基于LPS滴鼻后经过时间建立慢性阻塞性肺疾病小鼠模型

Establishment of a chronic obstructive pulmonary disease mouse model based on the elapsed time after LPS intranasal instillation.

作者信息Soon-Young Lee, Jin-Ho Cho, Seung Sik Cho, Chun-Sik Bae, Gye-Yeop Kim, Dae-Hun Park
PMID29628971
发布时间2018-03
DOI10.5625/lar.2018.34.1.1

实验完整度

实验包括LPS诱导的COPD小鼠模型,检测BALF细胞计数、血清IgE、组织病理、免疫组化等,但缺乏功能验证和机制验证。

主要模型

LPS诱导的COPD小鼠模型(BALB/c小鼠)

重点核对

LPS剂量:20 μg/20 μL/头,滴鼻给药 时间点:0、3、24、48、72小时 小鼠品系:雌性BALB/c小鼠,购自Samtako 每组动物数:N=16(用于BALF和血清分析)

摘要

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是2012年全球第三大死亡原因。它在老年人中尤其严重,他们面临咳嗽、粘液分泌过多,最后呼吸困难的死亡风险。近年来,抗COPD药物开发增加,许多动物筛选系统已被研究。烟草烟雾动物模型是最著名的动物筛选系统,但有若干制备要求,如需要烟草烟雾发生器和防止烟雾释放的单独设施。因此,我们评估了脂多糖(LPS)小鼠模型用于COPD筛选的特性,以及LPS滴鼻后0至72小时经过时间对COPD严重程度各种生物标志物的影响,如支气管肺泡液(BALF)中的白细胞和中性粒细胞,血清中的IgE,肺组织病理学,以及呼吸系统中的细胞因子(IL-8、TNF-α、IFN-γ和TGF-β)和趋化因子(CCL-2、CXCL1、CXCL9、CXCL10和CXCL11)。尽管从LPS处理后48小时起,一些可作为COPD建立生物标志物的因子如BALF中的白细胞和中性粒细胞、血清IgE、细胞因子(IL-8、TNF-α和IFN-γ)和趋化因子(CCL-2、CXCL1、CXCL9、CXCL10和CXCL11)在72小时增加,但COPD建立的重要因子如IgE、肺纤维化和细胞因子(IL-8、TNF-α和IFN-γ)的增加更为明显。基于我们的结果,我们得出结论,LPS滴鼻后的最佳时间为72小时。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
确定LPS滴鼻后经过多长时间能建立稳定可靠的COPD小鼠模型,并评估不同时间点COPD相关生物标志物的变化。
核心机制
LPS诱导的肺部炎症反应导致白细胞和中性粒细胞浸润、IgE升高、纤维化等COPD特征性病理变化,涉及多种细胞因子和趋化因子的表达变化。
主要证据
通过BALF中白细胞和中性粒细胞计数、血清IgE水平、肺组织H&E和Masson染色、免疫组化检测细胞因子和趋化因子表达,结果显示72小时时各指标变化最显著。
研究意义
LPS滴鼻后72小时是建立COPD小鼠模型的最佳时间点,该模型操作简便,无需特殊设备,可用于COPD药物筛选。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

LPS诱导COPD小鼠模型建立

通过LPS滴鼻建立COPD小鼠模型,并观察不同时间点的病理生理变化。

雌性BALB/c小鼠经20 μg/20 μL/头LPS滴鼻,按时间分为0、3、24、48、72小时组,每组8只(两个独立实验共16只)。

2

BALF细胞计数与血清IgE检测

评估COPD模型的炎症反应和免疫应答。

收集BALF进行总细胞和分类计数,检测血清IgE水平。

3

肺组织病理学分析

观察COPD相关的形态学变化,如炎症浸润、肺泡破坏和纤维化。

肺组织固定、石蜡包埋、切片,分别进行H&E和Masson三色染色。

4

免疫组化检测细胞因子和趋化因子

评估COPD相关细胞因子和趋化因子的表达变化。

使用特异性抗体对肺组织切片进行免疫组化染色,检测IL-8、TNF-α、IFN-γ、TGF-β、CCL-2、CXCL1、CXCL9、CXCL10、CXCL11的表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
唑拉西泮Virbac--
Hemavet多物种血液分析系统Drew Scientific Inc.--
小鼠IgE ELISA试剂盒BD Bioscience555248
IFN-γ抗体Santa Cruz Biotechnologysc-74104
TNF-α抗体MyBioSourceMBS175453
TGF-β抗体MyBioSourceMBS462142
IL-8抗体Abcamab110727
CCL-2抗体AbnovaPAB16617
CXCL-1抗体AbnovaPAB8798
CXCL-9抗体Biossbs-2551R
CXCL-10抗体Biossbs-1502R
CXCL-11抗体Biossbs-2552R
生物素化二抗Vector LaboratoriesPK-7800

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
小鼠品系、性别、LPS剂量和给药方式
阅读提示:Materials and Methods: Animal experiments
BALF分析
麻醉、灌洗体积和次数、细胞计数方法
阅读提示:Materials and Methods: Bronchoalveolar fluid (BALF) and serum analysis
血清IgE检测
ELISA试剂盒和操作步骤
阅读提示:Materials and Methods: Bronchoalveolar fluid (BALF) and serum analysis
组织病理学
固定、脱水、包埋、切片厚度、染色方法
阅读提示:Materials and Methods: Histopathological analysis
免疫组化
抗体类型、稀释度、抗原修复和信号检测条件
阅读提示:Materials and Methods: Immunohistochemical analysis