يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

التعرض لدخان السجائر في الفئران باستخدام نظام استنشاق الجسم كله

7.3K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/61793

⸱

أكتوبر 22, 2020

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 

في هذه المقالة

ملخص

يوضح هذا البروتوكول دراسة الآثار المرضية الفسيولوجية لدخان السجائر (CS) مع نظام التعرض لاستنشاق الجسم بالكامل (WBI) (WBIS) الذي تم بناؤه داخليا. يمكن لهذا النظام أن يعرض الحيوانات ل CS في ظل ظروف قابلة للتكرار خاضعة للرقابة للبحث عن الآثار بوساطة CS على انتفاخ الرئة وورم الدم.

الملخص

أفادت التقارير أن ما يقرب من 14٪ من البالغين في الولايات المتحدة يدخنون السجائر في عام 2018. وقد درست آثار دخان السجائر (CS) على الرئتين وأمراض القلب والأوعية الدموية على نطاق واسع، ومع ذلك، فإن تأثير CS في الأنسجة والأعضاء الأخرى مثل الدم ونخاع العظام لا تزال محددة بشكل غير كامل. ويمكن أن يكون إيجاد النظام المناسب لدراسة آثار CS في القوارض مكلفا للغاية ويتطلب شراء أنظمة متاحة تجاريا. وهكذا ، شرعنا في بناء نظام بأسعار معقولة وموثوق بها وتنوعا لدراسة الآثار المرضية لل CS في الفئران. هذا النظام التعرض استنشاق الجسم كله (WBIS) انشاء يحاكي التنفس والنفخ من السجائر عن طريق التعرض بالتناوب ل CS والهواء النقي. هنا نظهر أن هذا النظام افعل ذلك بنفسك (DIY) يحفز التهاب مجرى الهواء وانتفاخ الرئة في الفئران بعد 4 أشهر من التعرض لدخان السجائر. كما تظهر آثار استنشاق الجسم كله (WBI) من CS على الخلايا الجذعية والذرية الدموية (HSPCs) في نخاع العظام باستخدام هذا الجهاز.

المقدمة

تدخين السجائر لا يزال واحدا من الأسباب الرئيسية للأمراض التي يمكن الوقاية منها في الولايات المتحدة على الرغم من الانخفاض المطرد في عدد البالغين الذين يدخنون السجائر في السنوات ال 50-60الماضية 1. ومن المعروف على نطاق واسع أن التدخين يرتبط بأمراض متعددة في الرئتين والدم بما في ذلك مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD) ، وهي مجموعة من الأمراض التي تشمل انتفاخ الرئة والتهاب الشعب الهوائية المزمن2،3،4. وفقا لمركز السيطرة على الأمراض (CDC) ، في عام 2014 ، كان مرض الانسداد الرئوي المزمن ثالث سبب رئيسي للوفاة في الولايات المتحدة مع أكثر من 15 مليون أمريكي يعانون م....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

جميع الحيوانات المشاركة في التجارب وتطوير هذه التقنية كانت تحت بروتوكول استخدام الحيوان لدينا المعتمدة من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية الحيوان واستخدامه (IACUC) وتحت كلية بايلور للطب ومؤسسات MD أندرسون المعتمدة من قبل جمعية تقييم واعتماد الرعاية الحيوانية المختبرية (AAALAC).

1. بناء الجهاز

  1. تجميع ضاغط الهواء مع نظام الصمام.
    1. قم بتوصيل مقاييس التدفق (اثنان 15 لتر/دقيقة مع شريط Y وإقلاع 2 طاقة) بمنظم الضغط المصغر باستخدام تركيب حلمة محول ذكر مترابط مقاس 1/8 بوصة. تأكد من استخدام شريط ختم مؤشر الترابط في كافة النهايات مترابطة.
    2. قم بتوصيل منظم الضغط المجمع بمقياس التدفق بأداة ضاغط الهواء الطبية باستخدا....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

واحدة من السمات الرئيسية للتعرض CS هو انتفاخ الرئة التي تتميز الضرر وتدمير الحويصلات الهوائية (الحويصلات الهوائية) في الرئة. وهكذا، ركزت التجارب الأولية على قدرة نظام DIY على إثارة تغييرات انتفاخية في رئتي الفئران الإناث عند التعرض المتكرر لكامل الجسم ل CS. تم اختيار نظام الجرعات CS على أساس منشوراتنا السابقة التي استخدمنا فيها نظام DIY الموصوف هنا لعلاج الفئران مع CS ودراسة الفيزيولوجيا المرضية الجزيئية لانتفاخ الرئة10و11و12و

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

هنا نقدم المعلومات اللازمة لبناء جهاز لWBIS من الفئران إلى CS. بعد تركيب النظام، من المهم للغاية أن يقوم المحققون بمعايرة النظام على أساس الجرعة المسلمة من النيكوتين أو الكوتينين في الحيوانات. يحتوي الجهاز على جهاز توقيت ومقاييس ضغط يمكن استخدامها لضبط حجم نفخة السجائر ، وتكرار النفخة ، وفترة التعرض للدخان مجتمعة ، وفترات الراحة التي تتلقاها الحيوانات بين كل سيجارة. وعلاوة على ذلك، قد يختلف العدد الفعلي للسجائر التي يتم إعطاؤها يوميا اعتمادا على محتوى القطران والنيكوتين. وأخيرا، من الضروري تنظيف أي مكون يتعرض لدخان السجا.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.

شكر وتقدير

تم دعم AR و XH و PE من قبل منحة NIH R01HL140398 ومنحة مؤسسة جيلسون لونغنباو. تم دعم DEMM وKK من قبل المعاهد القومية للصحة منح R01HL136333 و R01HL134880 (KYK) ، ومنحة من مؤسسة هيليس للبحوث الطبية. كما يدعم DEMM من قبل معهد هوارد هيوز الطبي (HHMI) زمالة جيليام للدراسة المتقدمة. ويدعم PE أيضا من خلال التدريب في علوم الصحة البيئية الدقيقة NIEHS T32 ES027801 برنامج الزمالة. يتم دعم JC وMF من قبل صناديق أبحاث التبغ من قسم علم الوراثة اللاجينية والمواد المسرطنة الجزيئية ومركز علم الوراثة اللاجينية (جائزة الباحث إلى MF) في MD Anderson. يتم دعم FK و YZ من قبل المعاهد القومية للصحة منح R01 ES029442-01 وR01 AI135803-01 وكذلك منحة الجدارة VA CX000104. تم دعم هذا المشروع من قبل نو....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
1 في قفلLowes756990
1/4 في موصل Y الشائكVWR89093-282
1/4 في موصل الأنابيب المستقيمةVWR62866-378
1/8 عرافة الحلمةLowes877221
1/8 في تركيب اقتران الخيوطLowes877208
1/8 في تركيبحلمة محول ذكر مترابطةLowes877243
10/32 (M) موصل مستقيم مترابطةBimbaEB60
3/4 في تركيب CPVC بزاوية 90 درجةLowes22643
3/4 في أنبوب البولي فينيل كلوريد المكلور (CPVC)Lowes23814
3/4 في غطاء CPVCLowes23773
3/4 في CPVC الري بالتنقيط محول أنثىLowes194629
محول ذكر CPVC بقطر 3/4بوصة Lowes23766
حاوية محكمة الإغلاق سعة 8.5 لتر مع غطاء (11.25 بوصة × 7.75 بوصة × 6 بوصات)KomaxN / Aمدرج باسم "صندوق خبز كبير Komax Biokips | (280 أونصة) حاوية تخزين كبيرة "
أنبوب تصريف زجاجي (قطر 1.75 × 8 في الطول)KIMAX6500
صمامات الملف اللولبي إيسونيكبيمباV2A02-AW1
مارلبورو الأحمر 100مارلبوروN / A
الأكسجين دوار موصل شائكةالحلول الطبية العالميةRES002
باناسونيك مؤقت LT4H-WباناسونيكLT4HWتم دمج العنصر في وحدة التحكم في الصمام بواسطة Shepherd Controls &
منظم الضغطAllied Electronics and Automation70600552أيضا باسم "Norgren R07-100-RGKA"
سدادة مطاطية # 1 (ثقب واحد) VWR59581-163
سدادة مطاطية # 8.5 (ثقب واحد)VWR59581-389
Scireq inExpose نظامScireq و Emka TechnologiesN / Aالنظام التجاري المستخدم للمقارنة مع DIY WBIS
تركيب شائك مستقيم (فتحة 8 مم)VWR10028-872
شريط مانع التسرب الخيطLowes1184243
محول المنفذ الملولبBimbaP1SA1
Timeter Aridyne 2000 ضاغط هواء طبيMFI الطبيAHC-TE20
الجريانAllied HealthcareProducts 15006-03YP2مدرج أيضا باسم "مقياس الهواء البيوريتاني"
نظام التحكم في الصماماتShepherd Controls and AssociatesN / Aصممت الشركة خصيصا لنظام التحكم في الصمام لهذا النموذج.
أنابيب الفينيلحيوية الطبيةRES3007
تم إدراج Associates مقياس

المراجع

  1. Current Cigarette Smoking Among Adults in the United States. Center for Disease Control and Prevention. , Available from: https://www.cdc.gov/tobacco/data_statistics/fact_sheets/adult_data/cig_smoking/index.htm (2018).
  2. Salvi, S. Tobacco smoking and evironmental risk factors for chronic obstructive pulmonary disease. Clini....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

نموذج فأرالتهاب الممرات الهوائيةانتفاخ الرئةالخلايا الجذعية السلفية المكونة للدمقياس التدفق الخلويتحليل نخاع العظمنظام استنشاق ذاتي الصنعالتعرض المزمن للدخان