Yenidoğan Fare Akciğer Akciğer Akışkan Ciltler Gerçek zamanlı X-ışını görüntüleme
Summary
We present a protocol to assess the rate of alveolar fluid clearance or pulmonary edema in neonatal mouse lung using X-ray imaging technology.
Abstract
Doğumda, akciğer bağımsız nefes uyum sağlayan emilimine salgılanması bir derin fenotipik anahtarı, uğrar. Teşvik ve bu fenotip sürdürülmesi ömrü boyunca normal alveol büyüme ve gaz karşılığında büyük önem taşımaktadır. İn vitro çalışmalar, birçok akciğer sıvısının temizlenme oranını etkileyebilir önemli düzenleyici proteinler, sinyal molekülleri ve steroid hormon rolünü nitelendirmiştir. Ancak, in vivo sınavlarda bu düzenleyici faktörler perinatal akciğer sıvı emilimini düzenleyen önemli fizyolojik rol oynarlar olmadığını değerlendirmek için yapılmalıdır. Bu nedenle, gerçek zamanlı X-ışını görüntüleme kullanımı perinatal akciğer sıvının temizlenmesi veya akciğer ödemi tespit etmek, bu alanda bir teknolojik gelişme gösterir. Bu yazıda, açıklamak ve doğum sonrası 10. gün bize de C57BL / 6 farelerde alveol akciğer sıvısı temizlenmesi ve alveol sel oranını değerlendirmek için bir yaklaşım göstermekX-ışını görüntüleme ve analiz ing. Bu protokolün başarılı bir şekilde uygulanması, kurumsal hayvan bakımı ve kullanımı komiteleri (IACUC), in vivo küçük hayvan X-ışını görüntüleme sistemi ve uyumlu moleküler görüntüleme yazılımından önceden onay alınması gerekir.
Introduction
Doğumda, yenidoğan akciğer yeterli havalandırma ve vücudun oksijenlenmesini kurmak için bir sıvı reabsorbing organa bir sıvı salgılayan geçiş gerekir. kolaylaştıran mekanizmalar (veya engel olması) doğum sırasında akciğer sıvısının etkili temizleme belirsizliğini koruyor. C57BL / 6 yenidoğan fare yavrular alveol sıvı açıklık oranını Modelleme geliştirmek veya sıvı emilimini azaltabileceği düzenleyici faktörlerin daha iyi anlaşılmasına yol açacaktır. Aynı zamanda akut akciğer hasarı veya diğer enfeksiyon neonatal modellerine uygulanabilir ve solunum sıkıntısı ile doğan bebeklerde yeni tedavi stratejilerine yol açabilir.
Yenidoğan akciğerler yetişkin akciğerlere oranla küçük olduğundan, lavaj veya gravimetrik ölçümlere dayanan alveoler sıvı açıklık geleneksel önlemler doğru yenidoğan akciğer modellerinde akciğer sıvısı açıklığını incelemek için uygun olmayabilir. Bu protokol, biz sağlayan bir tahlil göstermekküçük bir hayvan görüntüleyici kullanarak doğum sonrası gün 10 C57BL / 6 fare yavrular alveolar sıvı temizleme oranlarının doğru belirlenmesi. Bir floroskopi yaklaşım kullanarak bir büyük yararı hayvanlar in vivo görüntülenmiş olmasıdır. Onlar özgürce nefes ve gelecekteki gözlem ve çalışma için bu minimal invaziv testte geri alabilirsiniz. Bu yöntemin genel amacı yenidoğan akciğerde pulmoner ödem modellemek ve yenidoğan akciğer alveol sıvı açıklık oranını değerlendirmektir. Bir azaltma stratejisi gerekli hayvan sayısını azaltmak, henüz deneysel çıktı maksimize etmek olarak bu tekniğin, kısmen geliştirildi. Bu teknik aynı zamanda X-ışını görüntüleme kullanılarak akciğer sıvısı hacimlerinin üstün tespiti için izin verir ve temel hayvan kısıtlama yeterlilik ve 1 taşıma gerektirir; küçük hayvan ameliyatları ve trakeal damlatılması 2, küçük bir hayvan kamera ve temel görüntü analiz yazılımı. In vivo akciğer sıvısı hacimleri değerlendirmek isteyen Müfettişler (serbestçe breathing kendi uygulama için uygun bu prosedürü bulabilirsiniz) hayvan modelleri anestezi. Son olarak, bu protokol akciğer iltihabı 3 hiperoksi kaynaklı akciğer hasarı, mekanik ventilasyon ve modelleri dahil bronkopulmoner displazi, mekanistik çalışmada kullanılan yenidoğan akciğer hasarının diğer mevcut modellerini çoğaltmak olabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
X-ışını görüntüleme kullanarak, yenidoğan akciğer net görüntüler akciğer sıvısı hacimler için analiz edilebilir. Biz 7,3,11, ve diğerleri 10, başarıyla serbestçe anestezi bir solunum hayvan modellerinde akciğer sıvı hacmi dinamik değişiklikleri belirlemek için X-ışını görüntüleme kullanmışlardır ve bu tekniğin yenidoğan akciğer hasarının çalışma ilerletmek için büyük umut vaat ediyor. (Örneğin röntgen faz constrast 10 aksine) akciğer s?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work is supported by a grant awarded to MNH by Children’s Healthcare of Atlanta, the APS 2014 Short-Term Research Education Program to Increase Diversity in Health-Related Research (STRIDE) fellowship awarded to PT, and the University of Notre Dame Integrated Imaging Facility.
Materials
| Preclinical Imaging System (In- Vivo MS FX PRO) | Bruker; Billerica, MA | |
| Ketamine | Ketaset; Fort Dodge Animal Health, IA | 26637-411-01 |
| Xylazine | Lloyd Laboratories; Shenandoah, IA | 4821 |
| Dulbecco's Phosphate Buffered Saline (with Calcium and Magnesium) | Lonza; Walkersville, MD | 17-513F |
| Sodium chloride | Amresco; Solon, OH | 241 |
| Potassuim chloride | Fisher Scientific; Fair Lawn, NJ | P217-3 |
| Calcium chloride | Sigma-Aldrich; St. Loius, MO | C5080 |
| HEPES | Sigma-Aldrich; St. Loius, MO | H3375 |
| 0.3 mL insulin syringe with 31Gx5/16" (8mm) needle | BD Insulin Syringe; Franklin Lakes, NJ | 328438 |
References
- Institute of Laboratory Animal Resources. . Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , (2011).
- Helms, M. N., Torres-Gonzalez, E., Goodson, P., Rojas, M. Direct tracheal instillation of solutes into mouse lung. J Vis Exp. , (2010).
- Hilgendorff, A., Reiss, I., Ehrhardt, H., Eickelberg, O., Alvira, C. M. Chronic lung disease in the preterm infant. Lessons learned from animal models. Am J Respir Cell Mol Biol. 50, 233-245 (2014).
- Goodson, P., et al. Nadph oxidase regulates alveolar epithelial sodium channel activity and lung fluid balance in vivo via O2- signaling. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 302, L410-L419 (2012).
- McNeilly, T. N., Tennant, P., Lujan, L., Perez, M., Harkiss, G. D. Differential infection efficiencies of peripheral lung and tracheal tissues in sheep infected with Visna/maedi virus via the respiratory tract. J Gen Virol. 88, 670-679 (2007).
- Starcher, B., Williams, I. A method for intratracheal instillation of endotoxin into the lungs of mice. Lab Anim. 23, 234-240 (1989).
- Downs, C. A., Kumar, A., Kreiner, L. H., Johnson, N. M., Helms, M. N. H2O2 regulates lung ENaC via ubiquitin-like protein Nedd8. J Biol Chem. 288, 8136-8145 (2013).
- Gammon, S. T., et al. Preclinical anatomical, molecular, and functional imaging of the lung with multiple modalities. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 306, L897-L914 (2014).
- Takemura, Y., et al. Cholinergic regulation of epithelial sodium channels in rat alveolar type 2 epithelial cells. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 304, L428-L437 (2013).
- Lewis, R. A., et al. Dynamic imaging of the lungs using x-ray phase contrast. Phys Med Biol. 50, 5031-5040 (2005).
- Nyren, S., Radell, P., Mure, M., Petersson, J., Jacobsson, H., Lindahl, S. G., Sanchez-Crespo, A. Inhalation anesthesia increases V/Q heterogeneity during spontaneous breathing in healthy subjects. Anesthesiology. 113 (6), 1370-1375 (2010).
