다. 또한, 다른 해로운 비 유해한 모욕 사이의 다양한 차이 재현 부상 중요하다.
염산을 사용하여 여기에 제시된 쥐 위산 흡인 모델은 오픈 기관 절개술을 사용하고 낮은 pH의 pneumon을 재생하는 병원성 시나리오를 재현인간의 Itis 에너지 부상. 또한,이 모델은 다른 유해한 폐 (예를 들어, 음식 입자 병원균) 엔티티와 낮은 pH 비방의 상호 작용을 조사 할 수있다.
Introduction
ARDS는 광범위한 폐의 염증을 특징으로 임상 저산소 혈증과 호흡의 급성 곤란으로 볼 수있다. 이러한 현상은 종종 외상, 패혈증, 수혈 관련 반응 또는 흡입과 같은 선동 이벤트 이후 미만 24 시간을 발생합니다. 그것은 폐포 상피 세포와 단백질 누설이어서 유리 모양의 막 형성으로 이어지는 혈관 내피 세포에 지역화 된 호중구 폐포 (즉, 광범위한 염증)에 의해 병리 조직 학적 특징이있다. 흡인은 화학적 폐렴이나 흡인 성 폐렴으로 분류된다. 1 위 흡인의 산성 성분은 이차 세균성 폐렴을 개발하기 위해 폐렴과 취향에 모두 기여한다. 흡인 성 폐렴은 알리와 ARDS의 후속 개발을위한 주요 위험 요인 중 하나입니다. 이
위의 열망은 t에서 물질의 흡입으로 정의 급성 이벤트그는 또는 성대 이상으로기도에 인두 식물없이 위장. 흡 내용은 낮은 pH의 위액, 박테리아, 혈액, 또는 식품 입자를 포함 할 수있다. 위 흡인들은 일반적으로 공복 상태에 따라서 산성화 된 위 내용물의 흡인을 제한하는 프로톤 펌프 억제제에 배치되는 중환자 실 환자 (ICU)에서 발생합니다. 일반 환자 인구에 비해 5 배 이상 – 미국에서 ICU 인구에있는 ALI의 발생 빈도는 2.5입니다. 3 불행히도, 이러한 선행 조건은 종종 위 흡인 보조 세균성 폐렴의 개발을위한 독립적 인 위험 인자로, 흡인 이벤트 다음 폐에 더 심각한 후유증을 초래할 수 위의 세균 증식의 상태로 (SBP)를 리드 , 알리와 ARDS.
염산과 위 내용물, 또는 세균이 포함되어 있지 않을 수도 있습니다 위 흡인 두 가지 주요 구성 요소가 있습니다식품 미립자. 설치류 모델에서 단독 위산 흡인의 산 성분은기도 상피의 낮은 pH를 직접 부식 손상의 결과로서, 초기 염증 반응을 생성한다. 6 시간 – 이는 호중구 침윤 및도 4에서의 염증 반응으로 이어진다. 4이 두 가지 요인은 궁극적으로하여 폐포와기도에 유체 및 단백질의 혈관 외 유출로 이어지는 폐 미세 혈관 무결성의 파괴로 이어집니다. 이러한 병태 생리를 이해하고, 가능한 다른 치료 개입을 조사하기 위해서는 개발과 관련된 기전을 해명 동물 모델을 특성화하는 것이 중요하다. 산성 흡인 혼자 부피 또는 호흡 트리의 완충 능력을 무시하고 폐포에 도달하기 위해 충분히 낮은 pH를 함께해야합니다. 이것이 발생하지 않는다면, 오직 과도 상부 전도성기도 부상 ARDS의 심각한 후유증으로 이어질 가능성이있는 일어난다. 5 </ SUP>
정확하게 부상 폐포 상피 세포와 함께 흡입 이벤트를 에뮬레이트하기 위해, 동물의 자연 방어를 우회하는 것이 중요하다. 인간에서 본 위산 부상을 모방 ALI 생산 마우스 흡입 모델을 사용하여, 하나의 기관 – 기관지의 차이를 설명한다. 이 방법을 이용하여 오픈 기관 절개 기술은 모두 생리 학적 및 조직 학적으로 ALI를 재생하는 방식으로 쥐와 인간의 호흡기 나무와 모델 사이의 차이 부상을 무시합니다. 역사적으로, 기관 내 삽관은 그러나이 후두 손상없이 마우스에서 수행하는 것이 곤란 생각된다 ALI를 생성하기 위해 사용되었다. 따라서,이 방법은 여러 연구를 통해 최소한의 절차에 의한 사망률과 일치하는 결과를 산출 한 잠재적 인 대안을 제공합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
대물 밀접 산성 폐렴 이후 ARDS 개발 중에 인체에서 발생하는 병리 유사한 위산 흡인을 이용하여 ALI 동물 모델을 개발 하였다. 모델을 개발, 우리는 인해 저렴한 비용, 짧은 생식주기 및 조사 도구 (즉, 단일 클론 항체, 유전자 변형)의 풍부한 잘 이해 면역 시스템에 높은 처리량 데이터 수집을 제공하는 동물 종을 선택했다.
ALI 인간 caustically 손상 혈청 단백질의 누출…
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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