Mayi glikoz tolerans testi, akciğer işlev ölçümü ve akciğer fiksasyonu obezite ve pulmoner sonuçlar üzerine Engelli metabolizma etkisini incelemek için
15 Mart 2018
Obezite sıklığı artıyor ve kronik akciğer hastalıkları riskini artırır. Temel mekanizmaları ve Önleme stratejileri, iyi tanımlanmış hayvan kurmak için modelleri ihtiyaç vardır. Burada, üç yöntem (glikoz tolerans testi, vücut pletismografisi ve akciğer fiksasyon) obezite etkisi farelerde akciğer sonuçlar üzerine eğitim sağlamak.
Aşağıdaki üç yöntemin genel amacı, obezite ve metabolik bozuklukların akciğer yapısı ve fonksiyonu üzerindeki etkisini incelemektir. Bu yöntemler, metabolik bozuklukların akciğer yapısı ve akciğer fonksiyonu üzerindeki etkisi hakkında solunum araştırmaları alanındaki temel soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir. Bu tekniklerin avantajı, kronik akciğer hastalıklarının patogenezinde metabolizmanın fonksiyonel rolünü değerlendirmek ve farklı terapötik yaklaşımları test etmek için kombine edilebilmeleridir.
Bu tekniklerin sonuçları, fenotiplemenin ötesinde, akciğer hastalıklarının patogenezinde metabolik hedeflerin spesifik fonksiyonel rolünü aydınlatan şeylere kadar uzanır. Bu yöntemler aynı zamanda hem genetik modifikasyonlara sahip sağlıklı hayvanlarda hem de KOAH ve astımlı hayvan modellerinde yapı ve fonksiyon çalışmasına da uygulanabilir. Genel olarak, bu yöntemlere yeni başlayan kişiler, trakeal tüpün yerleştirilmesi, akciğerin insüflasyonu ve derin anestezinin uygulanması gibi mücadele edeceklerdir, hepsi deneyim ve eğitim gerektirir.
Bu yöntemler için ilk olarak, farelerde ve aynı zamanda insanlarda erken başlangıçlı obezitenin, etki metabolizması ve bebeklik döneminin ötesindeki kronik akciğer hastalıklarıyla yakından bağlantılı olduğunu keşfettiğimizde aklımıza geldi. İntraperitoneal glukoz toleransını ölçmek için, 12 saatlik açlık çeken yetişkin bir fareyi kuyruğundan nazikçe tutun ve kuyruk ucunu kesmek için steril makas kullanın. Açlık kan şekeri seviyesini ölçmek için kan şekeri ölçüm cihazının test şeridine hemen serbest akışlı bir damla kan uygulayın.
Test sonucu dört saniye sonra glukometre ekranında görünecektir. Her hayvan için glikozu ölçtükten sonra, bunları renkli işaretleyicilerle ayrı ayrı etiketleyin ve hayvanları tartın. Daha sonra, intraperitoneal enjeksiyon yoluyla her bir hayvana vücut ağırlığının kilogramı başına 100 mikrolitre glikoz uygulamak için bir mililitrelik şırıngaya bağlı 27 gauge bir iğne kullanın ve kan şekeri seviyelerini 15, 30, 60 ve 120 dakika sonra yeni test şeritleri ile ölçün.
Akciğer fonksiyonunu değerlendirmek için, yetişkin bir fareyi sırtüstü pozisyonda bir ped üzerine yerleştirin ve hayvanın gözlerine merhem sürün. Ayak parmağının sıkışmasına yanıt verilmediğini doğruladıktan sonra, tiroid bölgesindeki kürkü% 70 etanol ile ıslatın ve sternumdaki juguler çentik ile mentumun yumru simfizi arasındaki orta hatta cildi kaldırmak için forseps kullanın. Künt makas kullanarak, altta yatan deri altı yağ dokusunu ve tiroid bezini görselleştirmek için çadır derisinde dikkatlice bir santimetrelik bir cilt kesisi yapın ve isttakta her iki tiroid lobunun dikkatli bir şekilde künt bir şekilde ayrılması ve sternotiroid ve sternotiroid kaslarının diseksiyonu ile trakeayı ortaya çıkarın.
Keskin forseps kullanarak soluk borusu ile yemek borusu arasına 4-0 örgülü cerrahi dikiş atın ve trakea kıkırdakları arasındaki gırtlağı mikromakasla dikkatlice kesin. Trakeal tüp ile entübe edin, tüpü cerrahi bir sütür ile sabitleyin ve hayvanı bir vücut odasının ısıtılmış yatağına taşıyın. Trakeal tüpü yüz plakasına bağlayın ve ventilatörü açın.
Trakeal tüpün uygun şekilde yerleştirildiğini doğrulamak için toraksın ventilasyon hızıyla eş zamanlı olarak hareketini onaylayın ve bilgisayar ekranındaki basınç sinyalini izleyin. Ventilasyon sırasında transpulmoner basınçtaki değişiklikleri kontrol etmek için, tüpün maksimum basınç sapması ve minimal kalp artefaktlarının gözlenebileceği yere yerleştirilmesini kolaylaştırmak için ekranı izleyen akciğer seviyesine bir özofagus tüpü yerleştirin. Üreticinin talimatlarına göre veri toplamaya başlayın ve nebulizatöre 10 mikrolitre PBS uygulayın.
Beş dakikalık alklamadan sonra nebulizasyona başlayın, ardından hava yolu direncinin ve solunum sistemi uyumunun ölçüldüğü üç dakikalık bir yanıt aşaması izleyin. Bir sonraki nebulizasyona başlamadan önce hayvanın üç dakika iyileşmesine izin verin ve ventilatörde artan 10 mikrolitrelik metakolin konsantrasyonlarının kademeli olarak uygulanması için yazılım talimatlarını izleyin. Akciğer dokusunun kantitatif histomorfometrik analizi için, yetişkin bir farenin diyaframında küçük bir kesi yapmak için künt makas kullanın ve göğüs kafesini nazikçe açmak için göğüs kafesinin tüm uzunluğu boyunca peristernal bir kesi yapmak için kavisli künt makas kullanın.
Plevral boşluğu ortaya çıkarmak için göğüs kafesini kaldırın ve timusu çıkarın. Kalbi çıkardıktan sonra, soluk borusu ile yemek borusu arasında 4-0 örgülü bir cerrahi dikiş geçirmek için soluk borusunu hazırlamak ve açığa çıkarmak için keskin forseps kullanın ve ardından trakea kıkırdakları arasında gırtlağa yakın trakeanın dikkatli bir şekilde kesilmesini izleyin. 26 gauge intravenöz kanül ile entübe edin ve 20 santimetre su sabit basıncında basınç fiksasyonu ile akciğerleri şişirmek için fiksatif bir ajan kullanın.
Oda sıcaklığında 30 dakika sonra trakeayı bağlayın ve aynı anda kanülü çıkarın. Daha sonra dokuya zarar vermeden akciğerleri dikkatlice çıkarın ve akciğerleri gece boyunca dört santigrat derecede taze fiksatif ajanda saklayın. Obez fareler, intraperitoneal glikoz enjeksiyonundan 15 ve 30 dakika sonra serum glikoz seviyelerinde bir artış gösterir, bu da standart diyetle beslenen farelere kıyasla bozulmuş bir hücresel glikoz alımını gösterir.
İnvaziv akciğer fonksiyon analizi, kontrol hayvanlarına kıyasla metakolin ile stimülasyondan sonra obez, yüksek yağlı diyetle beslenen farelerde hava yolu direncinde 1.5 kata kadar artış olduğunu göstermektedir. İntratrakeal kurulum sonrası akciğer parankimi kesitlerinin hematoksilen ve eozin boyamasında akciğerlerde çok az basınçla indüklenmiş çok sayıda şişmemiş alan, kalın alveolar septa ve poligonal şekilli alveoller ortaya çıkar. Buna karşılık, çok fazla damlatma basıncı, tahrip olmuş alveolar septa ile aşırı şişirilmiş alanlara yol açar.
Bununla birlikte, akciğer fiksasyonu sırasında uygun miktarda basıncın uygulanması, yuvarlak şekilli alveoller ile tamamen şişirilmiş bir akciğere yol açar. Bir kez ustalaştıktan sonra, intraperitoneal glukoz tolerans testleri iki buçuk saat içinde tamamlanabilir. Akciğer fonksiyon testleri bir saatte, akciğer insüflasyonu ise bir saatin altında tamamlanabilir.
Bu prosedürü denerken, fareleri uyarlamanın, araştırmacıyı eğitmenin ve sessiz ve stresi azaltılmış bir ortamda çalışmanın optimum veri toplama için önerildiğini hatırlamak önemlidir. Geliştirilmesinden sonra, bu teknik, metabolizma ve solunum yolu hastalıkları alanlarındaki araştırmacıların, küçük hayvan modelleri kullanarak kronik akciğer hastalığının tedavi stratejilerinde yer alan mekanizmaları ve bunların potansiyelini keşfetmelerinin yolunu açtı. Bu videoyu izledikten sonra, obezite ve metabolik bozuklukların akciğer yapısı ve fonksiyonu üzerindeki etkisini nasıl araştıracağınızı iyi anlamış olmalısınız.
Hayvanlarla veya cerrahi aletlerle çalışmanın yaralanmalara veya cilt reaksiyonlarına neden olabileceğini ve bu prosedürleri gerçekleştirirken her zaman uygun kişisel koruyucu ekipman giymek gibi önlemlerin alınması gerektiğini unutmayın.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu makale, hayvan modelleri kullanarak obezitenin akciğer yapısı ve fonksiyonu üzerindeki etkisini incelemek için kullanılan yöntemleri tartışmaktadır. Bu tekniklerin, kronik akciğer hastalıklarının anlaşılmasındaki önemini vurgulamaktadır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Solunum Araştırmaları
- Metabolik Bozukluklar
Arka Plan
- Obezite, kronik akciğer hastalıklarıyla ilişkilendirilmektedir.
- Mekanizmaların anlaşılması, iyi tanımlanmış hayvan modelleri gerektirir.
- Araştırmalar, metabolizmanın akciğer patogenezindeki fonksiyonel rolunu keşfetmeyi amaçlamaktadır.
- Teknikler, hem sağlıklı hem de hastalık modellerine uygulanabilir.
Çalışmanın Amacı
- Obezitenin pulmoner sonuçlar üzerindeki etkisini değerlendirmek.
- Kronik akciğer hastalıkları için önleyici stratejiler belirlemek.
- Metabolik hedeflerin fonksiyonel rolunu aydınlatmak.
Kullanılan Yöntemler
- Glukoz tolerans testi
- Vücut pletismografisi
- Akciğer fiksasyonu
- Kapsamlı değerlendirme için tekniklerin kombinasyonu
Temel Sonuçlar
- Yöntemler, akciğer yapısı ve işlevi hakkında bilgiler sağlar.
- Teknikler, terapötik yaklaşımların test edilmesine yardımcı olabilir.
- Sonuçlar, KOAH ve astırmanın anlaşılmasına katkı sağlar.
- Tekniğin doğru şekilde uygulanması için deneyim gereklidir.
Sonuçlar
- Bu yöntemler, obezitenin akciğer sağlığı üzerindeki etkilerini incelemek için kritik öneme sahiptir.
- Solunum yolu hastalıklarındaki metabolik bozuklukların araştırılmasını kolaylaştırırlar.
- Bu tekniklerin etkili bir şekilde uygulanabilmesi için eğitim temel gerekliliktir.
Sıkça Sorulan Sorular
Yönetici Endüstriyel Uygunluğu
Obezite ile ilişkili metabolik disfonksiyon, kronik akciğer hastalıkları için artan bir risk faktörü oluşturmakta ve sistemik metabolizma ile pulmoner sonuçlar arasında mekanistik bir bağ kurabilen preklinik modellere olan ihtiyacı doğurmaktadır. Glukoz toleransı, akciğer fonksiyonu ve histolojik yapının entegre değerlendirmesi, metabolik ve solunum alanlarında kantitatif ve tekrarlanabilir okumalar sağlayarak terapötik hipotezlerin risklerinin azaltılmasına olanak tanır. Bu yaklaşım, metabolik müdahalelerin hastalıkla ilgili sistemlerde akciğer patolojisini değiştirip değiştirmediğini açıklığa kavuşturarak, erken keşif aşamasında hedef doğrulamayı ve öngörü güvenini destekler.
Biyofarma Ar-Ge'de Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Hücresel alımın bozulmasının bir biyobelirteci olarak glikoz intoleransını ölçerek, metabolik hedeflerin akciğer patogenezindeki fonksiyonel rolünü sorgular.
- Operasyonel Değer: Obez modellerde diyete bağlı metabolik disregülasyonu tespit eden standart ipGTT prosedürleri aracılığıyla yolakların netleştirilmesini sağlar.
- Öngörücü Değer: Eş zamanlı hava yolu direnci ve kompliyans ölçümleri yoluyla metabolik bozulmayı fonksiyonel akciğer sonuçlarına bağlayarak portföy önceliklendirmesini destekler.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Bilimsel Değer: Histomorfometrik analiz için yeniden üretilebilir alveoler morfoloji sağlamak amacıyla, akciğerleri standartlaştırılmış basınçta fikse ederek doğrulanmış biyolojik sistemleri sonraki iş akışlarına hazırlar.
- Operasyonel Değer: Obez ve kontrol hayvanlarında doza bağlı bronkokonstriksiyonu nicelleştiren basamaklı metakolin provokasyon protokolleri aracılığıyla analiz standardizasyonunu sağlar.
- Ölçeklenebilirlik: KOAH ve astım modellerinde platformun yeniden kullanımını vurgulayarak, genetiği değiştirilmiş veya hastalıklı kohortlarda tutarlı akciğer yapı-fonksiyon değerlendirmesine olanak tanır.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Bilimsel Değer: Sistemik inflamatuar ve metabolik disregülasyonu, kalınlaşmış septalar ve poligonal alveoller gibi akciğer yapısal değişiklikleriyle ilişkilendirerek hastalıkla olan ilgiyi tartışır.
- Operasyonel Değer: 20 cm H2O basınçta akciğer fiksasyonunun nasıl yuvarlak şeklinde alveoller sağladığını ve böylece güvenilir kantitatif son noktaların elde edilmesine olanak tanıdığını göstererek, keşif aşamasından preklinik doğrulamaya kadar olan sürekliliği tanımlar.
- Riski Azaltılmış İlerleme: Uygun insuflasyon basıncının aşırı şişmeyi veya kollapsı önlediğini, böylece histolojik değerlendirmelerde artefakt kaynaklı değişkenliği azalttığını göstererek mekanistik risk azaltmaya odaklanır.
Boru Hattı ve İş Akışı Entegrasyonu
Bu yöntem, hipotez testinden öncü bileşik belirlemeye kadar uzanan keşif sürekliliği içerisinde konumlanarak, preklinik modellerde metabolik müdahalelerin akciğer yapısı ve fonksiyonu üzerindeki tekrarlayıcı değerlendirmelerini desteklemektedir.
- Keşif Biyolojisi: Yöntemin, obezite modellerinde hücresel glikoz alımını değerlendirmek için enjeksiyondan sonra 15. ve 30. dakikalarda serum glikoz seviyelerini ölçerek hipotez testini nasıl desteklediğini açıklar.
- Tarama: Nebülizasyon ve metakolin uyarımı sonrası tekrarlanabilir havayolu direnci ve kompliyans ölçümleriyle analiz hazırlığını tanımlayarak, bileşik etkilerinin karşılaştırılmasına olanak tanır.
- Analitikler: Ekiplerin metabolik ve pulmoner fenotipleri karşılaştırmasına yardımcı olan, artmış havayolu direnci (1,5 kata kadar) ve değişmiş alveoler morfoloji gibi kantitatif bağımlı değişken ölçümlerini vurgular.
- Translasyonel Araştırma: Çalışma grupları genelinde histolojik analiz için doku bütünlüğünü koruyan akciğer hazırlama ve tespit protokollerini göstererek, yöntemi preklinik sürekliliğe bağlar.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Yöntemi, tek kullanımlık bir teknikten ziyade, hem genetik modifikasyonlu sağlıklı hayvanlara hem de KOAH ve astım hastalık modellerine uygulanabilir, yeniden kullanılabilir bir yetkinlik olarak çerçevelendirir.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Öngörücü güven, hedef doğrulaması, obezite-akciğer hastalığı bağlantılarındaki mekanistik belirsizliğin azaltılması.
- Operasyonel Değer: Metabolik ve fonksiyonel pulmoner değerlendirmelerin standardizasyonu, tekrarlanabilirliği ve ölçeklenebilirliği.
- Stratejik Değer: Erken metabolik fenotip stratifikasyonu yoluyla daha iyi devam et/durme kararları, sermaye verimliliği ve azaltılmış geç evre biyolojik risk.
- Portföy Etkisi: Uyumlu glikoz toleransı, akciğer fonksiyonu ve histolojik sonuçlara dayalı riskten arındırılmış önceliklendirme ve ilerleme kararları.
Uygulama Hususları
- Trakeal entübasyon, akciğer insufflasyonu ve glikoz uygulaması dahil olmak üzere cerrahi prosedürlerde gerekli bilimsel uzmanlık.
- Glukometreler, ventilatörler, basınç izleme sistemleri ve metakolin uygulaması için nebulizatörler gibi enstrümantasyon ve analitik altyapı ihtiyaçları.
- Tutarlı hayvan açlığı, enjeksiyon dozajı ile metabolik ve fonksiyonel okumaların zamanlaması için ekipler arası standardizasyon gereksinimleri.
- Sağlıklı, genetik olarak modifiye edilmiş ve hastalık kaynaklı obez fareler dahil olmak üzere model sistemler arası adaptasyon değerlendirmeleri.
- Kaynak materyalle desteklenen pratik sınırlamalar: cerrahi adımların teknik karmaşıklığı nedeniyle, optimum veri elde edilmesi için araştırmacı eğitimi ve stres azaltılmış ortamlar önerilir.
