SCIREQ Inc의 몬트리올, 품질 관리, 현재의 프로토콜은 호흡 역학의 측정뿐만 아니라 강제 진동 기술을 사용하여 마우스의 흡입 메타 콜린에 대한기도 응답의 평가 (flexiVent을 실행하는 데 필요한 절차에 대한 자세한 단계별 설명을 제공합니다 , 캐나다).
강제 진동 기법 (FOT)는 포괄적 인 상세한, 정확하고 재현성있는 방식으로 생쥐의 폐 기능의 실험 평가를 허용하는 강력한 통합 및 번역 도구입니다. 그것은 미리 정의 된 작은 진폭, 일반적으로 피사체의기도 오프닝에서 적용되는 진동 공기 흐름 파형에 반응 취득 압력과 부피 신호의 분석을 통해 호흡 역학의 측정을 제공합니다. 현재 프로토콜 세부 사항을 적절 컴퓨터 제어 피스톤 인공 호흡기 (flexiVent, SCIREQ Inc의 몬트리올, 품질 관리, 캐나다)를 사용하여 생쥐에서 강제 진동 측정을 실행하는 데 필요한 단계. 준비 단계, 기계 환기, 폐 기능 측정 및 데이터 분석 : 설명은 네 부분으로 나누어 져 있습니다. 또한 마취 쥐의 흡입 메타 콜린에 대한기도 반응성을 평가하는 방법에 대한 자세한 내용이 techniqu의 일반적인 응용 프로그램이 포함되어 있습니다또한 다른 결과와 각종 폐 병리로 확장 전자. 기도 손상의 산화 스트레스 구동 모델에서뿐만 아니라 순진 생쥐에서 얻은 측정뿐만 아니라 새로운 연구 영역에서 응용 프로그램으로이 도구를 잘 특성화 및 연구 생리적 변화 또는 질병 모델에 대한 이해에 기여할 수있는 방법을 설명하기 위해 제공됩니다.
작은 동물의 폐의 기계적 성질의 적절한 특성화 호흡기 과학 쥐 모델의 급성장 때문에 필수가되었다. 강제 진동 기법 (FOT), 또한 인간의 과목에서 사용되는 기술을 사용하여 수행하는 경우, 이러한 측정은 의미있는 생리적 변화를 연구 할 수있는 강력한 통합 및 번역 방법을 제공합니다. FOT 측정은 일반적으로 미리 정의 된 작은 진폭, 피사체의기도 오프닝 1에 적용 진동 공기 파형 (도 교란 또는 입력 신호라고도 함)에 반응 취득 압력과 부피 신호를 분석하여 얻을 수 있습니다. 가장 간단한 형태의 FOT 섭동은 잘 정의 된 주파수에서 단일 정현파 것입니다. 더 복잡한 교란은 일반적으로 넓은 스펙트럼을 커버하는 특정 (상호 프라임) 주파수 파형의 선택의 중첩으로 구성되어 있습니다. 다중 주파수 분해푸리에 변환을 사용하여 구성 요소에 입력 및 출력 신호는 호흡 시스템의 입력 임피던스 (ZRS)의 계산은 섭동 2에 포함 된 모든 주파수에서 입력과 출력 신호 사이의 전달 함수, 즉 수 있습니다. 따라서, FOT는 하나의 기동 2의 주파수 범위에서 호흡 역학의 동시 평가를 허용합니다. 임피던스 데이터에 맞는 고급 수학적 모델 (예를 들면 일정한 단계 모델 3) 다음기도 (중앙 및 주변 장치) 및 실질 폐 조직에 따라 매개 변수를 1, 3에 대한 응답의 분할을 허용합니다. 생리적 반응 (예를 들면 호흡 주파수, 호흡량, 폐 볼륨, 상부기도, 자연 호흡 노력, 측정 시간) 영향을 미치는 많은 요인이 측정 시스템 및 실험 절차에 의해 통제되고 표준화되어 있기 때문에, 1 기술 캡올바르게 수행되도록 제공 정확하고 재현성있는 측정을 생성 할 수. 이 문서의 목적은 생쥐에서 같은 측정을 실행하기 위해 필요한 절차에 대한 상세한 설명을 시간 순서로 제공하는 것입니다. 준비 단계 (시약, 장비 및 과목), 기계 환기, 폐 기능 측정 및 데이터 분석 : 프로토콜은 네 부분으로 구성되어 있습니다. 호흡 역학의 대표적인 결과의 예를 제공하는 컴퓨터 제어 피스톤 인공 호흡기 (flexiVent, SCIREQ Inc의 몬트리올, 품질 관리, 캐나다)를 사용하여 생성됩니다. 이들은 같은기도 염증, 상피 세포의 손상 및 흡입 분무 메타 콜린 4 증가기도 응답을 특징으로기도 손상의 산화 스트레스 구동 모델에서 순진 마우스뿐만 아니라에서 하였다. 이 프로토콜은 종종 흡입 메타 콜린에 대한기도 반응성을 평가하는 데 사용되는 동안, 다른 결과와 다목적으로 확장천식, 만성 폐쇄성 폐 질환 (COPD), 폐기종, 폐 섬유증, 폐 손상뿐만 아니라 인간의 질병과 유사한 병리의 형질 전환 마우스 모델로. 등의 병리 이 도구를 사용하여 연구 결과는 생리적 변화 또는 질병 모델의 더 나은 특성과 이해뿐만 아니라 새로운 연구 영역으로 확대에 기여할 수있다.
그것은 천식 및 다른 폐 질환과 관련기도 장애의 지속적인 연구는 질병 치료 옵션 개발의 기본 메커니즘의 이해에 중요 남아있다. 모델기도 질환 생쥐의 사용은 이러한 질병 메커니즘으로 이해하는 데 필수적이다. 폐 기능을 측정하는 것이 중요합니다되는 안정적이고 정확한 툴을 가지고, 마우스의 작은 주제에 평가를기도 장애를 고려합니다. 또한,기도 장애 또는 치료 효과의 위치에 통찰력을 제공 할 수있는 도구를 가지고하는 것은 매우 유용합니다. FOT 기술은 이러한 모든 특성을 결합하여 생리적 변화를 평가하는 강력한 통합 및 번역 방법을 제공합니다.
생쥐의 측정이 유형 성공하기 위해서는 특별한주의 즉, 몇 단계로 시스템의 교정, 기관 내 CA의 저항을 제공해야nnula, 분무기의 종류 (뿐만 아니라 그 동작 설정 등) 동물과 폐 볼륨 히스토리의 표준화의 위치. 또한, 피사체의 호흡 시스템은 측정시 수동적 남아 유효한 데이터 집합을 얻기 위해 필수적입니다. 이 가사 (표 1 참조) 유도 될 마취의 깊이면이나과 호흡에 의한 작업, 근육 마비 제의 투여에 의해 달성 될 수있다. 원하는 경우 마우스의 측정을 위해 필요한 기술을 습득하면서 조사자는 시험 부하와 함께, 마스터 시스템 및 운영 소프트웨어로 시작할 수 있습니다. 그런 다음 질병 모델 또는 처리 된 마우스로 이동하기 전에 순진한 동물의 재현 가능한 결과를 생성 할 논리적 인 것입니다. 호흡기 연구에 질병 모델의 중요한 비율은 알레르기 항원, 독소, 오염 물질, 담배 연기 또는 가스, measuremen으로 얻은 결과의 변화와 같은 에이전트에 동물을 노출 포함하기 때문에이 문서에서 설명하는 T 기술은 따라서 사용되는 노출 프로 시저에 의해 영향을받을 수 있습니다. 주요 실험 과정의 표준화 (컴퓨터 제어 노출 측정 시스템 6, 13, 14을 사용하는 등) 잠재적 변동성 감소에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.
장점뿐만 아니라 기술의 한계를 강조하면서이 문서에서 제시된 예제는 순진과 염소에 노출 된 쥐 실험에서 전형적인 결과의 선택을 나타냅니다. 그림 6의 예를 들어 볼 수 있듯이,이 기술은 재생 폐 기능 측정을 생성 할 수 있습니다. 유사한 기준 저항 값이 마우스 변종 사이에보고 된 반면, elastance의 차이는 있지만 15 관찰되었다. 실질적인 변화는 유아와 성인 마우스 16 사이에 예상 할 수도 있습니다. 같은 일 같은 생체 생리 학적 평가, 높은 정밀도 결과, 다른도FOT에 의해 생성 된 OSE는 주제의 자연 상태로 양보를 갖추고 있습니다. 표현형의 불확정성 원리 1이라고이 원칙은, 측정, 마취에서 만든 (또는 경구 삽관) tracheotomised 및 기계적 과목을 환기해야한다는 의미에서이 의정서에 적용됩니다. 이 기술의 또 다른 제한은 데이터를 일정한 단계 모델의 적합 기관지의 중간 수준보다 가난하기 때문에 데이터가 염소에 노출 된 그룹의 높은 농도에서 사용할 수없는 그림 5D-5F에서 관찰된다. 그러나 심각 bronchoconstricted 동물은 직접 15, 또는 예를 들어 계정으로 기계 기능 17 이질성을 가지고, 더 복잡한 수학적 모델에 맞게 타사 사후 분석 소프트웨어를 사용하여 ZRS를 분석하여 평가 될 수있다. 동물의기도가 충분히 피하지 않은 경우 제외 셋도 관찰 할 수있다assive 또는 정맥의 저항이 너무 높은 경우. 엄지 손가락의 규칙으로, 정맥의 저항은 기준에서 동물의 저항을 초과하지 않아야한다. 큰 내경 및 / 또는 짧은 길이의 정맥으로 작업 정맥의 저항을 줄이는 데 도움이됩니다. 마지막으로, 마우스에있는 FOT 측정의 현재 데모는 시간이 많이 소요되므로 비효율적 인 방법이나 침략 기술을 이하에 비해 종 연구에 덜 적용되는 것으로 인식 될 수 있습니다. 그러나 후자는 자신의 성과의 기초에 대한 불확실성의 큰 거래와 관련된 1 결함 것으로 많은 볼 수 있습니다. 반복 된 침략 측정은 기술적으로 도전 17 있지만, 경구 삽관 동물에서 가능합니다.
제공된 예제에서 결과는 호흡 역학의 측정을 생산에 flexiVent 시스템의 두 세대의 등가뿐만 아니라,기도 hyperreac을 보여흡입 메타 콜린에 tivity 및 과민 반응은 생쥐의 염소 노출에 따라. 생리적 변화 또는 질병 모델을 특성화하거나 이해하는 데 사용할 때 기술에 관한 상세한 측정 측면은 지식의 현재 상태를 확장에 기여할 수 있습니다.
The authors have nothing to disclose.
TKMcG는 캐나다 흉부 학회에서 재학 의해 지원됩니다.
저자의 공헌
모든 저자는 원고의 개념에 참여했다. 또한, TKMcG이 프로젝트를 시작한 실험 결과를 수집, 원고의 작성 및 그 중요한 검토에 공헌했다. AR를 수집하고 분석 실험 결과, 원고의 초안을 작성하고 중요한 평가에 기여했다. LF 실험 결과를 수집하고 원고의 중요한 평가에 기여했다. TFS와 JGM는 원고의 중요한 평가에 기여했다.
Name of Reagent/Material | Company | Catalogue Number | Comments |
REAGENTS | |||
Acetyl-β-methylcholine chloride | Sigma-Aldrich | A-2251 | Methacholine |
Micro-Adson forceps, serrated 12 cm | Fine Science Tools | 11018-12 | |
Moria MC31 forceps, serrated-curved | Fine Science Tools | 11370-31 | |
Iris scissors-tough cut, straight 11.5 cm | Fine Science Tools | 14058-11 | |
Spring scissors-2.5 mm blades, straight | Fine Science Tools | 15000-08 | |
Non-sterile blunt needle (18g x ½”) | Brico Medical Supplies Inc. | BN1805 | Endotracheal cannula |
Non-sterile 5-0 silk suture | Seraflex | IDI58000 | |
Phosphate buffered solution | Gibco | 14190-144 | |
15 ml conical tubes | Starstedt | SS-4001 | |
1 ml TB syringes | Becton Dickinson | 309626 | |
200 μl filter tips | Biosphere | 70.760.211 | |
EQUIPMENT | |||
flexiVent FX | SCIREQ Inc. | sales@scireq.com | www.scireq.com |
Aerogen Aeroneb nebulizer | SCIREQ Inc. | sales@scireq.com | www.scireq.com |