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Assessment of mustard vesicant lung injury and anti‐TNF‐ α efficacy in rodents using live‐animal imaging
Annals of the New York Academy of Sciences ( IF 4.1 ) Pub Date : 2020-11-01 , DOI: 10.1111/nyas.14525 Alexa Murray 1 , Andrew J Gow 1 , Alessandro Venosa 2 , Jaclynn Andres 1 , Rama Malaviya 1 , Derek Adler 3 , Edward Yurkow 3 , Jeffrey D Laskin 4 , Debra L Laskin 1
Annals of the New York Academy of Sciences ( IF 4.1 ) Pub Date : 2020-11-01 , DOI: 10.1111/nyas.14525 Alexa Murray 1 , Andrew J Gow 1 , Alessandro Venosa 2 , Jaclynn Andres 1 , Rama Malaviya 1 , Derek Adler 3 , Edward Yurkow 3 , Jeffrey D Laskin 4 , Debra L Laskin 1
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Nitrogen mustard (NM) causes acute lung injury, which progresses to fibrosis. This is associated with a macrophage‐dominant inflammatory response and the production of proinflammatory/profibrotic mediators, including tumor necrosis factor alpha (TNF‐α). Herein, we refined magnetic resonance imaging (MRI) and computed tomography (CT) imaging methodologies to track the progression of NM‐induced lung injury in rodents and assess the efficacy of anti‐TNF‐α antibody in mitigating toxicity. Anti‐TNF‐α antibody was administered to rats (15 mg/kg, every 8 days, intravenously) beginning 30 min after treatment with phosphate‐buffered saline control or NM (0.125 mg/kg, intratracheally). Animals were imaged by MRI and CT prior to exposure and 1–28 days postexposure. Using MRI, we characterized acute lung injury and fibrosis by quantifying high‐signal lung volume, which represents edema, inflammation, and tissue consolidation; these pathologies were found to persist for 28 days following NM exposure. CT scans were used to assess structural components of the lung and to register changes in tissue radiodensities. CT scans showed that in control animals, total lung volume increased with time. Treatment of rats with NM caused loss of lung volume; anti‐TNF‐α antibody mitigated this decrease. These studies demonstrate that MRI and CT can be used to monitor lung disease and the impact of therapeutic intervention.
中文翻译：
使用活体动物成像评估啮齿类动物的芥子气肺损伤和抗 TNF-α 功效
氮芥 (NM) 会导致急性肺损伤，进而发展为纤维化。这与巨噬细胞主导的炎症反应和促炎/促纤维化介质的产生有关，包括肿瘤坏死因子 α (TNF-α)。在此，我们改进了磁共振成像 (MRI) 和计算机断层扫描 (CT) 成像方法，以跟踪 NM 诱导的啮齿动物肺损伤的进展，并评估抗 TNF-α 抗体在减轻毒性方面的功效。在用磷酸盐缓冲盐水对照或 NM（0.125 mg/kg，气管内）治疗后 30 分钟开始向大鼠施用抗 TNF-α 抗体（15 mg/kg，每 8 天，静脉内）。动物在暴露前和暴露后 1-28 天通过 MRI 和 CT 成像。使用 MRI，我们通过量化代表水肿、炎症和组织实变的高信号肺容积来表征急性肺损伤和纤维化；发现这些病理在 NM 暴露后持续 28 天。CT 扫描用于评估肺的结构成分并记录组织辐射密度的变化。CT 扫描显示，在对照动物中，肺总量随时间增加。用 NM 治疗大鼠导致肺容量减少；抗 TNF-α 抗体减轻了这种下降。这些研究表明，MRI 和 CT 可用于监测肺部疾病和治疗干预的影响。CT 扫描用于评估肺的结构成分并记录组织辐射密度的变化。CT 扫描显示，在对照动物中，肺总量随时间增加。用 NM 治疗大鼠导致肺容量减少；抗 TNF-α 抗体减轻了这种下降。这些研究表明，MRI 和 CT 可用于监测肺部疾病和治疗干预的影响。CT 扫描用于评估肺的结构成分并记录组织辐射密度的变化。CT 扫描显示，在对照动物中，肺总量随时间增加。用 NM 治疗大鼠导致肺容量减少；抗 TNF-α 抗体减轻了这种下降。这些研究表明，MRI 和 CT 可用于监测肺部疾病和治疗干预的影响。
更新日期：2020-11-01
中文翻译：
使用活体动物成像评估啮齿类动物的芥子气肺损伤和抗 TNF-α 功效
氮芥 (NM) 会导致急性肺损伤，进而发展为纤维化。这与巨噬细胞主导的炎症反应和促炎/促纤维化介质的产生有关，包括肿瘤坏死因子 α (TNF-α)。在此，我们改进了磁共振成像 (MRI) 和计算机断层扫描 (CT) 成像方法，以跟踪 NM 诱导的啮齿动物肺损伤的进展，并评估抗 TNF-α 抗体在减轻毒性方面的功效。在用磷酸盐缓冲盐水对照或 NM（0.125 mg/kg，气管内）治疗后 30 分钟开始向大鼠施用抗 TNF-α 抗体（15 mg/kg，每 8 天，静脉内）。动物在暴露前和暴露后 1-28 天通过 MRI 和 CT 成像。使用 MRI，我们通过量化代表水肿、炎症和组织实变的高信号肺容积来表征急性肺损伤和纤维化；发现这些病理在 NM 暴露后持续 28 天。CT 扫描用于评估肺的结构成分并记录组织辐射密度的变化。CT 扫描显示，在对照动物中，肺总量随时间增加。用 NM 治疗大鼠导致肺容量减少；抗 TNF-α 抗体减轻了这种下降。这些研究表明，MRI 和 CT 可用于监测肺部疾病和治疗干预的影响。CT 扫描用于评估肺的结构成分并记录组织辐射密度的变化。CT 扫描显示，在对照动物中，肺总量随时间增加。用 NM 治疗大鼠导致肺容量减少；抗 TNF-α 抗体减轻了这种下降。这些研究表明，MRI 和 CT 可用于监测肺部疾病和治疗干预的影响。CT 扫描用于评估肺的结构成分并记录组织辐射密度的变化。CT 扫描显示，在对照动物中，肺总量随时间增加。用 NM 治疗大鼠导致肺容量减少；抗 TNF-α 抗体减轻了这种下降。这些研究表明，MRI 和 CT 可用于监测肺部疾病和治疗干预的影响。
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