Muizenmodel van Allergen Induced Astma
Summary
Experimentele muismodellen van allergische astma bieden nieuwe mogelijkheden voor het bestuderen van de ziekte van pathogenese en het ontwikkelen van nieuwe therapeutica. Deze modellen zijn zeer geschikt voor het meten factoren die de allergische immuunrespons, ontsteking van de luchtwegen en longen pathofysiologie.
Abstract
Astma is een belangrijke oorzaak van morbiditeit en mortaliteit, waardoor ongeveer 300 miljoen mensen over de hele wereld. 1 Meer dan 8% van de Amerikaanse bevolking heeft astma, met de prevalentie toe. 2 Net als bij andere ziekten, diermodellen van allergische luchtwegaandoeningen veel gemakkelijker begrip van de onderliggende pathofysiologie, helpen bij het identificeren potentiële therapeutische doelen, en laat preklinische testen van mogelijke nieuwe therapieën. Modellen van allergische luchtwegaandoeningen zijn ontwikkeld in verschillende diersoorten, maar muis-modellen zijn met name aantrekkelijk vanwege de lage kosten, gemakkelijke beschikbaarheid, en goed gekarakteriseerd immuunsysteem van deze dieren. 3 Beschikbaarheid van een verscheidenheid van transgene stammen verhoogt verder de aantrekkelijkheid van deze modellen. 4 Hier beschrijven we twee muismodellen van allergische luchtwegaandoeningen, zowel in dienst ovalbumine als antigeen. Na de eerste opname door intraperitoneale injectie, een model spreekt zichers het antigen uitdaging aan door verneveling, de andere door intratracheale levering. Deze twee modellen bieden aanvullende voordelen, met elkaar het nabootsen van de belangrijkste kenmerken van de menselijke astma. 5
De belangrijkste kenmerken van een acute astma zijn onder andere een overdreven luchtwegen reactie op prikkels, zoals methacholine (luchtweg hyperreactiviteit, LHR) en eosinofielen-rijke luchtwegontsteking. Dit zijn ook belangrijke effecten van allergeen uitdaging in onze muismodellen, 5,6 en beschrijven we technieken voor het meten van hen en dus de beoordeling van de effecten van de experimentele manipulatie. In het bijzonder, beschrijven we zowel invasieve 7 en 8 niet-invasieve technieken voor het meten van de luchtweg hyperreactiviteit en methoden voor de beoordeling van infiltratie van ontstekingscellen in de luchtwegen en de longen. Airway ontstekingscellen worden verzameld door bronchoalveolaire lavage, terwijl long histopathologie wordt gebruikt om de markers van ontsteking te beoordelen in het orgel. Dezetechnieken zorgen voor krachtige tools voor het bestuderen van astma op een manier die niet mogelijk zou zijn bij de mens.
Protocol
Discussion
Diermodellen van allergische luchtwegaandoeningen vindt u belangrijke hulpmiddelen voor het onderzoek relevant voor de klinische astma. Een aantal verschillende, gebruik verschillende soorten en antigenen, zijn ontwikkeld. De muis, een aantrekkelijke en veel gebruikte proefdieren, biedt ook een aantal voordelen voor de modellen van allergische luchtwegaandoeningen. 9,10 Hoewel dergelijke modellen hebben astma in alle opzichten, 11 niet na te bootsen met aspecten van chronische ziekten is bijzonder …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd ondersteund door NIH Grant HL093196 (RCR) en de Atlanta onderzoek en onderwijs Foundation (AREF).
Materials
| Material Name | Company | Catalogue Number | Comments |
| Ovalbumin | Sigma-Aldrich St. Louis, MO |
A5503 | |
| Aluminum hydroxide | Sigma-Aldrich | 239186 | |
| Acetyl-β-methylcholine chloride | Sigma-Aldrich | A2251 | |
| Pentobarbital sodium salt | Sigma-Aldrich | P3761 | |
| Whole body plethysmography (WBP) system |
Buxco Research Systems Wilmington, NC |
http://www.buxco.com | |
| FlexiVent | SCIREQ, Inc. Montreal, Canada |
http://www.scireq.com | |
| Light microscope | Leica Microsystems, Inc. Buffalo Grove, IL |
||
| Cytospin 4 | Thermo Scientific Asheville, NC |
||
| Diff-Quick stain | Siemens Newark, DE |
B4132-1A | |
| Repetitive pipette | Tridak Torrington, CT |
STP4001-0025 |
References
- Braman, S. S. The global burden of asthma. Chest. 130, 4S-12S (2006).
- Akinbami, L. J., Mooman, J. E., Liu, X. Asthma Prevalence, Health Care Use, and Mortality: 2005-2009. National Health Statistics Reports. 32, 2005-2009 (2011).
- Bates, J. H., Rincon, M., Irvin, C. G. Animal models of asthma. Am. J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. 297, 401-410 (2009).
- Drazen, J. M., Finn, P. W., De Sanctis, G. T. Mouse models of airway responsiveness: physiological basis of observed outcomes and analysis of selected examples using these outcome indicators. Annu. Rev. Physiol. 61, 593-625 (1999).
- Epstein, M. M. Do mouse models of allergic asthma mimic clinical disease. Int. Arch. Allergy Immunol. 133, 84-100 (2004).
- Blyth, D. I., Pedrick, M. S., Savage, T. J., Hessel, E. M., Fattah, D. Lung inflammation and epithelial changes in a murine model of atopic asthma. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 14, 425-438 (1996).
- Martin, T. R., Gerard, N. P., Galli, S. J., Drazen, J. M. Pulmonary responses to bronchoconstrictor agonists in the mouse. J. Appl. Physiol. 64, 2318-2323 (1988).
- Hamelmann, E. Noninvasive measurement of airway responsiveness in allergic mice using barometric plethysmography. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 156, 766-775 (1997).
- Gelfand, E. W. Pro: mice are a good model of human airway disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 166, 5-8 (2002).
- Shapiro, S. D. Animal models of asthma: Pro: Allergic avoidance of animal (model[s]) is not an option. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 174, 1171-1173 (2006).
- Zosky, G. R. Ovalbumin-sensitized mice are good models for airway hyperresponsiveness but not acute physiological responses to allergen inhalation. Clin. Exp. Allergy. 38, 829-838 (2008).
- Nials, A. T., Uddin, S. Mouse models of allergic asthma: acute and chronic allergen challenge. Dis. Model. Mech. 1, 213-220 (2008).
- Wenzel, S., Holgate, S. T. The mouse trap: It still yields few answers in asthma. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 174, 1173-1178 (2006).
- Rayamajhi, M. Non-surgical Intratracheal Instillation of Mice with Analysis of Lungs and Lung Draining Lymph Nodes by Flow Cytometry. J. Vis. Exp. (51), e2702 (2011).
- Swedin, L. Comparison of aerosol and intranasal challenge in a mouse model of allergic airway inflammation and hyperresponsiveness. Int. Arch. Allergy Immunol. 153, 249-258 (2010).
- Gueders, M. M. Mouse models of asthma: a comparison between C57BL/6 and BALB/c strains regarding bronchial responsiveness, inflammation, and cytokine production. Inflamm. Res. 58, 845-854 (2009).
- Zhu, W., Gilmour, M. I. Comparison of allergic lung disease in three mouse strains after systemic or mucosal sensitization with ovalbumin antigen. Immunogenetics. 61, 199-207 (2009).
- Flandre, T. D., Leroy, P. L., Desmecht, D. J. Effect of somatic growth, strain, and sex on double-chamber plethysmographic respiratory function values in healthy mice. J. Appl. Physiol. 94, 1129-1136 (2003).
- Hoymann, H. G. Invasive and noninvasive lung function measurements in rodents. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 55, 16-26 (2007).
- Chong, B. T., Agrawal, D. K., Romero, F. A., Townley, R. G. Measurement of bronchoconstriction using whole-body plethysmograph: comparison of freely moving versus restrained guinea pigs. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 39, 163-168 (1998).
