Summary

绿脓杆菌引起的肺损伤模型

Published: October 29, 2014
doi:

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

为了研究人的急性肺损伤和肺炎,它开发的动物模型来模拟这种疾病的各种病理特征是重要的。在这里,我们已经开发出通过气管内注射的细菌绿脓杆菌铜绿假单胞菌或PA)的小鼠肺损伤模型。利用该模型,我们能够显示肺部炎症损伤的早期阶段。此外,肺泡上皮屏障泄漏观察到通过分析支气管肺泡灌洗液(BAL);并且观察到通过使用从受伤的肺组织制备TUNEL测定肺泡细胞死亡。在受伤后的稍后阶段,我们观察到所需的修复过程的细胞增殖。伤病得到了解决,从体育的开始7天后铜绿假单胞菌注射液。这个模型模拟的肺部炎症,损伤和修复的连续过程中的肺炎。这与临床相关的动物模型是适用于研究病理,修复机制中,following急性肺损伤,并且还可以用来测试潜在的治疗剂,这种疾病。

Introduction

肺部暴露于环境中的病原体,并很容易受到炎症和损伤1-3。在病理条件下,如肺炎或成人呼吸窘迫综合征(ARDS),病原体以及由白细胞释放炎性细胞因子诱导损伤的肺泡细胞1-3和死亡。它发展为急性肺损伤的动物模型,以促进损伤的病理修复的研究以及机制是很重要的。

目前,大多数人使用高氧和博来霉素诱导的小鼠肺损伤模型4。然而,氧的机制引起的损伤是不一样的肺炎或急性呼吸窘迫综合征5过程中出现的最常见的肺损伤。博莱霉素诱导的急性损伤是罕见的在临床方面4。在这里,我们报告使用气管内注射P的小鼠肺损伤模型铜绿假单胞菌 6,7。这个模型是临床上相关的,并且模仿在p这种情况发生以下肺炎8 rocesses。

由于免疫功能低下的人的机会,院内病原体,P.假单胞菌通常感染肺部,尿路,烧伤,创伤,并且还引起其他血液感染6。细菌释放出毒力因子外毒素A,乘,引发免疫反应6。 P的内部trachael管理假单胞菌反映到引起肺炎的细菌的情况,人体暴露和病理学可能是从最近报道流感病毒H1N1引起的肺损伤模型9不同。由于P.铜绿假单胞菌是一种条件致病菌,它是相对安全的处理相比,一些更致命的病原体。在这里,我们使用气管内注射给药的细菌,因为我们观察到,该方法引入更多的细菌进入肺的较远端肺泡区一些其他方法,例如通过口用的导管。

与其他急性肺损伤模型相比,P。这里描述绿脓杆菌模型适用于研究肺损伤的细菌和过度炎症反应。与使用P。等的动物模型铜绿假单胞菌诱发败血症10,11,这里我们使用气管内注入这些细菌诱发局部急性肺损伤。

Protocol

在动物实验中批准了伊利诺伊大学芝加哥分校的动物护理委员会和机构生物安全委员会。 注意:口罩,保护眼睛,礼服或连身衣,和双层手套:所有涉及假单胞菌程序应与生物安全2级(BSL2)的做法,其中包括但不限于执行。在认证的生物安全柜的工作。与细菌漂白粉或二氧化氯基消毒剂接触治疗手段。用密封箱运输样品。 1. P.铜绿假单胞菌培养与…

Representative Results

72小时后P. -从24日开始假单胞菌注射,增加的细胞结构中观察到的肺切片( 图1A-D)。肺开始从96小时后的损伤( 图1E)中恢复。 7天后P.铜绿假单胞菌 ,正常肺泡形态基本恢复( 图1F)。隧道染色用肺切片在24小时后的第制备假单胞菌表明细胞死亡中的肺泡细胞( 图1G-1)。为了研究这种损伤模型中的修复过程中?…

Discussion

我们在这里描述的假小鼠肺损伤模型模拟炎症,肺损伤,修复和解决发生的急性肺损伤或肺炎的全过程。它具有与其他几个损伤模型中,这是临床相关的和相对安全的和易于处理的比较独特的优势。

在该过程的关键步骤是,在注射细菌溶液必须是很慢的。如果注射过快,老鼠有可能被噎到死。一个成功的注射后,老鼠通常会显示几个深呼吸和喘息,这将有助于微粒进入肺部?…

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

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Cite This Article
Suresh Kumar, V., Sadikot, R. T., Purcell, J. E., Malik, A. B., Liu, Y. Pseudomonas aeruginosa Induced Lung Injury Model. J. Vis. Exp. (92), e52044, doi:10.3791/52044 (2014).

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