전신 흡입 시스템을 사용하여 쥐의 담배 연기 노출
Summary
이 프로토콜은 사내에서 지어진 전신 흡입(WBI) 노출 시스템(WBI)을 통해 담배 연기(CS)의 병리학적 효과에 대한 연구를 보여줍니다. 이 시스템은 폐 기종및 혈청증에 대한 CS 중재 효과의 연구를 위한 통제된 반복조건하에서 CS에 동물을 노출할 수 있습니다.
Abstract
2018년 미국 성인의 14%에 가까운 사람들이 담배를 피우는 것으로 보고되었습니다. 폐와 심혈관 질환에 대한 담배 연기(CS)의 영향은 널리 연구되었지만 혈액및 골수와 같은 다른 조직 및 장기에서 CS의 영향은 불완전하게 정의되어 있습니다. 설치류에서 CS의 효과를 연구할 적절한 시스템을 찾는 것은 엄청나게 비싸고 시판되는 시스템을 구입해야 합니다. 따라서, 우리는 마우스에서 CS의 병리학적 효과를 연구하기 위해 저렴하고 신뢰할 수 있으며 다재 다능한 시스템을 구축하기 시작했습니다. 이 전신 흡입 노출 시스템(WBIS)은 CS와 깨끗한 공기에 대한 노출을 번갈아 가며 담배의 호흡과 퍼핑을 모방합니다. 여기서 우리는 이 do-it-yourself (DIY) 시스템이 담배 연기 노출의 4 달 후에 마우스에 있는 기도 염증 및 폐 폐기종을 유도한다는 것을 보여줍니다. 이 장치를 사용하여 골수에서 조혈 줄기 및 선조 세포 (HSPC)에 대한 CS의 전신 흡입 (WBI)의 효과도 도시되어 있습니다.
Introduction
담배 흡연은 지난 50~60년 동안 담배 흡연 성인의 수가 꾸준히 감소했음에도 불구하고 미국에서 예방 가능한 질병의 주요 원인중하나입니다. 흡연은 폐종 과 만성 기관지염2,3,4를포함하는 질환군인 만성 폐쇄성 폐질환(COPD)을 포함한 폐와 혈액의 여러 질환과 관련이 있는 것으로 널리 알려져 있다. 질병 통제 센터 (CDC)에 따르면, 2014년에, COPD는 이 질병 때문에 손해를 입은 1,500만 명 이상의 미국인과 미국에서 죽음의 세 번째 주요한 원인이었습니다5.
CS는 또한 최근에 단일 조혈 줄기 세포가 불균형하게 사람의 말초 혈액의 큰 비율을 생성하는 조건인 클로날 조혈 (CH)6,7을개발의 고위험과 연관되었습니다. 이 발견은 흡연과 골수 기능 사이의 잠재적인 연결을 나타냅니다. CS의 광범위하고 매우 중요한 건강 영향을 감안할 때 질병의 뮤린 모델은 생물 의학 연구에서 진보의 초석임을 감안할 때, 마우스에서 CS를 모델링하는 효율적이고 저렴한 시스템을 개발하는 것이 유용합니다.
여기에서, 우리는 폐 폐기종과 골수 항상성에 CS의 생체 내 효과를 치료하고 공부하기위한 저렴한 시스템을 구축하기위한 단계별 가이드를 제공합니다. 이 장비의 조립은 사용자가 전문 지식을 가질 필요가 없으므로 DIY 조립을 허용합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
여기서 우리는 CS에 마우스의 WBIS에 대한 장치의 건설에 필요한 정보를 제공합니다. 시스템의 설치 후, 조사관이 동물에서 니코틴 또는 코티닌의 전달 된 복용량에 따라 시스템을 보정하는 것이 매우 중요합니다. 이 장치에는 담배 퍼프 볼륨, 퍼프 주파수, 결합된 연기 노출 기간 및 동물이 각 담배 사이에 받는 휴식 간격을 조절하는 데 사용할 수 있는 타이머 및 압력 게이지가 포함되어 있습니다. …
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
AR, XH 및 PE는 NIH 보조금 R01HL140398 및 길슨 롱겐바우 재단 보조금에 의해 지원되었습니다. DEMM과 KK는 NIH 보조금 R01HL136333 및 R01HL134880(KYK)과 헬리스 의학 연구 재단의 보조금으로 지원받았습니다. DEMM은 또한 하워드 휴즈 의학 연구소에 의해 지원됩니다 (HHMI) 고급 연구를위한 길리엄 펠로우십. PE는 또한 정밀 환경 건강 과학 NIEHS T32 ES027801 펠로우십 프로그램 교육을 통해 지원됩니다. JC와 MF는 후성 유전학 및 분자 발암발생학과와 MD 앤더슨의 후성유전학 센터(MF에 대한 학자 상)의 담배 연구 기금에 의해 지원됩니다. FK와 YZ는 NIH 보조금 R01 ES029442-01 및 R01 AI135803-01뿐만 아니라 VA 메리트 보조금 CX0000104에 의해 지원됩니다. 이 프로젝트는 베일러 의과 대학의 세포 측정 및 세포 선별 코어에 의해 지원되었으며 CPRIT 코어 시설 지원 상 (CPRIT-RP180672), NIH (CA125123 및 RR024574), 조엘 M. 세더스트롬의 지원.
Materials
| 1 in fastener | Lowes | 756990 | |
| 1/4 in Barbed Y connector | VWR | 89093-282 | |
| 1/4 in straight tubing connector | VWR | 62866-378 | |
| 1/8 hex nipple | Lowes | 877221 | |
| 1/8 in threaded coupling fitting | Lowes | 877208 | |
| 1/8 in threaded male adapter nipple fitting | Lowes | 877243 | |
| 10/32 (M) threaded straight connector | Bimba | EB60 | |
| 3/4 in 90-degree elbow CPVC fitting | Lowes | 22643 | |
| 3/4 in chlorinated polyvinyl chloride (CPVC) pipe | Lowes | 23814 | |
| 3/4 in CPVC cap | Lowes | 23773 | |
| 3/4 in CPVC Drip irrigation female adapter | Lowes | 194629 | |
| 3/4 in diameter CPVC male adapter | Lowes | 23766 | |
| 8.5 L airtight container with lid (11.25in x 7.75in x 6 in) | Komax | N/A | Listed as "Komax Biokips Large Bread Box | (280-oz) Large Storage Container" |
| Glass drain tube (1.75 in diameter x 8 in length) | KIMAX | 6500 | |
| Isonic Solenoid Valves | Bimba | V2A02-AW1 | |
| Marlboro Red 100's | Marlboro | N/A | |
| Oxygen swivel barbed connector | Global Medical Solutions | RES002 | |
| Panasonic Timer LT4H-W | Panasonic | LT4HW | Item was built-in the valve controller by Shepherd Controls & Associates |
| Pressure regulator | Allied Electronics and Automation | 70600552 | Also listed as "Norgren R07-100-RGKA" |
| Rubber stopper # 1 (one hole) | VWR | 59581-163 | |
| Rubber stopper # 8.5 (one hole) | VWR | 59581-389 | |
| Scireq inExpose system | Scireq and Emka Technologies | N/A | Commercial system used for comparison with our DIY WBIS |
| Straight barbed fitting (8mm opening) | VWR | 10028-872 | |
| Thread Sealant tape | Lowes | 1184243 | |
| Threaded port adaptor | Bimba | P1SA1 | |
| Timeter Aridyne 2000 Medical Air Compressor | MFI Medical | AHC-TE20 | |
| Timeter flowmeter | Allied Healthcare Products | 15006-03YP2 | Also listed as "Puritan Air Meter" |
| Valve Control system | Shepherd Controls and Associates | N/A | Company custom designed the valve control system for this model. |
| Vinyl pipes | Vitality Medical | RES3007 |
Referenzen
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