Die Autoren möchten Mr Boyin Qin (Shanghai Public Health Clinical Center) bedanken, für die technische Hilfe bei der µCT-Bewertung in diesem Protokoll.

Hinweis: die OE-Modell generiert und in bereits berichtet Forschung 30 , 31 , 32 verwendet wurde. Alle Tierversuche wurden genehmigt durch die institutionelle Animal Care und Nutzung Committee (IACUC) der Shanghai Jiaotong University.
 1. Mäuse <ol><li>Haus Erreger frei, 7 bis 9 Woche alten weiblichen BALB/c Mäusen in einzelnen belüftete Käfige in ein Tier Anlage unter kontrollierten Temperatur (20 ° C) und Luftfeuchtigkeit (40-60 %). Bieten Sie eine leichte 12 h und 12 h-dunkel-Zyklus in der Anlage. Nahrung und Wasser Ad Libitum.</li>
</ol> 2. Ozon oder Luft Exposition <ol><li>erzeugen Ozon mit einem elektrischen Generator in einer Abdichtung (z.B. Plexiglas) Acryl-Box. Schlag die Luft aus der Box mit einem kleinen Gebläse durch eine Entlüftungsleitung, der auf der innen- und Außenseite der Box verbunden ist. Überwachung der Konzentration des Ozons in der Box mit einem Ozon-Sonde. Warten, bis die Konzentration von Ozon im Feld 2,5 Teile pro erreicht million (ppm). 
	Hinweis: Die Ozon-Sonde kann der Ozon-Generator automatisch wechseln, ein- oder ausschalten und pflegen das Ozon-Niveau im Feld bei 2,5 ppm.</li>
	<li>Statt die Mäuse in das Feld, wenn die Ozon 2,5 ppm erreicht. Halten Sie sich die Mäuse in der Box für 3 h jedes Mal Ozon ausgesetzt. 
	Hinweis: Feld kann Erhaltung ein Ozon 2,5 ppm in den 3 h durch die Ozon-Generator automatisch ein- und Auschalten und bläst die CO 2, die entsteht durch die Mäuse out of the Box.</li>
	<li>Geben zwei Ozon Belichtungen (jeder Belichtung dauert 3 h) pro Woche (einmal alle 3 Tage) für 7 Wochen; Kontrollmäusen Luft gleichzeitig und im gleichen Zeitraum aussetzen.</li>
</ol> 3. Mikro-Computertomographie <ol><li>am Ende der 7. Woche, betäuben die Mäuse mit einer intraperitonealen Injektion von Pelltobarbitalum Natricum (1 %, 0,6 - 0,8 ml/100 g) passen Sie die Dosis entsprechend dem individuellen Situationen zu sehen, dass die Maus nicht reagieren auf eine Zehe Prise. Monitor und halten Sie die Maustaste auf einem stetigen Atemfrequenz; und darauf achten, dass keine freiwillige Bewegungen existieren im Verlauf der Verfahren.</li>
	<li>Legen den narkotisierten Mäuse in der Kammer ein Mikro-Computertomographie (µCT).</li>
	<li>Kalibrieren der µCT unter Verwendung der standard-Protokoll und der Hersteller &#39; Anweisungen. Festlegen der Röntgenröhre um 50 kV und der Strom am 450 µA. 
	Hinweis: Sowohl der Röntgen- und der Detektor drehen sich um die Mäuse.</li>
	<li>Führen Sie die µCT-Analyse durch den Erwerb von 515 Projektionen mit einer effektiven Pixelgröße von 0,092 mm eine Belichtungszeit von 300 ms für eine Scheibe und eine Scheibendicke von 0,093 mm.</li>
	<li>Rekonstruieren die Lunge mit der aufgenommenen Bilder mit Hilfe einer Software. Passen Sie die Helligkeit des Graustufen-Bildes durch Festlegen von Minimum und Maximum der Graustufen-750 und-550 Hounsfield-Einheiten bzw.. 
	Hinweis: Die Software berechnet automatisch die Bände des Lungenparenchyms und der niedrige Dämpfung Bereich (LAA) 34 , 35.</li>
	<li>Berechnung des Prozentsatzes von LAA (LAA %) dividiert das LAA-Volumen durch das gesamte Lungenvolumen.</li></ol>
 4. Laufband testen <ol><li>geben die Mäuse eine Anpassung mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min für 10 min auf einem laufenden Laufband Maschine Hinweis testen: der Strom ist immer deaktiviert, wenn das Verfahren durchgeführt wird.</li> <li>verwalten ein Dauertest für die Mäuse.
	<ol><li>Wärmen die Mäuse mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min für 5 min.</li>
		<li>Erhöhen Sie die Geschwindigkeit auf 15 m/min für 10 min.</li>
		<li>Die Trainingsintensität zu erhöhen: erhöht die Geschwindigkeit von 5 m/min, ab 20 m/min., alle 30 min. bis Mäuse kann nicht weiter 36 ausgeführt.</li>
	</ol></li> <li>Erfassen die gesamte Laufstrecke und Laufzeit als Müdigkeit Distanz und Müdigkeit Zeit bzw..</li></ol>
 5. pulmonale Funktion Messungen <ol><li>betäuben die Mäuse mit einer intraperitonealen Injektion von Pelltobarbitalum Natricum (1 %, 0,6 - 0,8 ml/100 g) passen Sie die Dosis entsprechend dem individuellen Situationen zu sehen, dass die Maus reagiert nicht auf eine Zehe Prise und warten, bis die Mäuse spontane Atmung. Monitor unterhalten und halten Sie die Maustaste auf einem stetigen Atemfrequenz; und darauf achten, dass keine freiwillige Bewegungen existieren im Verlauf der Verfahren.</li>
	<li>Tracheostomize die Mäuse sorgfältig und legen Sie sie in einen Körper Plethysmogramm, die an eine Computer-gesteuerte Lüfter angeschlossen ist. 
	Hinweis: Belüftung erfolgt über ein Ventil befindet sich proximal zu den Endotrachealtubus. Das Setup bietet verschiedene halbautomatische Manöver, einschließlich die quasi-statische Druck-Volumen-Manöver und das Manöver schnell Spülmenge.</li>
	<li>Durchschnittlich Atemfrequenz von 150 Atemzüge/min um den narkotisierten Maus über druckgesteuerte Beatmung bis eine regelmäßige Atmung zu verhängen und komplette Ablauf bei jedem Atemzyklus erzielt wird.</li>
	<li>Führen das quasi-statische Druck-Volumen-Manöver mit dem Gerät mithilfe der Unterdruck erzeugt in der Plethysmogramm.</li>
	<li>Führen Sie durch die schnelle Strömung Volumen Manöver in die quasi-statische Druck-Volumen-Loops zum Aufzeichnen der FVC und der FEV. Aufblasen die Lunge + 30 cm H 2 O und sofort danach verbinden Sie es mit einem äußerst negativen Druck zur Durchsetzung Ablauf bis das Restvolumen der FEV in den ersten 25, 50 und 75 ms Ausatmung (FEV 25-30 cm H 2 O. Record ist FEV 50 und FEV 75, beziehungsweise). Lehnen Sie die suboptimale Manöver. Für jeden Test mit jedem Mausklick führen mindestens drei akzeptable Manöver, einen zuverlässigen Mittelwert für alle numerischen Parametern zu erhalten.</li>
</ol> 6. BALF Sammlung <ol><li>nach terminal Anästhesie mit Pelltobarbitalum Natricum ((1 %, 1,8-2,4 ml/100 g) passen Sie die Dosis entsprechend dem individuellen Situationen zu sehen, dass die Maus nicht auf eine Zehe Prise reagieren und Atem zu verlieren), Lavage der Mäuse mit 2 mL PBS über eine 1 mm Durchmesser endotracheal Schlauch und dann abrufen BALF 10.</li>
	<li>Die abgerufenen Lavage Aliquote bündeln und Zentrifugieren sie bei 4 ° C und 250 X g für 10 min.</li>
	<li>Den Überstand für den sofortigen Einsatz sammeln und speichern den Rest bei-80 ° C oder flüssiger Stickstoff.</li>
	<li>Zählen die Gesamtzahl der Zellen unter Verwendung einer Hemocytometer.</li>
	<li>Der Zelle Pellet in PBS und dann Spin (1.400 x g, 6 min) 250 µL resuspendierte Zellen auf Folien mit einer Folie Spinner Zentrifuge Aufschwemmen.</li>
	<li>Gelten Wright zu beflecken Zellen auf den Folien nach Angaben des Herstellers &#39; s Protokoll.</li>
	<li>200 Zellen pro Maus; identifizieren die Zellen wie Makrophagen und Neutrophilen, nach standard Morphologie unter 400 X Vergrößerung; zählen und ihre Nummern.</li>
</ol> 7. Kardiale Blutabnahme <ol><li>Blut über Herzpunktion zu sammeln, laden Sie es in 1,5 mL Röhrchen, und halten Sie es für 30 min auf Eis</li>
	<li>Zentrifugieren der Blutproben für 5 min bei 2.000 x g und 4 ° c</li>
	<li>Übertragung den überstand (Serum) zu einem neuen Schlauch und bei-80 ° C oder flüssiger Stickstoff aufbewahren.</li>
	<li>Bereiten das Serum für IL-1β, IL-10 und Tests zum Nachweis von TNF-α mit der jeweiligen ELISA-Kits.</li>
</ol> 8. Lunge morphometrische Analyse <ol><li>zu sezieren, die Lunge und Tracheas von den Mäusen.
	<ol><li>Stellung jedes euthanasierten Maus auf eine chirurgische Board sofort nach Opfer.</li>
		<li>Sezieren entfernt das Platysma und vorderen trachealen Muskeln zu visualisieren und Zugriff auf die trachealen Ringe.</li>
		<li>Open up der thorakalen Hohlraum. Sezieren von Lunge und Luftröhre, aber nicht das Herz aus der Lunge zu trennen.</li>
	</ol>
	</li> <li>Den endotrachealen Katheter an eine Spritze mit 4 % Paraformaldehyd durch ein PE90 Polyethylen-Rohr anschließen. 
	Achtung: Paraformaldehyd ist giftig. Handschuhe und Schutzbrille zu tragen und verwenden Sie die Lösung in einer Dampfhaube.</li>
	<li>Aufblasen die Lunge komplett mit 4 % Paraformaldehyd (10 Tropfen, ~ 200 µL) durch den Endotrachealtubus Katheter. Entfernen Sie das Herz nach dem Abschluss der Inflation.</li>
	<li>Pflegen der Lunge in der 15 mL Tube mit 10 mL 4 % Paraformaldehyd für mindestens 4 Std.</li>
	<li>Die Lunge in Paraffin einbetten. Erhalten Sie 5 µm Abschnitte durch Paraffinblock mit einem rotierenden Mikrotom. Während dem Schneiden, setzen Sie die maximale Fläche von Lungengewebe im Bereich Bronchialbaum.</li>
	<li>Für morphometrische Analyse durchführen, Hämatoxylin und Eosin (H &#38; E) Flecken auf den Abschnitten.</li>
	<li>Bild in den Abschnitten mit aufrechten Hellfeld Mikroskop (Objektiv, 20 X, Belichtungszeit, 1,667 ms).</li>
	<li>Haben zwei Ermittler geblendet, das Behandlungsprotokoll die histologischen Abschnitte unabhängig voneinander zählen. Verwenden Sie die mittlere lineare abfangen (L m) als Parameter zum Messen des Abstands zwischen alveoläre septal Wand. L-m mit den folgenden Schritten zu bestimmen: <ol><li>die Bilder der Abschnitte in Photoshop öffnen und ein Fadenkreuz-Gitter auf das Bild mit fünf 550 µm langen Leitungen zeichnen.</li>
		<li>Die Anzahl der Alveolen über die Rasterlinie.</li>
		<li>L m berechnen indem man die Länge der Rasterlinie durch die Anzahl der Alveolen. Für die Quantifizierung Bild fünf Abschnitte per Mausklick. Zehn Bilder der einzelnen Abschnitte (ein Bild pro Feld) zu erwerben und nach dem Zufallsprinzip zu beurteilen. Während der Feldauswahl, vermeiden Felder der Atemwege und Schiffe durch ein Feld verschieben, vor oder in eine andere Richtung. 
		Hinweis: Die Daten sind als Mittelwert ± S.E.M vorgestellt Ein UN-gepaarter t-Test wurde für den Vergleich zwischen Luft-exponierten Mäusen und Ozon ausgesetzt Mäusen durchgeführt. Drei Tiere jeder Gruppe wurden verwendet, um die erhebliche Differenz berechnen. Ein p-Wert von &#60; 0,05 galt als bedeutende.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

Z.W.S. und W.W sind aktuelle Mitarbeiter und Stock-Option-Inhaber der zellulären Biomedizin-Gruppe (NASDAQ: CBMG). Die anderen Autoren erklären, dass sie keine Interessenskonflikte.

In dieser Studie stellen wir eine zuverlässige Methode zur Erzeugung eines neuen COPD-Modells. Im Vergleich zu anderen Modellen (z.B. LPS oder PSA-Modelle), rekapituliert dieser OE-Modell des pathologischen Prozesses von COPD-Patienten. Da Zigarettenrauch das Hauptmaterial gefährlicher, das menschlichen Patienten40COPD verursacht ist, bleibt das CS-Modell der beliebtesten COPD Modell41,42. Das CS-Modell erfordert jedoch eine 3 - 12-Monats-R &#38; D-Zeit für neue Medikamente. Im Vergleich zu den CS-Modell, reduziert die aktuelle OE-Modell die Generation Zeit auf 6-8 Wochen. Wir haben in unseren früheren Studien30,31,32Emphysem bei männlichen Mäusen nach 6 Wochen nach der Exposition gegenüber Ozon beobachtet. In dieser Studie wir das OE-Protokoll auf weibliche Mäuse für 7 Wochen angewendet und erfolgreich generiert ein weibliches OE-Modell. Da gemeldet wurde, dass COPD-Mortalität bei Männern zurückgegangen aber bei Frauen in einigen Ländern33 erhöht, ist es notwendig, die pathogenen Mechanismen zu studieren und Heilung Ansätze für weibliche COPD-Patienten mit einem weiblichen COPD-Modell zu entwickeln. Wir wissen, dass die oben genannten COPD-Modelle (d. h. LPS, PSA und CS) sowohl männliche als auch weibliche Tiere43arbeiten können. Das Ziel dieser Arbeit war es, ein zusätzliches COPD-Modell vorzuschlagen, das sowohl des pathologischen Prozesses von COPD-Patienten rekapituliert und ein sehr kurzer Generation erfordert.
Der entscheidende Schritt zur Erzeugung von diesem Modell wurde die Mäuse zu Ozon (auf einem Niveau von 2,5 ppm) zwei Mal pro Woche (einmal alle 3 Tage) für 6-8 Wochen auszusetzen (in dieser Studie verwendeten wir 7 Wochen, obwohl wir nicht, Dosissteigerung versuchen). Durch die Kontrolle der kritischen Parameter der Belichtung Frequenz und Ozonkonzentration, reproduziert wir erfolgreich Emphysem in männlich C57BL/6 Mäusen31,32, Männlich BALB/c Mäuse30und weiblichen Mäusen BALB/c (die aktuelle -Studie). Der Emphysem-Phänotyp resultiert aus Ozonbelastung, mit dem Luftstrom Einschränkung und Lunge parenchymatösen Zerstörung ähnlich wie die Veränderungen in COPD Patienten44,45.
Noch gibt es Beschränkungen in Bezug auf diese Studie. Beispielsweise, weil die Pathogenese der menschlichen COPD auf die Anatomie der Lunge verbunden ist, sollte ein ideales COPD-Modell bei Tieren erzeugt werden, die eine pulmonale anatomische Struktur ähnlich dem des Menschen haben. Im Vergleich zu großen Tieren, besitzen kleine Tiere noch weniger umfangreiche Atemwege verzweigen als Mensch46. Wir müssen zugeben, dass es sinnvoller wäre, ein COPD-Modell in großen Tiere zu erzeugen. Allerdings ist es sehr schwierig, Großmodelle bei Tieren zu etablieren. Eine weitere Einschränkung dieses Modells ist die klinische Relevanz. Obwohl es sicher ist, dass Ozon mit den Atemwegen reagieren und Lunge Gewebe19,22schädigen kann, und es gibt Beweise, die die Symptome der COPD-Patienten nach der Exposition gegenüber Ozon28verschlechtern, Ozon ist nicht die Hauptursache der COPD Patienten. Wir sind jedoch immer noch schlägt und mit Hilfe dieses OE-Modells, weil Ozon und CS Schäden der Atemwege durch Induktion Entzündung verursachen und zu oxidativem Stress26,27 führen. So eine neue Droge, die COPD in der OE-Modell kann dieses heilen kann auch in der CS-Modell arbeiten und daher potenziell für COPD-Patienten entwickelt werden.
Anwendungen des Modells OE beschränken sich nicht auf Entschlüsselung der molekularen und zellulären Mechanismen der COPD. Unsere zwei Publikationen untersuchte auch die Wirksamkeit von N-Acetylcystein (NAC)31 und NaHS32 (eine exogene Spender von H2S) bei der Behandlung von COPD über die exogene Verabreichung von zwei Medikamenten, die OE-Modell. In der ersten Studie fanden wir eine Umkehr der Atemwege hyper-Reaktionsfähigkeit und eine Reduktion der Atemwege Glattmuskel Masse nach der Verabreichung der NAK. Diese Effekte könnte darauf hindeuten, dass die Grundlage für potenzielle klinische Vorteile der NAK in COPD Patienten31. In der zweiten Studie des OE-Modells fanden wir, dass die Verwaltung der exogenen NaHS Lungenentzündung umgekehrt und die Funktionen des Emphysems teilweise rückgängig gemacht. So, mit diesem Modell OE wir nachgewiesen in einer Vorstudie, dass NaHS als potenzieller Kandidat für COPD Patienten32Medikament entwickelt werden könnte. Daher hat die OE-Modell Einsatzmöglichkeiten sowohl Mechanismus Forschung und Drogen-Screening für COPD.

Es wurde geschätzt, dass COPD, Emphysem und chronische Bronchitis, darunter möglicherweise die dritte Todesursache in der Welt im Jahr 20201,2. Das mögliche Auftreten von COPD in einer Bevölkerung über 40 Jahre alt wird voraussichtlich 12,7 % bei Männern und Frauen innerhalb der nächsten 40 Jahre38,3 %. Keine Medikamente sind derzeit für die progressive Verschlechterung der COPD Patienten4rückgängig zu machen. Zuverlässige Tiermodellen der COPD nicht nur fordern die Nachahmung des pathologischen Prozesses Erkrankung aber auch benötigen eine kurze Generation. Aktuelle COPD-Modelle, einschließlich der LPS oder ein PSA-induzierte Modell induzieren können Emphysem-ähnliche Symptome5,6. Eine einzige Verwaltung oder eine Woche lang Herausforderung von LPS oder PSA auf Mäuse oder Ratten führt zu deutlichen Neutrophilie im alvéolaire Lavage Fluid (BALF), Erhöhungen Pro-inflammatorischen Mediatoren (z. B. TNF-α und IL-1β) in BALF oder Serum, produziert die Lunge Parenchym Zerstörung erweiterten Lufträume und Grenzen Luftstrom5,6,7,8,9,10. Jedoch LPS oder PSA sind keine Ursachen der menschlichen COPD und somit nicht zu imitieren den pathologischen Prozess11. Ein CS-induzierte Modell produziert eine persistente Luftstrom Einschränkung, Lungen-Parenchym Zerstörung und funktionelle Übung Kapazität verringert. Eine traditionelle CS-Protokoll erfordert jedoch mindestens 3 Monate um eine COPD Modell12,13,14,15zu generieren. Daher ist es wichtig, eine neue, effizientere Tiermodell zu generieren, die die zwei Anforderungen erfüllt.
Vor kurzem neben Rauchen, Luftverschmutzung und berufsbedingte Exposition häufiger Ursachen der COPD16,17,18geworden. Ozon, als eines der wichtigsten Schadstoffe (obwohl nicht Hauptbestandteil der Luftverschmutzung), kann direkt mit der Atemwege reagieren und schädigen das Lungengewebe von Kindern und Jugendlichen Erwachsenen19,20,21 ,22,23,24,25. Ozon, sowie andere Stimulatoren wie LPS, PSA und CS, engagieren sich in eine Reihe von biochemischen Wege der pulmonale oxidativen Stress und DNA-Schäden und Zusammenhängen für die Initiierung und Förderung von COPD26,27. Ein weiterer Faktor ist, dass die Symptome der COPD-Patienten verschlechtert sich nach Ozon, darauf hinweist, dass Ozon Lunge Funktion18,28,29stören kann ausgesetzt werden. Aus diesem Grund generiert wir ein neues Modell der COPD durch immer wieder Mäuse, um hohe Konzentrationen von Ozon für 7 Wochen aussetzen; Dies führte zu Luftstrom Mängel und parenchymatösen Lungenschäden ähnlich denen von früheren Untersuchungen30,31,32. Wir erweitern das OE-Protokoll zu weiblichen Mäusen in dieser Studie und erfolgreich reproduziert das Emphysem beobachtet bei männlichen Mäusen in unserem vorherigen Studien30,31,32. Da COPD-Mortalität bei Männern zurückgegangen aber erhöht bei Frauen in vielen Ländern33, eine COPD-Modell bei den Weibchen notwendig ist, um die Mechanismen zu studieren und therapeutischen Methoden für weibliche COPD-Patienten zu entwickeln. Die Anwendbarkeit des OE-Modells für alle Geschlechter unterstützt weitere seine Verwendung als ein COPD-Modell.

<table width="1024">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">BALB/c mice</td>
			<td style="width:217px;">Slac Laboratory Animal,Shanghai, China</td>
			<td style="width:143px;">N/A</td>
			<td style="width:455px;">7-to-9-week-old female BALB/c mice were used in this study.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Individual ventilated cages</td>
			<td style="width:217px;">Suhang, Shanghai, China</td>
			<td style="width:143px;">Model Number: MU64S7</td>
			<td>The cages were used for housing mice in the animal facility.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Sealing perspex-box</td>
			<td style="width:217px;">Suhang, Shanghai, China</td>
			<td style="width:143px;">N/A</td>
			<td style="width:455px;">The box was used&#160; to contain the ozone generator. Mice were exposed to ozone within the box.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Electric generator</td>
			<td style="width:217px;">Sander Ozoniser, Uetze-Eltze, Germany</td>
			<td style="width:143px;">Model 500&#160;</td>
			<td>The device was used for generating ozone.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Ozone probe</td>
			<td style="width:217px;">ATi Technologies, Ashton-U-Lyne, Greater Manchester, UK</td>
			<td style="width:143px;">Ozone 300</td>
			<td>The device was used for monitoring and controlling the generation of ozone.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Pelltobarbitalum natricum</td>
			<td style="width:217px;">Sigma, St. Louis, MO, USA</td>
			<td style="width:143px;">P3761</td>
			<td style="width:455px;">Mice were anesthetized by intraperitoneal injection of pelltobarbitalum natricum.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Micro-Computed Tomography</td>
			<td style="width:217px;">GE Healthcare, London, ON, Canada</td>
			<td style="width:143px;">RS0800639-0075</td>
			<td>This device was used for acquiring images of the lung.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Micro-view 2.01 ABA software</td>
			<td style="width:217px;">GE Healthcare, London, ON, Canada</td>
			<td style="width:143px;">Micro-view 2.01&#160;</td>
			<td>This device was used for reconstruct the lung and analyze volume, LAA of the lung.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Treadmill machine&#160;</td>
			<td style="width:217px;">Duanshi, Hangzhou, Zhejiang, China</td>
			<td style="width:143px;">DSPT-208</td>
			<td>This machine was usd for fatigue test.</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="width:211px;height:38px;">Body plethysmograph</td>
			<td style="width:217px;">eSpira&#8482; Forced Manoeuvres System, EMMS, Edinburgh, UK</td>
			<td style="width:143px;">Forced Manoeuvres System</td>
			<td height="80">This device was used to test spirometry pulmonary function.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Ventilator</td>
			<td style="width:217px;">eSpira&#8482; Forced Manoeuvres System, EMMS, Edinburgh, UK</td>
			<td style="width:143px;">Forced Manoeuvres System</td>
			<td height="80">This device was used to test spirometry pulmonary function.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Slide spinner centrifuge</td>
			<td style="width:217px;">Denville Scientific, Holliston, MA, USA</td>
			<td>C1183&#160;</td>
			<td>It was used to spin BALF cells onto slides.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Wright Staining</td>
			<td style="width:217px;">Hanhong, Shanghai, China</td>
			<td style="width:143px;">RE04000054</td>
			<td>&#160;It was used to staining macrophages, neutrophils in the suspended BALF.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Hemocytometer</td>
			<td style="width:217px;">Hausser Scientific, Horsham, PA, USA</td>
			<td style="width:143px;">4000</td>
			<td>It was used to count cells.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">IL-1&#946;</td>
			<td style="width:217px;">Abcam, Cambridge, MA, USA</td>
			<td style="width:143px;">ab100704</td>
			<td height="63">They were used to test the respective factors in serum.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">IL-10</td>
			<td style="width:217px;">Abcam, Cambridge, MA, USA</td>
			<td style="width:143px;">ab46103</td>
			<td height="63">They were used to test the respective factors in serum.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">TNF-&#945;</td>
			<td style="width:217px;">Abcam, Cambridge, MA, USA</td>
			<td style="width:143px;">ab100747</td>
			<td height="63">They were used to test the respective factors in serum.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Paraformaldehyde&#160;</td>
			<td style="width:217px;">Sigma, St. Louis, MO, USA</td>
			<td style="width:143px;">P6148</td>
			<td>The lung was inflated by 4% paraformaldehyde.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Paraffin</td>
			<td style="width:217px;">Hualing, Shanghai, China</td>
			<td style="width:143px;">56#</td>
			<td>It was used to embed the lung.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Rotary Microtome</td>
			<td style="width:217px;">Leica, Wetzlar,&#160; Hesse, Germany</td>
			<td style="width:143px;">RM2255</td>
			<td>It was used for sectioning the lung.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Hgaematoxylin and Eosin (H&#38;E) staining solution</td>
			<td style="width:217px;">Solarbio, Beijing, China</td>
			<td style="width:143px;">G1120</td>
			<td>H&#38;E staining was done for morphometric analysis.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">Upright bright field microscope</td>
			<td style="width:217px;">Olympus, Center Valley, PA, USA</td>
			<td style="width:143px;">CX41</td>
			<td>It was used to image the H&#38;E staining slides.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Adobe Photoshop 12</td>
			<td style="width:217px;">Adobe, San Jose, CA, USA</td>
			<td style="width:143px;">Adobe Photoshop 12</td>
			<td>It was used to count the number of alveoli on the H&#38;E stained images.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:211px;height:42px;">GraphPad prism 5</td>
			<td style="width:217px;">Graphpad Software Inc., San Diego, CA</td>
			<td style="width:143px;">GraphPad prism 5</td>
			<td>It was used for data analysis and production of figures.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

generation of a chronic obstructive pulmonary disease model in mice by repeated ozone exposure

Chronischer obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) zeichnet sich durch anhaltende Luftstrom Einschränkung und Lunge parenchymatösen Zerstörung. Es hat eine sehr hohe Inzidenz in alternden Bevölkerung. Die aktuellen konventionellen Therapien für COPD Fokus hauptsächlich auf Symptom-modifizierende Drogen; die Entwicklung neuer Therapien ist daher dringend erforderlich. Qualifizierte Tiermodellen der COPD könnte dazu beitragen, um die zugrunde liegenden Mechanismen zu charakterisieren und eignet sich für neue Drogen-Screening. Aktuelle Modelle der COPD, wie Lipopolysaccharid (LPS) oder die Schweine Pankreas Elastase (PSA)-induzierte Emphysem Modell generieren COPD-ähnliche Läsionen in der Lunge und Atemwege aber nicht sonst ähneln die Pathogenese der menschlichen COPD. Eine Zigarette zu rauchen (CS)-induzierte Modell bleibt eines der beliebtesten, weil es nicht nur COPD-ähnliche Läsionen in den Atemwegen simuliert, aber es basiert auch auf einer der wichtigsten gefährlichen Stoffen, die COPD in den Menschen verursacht. Allerdings beschränken die zeitraubende und arbeitsintensive Aspekte des Modells CS-induzierte drastisch ihre Anwendung in der neuen Wirkstoff-Screening. In dieser Studie erzielten wir erfolgreich ein neues Modell der COPD, indem man Mäuse zu hohen Niveaus des Ozons. Dieses Modell zeigt die folgenden: 1) erzwungene exspiratorischen Volumen 25, 50 und 75/gezwungen Vitalkapazität verringert (FEV25/FVC, FEV50/FVC und FEV75/FVC), unter Angabe der Verschlechterung der Lungenfunktion; (2) erweiterten Lungen-Alveolen mit Lungen-Parenchym Zerstörung; (3) reduziert Müdigkeit Zeit und Distanz; und 4) Entzündung erhöht. Zusammengenommen zeigen diese Daten, dass das Ozon Exposition (OE) Modell ein zuverlässiger Tiermodell das ähnlich wie beim Menschen ist ist, weil Ozon Überbelichtung ist eines der ätiologischen Faktoren der COPD. Darüber hinaus dauerte es nur ca. 6-8 Wochen, basierend auf unsere bisherige Arbeit, um eine OE-Modell zu erstellen, es erfordert 3-12 Monate induzieren das Zigarettenrauch Modell, darauf hinweist, dass die OE-Modell eine gute Wahl für COPD Forschung werden könnte.

Beispiele für 3D µCT-Bilder der einzelnen Gruppen werden in Abbildung 1eineangezeigt. Die Ozon-exponierten Mäuse hatten einen deutlich größeren totale Lungenvolumen (Abbildung 1ein und b) und LAA % (Abbildung 1c) als die Luft-exponierten Kontroll-Mäusen hat. Das Lungenvolumen und LAA % weiterhin auf erhöhtem Niveau nach sechs Wochen von Ozon Exposition31,32. Erhöhtes Lungenvolumen und LAA % repräsentieren die Emphysem-Phänotyp. Beispiele der Lunge alveoläre Erweiterung in Abbildung 2eine veranschaulichen die Emphysem-Bildung. Eine Erhöhung der mittleren linearen abfangen (Lm) verzeichneten Ozon ausgesetzt Mäuse (Abbildung 2b), die bestätigt, dass die Lunge parenchymatösen Zerstörung nach Ozonbelastung aufgetreten sind.
Lungenfunktion wurde gemessen, indem der Luftstrom Rate Parameter, wie FEV25/FVC, FEV50/FVC und FEV75/FVC. Die Ergebnisse zeigten, dass alle Parameter, die bei Ozon-exponierten Mäusen (Abbildung 3a-c) verringerte sich der typische Lunge Funktionsstörungen in COPD Patienten4,37entsprächen. Um das OE-Modell weiter zu bewerten, führten wir eine Übung-Toleranz-Test, die ersetzt für die 6-minütiger Spaziergang Test (6MWT)38,39, die häufig verwendet, um Änderungen in funktionelle körperliche Belastbarkeit bei COPD-Patienten zu beurteilen. Die Ozonbelastung signifikant verringert die Müdigkeit Zeit und Müdigkeit-Entfernung (Abbildung 4ein und b).
Um die Pathogenese der COPD in der OE-Modell zu begegnen, wurden die Makrophagen und Neutrophilen aus den BALFs der Mäuse gezählt; Pro-inflammatorische Zytokine (IL-1β und TNF-α) und Anti-inflammatorische Zytokine (IL-10) wurden in der Maus Sera erkannt. Die Ozon-exponierten Mäuse zeigten eine signifikante Zunahme der entzündlichen Zellen, einschließlich Makrophagen und Neutrophilen (Abbildung 5a-c), sowie eine signifikante Abnahme der IL-10 und erhöhter IL-1β und TNF-α (Abbildung 6a-c ). Alle Daten zeigten, dass die OE Modell rekapituliert menschlichen COPD-ähnliche Symptome.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56095/56095fig1.jpg"> 
Abbildung 1. Ozonbelastung erhöht das Lungenvolumen und LAA % röntgenologisch µCT. (a) repräsentative 3D-Bilder zeigen die Lunge Luft oder Ozon ausgesetzt Mäuse in 7 Wochen nach der jeweiligen Exposition. (b) individuelle totale Lungenvolumen der beiden Gruppen wurden die 3D-Bilder für Statistik entnommen. Ozon-exponierten Mäusen zeigte einen signifikanten Anstieg im gesamten Lungenvolumen. (c) individuelle und mittlere LAA % der beiden Gruppen. Ozon-exponierten Mäuse zeigten eine deutliche Steigerung in LAA %. Die rote Farbe zeigt LAA (Voxel mit dichten von 2.550-2.700 Hounsfield Einheiten). Der Luftröhre und Bronchien in rot in dieser Abbildung dargestellt wurden entfernt, um die Lunge LAA zu berechnen. Die Daten sind als Mittelwert ± S.E.M präsentiert ** P &#60; 0,01, *** P &#60; 0,001. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56095/56095fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56095/56095fig2.jpg"> 
Abbildung 2. Ozonbelastung erhöht die Lm. (a) repräsentative Mikrographen Lunge alveoläre Räume in HE-gefärbten Abschnitte der Luft ausgesetzt oder Ozon ausgesetzt Mäuse. (b) einzelne Werte von Lm wurden aus der Lunge Abschnitte der beiden Gruppen für Statistiken quantifiziert. Ein Anstieg der Lm war bei Ozon-exponierten Mäusen beobachtet. Die Daten sind als Mittelwert ± S.E.M präsentiert ** P &#60; 0,01. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56095/56095fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56095/56095fig3.jpg"> 
Abbildung 3 . Ozonbelastung verringerte Lungenfunktion. (c) Aus der Luft ausgesetzt und Ozon ausgesetzt Mäuse, die einzelnen FEV in den ersten 25, 50 und 75 ms von Fasten Ablauf (FEV25FEV50und FEV75, beziehungsweise), sowie der FVC, wurden alle aufgenommen. Die Anteile der FEV25FEV50und FEV75 bis FVC wurden separat berechnet. FEV-25/FVC, FEV50/FVC und FEV75/FVC alle verringerte sich deutlich in Ozon ausgesetzt Mäuse. Die Daten sind als Mittelwert ± S.E.M vorgestellt * P &#60; 0,05, ** P &#60; 0,01. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56095/56095fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56095/56095fig4.jpg"> 
Abbildung 4 . Ozonbelastung verringert Müdigkeit Zeit- und Müdigkeit. (a) einzelne laufen mal für Luft - oder Ozon-exponierten Mäuse wurden aufgezeichnet. Ozon-exponierten Mäuse zeigten eine signifikante Abnahme der Müdigkeit Zeit. (b) individuelle Laufstrecken der beiden Gruppen wurden aufgezeichnet. Ozon ausgesetzt Mäuse zeigte eine signifikante Abnahme der Müdigkeit Abstand. Die Daten sind als Mittelwert ± S.E.M vorgestellt * P &#60; 0,05. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56095/56095fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56095/56095fig5.jpg"> 
Abbildung 5 . Entzündungszellen gezählt von BALF. (a) individuelle und mittlere Zahl von insgesamt Zellen (gesamt) in Luft oder Ozon ausgesetzt Mäuse. (b) individuelle und mittlere Anzahl von Makrophagen (MAC) in den beiden Gruppen. (c) individuelle und mittlere Zahl der Neutrophilen (NEU) in den beiden Gruppen. Die Daten sind als Mittelwert ± S.E.M vorgestellt * P &#60; 0,05, ** P &#60; 0,01. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56095/56095fig5large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
Rahmen-Seite "1" = ><img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56095/56095fig6.jpg"> 
Abbildung 6 . Entzündliche und Anti-inflammatory Cytokine Erkennung im Serum. (a) individuelle und mittlere Werte der Höhe der IL-10 bei Mäusen Luft oder Ozon ausgesetzt. (b) individuelle und mittleren Werte der Höhe der IL-1β in den beiden Gruppen. (c) individuelle und mittleren Werte der Höhe der TNF-α in den beiden Gruppen. Die Daten sind als Mittelwert ± S.E.M vorgestellt * P &#60; 0,05. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56095/56095fig6large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>

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Generation of a Chronic Obstructive Pulmonary Disease Model in Mice by Repeated Ozone Exposure

Diese Studie beschreibt die erfolgreiche Generierung von ein neues Tiermodell für die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), indem man immer wieder Mäuse, um hohe Konzentrationen von Ozon.

Generation von eine chronisch obstruktive Lungenerkrankung-Modell bei Mäusen durch wiederholte Ozonbelastung

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is characterized by persistent airflow limitation and lung parenchymal destruction. It has a very high ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

10.8K Aufrufe.  Cellular Biomedicine Group, Shanghai. Diese Studie beschreibt die erfolgreiche Generierung von ein neues Tiermodell für die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), indem man immer wieder Mäuse, um hohe Konzentrationen von Ozon.

Serie: Generation of a Chronic Obstructive Pulmonary Disease Model in Mice by Repeated Ozone Exposure

Assessing Teratogenic Changes in a Zebrafish Model of Fetal Alcohol Exposure

Fetal alcohol syndrome (FAS) is a severe manifestation of embryonic exposure to ethanol. It presents with characteristic defects to the face and organs, including mental retardation due to disordered and damaged brain development. Fetal alcohol spectrum disorder (FASD) is a term used to cover a continuum of birth defects that occur due to maternal alcohol consumption, and occurs in approximately 4% of children born in the United States. With 50% of child-bearing age women reporting consumption of alcohol, and half of all pregnancies being unplanned, unintentional exposure is a continuing issue2. In order to best understand the damage produced by ethanol, plus produce a model with which to test potential interventions, we developed a model of developmental ethanol exposure using the zebrafish embryo. Zebrafish are ideal for this kind of teratogen study3-8. Each pair lays hundreds of eggs, which can then be collected without harming the adult fish. The zebrafish embryo is transparent and can be readily imaged with any number of stains. Analysis of these embryos after exposure to ethanol at different doses and times of duration and application shows that the gross developmental defects produced by ethanol are consistent with the human birth defect. Described here are the basic techniques used to study and manipulate the zebrafish FAS model.

In order to understand the molecular mechanisms of the ethanol-induced developmental damage, we have developed a zebrafish model of ethanol exposure and are exploring the physical, cellular, and genetic alterations that occur after ethanol exposure1. We then seek to find potential interventions and rapidly test them in this animal model.

Die Beurteilung Teratogene Änderungen in einem Zebrafisch-Modell der Fetal Alcohol Exposure

Fetal alcohol syndrome (FAS) is a severe manifestation of embryonic exposure to ethanol. It presents with characteristic defects to the face and organs, ...

Forschung

Medizin

Urinary Bladder Distention Evoked Visceromotor Responses as a Model for Bladder Pain in Mice

Approximately 3-8 million people in the United States suffer from interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS), a debilitating condition characterized by increased urgency and frequency of urination, as well as nocturia and general pelvic pain, especially upon bladder filling or voiding. Despite years of research, the cause of IC/BPS remains elusive and treatment strategies are unable to provide complete relief to patients. In order to study nervous system contributions to the condition, many animal models have been developed to mimic the pain and symptoms associated with IC/BPS. One such murine model is urinary bladder distension (UBD). In this model, compressed air of a specific pressure is delivered to the bladder of a lightly anesthetized animal over a set period of time. Throughout the procedure, wires in the superior oblique abdominal muscles record electrical activity from the muscle. This activity is known as the visceromotor response (VMR) and is a reliable and reproducible measure of nociception. Here, we describe the steps necessary to perform this technique in mice including surgical manipulations, physiological recording, and data analysis. With the use of this model, the coordination between primary sensory neurons, spinal cord secondary afferents, and higher central nervous system areas involved in bladder pain can be unraveled. This basic science knowledge can then be clinically translated to treat patients suffering from IC/BPS.

Approximately 3-8 million people in the United States suffer from interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS), a debilitating condition characterized in part by pelvic pain. In order to study nervous system contributions to the condition, a physiological model of urinary bladder pain is used in mice and rats.

Harnblase Aufdehnung evozierte viszeromotorische Antworten als Modell für Bladder Pain in Mäuse

Approximately 3-8 million people in the United States suffer from interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS), a debilitating condition ...

Repeated Measurement of Respiratory Muscle Activity and Ventilation in Mouse Models of Neuromuscular Disease

Accessory respiratory muscles help to maintain ventilation when diaphragm function is impaired. The following protocol describes a method for repeated measurements over weeks or months of accessory respiratory muscle activity while simultaneously measuring ventilation in a non-anesthetized, freely behaving mouse. The technique includes the surgical implantation of a radio transmitter and the insertion of electrode leads into the scalene and trapezius muscles to measure the electromyogram activity of these inspiratory muscles. Ventilation is measured by whole-body plethysmography, and animal movement is assessed by video and is synchronized with electromyogram activity. Measurements of muscle activity and ventilation in a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis are presented to show how this tool can be used to investigate how respiratory muscle activity changes over time and to assess the impact of muscle activity on ventilation. The described methods can easily be adapted to measure the activity of other muscles or to assess accessory respiratory muscle activity in additional mouse models of disease or injury.

This paper introduces a method for repeated measurements of ventilation and respiratory muscle activity in a freely behaving amyotrophic lateral sclerosis (ALS) mouse model throughout disease progression with whole-body plethysmography and electromyography via an implanted telemetry device.

Wiederholte Messung der Atemmuskelaktivität und Ventilation in Mausmodellen von neuromuskulären Erkrankungen

Accessory respiratory muscles help to maintain ventilation when diaphragm function is impaired. The following protocol describes a method for repeated ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and drugs. It is widely used in many studies on the physiological functions of vascular smooth muscle, the pathogenesis of vascular diseases such as hypertension, and the development of smooth muscle relaxant drugs. The mouse is a widely used model animal with a large pool of disease models and genetically modified strains. We introduced this method to measure the isometric contraction of mouse mesenteric artery in detail. A 1.4-mm segment of mouse mesenteric resistance artery was isolated and mounted on a myograph chamber by passing two steel wires through its lumen. After equilibration and normalization steps, the vessel segment was potentiated by a high-K+ solution twice prior to the contraction assay. As an example of the application of this method in drug development, we measured the relaxant effect of a novel natural substance, neoliensinine, isolated from a Chinese herb, embryos of the lotus seed (Nelumbo nucifera Gaertn.) on mouse mesenteric arteries. The vessel segments mounted on the myograph chamber were stimulated with a high-K+ solution. When the force tension reached a stable sustained phase, cumulative doses of neoliensinine were added to the chamber. We found that neoliensinine had a dose-dependent relaxant effect on smooth muscle contraction, thus suggesting that it bears potential activity against hypertension. In addition, as the vessel segment can survive at least 4 hours after mounting and maintain contractility induced by the high-K+ solution for many times, we suggest that the wire myograph system may be used for the time-consuming process of drug screening.

The wire myograph technique is used to investigate vascular smooth muscle functions and screen new drugs. We report a detailed protocol for measuring the isometric contractility of the mouse mesenteric artery and for screening new relaxants of vascular smooth muscle.

Messung der isometrischen Kontraktilität der Maus mesenterialen Arterie mit Draht Myographie

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Repeated Orotracheal Intubation in Mice

The literature describes several methods for mouse intubation that either require visualization of the glottis through the oral cavity or incision in the ventral neck for direct confirmation of cannula placement in the trachea. The relative difficulty or the tissue trauma induced to the subject by such procedures can be an impediment to an investigator&#8217;s ability to perform longitudinal studies. This article illustrates a technique in which physical manipulation of the mouse following the use of a depilatory to remove hair from the ventral neck permits transcutaneous visualization of the trachea for orotracheal intubation regardless of degree of skin pigmentation. This method is innocuous to the subject and easily achieved with a limited understanding of murine anatomy. This refined approach facilitates repeated intubation, which may be necessary for monitoring progression of disease or instillation of treatments. Using this method may result in a reduction of the number of animals and technical skill required to measure lung function in mouse models of respiratory disease.

The goal of this article is to describe a refined method of intubation of the laboratory mouse. The method is noninvasive and, therefore, ideal for studies that require serial monitoring of respiratory function and/or instillation of treatments into the lung.

Wiederholte orotracheale Intubation bei Mäusen

The literature describes several methods for mouse intubation that either require visualization of the glottis through the oral cavity or incision in the ...

A Model of Reverse Vascular Remodeling in Pulmonary Hypertension Due to Left Heart Disease by Aortic Debanding in Rats

Pulmonary hypertension due to left heart disease (PH-LHD) is the most common form of PH, yet its pathophysiology is poorly characterized than pulmonary arterial hypertension (PAH). As a result, approved therapeutic interventions for the treatment or prevention of PH-LHD are missing. Medications used to treat PH in PAH patients are not recommended for treatment of PH-LHD, as reduced pulmonary vascular resistance (PVR) and increased pulmonary blood flow in the presence of increased left-sided filling pressures may cause left heart decompensation and pulmonary edema. New strategies need to be developed to reverse PH in LHD patients. In contrast to PAH, PH-LHD develops due to increased mechanical load caused by congestion of blood into the lung circulation during left heart failure. Clinically, mechanical unloading of the left ventricle (LV) by aortic valve replacement in aortic stenosis patients or by implantation of LV assist devices in end-stage heart failure patients normalizes not only pulmonary arterial and right ventricular (RV) pressures but also PVR, thus providing indirect evidence for reverse remodeling in the pulmonary vasculature. Using an established rat model of PH-LHD due to left heart failure triggered by pressure overload with subsequent development of PH, a model is developed to study the molecular and cellular mechanisms of this physiological reverse remodeling process. Specifically, an aortic debanding surgery was performed, which resulted in reverse remodeling of the LV myocardium and its unloading. In parallel, complete normalization of RV systolic pressure and significant but incomplete reversal of RV hypertrophy was detectable. This model may present a valuable tool to study the mechanisms of physiological reverse remodeling in the pulmonary circulation and the RV, aiming to develop therapeutic strategies for treating PH-LHD and other forms of PH.

The present protocol describes a surgical procedure to remove ascending-aortic banding in a rat model of pulmonary hypertension due to left heart disease. This technique studies endogenous mechanisms of reverse remodeling in the pulmonary circulation and the right heart, thus informing strategies to reverse pulmonary hypertension and/or right ventricular dysfunction.

Ein Modell des umgekehrten vaskulären Remodells bei pulmonaler Hypertonie aufgrund von Linksherzerkrankungen durch Aortendebandation bei Ratten

Pulmonary hypertension due to left heart disease (PH-LHD) is the most common form of PH, yet its pathophysiology is poorly characterized than pulmonary ...

A Silicosis Mouse Model Established by Repeated Inhalation of Crystalline Silica Dust

Silicosis can be caused by exposure to respiratory crystalline silica dust (CSD) in an industrial environment. The pathophysiology, screening, and treatment of silicosis in humans have all been extensively studied using the mouse silicosis model. By repeatedly making mice inhale CSD into their lungs, the mice can mimic the clinical symptoms of human silicosis. This methodology is practical and efficient in terms of time and output and does not cause mechanical injury to the upper respiratory tract due to surgery. Furthermore, this model can successfully mimic acute/chronic transformation process of silicosis. The main procedures were as follows. The sterilized 1-5 &#181;m CSD powder was fully ground, suspended in saline, and dispersed in an ultrasonic water bath for 30 min. Mice under isoflurane-induced anesthesia switched from shallow rapid breathing to deep, slow aspiration for approximately 2 s. The mouse was placed in the palm of a hand, and the thumb tip gently touched the lip edge of the mouse's jaw to straighten the airway. After each exhalation, the mice breathed in the silica suspension drop by drop through one nostril, completing the process within 4-8 s. After the mice's breathing had stabilized, their chest was stroked and caressed to prevent the inhaled CSD from being coughed up. The mice were then returned to the cage. In conclusion, this model can quantify CSD along the typical physiological passage of tiny particles into the lung, from the upper respiratory tract to the terminal bronchioles and alveoli. It can also replicate the recurrent exposure of employees due to work. The model can be performed by one person and does not need expensive equipment. It conveniently and effectively simulates the disease features of human silicosis with high repeatability.

This protocol describes a method for establishing a mouse model of silicosis through repeated exposure to silica suspensions via a nasal drip. This model can efficiently, conveniently, and flexibly mimic the pathological process of human silicosis with high repeatability and economy.

Ein Silikose-Mausmodell, das durch wiederholtes Einatmen von kristallinem Quarzstaub hergestellt wurde

Silicosis can be caused by exposure to respiratory crystalline silica dust (CSD) in an industrial environment. The pathophysiology, screening, and ...

Acupoint Application Combined with Acupoint Massage for Treating Constipation in a Patient with Chronic Obstructive Pulmonary Disease

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a common and frequent disease in elderly patients, with a tendency for progressive exacerbation. Constipation that reduces the quality of life and triggers the risk of diseases is a common concomitant symptom in patients with COPD. Currently, western medical treatment does not achieve the desired results for patients. A high recurrence rate accompanies it, whereas traditional Chinese medicine (TCM) has a long history and rich experience in treating chronic diseases. Both acupoint application and acupoint massage are characteristic therapies of TCM, with minor side effects, high safety, simple operation, and outstanding advantages. They are effective in treating constipation for patients with COPD and are considered an ideal alternative therapy for patients with chronic constipation. The purpose of this article is to introduce the method of acupoint application combined with acupoint massage for the treatment of constipation in patients with COPD, including the selection of points, items, treatment time, and operation procedure.

Here we demonstrate acupoint application combined with acupoint massage for treating constipation in a patient with chronic obstructive pulmonary disease (COPD).

Akupunkturanwendung in Kombination mit Akupunktmassage zur Behandlung von Verstopfung bei Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a common and frequent disease in elderly patients, with a tendency for progressive exacerbation. ...

Akupunkturstimulation der Ohren zur Linderung von Schlafstörungen bei COPD-Patienten

Auricular Acupuncture as a Traditional Chinese Medicine Therapy for Chronic Obstructive Pulmonary Disease Combined with Sleep Disorders

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a clinical syndrome characterized by persistent and irreversible airflow limitation and chronic respiratory symptoms. It has a wide spectrum of complications, and sleep disorders, as part of it, are common in severe cases, especially in elderly patients. Long-term lack of sleep may lead to the aggravation of the original disease, reducing patients' quality of life. Benzodiazepines are mainly used for symptomatic treatment of COPD combined with sleep disorders. However, such drugs have the side effect of respiratory central inhibition and could probably aggravate hypoxia symptoms. Auricular acupuncture is a special method of treating physical and psychosomatic dysfunctions by stimulating specific points in the ear. This article explains the specific methods of clinical operation of auricular acupuncture in detail, including assessment of patient eligibility, medical devices used, acupuncture points, course of treatment, post-treatment care, responses to emergencies, etc. The Pittsburgh sleep quality index (PSQI) and chronic obstructive pulmonary disease assessment scale (CAT) were used as the observational index of this method. So far, clinical reports have proved that auricular acupuncture has a definite curative effect in the treatment of COPD combined with sleep disorders, and its advantages of simple operation, few adverse reactions are worthy of further study and promotion, which provide a reference for the clinical treatment of such diseases.

Autor im Rampenlicht: Nutzung der traditionellen chinesischen Akupunktur des Ohrs zur Verbesserung von Schlafstörungen 

This protocol introduces an effective method to improve the sleep condition of patients with chronic obstructive pulmonary disease and alleviate cough symptoms by using auricular acupuncture techniques to percutaneously stimulate specific acupoints in the patients' ears.