Это исследование описывает успешное поколения новой модели животных хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), постоянно подвергая мышей в высоких концентрациях озона.
Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) характеризуется стойким воздуха ограничение и легких Паренхиматозный уничтожения. Она имеет очень высокую распространенность в стареющего населения. Текущий обычной терапии для ХОБЛ сосредоточиться главным образом на симптом изменение наркотиков; Таким образом срочно необходима разработка новых методов лечения. Квалифицированных Животные модели ХОБЛ может помочь охарактеризовать основные механизмы и может быть использован для скрининга новых наркотиков. Текущие модели ХОБЛ, таких как липополисахарида (LPS) или свинину Панкреатическая эластаза (СИЗ)-индуцированного эмфиземы модель, генерировать ХОБЛ как поражения в легких и дыхательных путях, но не иначе напоминают патогенеза человека ХОБЛ. Сигаретный дым (CS)-индуцированной модели остается одним из самых популярных, потому что он не только имитирует ХОБЛ как поражения дыхательной системы, но он также основан на одной из главных опасных материалов, которые вызывает ХОБЛ в организме человека. Однако длительным и трудоемким аспекты модели CS-индуцированной резко ограничивают его применение в новых наркотиков скрининг. В этом исследовании мы успешно создала новую модель ХОБЛ, подвергая мышей высокие уровни озона. Эта модель продемонстрировал следующее: 1) уменьшилась принудительного выдоха объем 25, 50 и 75/принудительном жизненной емкости (ОФВ25/FVC, ОФВ50/FVC и FEV75/FVC), указывающее ухудшением функции легких; 2) расширенного легких альвеолы, с легкого Паренхиматозный уничтожения; 3) сокращено время усталость и расстояния; и 4) увеличилась воспаление. Вместе взятые, эти данные показывают, что озонового воздействия (OE) модель является моделью надежный животных, которая похожа на людей, потому что длительное воздействие озона является одним из этиологических факторов ХОБЛ. Кроме того он только взял 6-8 недель, основанный на нашей предыдущей работы, для создания модели OE, в то время как она требует 3-12 месяцев, чтобы побудить модель сигаретный дым, указав, что OE модель может быть хорошим выбором для ХОБЛ исследований.
Было подсчитано, что ХОБЛ, включая хронический бронхит и эмфизема может быть третьей ведущей причиной смерти в мире в 2020 году1,2. 12,7% мужчин и 8,3% в женщин в течение следующих 40 лет3оценивается потенциальных случаев ХОБЛ в популяции старше 40 лет. В настоящее время нет лекарства доступны вспять прогрессивного ухудшения больных ХОБЛ4. Надежные животных модели ХОБЛ не только требуют имитация болезнь патологического процесса, но также требуют период коротких поколения. Текущие модели ХОБЛ, включая ЛПС или PPE-индуцированной модели, может вызвать симптомы эмфиземы5,6. Единой администрации или недельной вызов ПЛАСТИНОК или СИЗ мышей или крыс результаты в отмеченные нейтрофилия Бронхоальвеолярный лаваж жидкости (BALF), увеличение провоспалительных медиаторов (например, ФНО α и IL-1β) в BALF или сыворотки, производит легких Паренхиматозный уничтожения расширенных воздушные пространства и ограничения потока воздуха5,6,,78,9,10. Однако ПЛАСТИНОК или СИЗ не являются причинами человеческого ХОБЛ и таким образом не имитировать патологического процесса11. Модель CS-индуцированной производится постоянный поток воздуха ограничение, Паренхиматозный уничтожение легких и снижение функциональной дееспособности. Однако традиционные CS протокол требует по крайней мере 3 месяца для создания ХОБЛ модель12,13,14,15. Таким образом важно генерировать новые, более эффективные животных модель, которая отвечает двум требованиям.
Недавно в дополнение к курить сигареты, загрязнения воздуха и подверженностью стали более распространенными причинами ХОБЛ16,17,18. Озон, как один из основных загрязнителей (хотя не основных компонентов загрязнения воздуха), можно непосредственно реагируют с дыхательных путей и повреждение легочной ткани как детей, так и молодые взрослые19,20,21 ,–22,–23,–24,–25. Озона, а также других стимуляторов, включая LPS, СИЗ и CS, участвуют в серьезной биохимических путей легких оксидативного стресса и повреждение ДНК и связаны с инициирование и поощрение ХОБЛ26,27. Еще одним фактором является, что симптомы некоторых больных ХОБЛ ухудшаться после воздействия озона, указав, что озон может нарушить легких функции18,,2829. Таким образом мы создали новую модель ХОБЛ, постоянно подвергая мышей в высоких концентрациях озона за 7 недель; Это привело к воздуха дефекты и повреждения легких Паренхиматозный аналогичны предыдущих расследований30,,3132. Мы расширенный протокол OE для самок мышей в этом исследовании и успешно воспроизведен эмфизема, наблюдается у мышей-самцов в наших предыдущих исследований30,31,32. Потому что ХОБЛ смертность снизилась в мужчин, но увеличение женщин во многих странах33, ХОБЛ модель в женщин необходима для изучения механизмов и разработки терапевтических методов для женщин больных ХОБЛ. Применимость модели OE для всех полов одалживает дальнейшей поддержки его использования в качестве модели ХОБЛ.
В этом исследовании мы представляем надежный метод для создания новой модели ХОБЛ. По сравнению с другими моделями (т.е., ПЛАСТИНОК или СИЗ модели), эта модель OE резюмирует патологического процесса больных ХОБЛ. Потому что сигаретного дыма является основным опасных материалов, что ?…
The authors have nothing to disclose.
Авторы хотели бы выразить благодарность г-н Цинь Boyin (Шанхай общественного здравоохранения клинический центр) для оказания технической помощи с µCT оценки в настоящем Протоколе.
BALB/c mice | Slac Laboratory Animal,Shanghai, China | N/A | 7-to-9-week-old female BALB/c mice were used in this study. |
Individual ventilated cages | Suhang, Shanghai, China | Model Number: MU64S7 | The cages were used for housing mice in the animal facility. |
Sealing perspex-box | Suhang, Shanghai, China | N/A | The box was used to contain the ozone generator. Mice were exposed to ozone within the box. |
Electric generator | Sander Ozoniser, Uetze-Eltze, Germany | Model 500 | The device was used for generating ozone. |
Ozone probe | ATi Technologies, Ashton-U-Lyne, Greater Manchester, UK | Ozone 300 | The device was used for monitoring and controlling the generation of ozone. |
Pelltobarbitalum natricum | Sigma, St. Louis, MO, USA | P3761 | Mice were anesthetized by intraperitoneal injection of pelltobarbitalum natricum. |
Micro-Computed Tomography | GE Healthcare, London, ON, Canada | RS0800639-0075 | This device was used for acquiring images of the lung. |
Micro-view 2.01 ABA software | GE Healthcare, London, ON, Canada | Micro-view 2.01 | This device was used for reconstruct the lung and analyze volume, LAA of the lung. |
Treadmill machine | Duanshi, Hangzhou, Zhejiang, China | DSPT-208 | This machine was usd for fatigue test. |
Body plethysmograph | eSpira™ Forced Manoeuvres System, EMMS, Edinburgh, UK | Forced Manoeuvres System | This device was used to test spirometry pulmonary function. |
Ventilator | eSpira™ Forced Manoeuvres System, EMMS, Edinburgh, UK | Forced Manoeuvres System | This device was used to test spirometry pulmonary function. |
Slide spinner centrifuge | Denville Scientific, Holliston, MA, USA | C1183 | It was used to spin BALF cells onto slides. |
Wright Staining | Hanhong, Shanghai, China | RE04000054 | It was used to staining macrophages, neutrophils in the suspended BALF. |
Hemocytometer | Hausser Scientific, Horsham, PA, USA | 4000 | It was used to count cells. |
IL-1β | Abcam, Cambridge, MA, USA | ab100704 | They were used to test the respective factors in serum. |
IL-10 | Abcam, Cambridge, MA, USA | ab46103 | They were used to test the respective factors in serum. |
TNF-α | Abcam, Cambridge, MA, USA | ab100747 | They were used to test the respective factors in serum. |
Paraformaldehyde | Sigma, St. Louis, MO, USA | P6148 | The lung was inflated by 4% paraformaldehyde. |
Paraffin | Hualing, Shanghai, China | 56# | It was used to embed the lung. |
Rotary Microtome | Leica, Wetzlar, Hesse, Germany | RM2255 | It was used for sectioning the lung. |
Hgaematoxylin and Eosin (H&E) staining solution | Solarbio, Beijing, China | G1120 | H&E staining was done for morphometric analysis. |
Upright bright field microscope | Olympus, Center Valley, PA, USA | CX41 | It was used to image the H&E staining slides. |
Adobe Photoshop 12 | Adobe, San Jose, CA, USA | Adobe Photoshop 12 | It was used to count the number of alveoli on the H&E stained images. |
GraphPad prism 5 | Graphpad Software Inc., San Diego, CA | GraphPad prism 5 | It was used for data analysis and production of figures. |