Summary

و إيل-8 عابر نموذج الماوس المعدلة وراثيا ل<em> في فيفو</em> رصد طويل الأمد للردود الالتهابية

Published: July 07, 2017
doi:

Summary

الطريقة الموصوفة هنا يسمح لتصور إيل-8 المروج التي تعتمد على تنشيط التهاب في الرئتين من الفئران من خلال التصوير تلألؤ بيولوجي غير الغازية (بلي). نفس الحيوان يمكن أن يتعرض إلى بلي عدة مرات لمدة تصل إلى شهرين من وقت تسليم بناء مراسل لوسيفيراس.

Abstract

غالبا ما يرتبط التهاب مجرى الهواء مع الالتهابات البكتيرية ويمثل عاملا رئيسيا محددا لأمراض الرئة. في الجسم الحي تحديد القدرات المؤيدة للالتهابات من العوامل المختلفة هو التحدي ويتطلب إجراءات المحطة، مثل غسل القصبات وإزالة الرئتين لتحليل في الموقع ، مما يمنع التصور الطولي في نفس الماوس. هنا، يتسبب التهاب الرئة من خلال تقطير داخل القصبة الهوائية من الزائفة الزنجارية ثقافة طاف (سن) في الفئران المعدلة وراثيا عابرة معربا عن الجينات مراسل لوسيفيراس تحت سيطرة غير متجانسة إيل-8 المروج البقري. يتم رصد التعبير لوسيفيراس في الرئة بواسطة في صورة الجسم الحي بيولومينسنت تحليل (بلي) على الإطار الزمني 2.5- إلى 48 ساعة بعد تقطير. ويمكن تكرار هذا الإجراء عدة مرات في غضون 2-3 أشهر، مما يسمح بتقييم الاستجابة الالتهابية في نفس الفئران ويثووالحاجة إلى إنهاء الحيوانات. يسمح هذا النهج رصد العوامل المؤيدة للالتهابات التي تعمل في الرئة في الوقت الحقيقي، ويبدو مناسبا للدراسات الوظيفية والدوائية.

Introduction

أمراض الرئة المزمنة، مثل الربو، مرض الانسداد الرئوي المزمن (كوبد)، التليف الكيسي (سف)، توسع القصبات، تتميز بالتهاب مجرى الهواء. يتميز التهاب مجرى الهواء من وذمة، تسلل الخلوية، T الليمفاوية وتنشيط الخلايا البدينة، وزيادة إفرازات مجرى الهواء، وترسب الكولاجين المفرط. سف هو اضطراب متعدد الأنظمة، والسبب الرئيسي للوفاة والمراضة هو العدوى البكتيرية الرئة مع زيادة تفاقم الرئوي. ويتوقع الانخفاض في وظائف الرئة نتائج أقل فقرا 1 و 2 و 3 و 4 .

وعادة ما يلاحظ حالة التهاب الجهاز التنفسي من خلال تقييم علامات المناعية تجنيد خلال العملية الالتهابية في المواد المستمدة من الخطوط الجوية السفلى والعلوية، مثل البلغم، الذي يوفر متغير ريسults. كما يتم تنفيذ القصبات 5 . نماذج الفئران هي أدوات قيمة للتحقيق في التسبب وتطور الأمراض التي تتميز التهاب المسالك الهوائية والتي لم يتم بعد تحديد العلاجات الفعالة أو العلاجات. وقد استخدمت نماذج حيوانية من التهابات الرئة والالتهاب لدراسة الربو والتفاعلات الممرضة المضيف، بما في ذلك دور المواد الكيميائية التي تحاكي الظروف البشرية (على سبيل المثال، التعرض لدخان السجائر، لس، إلاستاز، البيضاوي، بولي I: C، وما إلى ذلك ، كما وكذلك مجموعات من ما سبق) 6 . قياس المعلمات المرتبطة بالتهاب يتطلب التضحية من الحيوانات، كما هي مطلوبة النهج الغازية لقياس عوامل مثل الحمل البكتيري، السيتوكينات في الرئتين، وجمع السائل القصبي (بال) السائل. أيضا، غالبا ما تكون هناك حاجة لفحوص النسيجية. إمكانية الحصول على معلومات عن حركية الاستجابة الالتهابية يتطلب استخدام الأسطواناتالفئران. ولذلك، فإن التقنية التي تسمح للحصول على مثل هذه المعلومات دون الحاجة للتضحية بالحيوانات قيمة على الأسس التقنية والأخلاقية والاقتصادية والتشغيلية.

إيل-8 هو لاعب أساسي في عملية الالتهاب، وتجنيد الكريات البيض إلى الأنسجة الملتهبة. وهو يمثل قراءة الجزيئية لدراسة تنشيط مسار التهابات. ميب-2 و كك قد يكون مثلي وظيفية من إيل-8 البشري في الفئران. الفئران تعبر عن مستقبل واحد فقط إيل-8 المحتملة، وهو مثلي من CXCR2 الإنسان 7 ، 8 ، لكنها قادرة على تحوير المروج الجيني إيل-8 غير المتغير الذي يدفع الجينات مراسل. وقد تم مؤخرا تطوير نموذج الفئران التهاب الرئة بعد ملاحظة أن البقر إيل-8 المروج / لوسيفيراس مراسل مراسل يمكن أن ترانزاكتيفيزاتد في الفئران. هذه الميزة تسمح للاستفادة من تلألؤ بيولوجي التصوير (بلي) لرصد الاستجابة الالتهابية في العيشنيمالس 9 .

وقد تم تكييف هذا النموذج لدراسة الالتهاب الناجم عن إكسوبرودوكتس البكتيريا (على سبيل المثال، لس أو المنتجات الصادرة عن سلالات بكتيرية) أو تنفالفا 10 ، 11 . وتركز عملية اكتشاف المخدرات على تطوير وتحسين الجزيئات القديمة والجديدة المضادة للالتهابات التي يمكن علاج أمراض الرئة، مثل سف والربو، ومرض الانسداد الرئوي المزمن. هذه الكيانات الكيميائية الجديدة يجب اختبارها بسرعة وسهولة في النماذج الحيوانية التي يمكن ربطها إلى المظاهر السريرية محددة من أجل تسهيل تصميم التجارب السريرية الذكية.

Protocol

تمت الموافقة على جميع التجارب على الحيوانات الموصوفة من قبل لجنة رعاية الحيوان الداخلية للتجارب الحيوانية من قبل المركز المشترك بين الإدارات لخدمة البحوث التجريبية في جامعة فيرونا والامتثال للتوجيه الأوروبي 2010/63 إي، الإيطالية D.Lgs 26/2014 والمنقحة "دليل لرعاية واست?…

Representative Results

تم استخدام بيل-8-لوك نموذج الماوس المعدلة وراثيا عابرة لمراقبة الجسم الحي من التهاب الرئة في الفئران تحدى مع طاف البكتيرية المركزة (30X) تحتوي على عوامل الفوعة يفرز. وكانت الاستجابة الالتهابية الناجم عن الكشف عن طريق التصوير في الجسم الحي كز…

Discussion

في عمل سابق 11 ، تم عرض تباين بين بيل-8-لوك تعتمد بلي وعلامات بال. واعتمدت على درجة التفاضلية من الحساسية داخل سلالات الفأر 12 . لهذا السبب، فإن التطبيق الأول للنموذج بيل-8-لوك لسلالة فأر مختلفة يتطلب دراسة أولية للاستجابة الالتهابية، سواء من حي?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وأيد هذا العمل من قبل الإيطالية مؤسسة الكيس التليف الكيسي فك # 18/2013، فك # 29/2015 ومن قبل الإيطالية الكيسي التليف الكيسي من خلال فرع فينيتو-أسوسيازيون فينيتا لوتا كونترو لا فيبروسي سيستيكا أونلوس.

Materials

FMT 2500 Fluorescence Tomography System Perkin Elmer Inc. Experimental Builder
IVIS Lumina serie II Pre-clinical In Vivo Imaging System Perkin Elmer Inc. Experimental Builder
MMPsense 750 FAST Perkin Elmer Inc. NEV10001EX Protect from light, store the probe at 4 °C
Female inbred BalbC Harlan Laboratories Italy Prior to use, animals were acclimatized for at least 5 days to the local vivarium conditions
bIL-8-Luc plasmid Department of Medical Veterinary Science, University of Parma, Italy Store the plasmid at -20 °C
pGL3basic vector Promega E1751 Store the vector at -20 °C
JetPEI DNA transfection reagent Polyplus transfection 201B-001G The DNA and JetPEI mix was formulated with a final N/P ratio of 7
D-luciferin potassium salt 1g Perkin Elmer Inc. 122796 Protect from light, store at -20 °C
Living Image software Caliper Life Sciences, Experimental Builder
Isoflurane ESTEVE spa 571329.8 Do not inhale
Bio-Plex Cytokine Assay Kit Bio-Rad Laboratories M60-009RDPD Store the unopened kit at 4 °C
Automated cell counter Dasit XT 1800J Experimental Builder
Penn-century model DP-4M Dry power insufflator Penn-century DPM-EXT
Gas anesthesia system XGI-8 Perkin Elmer Inc. Experimental Builder
PE190 micro medical tubing 2biological instruments snc BB31695-PE/8
Syringe without needle 5ml Terumo SS*05SE1 Cut the boards of the piston by a scissors
Hamilton 0,10 ml (model 1710) Gastight 81022
Discofix 3-way Stopcock Braun 4095111
Syringe with needle 1ml Pic solution 3,071,260,300,320 Use without needle
Plastic feeding tubes 18ga x 50mm 2biological instruments snc FTP-18-50 Cut obliquely the tip 

References

  1. Barnes, P. J. Therapeutic approaches to asthma-chronic obstructive pulmonary disease overlap syndromes. J Allergy Clin Immunol. 136 (3), 531-545 (2015).
  2. Cohen-Cymberknoh, M., Kerem, E., Ferkol, T., Elizur, A. Airway inflammation in cystic fibrosis: molecular mechanisms and clinical implications. Thorax. 68 (12), 1157-1162 (2013).
  3. Dhooghe, B., Noel, S., Huaux, F., Leal, T. Lung inflammation in cystic fibrosis: pathogenesis and novel therapies. Clin Biochem. 47 (7-8), 539-546 (2014).
  4. Durham, A. L., Caramori, G., Chung, K. F., Adcock, I. M. Targeted anti-inflammatory therapeutics in asthma and chronic obstructive lung disease. Transl Res. 167 (1), 192-203 (2015).
  5. Sagel, S. D. Noninvasive biomarkers of airway inflammation in cystic fibrosis. Curr Opin Pulm Med. 9 (6), 516-521 (2003).
  6. Starkey, M. R., et al. Murine models of infectious exacerbations of airway inflammation. Curr Opin Pharmacol. 13 (3), 337-344 (2013).
  7. Cacalano, G., et al. Neutrophil and B cell expansion in mice that lack the murine IL-8 receptor homolog. Science. 265 (5172), 682-684 (1994).
  8. Simonet, W. S., et al. Long-term impaired neutrophil migration in mice overexpressing human interleukin-8. J Clin Invest. 94 (3), 1310-1319 (1994).
  9. Stellari, F. F., et al. In vivo imaging of transiently transgenized mice with a bovine interleukin 8 (CXCL8) promoter/luciferase reporter construct. PLoS One. 7 (6), e39716 (2012).
  10. Stellari, F., et al. In vivo imaging of the lung inflammatory response to Pseudomonas aeruginosa and its modulation by azithromycin. J Transl Med. 13, 251 (2015).
  11. Stellari, F., et al. In vivo monitoring of lung inflammation in CFTR-deficient mice. J Transl Med. 14 (1), 226 (2016).
  12. De Simone, M., et al. Host genetic background influences the response to the opportunistic Pseudomonas aeruginosa infection altering cell-mediated immunity and bacterial replication. PLoS One. 9 (9), e106873 (2014).

Play Video

Citer Cet Article
Bergamini, G., Stellari, F., Sandri, A., M. Lleo, M., Donofrio, G., Ruscitti, F., Boschi, F., Sbarbati, A., Villetti, G., Melotti, P., Sorio, C. An IL-8 Transiently Transgenized Mouse Model for the In Vivo Long-term Monitoring of Inflammatory Responses. J. Vis. Exp. (125), e55499, doi:10.3791/55499 (2017).

View Video