Summary

Intratracheale Verabreichung von<em> Haemophilus influenzae</em> In Mausmodelle zur Untersuchung Atemwegsentzündung

Published: March 02, 2016
doi:

Summary

We demonstrate the procedure for intra-tracheal inoculation of Haemophilus influenzae into the lower respiratory tracts of mice. This is a very useful tool to study signaling pathways that regulate airway inflammation in mouse models.

Abstract

Hier beschreiben wir ein detailliertes Verfahren , um effizient und direkt Haemophilus influenzae liefern in die unteren Atemwege von Mäusen. Wir zeigen das Verfahren zur Herstellung von H. influenzae Inokulum, intratracheale Instillation von H. influenzae in die Lunge, Sammlung von broncho-alveolären Lavage (BALF), Analyse von Immunzellen in der BALF und RNA – Isolation für Differentialgenexpressionsanalyse. Dieses Verfahren kann verwendet werden, um die Lungenentzündungsreaktion auf alle Bakterien, Viren oder Pilze zu untersuchen. Direkt tracheale Instillation wird meist über intranasale oder Aerosolinhalationsverfahren bevorzugt, da es effizienter das bakterielle Inokulum in die unteren Atemwege mit geringer Mehrdeutigkeit liefert.

Introduction

Die Entzündung ist eine grundlegende Immunabwehrmechanismus gegen infektiöse Erreger. Es fördert die Erreger Beseitigung und Reparatur von beschädigtem Gewebe. Es erleichtert auch die Erholung zu einem normalen , gesunden Zustand 1. Jedoch führt dysregulated Entzündung oft zu chronischen entzündlichen Erkrankungen 2. Entzündung der Atemwege ist ein erster Auslöser für verschiedene Lungenerkrankungen wie chronische obstruktive Lungenerkrankung (COPD), Asthma und Lungenfibrose 3.

Die nicht-typisierbaren (nicht eingekapselten) Haemophilus influenzae (NTHi) mit chronischen oberen und unteren Lungenentzündungserkrankungen 4,5 verbunden. Es ist die dominante Spezies aus den unteren Atemwege von Kindern und Erwachsenen mit chronisch – obstruktiver Lungenerkrankung 4,6,7 isoliert. Die Entzündungsantwort nach der NTHi-Infektion wird durch die Hochregulation von proinflammatorischen Zytokinen (wie TNF und IL-1β) gekennzeichnet, und es wird vermittelt by Mitogen – aktivierte Proteinkinase (MAPK) und nuclear factor-kappaB (NF-kappaB) über Toll-like Rezeptoren (TLR) 8.

Mausmodelle sind sehr nützliche Werkzeuge zur Analyse der zugrundeliegenden Pathologie der Lungenentzündungskrankheit aufgrund der Verfügbarkeit der verschiedenen Gen-defizienten Linien. Live / attenuierten Bakterien und bakterielle Produkte zu inokulieren, einschließlich intranasale Instillation und aerosolized Inhalations 9,10 mehrere Verfahren verwendet worden. Hier zeigen wir, intratracheale Instillation. Obwohl weniger häufig verwendet wird, ist dieser Ansatz effizienter und hoch reproduzierbare wegen der direkten Abgabe des Inokulums auf den unteren Atemwege.

Protocol

Alle Experimente wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien der Institutional Animal Care und Use Committee (IACUC) von Baylor Research Institute durchgeführt. 1. Anzucht nicht typisierbaren Haemophilus influenzae (NTHi) und Vorbereiten des Inokulums Platte NTHi auf einem Schokolade – Agar – Platte und halten die Platte den Kopf in einem befeuchteten CO 2 Inkubator über Nacht bei 37 ° C und 5% CO 2. Am folgenden Tag Kultur der Bakterien in Geh…

Representative Results

Intratracheale Instillation führte zu einer deutlich erhöhten Anzahl von Leukozyten in der BALF (1A, linkes Feld) als Anlage mit Kochsalzlösung. Die Differentialzählung Analyse der Leukozyten zeigte deutlich erhöhte neutrophile Infiltration (Abbildung 1, rechts). Die FACS – Analyse der Zellen in der BALF bestätigt weiter die erhöhte Anzahl von Neutrophilen (1B). Histologische Analyse von H & E-gefärbten Schnitten des Lungenge…

Discussion

Hier beschreiben wir eine einzigartige und minimal-invasive Verfahren, um die Lungen von Mäusen, die mit einer bakteriellen Lungen Pathogen zu beimpfen. Wir zeigen, dass dieses Verfahren verwendet werden kann, um die Funktion der verschiedenen Gene zu untersuchen, die in Mäusen unter Verwendung von Genen von Entzündungssignalwege defizient sind. Dieses Verfahren kann auch die Entzündungsreaktionen gegen virale und fungale Infektionen der Lunge zu untersuchen verwendet werden. Die Vorteile dieses Verfahrens gegenübe…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

We thank Dr. Carson Harrod for critical reading of the manuscript. We also thank Mr. Minghui Zeng and Drs. Mahesh Kathania and Prashant Khare for their contributions. This work was supported by grants from the American Cancer Society (Research Scholar grant, 122713-RSG-12-260-01-LIB) and the Sammons Cancer Center (Pilot Project grant) to K. Venuprasad.

Materials

Chocolate agar plate Fisher Scientific CAS50-99-7
Dextrose Anhydrous Themo Scientific R01300
Heparin Hospira,Inc RL-3010
Deft quick solution Sigma GS500-500ML
Syringe needle 20/26G  BD (REF305115/175)
Iml syringe BD REF 309602
Catheter 20GA BD REF 381433
Dissecting Scissors, straight, 10 cm long kentscientific INS600393
Iris Forceps, serrated, 10cm long kentscientific INS650915
Tweezer #5 Stainless steel, 11cm long kentscientific INS600095
10% Formalin Fisher Scientific CAS 67-56-1
Agarose peqlab 35-1020
5ml polystyrene round-bottom tubes BD REF 352058
1.5 ml Microcentrifuge tubes Light Labs A-7001-R
Reasy Mini  kit  Qiagen 74104
Pellet pestile motor (Tissue homoginizer) Sigma Z359971-1EA
96 well microtiter plates V bottom Thermo 2605
1X PBS Gibco 10010-023
OneComp eBeads eBioscience 01-1111-42
CD45.2-APC eBioscience 17-0454-81 Working dilution 1:100
Ly-6G-eFlor 450 eBioscience 48-5931-82 Working dilution 1:100
BSA HyClone SH30574.03
RBC Lysis Buffer (10X) Biolegend 420301
Live/Dead fixable aqua dead cell stain kit Invitrogen L-34957
EDTA (0.5M) lifetechnologies 15575-020
CD16/CD32 FcBlock BD 553142
Facs tubes polystyrene round bottom tube BD 352052
Formaldehyde Polyscience 4018

Referências

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Citar este artigo
Venuprasad, K., Theivanthiran, B., Cantarel, B. Intra-tracheal Administration of Haemophilus influenzae in Mouse Models to Study Airway Inflammation. J. Vis. Exp. (109), e53964, doi:10.3791/53964 (2016).

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