マウスにおける気腫の評価に対する一定圧力下での肺固定
Summary
ここに提示される肺固定のための有用なプロトコルは、肺気腫のマウスモデルからの肺標本の組織学的評価のための安定した状態を作成する。このモデルの主な利点は肺の崩壊またはデフレなしで同じ一定した圧力の多くの肺を固定できることである。
Abstract
気腫は、慢性閉塞性肺疾患(COPD)の重要な特徴である。気腫マウスモデルを含む研究は、肺の信頼性の高い組織学的標本を生成するために最適な肺固定を必要とします。空気と組織の大部分からなる肺の構造組成物の性質上、固定プロセス中に崩壊または脱脂するリスクがあります。様々な肺固定法が存在し、それぞれが独自の長所と短所を有する。ここで提示される肺固定法は、一定の圧力を利用して、気腫マウス肺モデルを用いた研究に最適な組織評価を可能にする。主な利点は、一度に同じ条件で多くの肺を修正できることです。肺標本は、慢性タバコの煙にさらされたマウスから得られる。肺の固定は一定した圧力の生産を可能にする専門装置を使用して行われる。この一定の圧力は、合理的に膨張した状態で肺を維持します。したがって、この方法は、タバコの煙誘発性軽度の気腫を評価するのに適した肺の組織学的標本を生成する。
Introduction
COPDは、世界的に有数の死因の1つです。タバコの煙はCOPDの最も重要な原因であるが、病因のメカニズムは不完全に定義されたままである。COPDは、気流の進行性の制限および肺の異常な炎症反応を含む2つの主要な特徴を示す。気腫性障害はCOPD患者2の肺で頻繁に起こる。気腫の病理学的所見は、肺胞壁破壊3によって特徴付けされる。いくつかの動物種は、生体内でCOPDモデルを生成するために使用されている(すなわち、イヌ、モルモット、サル、およびげっ歯類)4.しかし、マウスはCOPDモデルの構築で最も一般的に使用されるようになった。これは、その低コスト、遺伝的に改変される能力、広範なゲノム情報の可用性、抗体の可用性、および様々なマウス株を使用する能力を含む多くの利点を有する5。現在、人間のCOPDの完全な機能を模倣できるマウスモデルはありません。したがって、個々の研究者は、特定のCOPD研究6に最も適したモデルを選択する必要があります。気腫マウスモデルは、現在利用可能な多くのCOPDマウスモデルの一つです。その他のモデルには、悪化マウス モデル、全身共罹性モデル、および COPD 感受性モデル7が含まれます。
気腫マウスモデルは、化学薬品およびタバコの煙暴露4を含むいくつかのタイプの外因性薬剤によって生成されうる。化学暴露(例えば、エラスターゼに)は重度の肺気腫を生み出し、タバコの煙は軽度の気腫8、9をもたらす。タバコの煙はCOPDの病因の主な原因であると考えられています。したがって、COPDマウスモデルを作成する手段としてのタバコの煙の選択は合理的です10.多くの研究は、マウスの気腫を作成するためにタバコの煙を使用しています。例えば、Nikulaらは、7または13ヶ月間11分間タバコの煙にさらすことによって、B6C3F1雌マウスから気腫マウスモデルを作成することに成功した。我々はまた、老化マーカータンパク質/SMP-30 KOマウス12を介して気腫マウスモデルを確立した。タバコの煙暴露によってこの軽度の気腫モデルを適切に視覚化できる肺固定法を実行することが重要です。
肺固定のための様々な方法が確立されている13.しかしながら、肺気腫14を評価するための肺組織固定のゴールドスタンダード方法はない。この研究室からのいくつかの研究は、ここで提示された固定システムは、気腫12、15、16、17、18を評価するための安定した状態を作成することによって有用であることを示しています。現在のシステムの主な利点は、肺の崩壊やデフレなしに一度に同じ状態で多くの肺を修正できることです。現在の肺固定システムは所定の期間のための適切な一定の圧力で肺の標本を膨らませることを可能にするいくつかの特別な装置を使用する。この特別な装置は、下部容器、上部容器、ポンプを含む3つの部分で構成されています。肺試料は、加圧固定剤に接続された下部容器に配置され、その結果、上下容器19との間の薬剤のレベルに25cmH2O圧力差をもたらす。
Protocol
Representative Results
Discussion
ここで提示されたげっ歯類の肺の固定手順は新しいものではありません。ただし、このシステムにはいくつかの利点があります。まず、同じ状態で一度に多くの肺(最大20)を修正することができます。毒性病理学会は、重力の吸入圧力が22〜25 cmH2O22から変化すると述べています。特に、いくつかの研究は、25 cmH2O13、19</s…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
本研究は、JSPS KAKENHI助成金番号26461199(佐藤哲三)と順天堂大学大学院医学系研究科環境・ジェンダー特異医学研究所、助成番号E2920(佐藤哲三)の一部で支援されました。資金提供者は、現在の方法の設計と原稿の書き込みには何の役割も持っていなかった。
Materials
| 10% formalin (formalin neutral buffer solution) | Wako | 060-01667 | |
| Bent forceps | Hammacher | HSC187-11 | |
| Cannula, size 20G | Terumo | SR-FS2032 | |
| Cannula, size 22G | Terumo | SR-OT2225C | Cannula to exsanguinate lung |
| Forceps | Hammacher | HSC184-10 | |
| Kimtowel | Nippon Paper Crecia (Kimberly Clark) | 61000 | |
| Kimwipe | Nippon Paper Crecia (Kimberly Clark) | 62011 | |
| Lower container (acrylic glass material) | Tokyo Science | Custom-made | Pressure equipment component |
| Roller pump | Nissin Scientific Corp | NRP-75 | Pump machine to exsanguinate lung |
| Roller pump RP-2000 | Eyela (Tokyo Rikakikai Co. Ltd) | 160200 | Pressure equipment pump |
| Silicone tube Ø 9 mm | Sansyo | 94-0479 | Pressure equipment component |
| Somnopentyl (64.8 mg/mL) | Kyoritsu Seiyaku | SOM02-YA1312 | Pentobarbital Sodium |
| Surgical scissor | Hammacher | HSB014-11 | |
| Suture thread, size 0 | Nescosuture | GA01SW | |
| Syringe, 1 mL | Terumo | SS-01T | |
| Syringe, 1 ml with needle | Terumo | SS-01T2613S | |
| Syringe, 10 mL | Terumo | SS-10ESZ | |
| Three-way stopcock | Terumo | TS-TR1K01 | |
| Upper container (acrylic glass material) | Tokyo Science | Custom-made | Pressure equipment component |
References
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