マウスにおける実験的細菌性肺炎の誘導と表現型のための非侵襲的および技術的に非集中的な方法
Summary
いくつかの方法は、マウスにおける細菌性肺炎をモデル化するための文献に記載されています。ここで、我々は、中咽頭にピペット細菌接種の吸引（ すなわち 、吸入）を介して肺炎を誘導するための非侵襲性の、安価で迅速な方法を記載します。肺の先天性免疫応答を評価するための下流の方法も詳しく説明されています。
Abstract
市中肺炎は、主要な公衆衛生問題のままであるが、細菌性肺炎のマウスモデルは、最近、基礎となる細胞および分子病態の理解に重要な前臨床の進歩を促進した。 インビボのマウスモデルがで宿主防御応答の統合生理学と回復力をキャプチャ代替によって明らかにされていない方法は、ex vivoでのアプローチを簡素化。いくつかの方法が「ブラインド」と条件を可視化し、経皮的気管内挿管下エアロゾル、鼻腔内送達、経口気管内挿管を含むマウスにおける細菌の肺内接種のための文献に記載されています。すべてのメソッドは、相対的なメリットと制限があります。ここで、我々は、詳細には、マウスによって吸引（ すなわち 、吸入）含む細菌の気管内送達のための、非侵襲性の技術的、非集中、安価で、かつ迅速な方法を記載します一方、全身麻酔下咽頭内にピペット感染性接種物の。この方法は、非苛性生物・化学物質の多種多様の肺送達のために使用され、さらに肺の手順で最小限の経験と研究室のために、学ぶことは比較的容易であることができます。誤嚥性肺炎の方法を説明することに加えて、我々はまた、特に、in vivoでのマウスの肺の先天性免疫応答、後続をアッセイするためのステップバイステップの手順を提供し、細菌排除し、感染気道の細胞性免疫応答を定量する方法。肺炎の評価にこの統合とシンプルなアプローチは、肺先天性免疫の際に遺伝的および環境的操作の効果の迅速かつ堅牢に評価することができます。
Introduction
市中肺炎は、ワクチン接種の改善および抗生物質戦略1,2にもかかわらず、過去40年間の死亡率にはほとんど全体的な変化で、米国での感染による死亡の主要な原因のまま。公衆衛生レベルでの知覚進歩性の欠如にもかかわらず、近年の飛躍的な進歩は、前方肺感染症のマウスモデルを使用することによって可能になったこれらのステップの多くは、肺炎の分子や細胞病因の我々の理解で行われています。マウスの遺伝的扱いやすさは、マウスおよびヒトの免疫システム、及び商業的に利用可能になっているネズミ標的免疫学的試薬の広大な配列の類似性は、一緒にフィールドの急速な進歩を促進しました。
文献に記載された細菌性肺炎のマウスモデルは、一般的に病原体接種のための4つの技術的な経路の1つに依存してきた：ⅰ）エアロゾル化。 ⅱ）INTRanasal配達; ⅲ）経口配信。およびiv）外科的気管内注入（ すなわち 、気管切開）3。感染のすべてのルートは、長所と短所3を持っています。口鼻内細菌叢、全身麻酔のための要件の混合物のための特定の、相対的な上気道の暴露、潜在的には、遠位の肺に送達接種材料、配信病原体の葉の分布、技術的専門知識の要件、および手続き罹患率の変動は、これらの全体に広く変化しますアプローチ。
一般的に使用される経口感染手法は「ブラインド」（非可視化）の手法のいずれかを経由して、または直接喉頭可視化3-5の下で気管内（translaryngeal）カニュレーションが含まれます。どちらの方法は、堅牢ながら、かなりの訓練を必要とし、また、上気道に外傷が生じるおそれがあります。本報告書では、wは、経口感染の技術的、非集中的な非侵襲的、安価で、かつ迅速な方法を記述するここに細菌（提供された例で肺炎桿菌 ）、麻酔したマウスの中咽頭内にピペットを吸引（ すなわち 、吸入）を経由して肺に送達されています。我々と他の人が成功し6-9誤嚥性肺炎の技術を使用しています。この汎用性と簡単に学習した肺の配信方法は、サイトカインおよび他のタンパク質、病原体関連分子（ 例えば 、リポ多糖）、細胞（ すなわち 、養子移入）を含む肺に多くの追加の非苛性薬剤の送達に拡張することができますおよび毒素（ 例えば 、ブレオマイシン）。重要な技術的な考慮事項を議論することに加えて、我々はまた、下流の細菌クリアランスの測定（ すなわち 、コロニー形成単位[CFU]肺及び末梢器官における定量化）および白血球を含む、肺炎に続いて宿主応答を評価するための統合された、定量的アプローチを説明します空域における蓄積。
Protocol
Representative Results
Discussion
細菌性肺炎のマウスモデルは、遺伝子ターゲティングでおよびin vivo生物学的および薬理学的な介入で提携し、肺の宿主防御応答に重要な洞察を提供しています。大きな進歩は、感染した空域10,11に好中球の動員を支配するケモカインおよび接着分子の我々の理解に特になされてきた。肺炎のインビボのモデルを、細胞ベースまたは代替的なアプローチとは異なり?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported in part by the Intramural Research Program of the National Institutes of Health, National Institute of Environmental Health Sciences (Z01 ES102005).
Materials
| Klebsiella pneumoniae, serotype 2 | ATCC | 43816 | |
| Tryptic soy broth | Becton Dickenson | 211825 | |
| Excel Safelet IV Catheters, 18G x 1 1/4" | Claflin Medical Equipment | MEDC-031122 | |
| Hema 3 Solution 1 | Fisher | 23-122-937 | |
| Hema 3 Solution 2 | Fisher | 23-122-952 | |
| Hema 3 Fixative | Fisher | 23-122-929 | |
| 27½ gauge tuberculin syringes | Fisher | 14-826-87 | |
| Lithium heparin plasma collectors | Fisher | 2675187 | |
| L-shaped disposable spreaders | Lab Scientific | DSC | |
| 1x PBS, pH 7.4 | prepared in-house | n/a | Distilled water (5 L), NaCl (40 g), KCl (1 g), Na2HPO4 (5.75 g), KH2PO4 (1 g) |
| ACK lysis buffer | prepared in-house | n/a | NH4Cl (4.145 g), KHCO3 (0.5 g), EDTA (18.6 mg), bring up to 500 ml with distilled water and pH to 7.4 |
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