반복된 오존 노출에 의해 쥐에 만성 폐쇄성 폐 질환 모델의 생성

요약

이 연구는 반복적으로 오존의 높은 농도에 쥐를 노출 하 여 새로운 만성 폐쇄성 폐 질환 (COPD) 동물 모델의 성공적인 세대를 설명 합니다.

초록

만성 폐쇄성 폐 질환 (COPD) 지속적인 공기 흐름 제한 및 폐 parenchymal 파괴에 의해 특징입니다. 그것은 인구 고령 화에 매우 높은 발생률 있습니다. 의약품에 대 한 COPD 초점 주로 증상 수정; 현재 기존의 치료 따라서, 새로운 치료법의 개발이 절실히 필요 합니다. COPD의 자격 갖춘된 동물 모델 기본 메커니즘을 특성화 하는 데 도움이 수와 새로운 약물 검사에 사용할 수 있습니다. 현재 COPD 모델, lipopolysaccharide (LPS) 또는 돼지 췌 장 elastase (PPE)-유도 기종 모델, COPD 모양의 병 변 폐와 기도에서 생성 하지만 그렇지 않으면 인간의 COPD의 병 인을 유사 하지 않습니다. 담배 연기 (CS)-유도 모델 뿐만 아니라 호흡기 시스템에 COPD와 같은 장애를 시뮬레이션 하지만 그것은 또한 인 간에 있는 COPD를 일으키는 주요 유해 물질 중 하나에 기반 하기 때문에 가장 인기 있는 중 하나에 남아 있다. 그러나, CS 유발 모델의 시간과 노동 집약적인 측면 극적으로 새로운 약물 검사에 응용 프로그램을 제한합니다. 이 연구에서 우리는 성공적으로 오존의 높은 수준에 쥐를 노출 하 여 새로운 COPD 모델 생성. 이 모델은 다음 설명: 1) 강제로 내쉬는 숨의 볼륨 25, 50, 및 75/강제 중요 한 용량 감소 (FEV₂₅/FVC, FEV₅₀/FVC, 고 FEV₇₅/FVC), 폐 기능;의 악화를 나타내는 2) 확대 폐 폐 포, 폐 parenchymal 파괴; 3) 감소 피로 시간과 거리; 그리고 4) 염증 증가. 함께 찍은, 이러한 데이터는 오존 노출 (OE) 모델은 오존 노출 과도 COPD의 etiological 요인 중 하나는 인 간에 게 유사한 이므로 신뢰할 수 있는 동물 모델을 보여 줍니다. 또한, 그것은 단지 6-8 주, 3-12 개월 OE 모델 COPD 연구를 위한 좋은 선택 일지도 모 르다 나타내는 담배 연기 모델을 유도 해야 하는 반면 OE 모델을 만드는 데 우리의 이전 작업에 기반 했다.

서론

폐기 종 등 만성 기관지염 COPD 2020^1,2세계에서 죽음의 세 번째 주요 원인 것으로 추정 되었다. 40 세 이상 인구에서 COPD의 잠재적인 발생률 남성에서 12.7%와 8.3^%3다음 40 년 이내 여성에서 추정 된다. 아니 약물 COPD 환자⁴진보적인 악화를 현재 사용할 수 있습니다. COPD의 신뢰할 수 있는 동물 모델 뿐만 아니라 질병 병리학 과정의 모방을 요구 하지만 짧은 세대 기간 필요. LPS 또는 PPE 유도 모델을 포함 하 여 현재 COPD 모델 기종 같은 증상^5,6을 유도할 수 있다. 폐를 생산 하는 단일 관리 또는 쥐 또는 쥐에 bronchoalveolar 게 액체 (BALF), 증가 프로-염증 성 중재자 (예를 들어, TNF-α 및 IL 1β) BALF 또는 혈 청에서 표시 된 neutrophilia LPS 또는 PPE의 1 주일 동안 도전 parenchymal 파괴 확대 공기 공간, 고도 공기^5,

프로토콜

참고: 모델에 OE를 생성 하 고 이전에 보고 된 연구 ^{30 , , 31 32}에서 사용. 모든 동물 실험 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC) 상하이 교통 대학에 의해 승인 했다.

1. 쥐

아래

1. 집 병원 체-무료, 7-를 9 주-오래 된 여성 BALB/c 마우스 동물에 개별 통풍이 장에 시설 제어 온도 (20 ℃)와 습도 (40-60%). 12 h 빛 및 시설에 12 h 어두운 주기를 제공 합니다. 음식을 제공 하 고 광고 libitum 물.

2. 오존 또는 공기 노출

1. 씰링 (예: Perspex) 아크릴 상자에 전기 발전기로 생성 오존. 상자 안쪽에 연결 되는 공기 환기 파이프를 통해 작은 공기 송풍기를 사용 하 여 상자에서 공기를 불어. 오존 프로브를 사용 하 여 상자에서 오존의 농도 모니터링 합니다. 상자에서 오존의 농도 당 2.5 부분에 도달할 때까지 기다려 백만 (ppm).
   참고: 오존 프로브 켜거나 오존 생성....

결과

각 그룹의 3 차원 µCT 이미지의 예는 그림 1는에 표시 됩니다. 오존 노출 쥐 상당히 큰 총 폐 볼륨 했다 (그림 1는 b)와 라 %그림 1(c) 보다 공기 노출 제어 마우스. 오존 노출^31,32의 6 주 후 폐 볼륨 및 LAA % 상승 된 남아. 증가 폐 볼륨 및 LAA % 기종 표현 형을 나타냅니다. 그림 2는 에 폐 치경 확대의 예 기종 형성을 보여 줍니다. 평균 선형 절편 (Lm) 증가 오존에 노출 된 생쥐 (

토론

이 연구에서 우리는 새로운 COPD 모델을 생성 하기 위한 신뢰할 수 있는 방법 제시. (즉, LPS 또는 PPE 모델) 다른 모델에 비해,이 OE 모델이 COPD 환자 들의 병 적인 과정. 담배 연기 때문에 인간의 환자⁴⁰에서 COPD를 일으키는 주요 유해 물질, CS 모델 가장 인기 있는 COPD 모델^41,42남아 있습니다. 그러나 CS 모델 3-12 개월 연구를 필요로 하는, & D 기간 새로운 약물에 대 한. CS 모델에 비해, 현재 OE 모델 6-8 주를 생성 기간을 감소 시킨다. 우리는 우리의 이전 연구^30,,3132에 오존 노출의 6 주 후 남성 생쥐에서 기종 관찰. 이 연구에서 우.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
BALB/c 마우스	Slac Laboratory Animal, Shanghai, China	N/A	7-9주 된 암컷 BALB/c 마우스가 이 연구에 사용되었습니다.
개별 환기 케이지	Suhang, Shanghai, China	모델 번호: MU64S7	케이지는 동물 시설에서 쥐를 수용하는 데 사용되었습니다.
씰링 방풍 상자	Suhang, Shanghai, China	N/A	상자는 오존 발생기를 담는 데 사용되었습니다. 생쥐는 상자 안의 오존에 노출되었습니다.
전기 발전기	Sander Ozoniser, Uetze-Eltze, Germany	모델 500	이 장치는 오존을 생성하는 데 사용되었습니다.
오존 프로브	ATi Technologies, Ashton-U-Lyne, Greater Manchester, UK	오존 300	이 장치는 오존 생성을 모니터링하고 제어하는 데 사용되었습니다.
Pelltobarbitalum natricum	Sigma, St. Louis, MO, USA	P3761	마우스는 pelltobarbitalum natricum의 복강 내 주사로 마취되었습니다.
Micro-Computed Tomography	GE Healthcare, London, ON, Canada	RS0800639-0075	이 장치는 폐의 이미지를 획득하는 데 사용되었습니다.
Micro-view 2.01 ABA 소프트웨어	GE Healthcare, London, ON, Canada	Micro-view 2.01	이 장치는 폐를 재건하고 폐의 부피, LAA를 분석하는 데 사용되었습니다.
러닝머신 기계	Duanshi, Hangzhou, Zhejiang, China	DSPT-208	이 기계는 피로 시험을 위해 usd였습니다.
신체 혈량계	eSpira™ Forced Manoeuvres System, EMMS, Edinburgh, UK Forced	Manoeuvres System	이 장치는 폐활량 측정 폐 기능을 테스트하는 데 사용되었습니다.
인공호흡기	eSpira™ Forced Manoeuvres System, EMMS, Edinburgh, UK Forced	Manoeuvres System	이 장치는 폐활량 측정 폐 기능을 테스트하는 데 사용되었습니다.
슬라이드 스피너 원심분리기	Denville Scientific, Holliston, MA, USA	C1183	BALF 세포를 슬라이드에 회전시키는 데 사용되었습니다.
Wright Staining	Hanhong, 상하이, 중국	RE04000054	그것은 현탁 된 BALF에서 대식 세포, 호중구를 염색하는 데 사용되었습니다.
Hemocytometer	Hausser Scientific, Horsham, PA, USA	4000	세포를 계수하는 데 사용되었습니다.
IL-1&베타;	Abcam, Cambridge, MA, USA	ab100704	그들은 혈청의 각 인자를 테스트하는 데 사용되었습니다.
IL-10	Abcam, Cambridge, MA, USA	ab46103	그들은 혈청의 각 인자를 테스트하는 데 사용되었습니다.
TNF-&알파;	Abcam, Cambridge, MA, USA	ab100747	그들은 혈청의 각 인자를 테스트하는 데 사용되었습니다.
파라포름알데히드	Sigma, St. Louis, MO, USA	P6148	폐는 4% 파라포름알데히드로 팽창되었습니다.
Paraffin	Hualing, Shanghai, China	56#	폐를 삽입하는 데 사용되었습니다.
로터리 마이크로톰	Leica, Wetzlar,  독일 헤센	RM2255	폐를 절단하는 데 사용되었습니다.
Hgaematoxylin 및 Eosin(H& E) 염색 용액	Solarbio, 베이징, 중국	G1120	H & 형태 분석을 위해 E 염색을 수행했습니다.
정립 명시야 현미경	Olympus, Center Valley, PA, USA	, CX41	H&를 이미지화하는 데 사용되었습니다. E 염색 슬라이드.
Adobe Photoshop 12	Adobe, San Jose, CA, USA	Adobe Photoshop 12	H&의 폐포 수를 계산하는 데 사용되었습니다. E 스테인드 이미지.
GraphPad prism 5	Graphpad Software Inc., San Diego, CA	GraphPad prism 5	데이터 분석 및 그림 제작에 사용되었습니다.