Summary

Noninvasive Intratracheal Lipopolysaccharide Instillation in Mice

Published: March 31, 2023
doi:

Summary

여기에서 우리는 비침습적 구인두 기관내 삽관을 통한 기관내 지질다당류(LPS) 전달을 위한 프로토콜을 제안합니다. 이 방법은 동물에 대한 수술 절차의 외상을 최소화하고 LPS를 기관으로 정확하게 전달한 다음 폐로 전달합니다.

Abstract

지질다당류(LPS) 또는 내독소에 의해 유도된 급성 폐 손상(ALI) 마우스 모델은 여전히 급성 폐 손상 또는 급성 염증에 대한 동물 연구에서 가장 일반적으로 사용되는 모델 중 하나입니다. 급성 폐 손상 마우스 모델에서 현재 가장 일반적으로 사용되는 방법은 LPS의 복강내 주사 및 LPS의 기관 주입을 위한 기관 절개술이다. 그러나 전자의 방법은 폐 표적이 부족하고 다른 장기를 손상시키며, 후자의 방법은 수술적 외상, 감염 위험 및 낮은 생존율을 유발합니다. 여기서는 생쥐에 LPS 점적을 위한 비침습적 구인두 기관내 삽관 방법을 권장합니다. 이 방법에서, LPS는 구강 인두강을 통해 비 침습적으로 기관 내로 도입되어 기관 내 삽관을위한 장치의 도움으로 폐에 주입된다. 이 방법은 폐 표적화를 보장할 뿐만 아니라 동물의 손상 및 사망 위험을 방지합니다. 우리는 이 접근법이 급성 폐 손상 분야에서 널리 사용될 것으로 기대합니다.

Introduction

급성 폐 손상(ALI)은 흔한 임상 증후군입니다. 다양한 병원성 요인 하에서 폐 상피 세포와 혈관 내피 세포의 생리적 장벽이 파괴되면 폐포 투과성이 증가하여 폐 순응도 감소, 폐부종 및 중증 저산소혈증을 유발합니다1. 급성 호흡곤란 증후군(ARDS)은 ALI의 가장 심각한 형태입니다. 조절되지 않는 염증 및 산화 스트레스 손상은 ALI와 더 심각한 ARDS2의 주요 원인으로 간주됩니다. 외상으로 인해 폐포 상피세포가 직접 손상되면 폐포 대식세포의 염증 반응 사슬이 활성화되어 폐에 염증을 일으킨다3. 전 세계적으로 연간 300만 명 이상의 급성 ARDS 환자가 있으며 중환자실 입원의 약 10%를 차지합니다. 또한 중증의 경우 사망률은 46%4,5,6에 달합니다. 따라서 ALI의 발병기전을 연구하기 위해 적합한 ALI 동물모델을 확립할 필요가 있다. 마우스는 ALI 연구에서 가장 일반적으로 사용되는 실험 동물로, 호흡기가 ALI 연구를 위해 인간의 호흡기를 잘 시뮬레이션할 수 있기 때문입니다. 또한 ALI는 대규모 염증 세포 침윤, 폐혈관 투과성 증가 및 폐부종으로 나타납니다. 혈청 내 염증성 사이토카인의 변화와 폐 건습식 중량비는 ALI7의 정도를 반영한다.

현재, 마우스에서 LPS 유도 ALI를 모델링하는 주요 방법은 비강내 및 외과적 기관 삽관을 포함한다8,9. 여기에서 우리는 비침습적 구인두 삽관을 통해 LPS를 기관으로 전달하는 새로운 방법을 제안합니다. 이 방법은 조명 삽관기를 사용하여 마우스의 기관을 찾은 다음 LPS를 기관과 폐로 전달합니다. 이 방법은 비강 내 전달 방법보다 더 정확하게 LPS를 폐에 전달합니다. 외과적 기관 삽관과 비교하여, 이 방법은 수술을 필요로 하지 않고, 상처를 유발하는 것을 피하며, 생쥐의 통증을 감소시킨다10. 따라서 이 방법을 사용하여 보다 설득력 있는 ALI 마우스 모델을 구축할 수 있습니다.

Protocol

동물 실험 프로토콜은 청두 한의과대학 경영위원회(기록 번호 2021-11)에서 검토 및 승인되었습니다. 수컷 C57/BL 마우스(20-25g, 6-8주령)를 본 연구에 사용하였다. 마우스는 동물 챔버에 보관되었고 실험 중에 자유롭게 마시고 먹을 수 있었습니다. 1. 준비 삽관 플랫폼이 받침대, 라이저, 종이 클립, 두 개의 고무 밴드 및 일부 끈으로 구성되어 있는지 확인하십시…

Representative Results

마우스에 LPS 점적을 위해 제안된 방법은 LPS 점적 후 12시간 후에 염증성 사이토카인인 TNF-α의 발현과 폐건습윤 중량비를 평가하여 검증하였다. 실험에는 4개의 그룹이 있었다: 블랭크 대조군(치료 없음), 외과적 삽관 16, 비강내 삽관17,18 및 비침습적 구인두삽관(n = 6). 블랭크 대조군과 비교하여, 비침습성 구인?…

Discussion

처음에는 기관19의 위치를 찾기 위해 구강 내부를 조사했습니다. 그러나, 이 과정 동안, C57/BL 마우스의 기관이 좁아서, 내시경(20)과 같은 장비의 도움 없이는 이 방법으로 정확한 위치를 찾기가 어렵다는 것을 발견하였다. 추가 탐사를 통해 삽관 램프의 빛이 신체 표면을 관통하여 작업자가 캐뉼라(21)의 위치를 결정할 수 있음을 발견했습니다.<…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작업은 중국 국립 자연 과학 재단 (No.: 81903902), 중국 박사후 과학 재단 (No.: 2019M663457), 쓰촨 과학 기술 프로그램 (No.: 2020YJ0172) 및 청두 중의학 대학의 Xinglin Scholar Research Premotion Project(No.: QJRC2022053)의 지원을 받았습니다.

Materials

Lipopolysaccharide MERK L4130 LPS
Microliter Syringes SHANGHAI GAOGE INDUSTRY AND TRADE CO., LTD 10028505008124 To deliver LPS
Mouse cannula RWD Life Science 803-03008-00 Mouse cannula
Mouse intubation kit RWD Life Science 903-03027-00 Including a base, a riser, a intubator, a surgical forceps and some strings
Pasteur pipette Biosharp life science BS-XG-03 To verify the success of intubation
Pentobarbital sodium Beijing Chemical Co., China 20220918 To anesthetize mice

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Citar este artigo
Yu, P., Lin, B., Li, J., Luo, Y., Zhang, D., Sun, J., Meng, X., Hu, Y., Xiang, L. Noninvasive Intratracheal Lipopolysaccharide Instillation in Mice. J. Vis. Exp. (193), e65151, doi:10.3791/65151 (2023).

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