Summary

緑膿菌誘発肺傷害モデル

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

ヒト急性肺損傷及び肺炎を研究するためには、この疾患の多様な病理学的特徴を模倣する動物モデルを開発することが重要である。ここでは、細菌、緑膿菌緑膿菌またはPA)の気管内注射によるマウス肺損傷モデルを開発した。このモデルを用いて、損傷の初期段階での肺の炎症を示すことができた。また、肺胞の上皮バリア漏出が気管支肺胞洗浄(BAL)を分析することによって観察された。肺胞細胞死が負傷肺から調製した組織を用いたTUNELアッセイにより観察した。損傷後の後期では、我々は、修復プロセスに必要な細胞の増殖を観察した。損傷は7日、P開始から解決した緑膿菌注入 。このモデルは、肺炎の間、肺の炎症、損傷および修復の順次コースを模倣。この臨床的に関連する動物モデルは、fは、修復のメカニズムを病理を研究するのに適している急性肺損傷をollowing、また、この疾患の潜在的治療剤を試験するために用いることができる。

Introduction

肺は、環境病原体に暴露し、炎症および損傷1-3の影響を受けやすいされている。そのような肺炎または成人呼吸窮迫症候群(ARDS)のような病理学的状態の間、白血球により放出され、病原体だけでなく、炎症性因子は肺胞細胞1-3の傷害や死を誘導する。これは、傷害の病理の研究、ならびに修復のメカニズムを容易にするために、急性肺損傷の動物モデルを開発することが重要である。

現在、ほとんどの人は高酸素性ブレオマイシン誘発マウス肺損傷モデル4を使用しています。しかし、高酸素のメカニズムは、傷害が肺炎またはARDS 5中に発生する最も一般的な肺損傷と同じではありませんが原因。ブレオマイシン誘発性急性損傷は、臨床コンテキスト4はまれである。ここでは、Pの気管内注射を用いてマウスの肺損傷モデルを報告緑膿菌 6,7。このモデルは、臨床的に関連であり、pを模倣肺炎8下記起こるrocesses。

免疫無防備状態の個体の日和見、院内病原体、Pとして緑膿菌は通常肺の気道、尿路、火傷、傷に感染し、また他の血液感染症6が発生します 。細菌は病原性因子毒素Aをリリース、6免疫応答を乗算し、トリガします。 P.のイントラtrachael政権緑膿菌、肺炎を引き起こす細菌にヒトへの暴露の状況を反映しており、病理学は、最近報告されたインフルエンザウイルスH1N1誘発性肺傷害モデル9とは異なる可能性が高い。 P.以来緑膿菌は、より病原性の病原体の一部に比べて取り扱いが比較的安全であり、日和見病原体である。私たちはこの方法はと比較して、肺の遠位肺胞領域へより多くの細菌を導入することが観察されるためここでは、細菌を投与するために気管内注入を使用そのような口を介してカテーテルを使用するなど、いくつかの他の手順。

他の急性肺損傷のモデルと比較して、P.ここで説明緑膿菌モデルは、細菌によって、過剰な炎症によって誘発される肺損傷を研究するのに適している。 P.を使用する他の動物モデルとは異なり緑膿菌は、ここでは、ローカライズされた急性肺損傷を誘導するために、これらの細菌の気管内注入を使用して、敗血症10,11を誘導した。

Protocol

動物実験は、イリノイ大学シカゴ校の動物ケア委員会と制度バイオセーフティ委員会によって承認された。 注:マスク、目の保護、ガウンやジャンプスーツ、ダブル手袋:シュードモナスを含むすべての手順は、バイオセーフティレベル2(BSL2)が含まれるが、これらに限定されない慣行、で行われるべきである。認定された安全キャビネットで働いています。漂白剤や…

Representative Results

72時間後、P – 24から出発緑膿菌インジェクション 、細胞性の増加は、( 図1A-D)肺切片において観察された。肺は、96時間後に損傷( 図1E)から回復し始めた。 7日目にPを投稿する緑膿菌 、正常な肺胞の形態は大部分が( 図1F)を回復した。 24時間後、P。で調製肺切片を用いたトンネル染色緑膿菌は、肺胞細胞(…

Discussion

ここで記述するシュードモナスマウス肺損傷モデルは、急性肺損傷または肺炎を以下起こる炎症、肺損傷、修理、および解像度の全体のプロセスを模倣。それは、臨床的に関連して比較的安全で、取り扱いが容易であるという点でいくつかの他の損傷モデルと比較独自の利点を有している。

手順における重要なステップは、菌液の注入が非常に遅くする必要があるとい?…

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

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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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