الزائفة الزنجارية المستحثة الرئة الإصابات نموذج
Summary
We have developed a mouse lung injury model by intra-tracheal injection of bacteria Pseudomonas aeruginosa. This model mimics lung injury during pneumonia and is clinically relevant.
Abstract
من أجل دراسة إصابة الرئة الحادة والالتهاب الرئوي الإنسان، فمن المهم تطوير نماذج حيوانية لتقليد العديد من المظاهر المرضية لهذا المرض. نحن هنا قمنا بتطوير نموذج إصابة الرئة الماوس عن طريق الحقن داخل القصبة الهوائية من البكتيريا الزائفة الزنجارية (P. الزنجارية أو PA). باستخدام هذا النموذج، تمكنا من إظهار التهاب الرئة في مرحلة مبكرة من الإصابة. وبالإضافة إلى ذلك، لوحظ السنخية الظهارية حاجز التسرب من خلال تحليل غسيل القصبات (BAL)؛ وموت الخلايا السنخية لوحظ من قبل تونيل الفحص باستخدام الأنسجة المحضرة من المصابين الرئتين. في مرحلة لاحقة بعد الإصابة، لاحظنا انتشار الخلايا المطلوبة لعملية الإصلاح. تم حل إصابة 7 أيام من بدء P. الزنجارية الحقن. هذا نموذج يحاكي مسار تسلسلي للالتهاب الرئة والإصابة وإصلاح أثناء الالتهاب الرئوي. هذا نموذج حيواني ذات الصلة سريريا هو مناسبة لدراسة علم الأمراض، وآلية للإصلاح، وollowing إصابة الرئة الحادة، ويمكن أيضا أن تستخدم لاختبار وكلاء العلاجية المحتملة لهذا المرض.
Introduction
ويتعرض الرئتين لمسببات الأمراض البيئية وعرضة للالتهاب وإصابة 1-3. خلال الحالات المرضية مثل الالتهاب الرئوي أو متلازمة الشدة التنفسية للبالغين (ARDS)، مسببات الأمراض، فضلا عن العوامل الالتهابية الصادرة عن الكريات البيض تحفز الإصابة وموت الخلايا السنخية 1-3. من المهم تطوير نماذج حيوانية من إصابة الرئة الحادة لتسهيل دراسة علم الأمراض من الإصابة وكذلك آلية للإصلاح.
حاليا، معظم الناس يستخدمون فرط التأكسج وبليوميسين يسببها الماوس نماذج إصابة الرئة 4. ومع ذلك، تسببت آليات فرط التأكسج الإصابة ليست هي نفسها حيث أن معظم إصابات الرئة شيوعا التي تحدث أثناء الالتهاب الرئوي أو ARDS 5. بليوميسين الإصابة الحادة يسببها نادرة في سياق السريرية 4. نحن هنا تقرير ماوس الرئة نموذج اصابة باستخدام الحقن داخل القصبة الهوائية من P. الزنجارية 6،7. هذا النموذج هو ذات الصلة سريريا، ويقلد عrocesses أن يحدث بعد الالتهاب الرئوي 8.
على أنه انتهازي، الممرض في المستشفيات الأفراد المناعة، P. الزنجارية عادة يصيب الجهاز الرئوي، والمسالك البولية، والحروق، والجروح، ويسبب أيضا التهابات الدم الأخرى 6. البكتيريا تطلق الفوعة عامل ذيفان خارجي A، تتكاثر وتؤدي الاستجابة المناعية 6. الإدارة داخل trachael من P. الزنجارية يعكس الوضع في تعرض الإنسان للبكتيريا التي تسبب الالتهاب الرئوي، ومن المرجح أن يكون مختلفا عن أفادت مؤخرا فيروس الأنفلونزا H1N1 الرئة الناجم عن نموذج إصابة 9 في علم الأمراض. منذ P. الزنجارية هي العوامل المسببة للأمراض الانتهازية، وأنها آمنة نسبيا للتعامل مع مقارنة لبعض مسببات الأمراض أكثر ضراوة. نحن هنا يستخدم الحقن داخل القصبة الهوائية لإدارة البكتيريا لاحظنا أن هذه الطريقة إدخال المزيد من الجراثيم في المنطقة الأسناخ الرئوية البعيدة للمقارنةبعض الإجراءات الأخرى مثل استخدام القسطرة عن طريق الفم.
بالمقارنة مع غيرها من نماذج إصابة الرئة الحادة، وP. نموذج الزنجارية الموصوفة هنا هي مناسبة لدراسة إصابة الرئة الناجمة عن بكتيريا والالتهاب المفرط. على عكس النماذج الحيوانية الأخرى التي تستخدم P. الزنجارية للحث على الإنتان 10،11، وهنا نستخدم الحقن داخل القصبة الهوائية من هذه البكتيريا للحث محلية إصابة الرئة الحادة.
Protocol
Representative Results
Discussion
والزائفة الماوس الرئة نموذج الإصابة التي وصفنا هنا يحاكي العملية برمتها من التهاب أو إصابة الرئة، والإصلاح، والدقة التي تحدث بعد إصابة الرئة الحادة أو التهاب رئوي. لديها مزايا فريدة مقارنة مع العديد من النماذج إصابة أخرى في أنها ذات الصلة سريريا وآمنة نسبيا وسهلة ف?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by National Institutes of Health grants HL105947-01 (YL), HL07829-16 (AM), HL090152 (AM).
Materials
| Name | Company | Catalog number | Comments |
| Anesthetic: Ketamin, xylazine, lidocaine, buprenorphine | pharmaceutical grade | ||
| 27g needle | Fisher | 1482648 | |
| syringe | Fisher | 14823434 | 1 ml |
| scissors | Fine Science tools | ||
| forceps | Fine Science tools | ||
| suture | Fisher | NC0147607 | |
| Eye gauge, glove, gown | |||
| Biosafety Cabinet | |||
| chlorine dioxide based sterilant | Clidox | ||
| sheep blood agar plates | Medex supply | HL-1160 |
References
- Ware, L. B., Matthay, M. A. The acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med. 342, 1334-1349 (2000).
- Matthay, M. A., Ware, L. B., Zimmerman, G. A. The acute respiratory distress syndrome. J Clin Invest. 122, 2731-2740 (2012).
- Shimabukuro, D. W., Sawa, T., Gropper, M. A. Injury and repair in lung and airways. Crit Care Med. 31 (8), 524-531 (2003).
- Wansleeben, C., Barkauskas, C. E., Rock, J. R., Hogan, B. L. Stem cells of the adult lung: Their development and role in homeostasis, regeneration, and disease. Wiley Interdiscip Rev Dev Biol. 2, 131-148 (2013).
- Singleton, P. A., et al. Dynamin 2 and c-abl are novel regulators of hyperoxia-mediated nadph oxidase activation and reactive oxygen species production in caveolin-enriched microdomains of the endothelium. J Biol Chem. 284, 34964-34975 (2009).
- Sadikot, R. T., Blackwell, T. S., Christman, J. W., Prince, A. S. Pathogen-host interactions in pseudomonas aeruginosa pneumonia. Am J Respir Crit Care Med. 171, 1209-1223 (2005).
- Liu, Y., et al. Foxm1 mediates the progenitor function of type ii epithelial cells in repairing alveolar injury induced by pseudomonas aeruginosa. J Exp Med. 208, 1473-1484 (2011).
- Kurahashi, K., et al. Pathogenesis of septic shock in pseudomonas aeruginosa pneumonia. J Clin Invest. 104, 743-750 (1999).
- Kumar, P. A., et al. Distal airway stem cells yield alveoli in vitro and during lung regeneration following h1n1 influenza infection. Cell. 147, 525-538 (2011).
- Delano, M. J., et al. Sepsis induces early alterations in innate immunity that impact mortality to secondary infection. J Immunology. 186, 195-202 (2011).
- Lange, M., et al. A murine model of sepsis following smoke inhalation injury. Biochem Biophys Res Commun. 391 (3), 1555-1560 (2010).
- Kobayashi, Y. The role of chemokines in neutrophil biology. Front Biosci. 13, 2400-2407 (2008).
- Matute-Bello, G., et al. Animal models of acute lung injury. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 295, L379-L399 (2008).
- Sadikot, R. T., et al. Targeted immunomodulation of the nf-kappab pathway in airway epithelium impacts host defense against pseudomonas aeruginosa. J Immunol. 176, 4923-4930 (2006).
- Pinto, I. L., et al. Development of an experimental model of neutrophilic pulmonary response induction in mice. J Pneumologia. 29, 213-214 (2003).
