系统地理学研究表明，家鼠（Mus musculus）起源于喜马拉雅地区，而普通大鼠（黑鼠Rattus rattus和褐家鼠Rattus norvegicus）起源于中国和印度的低地。因此有人提出，起源赋予了小鼠入侵高海拔地区生态位的能力（预适应），而不是大鼠。这一说法得到了以下事实的有力支持，即小鼠分布在世界各地，而普通的大鼠在海拔2500米以上几乎没有。考虑到哺乳动物的在高海拔环境（>2500米）下的生存能力是受低氧耐受性影响，加拿大研究人员假设不同动物在适应低氧过程中通气反应、血液和代谢表型有所不同，对大小鼠的高原低氧适应做出了相关研究。该研究由加拿大拉瓦尔大学心脏和肺病研究中心完成，并于2021年发表在《Frontiersin Physiology》期刊，题为：Mice and Rats Display Different Ventilatory, Hematological, and Metabolic Features of Acclimatization to Hypoxia。运用全身体积描记系统暴露于低氧环境（hypoxia，12%O2）0小时（常氧对照）评估呼吸参数为了验证这一假设，研究人员将雄性FVB小鼠和SD大鼠分别暴露于低氧环境（hypoxia，12%O2）0小时（常氧对照）、6小时、1、7和21天。然后评估了呼吸参数[分钟通气（VE）、呼吸频率（fR）、潮气量（VT）、血液学（红细胞压积和血红蛋白浓度）、代谢[氧气消耗（VO2）和CO2产生（VCO2）以及肝线粒体耗氧量（OCR）参数的变化。研究结果显示，与大鼠相比，小鼠的呼吸、代谢和线粒体反应增加。相比之下，大鼠比小鼠表现出更快和更高的血液学反应，只有轻微的呼吸和代谢调整。该发现可以部分解释小鼠比大鼠能够更好的在高海拔栖息地生存。实验方法动物低氧干预为了验证这一假设，研究人员将雄性FVB小鼠和SD大鼠分别暴露于低氧环境（hypoxia，12%O2）0小时（常氧对照）、6小时、1、7和21天。低氧过程中，每周打开1次更换垫料，添加食物和水，每次打开的时间1个小时。呼吸测量：呼吸肺功能测量和呼吸代谢低氧结束后，动物被快速的转移到全身体积描记系统中（whole-body plethysmograph system,WBP）记录3小时的动物的呼吸肺功能参数。记录时间为动物睡眠的时间段。呼吸测量时，动物依然给予和造模同样的低氧环境（hypoxia，12%O2）和常氧环境。测量过程中，全身体积描记系统的气流被持续采集到呼吸代谢测量系统里面，用以分析氧气消耗（VO2）和CO2产生（VCO2）。血液参数测量在全身体积描记法测量呼吸结束后，动物被麻醉和安乐死。采集血液样本，试用Hemo自动血液分析仪测量血红蛋白（Hb）浓度，采用毛细管离心机利用传统方法计算红细胞压积（Ht）。线粒体O2消耗量测量组织取样从常氧或暴露于缺氧（hypoxia）环境的大鼠和小鼠中提取肝组织样本（约2 mg)。样品立即转移到冰冻的呼吸介质MiR05（0.5 mM EGTA, 3 mM MgCl2*6H2O, 60 mM K-lactobionate, 20 mM taurine, 10 mM KH2P04, 20 mM HEPES, 110 mM sucrose,and 1 g/L bovine serum albumin pH = 7）添加皂苷（50 μg/L）如前所述文章描述（Arias-Reyes et al.，2019）。耗氧率测量快速取样后，将肝脏样本转移到细胞呼吸代谢系统Oxygraph-2k（OROBOROS）的呼吸室，充满相同的MiR05培养基，孵育15 min，然后测量质量特异性（pmol O2 s-1 mg ww-1）耗氧率（OCRs）。实验结果小鼠在缺氧适应过程中的通气反应强于大鼠在两种物种中均观察到缺氧暴露对通气的显著影响。小鼠在缺氧6小时后VE与对照水平相比保持不变。然而，在缺氧1、7和21天后显著升高。小鼠在第7天达到峰值（常氧对照水平），随后在第21天显著降低。大鼠缺氧6小时后VE水平升高，并在1、7和21天保持升高。比较两种小鼠，在缺氧7天后，小鼠的通气水平明显高于大鼠。然而，与常氧、缺氧6h、1和21天的大鼠相比，小鼠的VE没有差异。缺氧对小鼠VT有影响，但对大鼠无影响。缺氧6小时小鼠VT值显著下降。同样，小鼠比常氧大鼠和1、7和21天。缺氧6小时后这种差异不显著。缺氧显著影响小鼠和大鼠的呼吸频率。在小鼠中，缺氧在6h后触发呼吸频率显著渐进增加，在暴露7天后达到峰值。在缺氧的第21天，呼吸频率值下降。小鼠和大鼠在适应缺氧的过程中体温会有短暂的下降缺氧对小鼠和大鼠的体温（BT）有显著影响。小鼠在缺氧1天后出现显著下降，但在缺氧7天后，对照组水平恢复。大鼠缺氧6h后体温早期下降，7天后恢复对照水平。两种物种在常氧、6小时和21天的缺氧条件下表现出相似的体温。在缺氧暴露的第1天和第7天，小鼠的BT值明显低于大鼠。小鼠在适应缺氧的过程中，增加了它们全身的氧气消耗和二氧化碳的产生，但大鼠没有同样变化。在小鼠中观察到缺氧对耗氧量（VO2）的显著影响，但在大鼠中没有显著影响。与常氧对照组相比，缺氧7天和21天的小鼠耗氧量分别增加了10和25%（图3A– 中图）。大鼠中未观察到变化（图3A-左图）。与大鼠相比，小鼠耗氧量在缺氧7和21天后显著升高（图3A-右图）。小鼠和大鼠缺氧暴露对二氧化碳产生均有显著影响。缺氧7天后，小鼠的VCO2开始增加。在大鼠中，观察到缺氧6小时后VCO2的短暂减少，然而在暴露于缺氧1、7和21天的大鼠中，VCO2值与常氧对照组没有差异（图3B-左图）。当比较两种物种时，在缺氧7天和21天后，小鼠的VCO2值高于大鼠（图3B-右面板）。呼吸交换率（RER）计算为VCO2除以VO2的比值。RER与代谢燃料（碳水化合物、蛋白质或脂肪酸）有关。接近1的值代表主要的糖酵解代谢，而接近0.7的值意味着更依赖于脂肪酸氧化的代谢（Deuster and Heled, 2008）。在小鼠中，我们计算的RER值在0.778-0.929之间，而大鼠在0.813-1.096之间，没有发现缺氧对不同物种的RER有明显影响(图3C) 。为了验证这一假设，研究人员将雄性FVB小鼠和SD大鼠分别暴露于低氧环境（hypoxia，12%O2）0小时（常氧对照）、6小时、1、7和21天。低氧过程中，每周打开1次更换垫料，添加食物和水，每次打开的时间1个小时。实验结论我们的结论是，FVB小鼠和SD大鼠发展了不同的生理和线粒体适应缺氧机制。小鼠的缺氧适应性反应是通过调整氧气的捕获、分布和利用，使它们能够保持甚至增加的全身和肝脏-线粒体代谢。相反，大鼠在血液中氧运输系统中发生过度和有害的改变，而不能触发辅助通气、代谢和亚细胞程序，因此表现出缺氧适应反应不足。小鼠适应过程中的适应性调整可能部分解释了它们与大鼠相比在高海拔栖息地生存的能力，并进一步支持了小鼠预先适应高海拔缺氧的假说。参考文献Arias-Reyes C, Soliz J and Joseph V (2021) Mice and Rats Display Different Ventilatory, Hematological, and Metabolic Features of Acclimatization to Hypoxia. Front. Physiol. 12:647822. doi: 10.3389/fphys.2021.647822 塔望方案塔望科技贴近科研，提供全面的实验解决方案。我们可以提供动物低氧实验系统（常压/低压），用于动物持续的低氧（模拟真实的高原环境）饲养。塔望科技还提供小动物专用的全身体积描记系统和呼吸代谢测量系统，一站式测量动物的通气反应性和呼吸代谢。左右滑动查看更多塔望科技在低氧、呼吸、代谢方面积累的大量经验，具有专业的技术团队，可以协助您顺利的开展实验，解决实验中遇到的各种问题。END

上篇公众号文章介绍了昆士兰大学脑研究所Elizabeth Coulson 教授关于睡眠时大脑缺氧和阿尔茨海默病之间的因果关系的研究。该研究团队采用注射UII- SAP诱导胆碱能（ cMPT）病变，开发了一种小鼠SDB模型。研究中利用了全身体积描记技术（whole-body plethysmograph，WBP）对模型动物的睡眠呼吸的情况进行了详细的分析。实验方法将C57BL/6小鼠麻醉后，注射UII- SAP诱导胆碱能（ cMPT）病变。为了测量睡眠状态，采用无线遥测技术测量脑电图（EEG）、肌电图（EMG）和活动节律。实验时，小鼠被放置在一个全身体积描记器中。使用全身体积描记系统对小鼠进行连续4小时的评估，期间记录呼吸，同时记录其他不受限制、自由运动的小鼠的脑电图。这种方法提供了一种间接的潮气量测量，它与密封腔室呼吸过程中产生的循环腔室压力信号成正比。首先让小鼠30 min适应环境，然后持续记录3小时数据。每2秒记录一次的呼吸测量数据与脑电图预测的睡眠状态关联。只有确定的睡眠/觉醒状态的数据点被纳入分析，没有应用其他数据排除标准。然而，脑电图标准偏差>3的小鼠被排除在分析之外。一只损伤的小鼠在睡眠中呼吸频率降低了10倍（与所有其他小鼠相比）被排除在分析之外。对每只小鼠，对睡眠期间的每个呼吸测量值（REM+NREM）和清醒期的值取平均值。数据通过两种方式（性别、损伤）的方差分析对每只小鼠的睡眠和觉醒状态进行分析。每只小鼠的每个参数的可变性也使用Levene的方差相等检验的方法计算，对于每只小鼠，从所有的值中减去每个参数的平均值，并通过单因素方差分析对 cMPT损伤组或对照组之间的结果数据进行比较。实验结果cMPT损伤导致睡眠呼吸中断在光照期间使用无约束的全身体积描记技术，通过脑电图（EEG）测定 cMPT损伤和非损伤小鼠在睡眠和清醒期间的呼吸模式的影响。假设，损伤小鼠在睡眠时由于上呼吸道阻力而减少气流，吸气峰值流速（PIF）将会减少，吸气时间（EIP）将会增加，呼吸间隔时间将会增加，就像阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）患者发生的情况一样。由于性别、睡眠-觉醒和损伤的可能影响，以及构成呼吸周期的体积描记术变量的数量，我们总结了合并数据（图2A-D），其中使用雄性（图2E）和雌性（图2B）小鼠的平均测量值来绘制典型的呼吸。重要的是，在清醒状态下，我们发现对照组和 cMPT损伤小鼠之间的任何呼吸参数的平均值都没有显著差异（图2A、C、E）。相比之下，损伤鼠在睡眠期间对上述呼吸测量参数有显著影响。与预期的一样，与对照组动物相比，睡眠期间的平均呼吸频率(f)下降（图2C-E）。然而，呼吸频率在雄性和雌性之间也有显著性差异。令人惊讶的是，受损小鼠在睡眠期间的呼吸频率平均低于对照组，并且与清醒时的呼吸频率没有显著差异（图2A-E）。然而，两个性别的损伤小鼠中，睡眠期间的呼吸时间，无论平均频率如何，显著大于睡眠对照小鼠（图2C）。对人类来说，呼吸暂停（Apnea）是指气流停止10秒，这是一个人通常进行三次呼吸的时间（睡觉时的频率为12-20次/分钟）。在睡眠期间，对照组小鼠平均每2秒呼吸5次（150次/分钟）。然而， cMPT损伤小鼠明显更有可能出现呼吸频率降低的相邻周期（在对照组和 cMPT损伤的小鼠中，平均PIF在睡眠期间均降低（图2D）。然而，在损伤小鼠中，睡眠期间的平均EIP比对照组小鼠短，相当于它们在清醒阶段的平均EIP。然而，在睡眠期间， cMPT损伤小鼠的PIF和EIP比对照组小鼠的变化更大。这表明，虽然平均吸气流量较慢，花费的时间较长，但 cMPT损伤小鼠在睡眠期间同时有非常大和非常小的峰值流量测量和吸气时间。至于睡眠时的对照组小鼠，两个性别的损伤小鼠的PEF都降低了，这表明呼气期较慢。然而，雄性（图2E）和雌性（补充图2）小鼠呼气时的呼吸模式与睡眠无关，特别是在对呼气总时间的平均测量方面（EEP；睡眠-觉醒配对，双向方差分析）和呼气时峰值流量占总呼气时间的一部分（Rpef）；对照组雄性小鼠在睡眠期间的平均测量值明显大于雌性，由于损伤组中雄性而非雌性的值显著降低，在EEP中观察到与性和睡眠状态的显著交互作用(睡眠-觉醒配对，双向方差分析)。尽管如此，睡眠损伤小鼠的平均EEP明显低于睡眠对照组小鼠，并且与清醒小鼠相当。然而，在雄性损伤小鼠中，睡眠时EEP的变化明显高于对照组（图2C）。尽管如此，睡眠时雄性和雌性损伤小鼠达到65%的呼气时间的变化小于对照组小鼠（图2C）。EEP包括任何呼吸之间的暂停，这些结果占损伤老鼠平均更频繁的呼吸，也表明损伤老鼠，尤其是雄性，表现出一个高度可变的时间长度之间的65%的呼气和下一个吸入的开始。我们还注意到，除Rt外，病变组小鼠在睡眠期间的呼吸测量均有显著差异。此外，不同的小鼠在呼吸测量中变化不同，平均对照组和损伤动物在潮气量或及其衍生物方面没有显著差异，并不是所有小鼠都显示出延长的低频呼吸周期。这表明，不同的动物可能通过不同的生理机制补偿了 cMPT损伤诱导的上呼吸道气流的减少。总之，这些数据表明， cMPT损伤的小鼠在睡眠期间具有高度可变的呼吸模式，平均而言，这与由于上呼吸道阻力而发生的吸入和呼气措施的预测改变相一致，呼吸对呼吸的变化表明了由缺氧引发的恢复反应。大多数受损小鼠在睡眠中也表现出几秒钟的呼吸频率下降，随后是觉醒，这可以被解释为呼吸暂停事件。此外，与最常见的SDB形式一致，在休息时，当 cMPT损伤小鼠在睡眠期间血氧测量30 min，发现血氧饱和度在80-90%左右，显著低于空白小鼠的>95%（图2F，G）。该结果表明， cMPT损伤影响呼吸模式，导致睡眠期间的轻度缺氧，这与气道阻塞相一致。在清醒（A、B）或睡眠（C、D）期间注射对照空白SAP（A、C）或UII-SAP（B、D），采用全身体积描记记录和对应的EEG记录下进行静态呼吸测量。统计数据是指对雄性和雌性小鼠的睡眠-觉醒配对双向方差分析和Levene方差检验。E UII-SAP组或对照组空白-SAP组雄性小鼠的平均多导睡眠测量（睡眠-觉醒配对双向方差分析）f频率，PIF峰值吸气流量，PEF峰值呼气流量，EIP吸气时间，EEP呼气时间，RT。参考资料Qian, L., Rawashdeh, O., Kasas, L. et al. Cholinergic basal forebrain degeneration due to sleep-disordered breathing exacerbates pathology in a mouse model of Alzheimer’s disease. Nat Commun 13, 6543 (2022). 塔望方案塔望科技贴近科研，我们可以提供间歇低氧（IH）造模系统、全身体积描记系统、能量代谢系统、脑电监测系统、血氧监测仪、各种神经行为学评价系统，可以一站式为用户提供全面的实验解决方案。我公司具有丰富的呼吸研究经验，可协助客户灵活搭建各种不同目的的实验系统。同时提供开放的实验平台，欢迎来我公司交流指导。

阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）是睡眠呼吸障碍（SDB）中最常见的一种形式，是导致阿尔茨海默病发展的一个强有力的流行病学危险因素。据估计，大约 50% 的老年人患有阻塞性睡眠呼吸暂停（Obstructive Sleep Apnoea，OSA），他们的喉咙肌肉在睡眠时间歇性收缩，阻塞气道，导致呼吸停止和开始。当大脑缺氧时，会导致神经元的选择性退化，这些神经元通常会在失智症中死亡。昆士兰大学（University of Queensland，UQ）昆士兰脑研究所（Queensland Brain Institute，QBI）和生物医学科学学院（School of Biomedical Sciences）的 Elizabeth Coulson 教授和她的团队在小鼠身上发现了睡眠时大脑缺氧和阿尔茨海默病之间的因果关系。研究结果近日发表在《Nature Communications》杂志上。                                                                                                                                                                                         该研究团队开发了一种小鼠SDB模型，该方法复制了人类条件的关键特征：睡眠时的呼吸改变、睡眠中断、中度低氧血症和认知障碍。当在家族性AD模型中诱导SDB时，小鼠表现出认知障碍的加重和AD的病理特征，包括淀粉样蛋白和炎症标志物水平的增加，以及胆碱能基底前脑神经元的选择性变性。这些病理特征并不是单独由慢性缺氧或睡眠中断而引起的。我们的研究结果还显示，胆碱能神经退行性变是由核缺氧诱导因子1 alpha的积累介导的。此外，在睡眠期间恢复血氧水平以防止缺氧，可以防止SDB引起的病理改变。这些发现提示了SDB诱导胆碱能基底前脑变性的信号机制。研究实验将C57BL/6麻醉后，为了诱导胆碱能（ cMPT）病变，在背侧被盖核(laterodorsal tegmental nucleus) (LDT; AP, −3.0 mm; ML, ±0.5 mm; DV, −4.0 mm from Bregma, with the angle 34° backward)双侧注射 Urotensin II-SAPorin (UII- SAP; 0.07 μg/μl per site)。以相同的摩尔质量注射blank-SAPorin（Blank-SAP）或 IgG-SAPorin (IgG-SAP)作为对照。为了测量睡眠状态，采用无线遥测技术测量脑电图（EEG）、肌电图（EMG）和活动节律。脑电电极被放置于运动皮层（AP+1, ML+1 mm，左，相对于bregma）和视觉皮层（AP−3, ML+3 mm，右，相对于bregma）。脑电电极用骨科水泥固定。肌电电极被锚定在斜方肌中。使用不可吸收的6-0缝合线材料缝合头皮。睡眠评价电极放置手术两周后，以500 Hz的采样频率记录脑电图和肌电图。采用啮齿动物睡眠评分软件对清醒、REM或non REM（NREM）睡眠进行脑电图和EMG记录。REM期只有在≥1s长时才被考虑。由于电极放置而造成明显脑损伤的对照组小鼠被排除在分析之外。另一组小鼠使用代谢表型系统进行72小时的睡眠/觉醒参数评估，预先编程的光周期和光亮度控制昼夜节律。如果小鼠有≥10分钟没有运动，则认为它们睡着了。全身体积描记系统使用全身体积描记系统对小鼠进行连续4小时的评估，期间记录呼吸，同时记录其他不受限制、自由运动的小鼠的脑电图。小鼠被放置在一个全身体积描记器中。这种方法提供了一种间接的潮气量测量，它与密封腔室呼吸过程中产生的循环腔室压力信号成正比。首先让小鼠30 min适应环境，然后持续记录3小时数据。动脉血氧饱和度测量使用MouseOx Plus小鼠脉搏血氧仪在室内空气或环境室内记录不受限制的清醒小鼠的动脉血氧饱和度。数据收集至少30 min，测量时仪器不能显示错误代码。然后对每只实验条件的每只小鼠计算氧饱和度水平。旷场实验在一个正方形白色有机玻璃盒子（30 cm×30 cm）中进行30 min的旷场实验。实验箱被分为一个中心区（中心，15cm×15cm）和一个边区（边界）。使用摄像机记录鼠标的运动，并使用视频行为学系统软件进行分析。以动物身体中心为参考点，计算总轨迹长度。Y 迷宫Y迷宫由三个由有机玻璃组成的等距臂（120°，长35cm，宽10cm）组成。在训练期间，小鼠被放置在其中一只臂（开始臂）中进入另一只臂，持续15 min。训练后的一天，小鼠被允许在Y迷宫中探索10 min，并进入所有三个手臂。使用视频行为学系统软件对动物进行跟踪，并分析在每只臂上花费的总时间和时间百分比。新对象识别任务过程包括三个阶段：适应、熟悉化和测试阶段。在适应阶段，小鼠被允许自由探索场地（40 cm×40cm）5 min。在熟悉阶段，他们被放置在包含两个相同样本物体的场地，5 min，两个物体都位于场地相对和对称的角落。在1小时的记忆保留间隔后，小鼠和两个物体放回到场地，一个与样本相同，另一个为新物体，允许动物再次探索5 min。使用视频行为学系统软件跟踪动物，并分析探索物体的时间百分比。主动位置回避（Active place avoidance）该装置由一个高架测试场组成，网格地板有一个透明的圆形边界，侧壁安装视频采集系统。测试场地顺时针旋转（1转/分），电刺激可以通过网格地板传递。在适应后的第二天，小鼠每天进行4或5天的训练，每天训练小鼠持续10 min，避免 60° 的电击区，进入后导致短暂的足部电击（500 ms，0.5 mA）。为了确定它们对电击区的记忆，在最后一次训练结束24小时后，小鼠被允许在不施加电击的情况下探索场地10 min。使用视频行为学系统软件跟踪分析动物行为。被动位置回避（Passive place avoidance）被动位置回避行为范式被用于测试基础前脑依赖的idiothetic navigation（依赖于自身运动信息的导航，自我主张）。这个导航任务使用了与主动位置回避任务相同的设备。然而，所有的外部线索都被消除，以减少allothetic navigation（依赖于外界信息的导航策略，异源导航），圆形边界是不透明的灰色，竞技场在整个实验过程中保持静止。小鼠经历了5 min的适应阶段，然后是10 min的训练阶段，训练阶段间隔1小时。训练24小时后，小鼠被允许在电击场不施加电击探索5 min。Morris水迷宫（Morris water maze）训练小鼠在水下1.5cm处找到一个平台，在游泳时老鼠看不见它。每天进行3次试验，每次60秒，试验间隔30个min。在每次试验中，小鼠以伪随机的顺序以三个指定的起点中的一个放入水箱中。如果老鼠在60秒内未能找到平台，它们会被手动引导到平台，并允许在平台停留至少20秒。小鼠根据需要被训练5天，以达到15s（逃避潜伏期）的训练标准。探索实验安排在最后一次训练后24小时，包括一个没有平台的60秒试验。使用视频行为学系统软件跟踪测量动物游泳轨迹。睡眠剥夺（Sleep deprivation）8只小鼠被放置在一个充满水的睡眠剥夺箱（55cm×25cm）内，笼子里有9个圆柱体（直径3cm），离水面1cm。睡眠剥夺笼和对照笼（有圆柱体，但无水）被放在一个气候室（27 °C ，25% RH，光照周期为12：12小时）里。小鼠被放置在睡眠剥夺笼子中20小时和普通饲养笼中4小时。饲养笼在光照周期中光照的4小时也放置在在气候柜中。小鼠通过视频进行监测，并每天称重。Fig. 2: Urotensin II-SAPorin处理影响呼吸模式，在睡眠期间会诱发血氧不足。在清醒（A、B）或睡眠（C、D）期间注射对照空白SAP（A、C）或UII-SAP（B、D），采用全身体积描记记录和对应的EEG记录下进行静态呼吸测量。统计数据是指对雄性和雌性小鼠的睡眠-觉醒配对双向方差分析和Levene方差检验。E UII-SAP组或对照组空白-SAP组雄性小鼠的平均多导睡眠测量（睡眠-觉醒配对双向方差分析）f频率，PIF峰值吸气流量，PEF峰值呼气流量，EIP吸气时间，EEP呼气时间，RT：F注射UII-SAP和空白SAP的雄性小鼠在睡眠期间的清醒活动状态的平均血氧饱和度水平。G 注射了UII-SAP或对照组空白-SAP的雄性小鼠血氧饱和度水平的代表性趋势图。数据表明， cMPT损伤的小鼠在睡眠期间具有高度可变的呼吸模式，平均而言，这与由于上呼吸道阻力而发生的吸入和呼气措施的预测改变相一致，呼吸对呼吸的变化表明了由缺氧引发的恢复反应。大多数受损小鼠在睡眠中也表现出几秒钟的呼吸频率下降，随后是觉醒，这可以被解释为呼吸暂停事件。此外，与最常见的SDB形式一致，在休息时，当 cMPT损伤小鼠在睡眠期间血氧测量30 min，发现血氧饱和度在80-90%左右，显著低于空白小鼠的>95%（图2F，G）。该结果表明， cMPT损伤影响呼吸模式，导致睡眠期间的轻度缺氧，这与气道阻塞相一致。Fig. 3: Urotensin II-saporin处理影响睡眠模式，导致睡眠不足。A 在亮灯（睡眠）和不亮灯（清醒）期间，REM、NREM和清醒期的平均数量。B在亮灯（睡眠）和不亮灯（清醒）期间，REM、NREM和清醒睡眠的平均次数。C 在开灯（睡眠）和不亮灯（清醒）期间，REM、NREM和清醒睡眠的平均长度。D损伤（灰色）和UTII-SAP（红色）损伤小鼠在睡眠状态和睡眠和清醒之间移动的平均转换次数。E在活动记录的前48小时内，持续睡眠（持续至少10 min）的平均数量和时间和在12小时光照阶段不活动的总时间F在前48小时的12小时光期中不活动的总时间。G一只对照组和一只受损伤的小鼠在12：12小时的光照：暗周期中超过3天的活动周期图。在黑暗期的第3天，小鼠暴露于30 Lux昏暗的光线下3小时。H实验第3天12 h光期3h弱光期的活动时间。在注射UII-SAP（紫色）后2周开始的睡眠期2周内，小鼠每天放置40%含氧（高氧o2）8小时，与注射UTII-SAP的小鼠相比，没有睡眠不足。Fig. 4:  cMPT损伤加重了APP/PS1小鼠的认知功能障碍。A与熟悉（Fam）臂相比，在Y迷宫的新臂上花费的时间百分比。注射空白SAP的小鼠表现出对新臂的偏好，而 cMPT损伤的小鼠没有偏好。B Morris水迷宫训练阶段的逃逸潜伏期。在过去两天的训练中， cMPT损伤的APP/PS1小鼠寻找逃逸平台的时间明显更多。C在Morris水迷宫的探索测试中到达平台位置的潜伏期。两组间的逃逸潜伏期无显著性差异。D主动位置回避试验中每个训练日小鼠接受的电击次数。cMPT损伤的APP/PS1小鼠在最后两天接受了明显更多的电击。E  cMPT损伤的APP/PS1小鼠所接受的电击次数显著高于非损伤的APP/PS1小鼠Fig. 7: 睡眠剥夺会导致认知功能障碍，但不会导致AD的病理变化A与熟悉的臂相比，在Y迷宫的新臂上花费的时间百分比。APP/PS1小鼠表现出对新臂的偏好，而睡眠剥夺的小鼠没有偏好。B C57Bl6小鼠在睡眠剥夺后的cBF神经元数量与对照组小鼠相当。C海马和皮质裂解液中可溶性Aβ的量未因睡眠剥夺而改变。D APP/PS1小鼠海马和皮层的面积受年龄影响，但不受睡眠剥夺的影响。HIF1α介导了 cMPT损伤后的cBF死亡为了测试cBF神经元是否因暴露于慢性缺氧条件而死亡，野生型雄性小鼠在睡眠期间每天暴露于降低的（80%）的氧气条件下8小时，持续4周。在这一时期，cBF神经元的数量受到日常慢性缺氧没有显著不同的老鼠连续安置在常氧，表明慢性缺氧不能触发相同的退行性途径引起的 cMPT损伤。相比之下，慢性间歇性缺氧已被报道可诱导cBF神经元变性。Fig. 8: 间歇性缺氧可引起 cMPT损伤后的cBF神经元丢失A C67Bl6小鼠在每日睡眠时间内每天在缺氧条件下暴露4周后的cBF神经元数量。B 在空白-SAP（灰色）或UII-SAP小鼠中，每日用15mg/kg2ME2（蓝色）或载体（红色）处理3周后，细胞核中存在HIF1α免疫染色的cBF神经元的百分比。C 4只动物的基底前脑切片的代表性共聚焦图像，经ChAT（红色）、HIF1α（绿色）和细胞核（DAPI；蓝色）免疫染色。注射Blank-SAP（灰色）或UII-SAP，每天用15mg/kg2ME2（蓝色）或载体（红色）D,E 处理3周后，小鼠cLDT (D)和cBF (E)神经元的数量。2ME2治疗可保护cBF神经元免受损伤的影响。F 在被动位置回避任务的测试阶段，2ME2处理（蓝色条）和未处理的UII-SAP损伤（红色条）小鼠与空白SAP损伤小鼠（灰色条）的表现。G UII-SAP注射的ChAT-cre HIF-1αfl/wt小鼠的cBF神经元数量与空白-SAP注射的ChAT-cre HIF-1αfl/wt小鼠无显著差异。预防缺氧可预防 cMPT损伤后的AD特征人类患者阻塞性睡眠呼吸暂停的标准治疗是在睡眠期间使用持续气道正压（CPAP）治疗，这是在物理上维持气道开放，从而防止血氧饱和度下降和睡眠唤醒。为了验证对SDB小鼠在高氧环境下的睡眠阶段进行治疗是否可以保护cBF神经元免受 cMPT损伤诱导的细胞死亡和/或Aβ积累。研究团队使用高氧（40%）环境，将 cMPT损伤小鼠在睡眠阶段的血氧水平恢复到>为95%的spo2。从病变手术后2周开始，年老的APP/PS1小鼠在12小时睡眠期间每天接受高氧治疗，持续4周。该治疗对 cMPT病变的范围没有影响。然而，APP/PS1中cBF神经元的数量（图9b；和野生型图3E）高氧处理的 cMPT损伤动物明显高于未处理的损伤小鼠，与标准饲养笼中的假损伤动物相似（图9B），从而证实了cBF变性是SDB表型的结果。此外，在损伤的APP/PS1队列中，每日高氧治疗显著降低了淀粉样蛋白病理程度（图9C、E）和炎症程度（图9F-H）。Fig. 9: 高氧治疗可防止OSA加重AD表型APP/PS1小鼠注射UII-SAP并经常氧或高氧处理后，cLDT (A)和cBF (B)神经元的数量新皮质中硫黄素-s阳性Aβ斑块的数量（C）和面积（D）。新皮质中GFAP阳性小胶质细胞的密度（E）和面积（F）。新皮质中cd68阳性星形胶质细胞的密度（G）和面积（H）。睡眠呼吸障碍会导致睡眠期间大脑缺氧，大脑缺氧会导致神经元的选择性退化，而这些退化神经元，通常会在痴呆症中死亡。当研究人员剥夺小鼠睡眠时，并没有发现引起与这种睡眠呼吸障碍相同的病理特征，即便是睡眠剥夺确实会损害记忆。研究人员认为，睡眠呼吸暂停似乎是导致阿尔茨海默氏症发展的风险因素。 “目前还没有有效逆转阿尔茨海默病的方法，因此预防疾病的发生就显得尤为重要。这就需要我们了解哪些原因能导致特发性疾病的发生。”钱磊博士指出，“睡眠呼吸障碍是痴呆症发生的一个重要的流行病学风险因素，与发病年龄提前、认知能力下降增快有关。我们的工作为这种流行病学联系提供了机制，也对识别高危人群具有重要意义。” Elizabeth Coulson教授表示：“下一步我们将利用已有的动物模型，研究在睡眠呼吸障碍过程中，参与基底前脑胆碱能神经元病变的分子通路，并寻找潜在的候选分子阻止上述病变发生。此外，一项关联睡眠呼吸障碍、MRI脑成像与痴呆症的临床试验也在进行，进一步确认对睡眠呼吸障碍的干预是否能延缓或阻止痴呆症的发生。”Qian, L., Rawashdeh, O., Kasas, L. et al. Cholinergic basal forebrain degeneration due to sleep-disordered breathing exacerbates pathology in a mouse model of Alzheimer’s disease. Nat Commun 13, 6543 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-33624-y塔望解决方案 氧环境控制全身体积描记系统 能量代谢系统塔望科技贴近科研，我们可以提供间歇低氧（IH）造模系统、全身体积描记系统、能量代谢系统、脑电监测系统、血氧监测仪、各种神经行为学评价系统，可以一站式为用户提供全面的实验解决方案。我公司具有丰富的呼吸研究经验，可协助客户灵活搭建各种不同目的的实验系统。同时提供开放的实验平台，欢迎来我公司交流指导。

全身体积描记系统whole-body plethysmograph，WBP可对清醒自由活动动物呼吸参数进行测量，如呼吸频率，潮气量，气道高反应性测试（Airway hyperresponsiveness，AHR）等。测试过程中，动物可以处于清醒自由状态，避免了创伤性气管切开及麻醉的影响，使实验过程更加简便，用于呼吸系统模型动物对药物等反应性研究，呼吸性药物的药理和毒理学研究，特别适合于大批量动物快速初筛试验，适合长期跟踪研究和重复性筛查。全身体积描记系统也被应用于肺纤维化的研究中。小鼠监测舱目前，‍肺纤维化‍的发病率和死亡率逐年增加，同时，临床上仍缺乏有效的治疗手段。研究表明，间充质干细胞可通过包括旁分泌作用、线粒体转移和诱导巨噬细胞极化在内的多种机制治疗肺部炎症并缓解肺纤维化的进程。但目前干细胞治疗仍面临着移植后干细胞难以监测、在肺部滞留时间短和存活率低等问题。针对上述问题，中国科学院上海硅酸盐研究所陈航榕研究员和马明副研究员团队利用“金属卟啉诱导多尺度自组装”策略构建了一种新型多功能探针，用于辅助干细胞治疗。该复合探针由具有临床应用潜力的原卟啉氯化钴（CoPP）、金纳米颗粒和超顺磁Fe3O4纳米颗粒三种功能组分构成，并借助无铜点击化学实现对干细胞的高效生物正交标记。该自组装纳米探针无需借助额外载体和表面活性剂，可在较低剂量下有效发挥每个组分的相应功能。具体来说，该纳米探针所具有的CT造影成像和磁操控两种功能分别解决了干细胞在肺部难以监测和滞留时间短的问题；探针在干细胞微环境中通过缓释抗氧化药物CoPP有效提高干细胞的存活率和修复效果等。通过进一步构建肺纤维化小动物模型，证实了相较于单独干细胞治疗组，这种多功能自组装纳米探针介导的干细胞治疗能够显著缓解纤维化症状并促进肺功能恢复，具有良好的临床应用潜力。 （a）多功能探针的制备示意图；（b）探针用于标记干细胞和肺纤维化治疗应用示意图；（c）碗状多功能探针的TEM图像;（d）高角环形暗场像照片和元素分布图像；（e）多功能探针标记干细胞后的显微图像，红色箭头表示细胞内的探针颗粒。博莱霉素诱导的肺纤维化模型及骨髓间充质干细胞移植36只雄性C57BL/6小鼠适应1周，随机分为6组： (1)对照，(2) PF，(3) PF +生理盐水，(4) PF + MSC，(5) PF + ASCP-BCN标记MSC，(6) PF + ASCP-BCN标记MSC +磁铁（n = 6）。 用博莱霉素（BLM）诱导肺纤维化。简单地说，小鼠被麻醉，将BLM（5 mg/kg）溶于100μL无菌生理盐水中，通过气管插管缓慢注入气管腔。生理盐水组小鼠仅给予100μL无菌生理盐水。给药后第7天重复上述步骤。将未标记的间充质干细胞和标记的间充质干细胞（每只小鼠1×106个细胞）放在100 μL生理盐水中，在第一次注射BLM后第10天气管内移植到小鼠肺中。在PF + ASCP-BCN标记的MSC +磁体组中，每只小鼠的胸部都附着一个NdFeB磁体。第一次注射BLM后第28天处死小鼠，取肺组织。在第一次注射BLM后的第28天，给小鼠称重，并将其放入WBP全身体积描记系统中，记录其肺功能数据。然后采集小鼠的肺以进行进一步的鉴定。取出每只小鼠的一个肺叶，轻轻擦拭其表面的血液。将肺组织称重，在60℃下烘烤72 h。再次称重干肺组织，测定肺的湿干比。用HYP检测试剂盒检测肺组织中的HYP浓度。ASCP-BCN标记的骨髓间充质干细胞及磁性操作对PF的治疗作用(a) MSC治疗博莱霉素诱导的PF小鼠模型的实验方案。（b-e）小鼠肺功能没有治疗（控制）和骨髓诱导PF模型小鼠不同治疗（盐水、间充质干细胞，ASCP-BCN标记间充质干细胞，和ASCP-BCN标记间充质干细胞+磁操作）后28天第一次注射骨髓：(b) 呼吸每分钟，(c)呼气流量量50%的肺活量，(d)峰值吸气流量，和(e)的呼气流量峰值。(f)肺内HYP的含量。(g)各组肺的湿干比。(h)各组肺切片的代表性H&E染色图像、Masson三色染色图像、α-SMA免疫组化染色图像。(i)通过H&E染色对应的Ashcroft评分评估PF的严重程度。(j)Masson三色染色测定肺胶原沉积面积百分比。(k)免疫组化染色显示α-SMA阳性细胞的百分比。(l)肺组织中α-SMA和TGF-β的免疫blot分析，(m)相应的α-SMA和TGF-β蛋白的相对表达水平。骨髓间充质干细胞对PF的治疗作用为了评估ASCP-BCN标记的骨髓间充质干细胞在PF治疗中的可行性，实验采用了博莱霉素（BLM）诱导小鼠PF模型。BLM干预导致小鼠肺功能显著降低，表现为每分钟呼吸量（MV）的增加、50%肺活量下的呼气流量（EF50）、吸气流量峰值（PIF）和呼气流量峰值（PEF）的增加。骨髓间充质干细胞移植后可轻微降低上述肺功能参数，ASCP-BCN标记的骨髓间充质干细胞移植和磁吸引进一步减轻上述肺功能参数，说明其在促进骨髓间充质干细胞治疗效果中发挥重要作用。特别是，ASCP-BCN标记的MSCs +磁操作移植组小鼠的呼吸频率和吸气流量峰值几乎达到了对照组小鼠。更重要的是，标记间充质干细胞移植和磁操作不仅降低了纤维化肺中的羟脯氨酸（HYP）浓度，而且降低了炎症引起的肺湿干比。相关研究成果近期以“Cobalt protoporphyrin-induced nano-self-assembly for CT imaging, magnetic-guidance, and antioxidative protection of stem cells in pulmonary fibrosis treatment”为题发表在Bioactive Materials（2023,21,129）期刊上。 相关链接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452199X22003383 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1748013220300669

以机理导向的高效抗耐药菌多肽化合物设计和发现抗生素是人类对抗微生物感染的有利武器，然而抗生素的大量使用导致近年来耐药菌的不断涌现。宿主防御肽（Host Defense Peptides, HDPs）的发现为抗耐药菌感染带来了希望，但这类天然多肽容易被酶解体内稳定性差、合成繁琐、价格昂贵，导致其应用受限。因此，通过模拟HDPs设计和发现抗菌功化合物（包括多肽聚合物）是有效解决办法。近年来，通过设计主链/侧链的化学结构，研究人员已经发现了多种α−多肽聚合物、β−多肽聚合物、聚噁唑啉等HDPs模拟物，对耐药菌表现出高效的抗菌活性。因此，化学结构导向的设计思路成为开发活性HDPs模拟物的经典策略。近日，华东理工大学的刘润辉课题组在Science Advances上发表题为“Switching from membrane disrupting to membrane crossing, an effective strategy in designing antibacterial polypeptide”的研究论文，提出了机理导向的抗菌多肽聚合物设计策略。研究发现手性β-多肽聚合物结构在与细菌膜作用时形成的α−螺旋结构更容易破坏细菌膜，而异手性β-多肽聚合物与细胞膜的相互作用很弱，能穿过细菌膜作用于细菌内部。这启发作者以改变抗菌机理为策略设计抗菌多肽聚合物；同时，通过在多肽聚合物中适当引入生物相容性好的的氨基酸残基，获得具有高效抗耐药菌活性和生物安全性的β−多肽聚合物。刘润辉课题组使用外消旋β−赖氨酸内酰胺单体通过阴离子开环聚合获得异手性的β−赖氨酸多肽聚合物（poly-β-lysine），使用荧光分子标记的聚合物通过荧光共聚焦显微镜观察其杀菌过程。手性的β−赖氨酸多肽聚合物（poly-β-L-lysine）破坏了细菌的细胞膜；而poly-β-lysine穿过了细菌的细胞膜，作用在内部后引起了细菌的死亡。细菌的膜扰动实验和扫描电子显微镜的结果也证明poly-β-L-lysine引起了细菌膜的剧烈扰动，且破坏了细菌膜的完整性；而poly-β-lysine仅引起细菌膜的轻微扰动，细菌膜的结构没有被明显破坏。这表明打破多肽聚合物手性以转变破膜抗菌机理为穿膜抗菌机理设计β−多肽聚合物的策略是成功的。通过转换抗菌机制来设计低毒性多β肽的策略，以应对感染性疾病的挑战。(A)通过改变肽和细菌膜之间的相互作用机制，设计具有有效抗菌活性和低毒性的聚β-肽。(B)通过上述策略优化的聚β-肽在多种体内MRSA感染模型中显示出优异的治疗潜力，包括全层伤口感染、角膜炎、中性粒细胞减少性大腿感染、肺部感染和全身性腹膜炎感染。实验过程通过建立五种鼠感染模型用作参照，通过实验步骤并记录实验结果，其中实验小鼠肺部感染造模是通过使用肺部雾化给药器来完成，其模型建立步骤如下：同时，实验人员在poly-β-lysine中引入适当比例的β−甘氨酸残基，能有效地减少poly-β-lysine毒性而保留其抗菌活性。最终优选的β−多肽聚合物（βLys50HG50）对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）展现出高效的抗菌活性，同时具有低溶血毒性和低哺乳动物细胞毒性。在多种MRSA局部感染动物模型和系统感染模型中，βLys50HG50表现出高效的治疗感染效果。在小鼠MRSA全皮层伤口感染、角膜炎、粒细胞减少的大腿感染模型、肺炎感染模型和系统性腹膜炎感染模型中均显示出相当、甚至优于“最后一线”抗生素万古霉素的体内治疗感染的效果。在这项工作中，论文作者详细报道了打破多肽聚合物手性以转变破膜抗菌机理为穿膜抗菌机理设计β−多肽聚合物的策略，为今后设计和发现新型抗菌多肽化合物提供了新思路。相关文献：Haodong Zhang, Qi Chen, Jiayang Xie, Zihao Cong, Chuntao Cao, Wenjing Zhan,Donghui Zhang, Sheng Chen, Jiawei Gu, Shuai Deng, Zhongqian Qiao, Xinyue Zhang,Maoquan Li, Ziyi Lu, Runhui Liu. "Switching from membrane disrupting to membrane crossing, an effective strategy in designing antibacterial polypeptide".  [J].Science Advances,9, eabn0771 (2023) 25 January 2023相关设备肺部雾化给药器肺部雾化给药器是专为小动物肺部给药设计的一款药物雾化器，肺部雾化给药器由耐高压注射器和喷雾针组成。使用时，将喷雾针经口插入气管，手推注射器即可完成肺部给药操作。肺部雾化给药器可以较好的实现气管内定量给药，且药物没有浪费。呼吸肺功能监测系统用于监测雾化后数据，从而得到动物肺功能参数通过比对得出结果。

-大鼠气管狭窄对能量代谢和呼吸的影响-关键词：塔望科技，动物能量代谢监测系统，全身体积描记系统，阻塞性睡眠呼吸暂停，气道阻塞，导致内分泌类疾病，肥胖症，糖尿病，代谢类疾病，大小鼠能量代谢监测系统...论文摘要阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)病人，经过治疗后，代谢生理健康还是不能恢复。在成功移除大鼠气管阻塞物（OR）后，维持呼吸稳态的同时，伴随有体温调节和能量代谢的异常。本研究比较了气道阻塞（AO）和轻度气道阻塞（mAO）移除后的呼吸稳态与能量代谢。结果显示，移除气管堵塞物后大鼠进食量永久性增加。同时，血清胃饥饿素、下丘脑促生长素受体1a（GHSR1a)）和磷酸化Akt比率升高。 其中PI3K/Akt 通路与正常代谢密切相关，该通路异常会导致过度肥胖、胰岛素耐受和II型糖尿病。研究表明，为达到代谢健康状态，阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）患者需要终生注重饮食和内分泌健康。实验计划实验结果图A和B气管直径，对照组C：1.81±0.1mm，气道阻塞组AO：1.04±0.1mm，轻度气道阻塞组mAO：1.19±0.12mm，阻塞物移除组OR：1.87±0.11mm图C气道阻力，AO和mAO组气道阻力分别增加71%和35%。图D呼吸频率。图E潮气量。图F分钟通气量，在室内空气呼吸，AO和mAO组分钟通气量分别增加294%和64%，而OR组与对照组没有明显差别。图G二氧化碳敏感性，AO和mAO组二氧化碳敏感性分别增加59%和25.5%，而OR组与对照组没有明显差别。图A，相对对照组，AO、mAO和OR组的进食量分别增加50.9%、20%和10.7%图B，AO和mAO组白天和黑夜进食量均增加，OR只是在黑夜进食量增加。图C图D图E图F，只有AO组每次进食量增加，进食次数差异均不明显。进食量增加主要是由于每次进食时间延长，再加上夜间“微进餐”（micro meals）图G和图H，AO、mAO和OR组的血清胃饥饿素和GHSR-1a明显增加图I：AO、mAO和OR组的p-AKT/AKT比率分别上升25%、16%和15%图A和D，AO组和mAO组的能量消耗分别增加26.5%和10.2%。图B和C，能量消耗增加与氧气消耗量和二氧化碳产生量增加有关。图E图F和图G，AO组的活动量和体温明显降低。参考文献Yael Segev , Haiat Nujedat1, EdenArazi , Mohammad H.Assadi & ArielTarasiuk.”Changes in energy metabolism and respiration in diferent tracheal narrowing in rats” [J].Scientifc Reports. (2021) 11:19166塔望科技提供的相关仪器方案                 大鼠全身体积描记系统可对清醒自由活动动物呼吸参数进行测量，如呼吸频率，潮气量，气道高反应性测试（Airway hyperresponsiveness，AHR）等。测试过程中，动物可以处于清醒自由状态，避免了创伤性气管切开及麻醉的影响，使实验过程更加简便，用于呼吸系统模型动物对药物等反应性研究，呼吸性药物的药理和毒理学研究，特别适合于大批量动物快速初筛试验，适合长期跟踪研究和重复性筛查。动物能量代谢监测系统主要用于实时监测和记录小动物代谢运动相关指标，定性定量测量分析动物行为活动及其与呼吸代谢的相互关系，广泛应用于营养、肥胖、糖尿病、心血管等代谢相关性疾病研究。可选择参数包括能量消耗，食物和水分摄取，取食和饮水模式，空间位置，总的活动量和转轮次数，体重，心率，体温及自动化的行为分析等，所有数据都可同步化储存到计算机内小动物麻醉机吸入式动物气体麻醉机，将挥发性麻醉剂或具有麻醉性的气体，途经动物的呼吸道进入体内产生麻醉效果。其麻醉起效快并且复苏快、深度易控制、动物的发病和死亡率低、已被全球科研工作者和宠物临床医师广泛认可和应用。END

感恩2022年，客户们对我们的支持和信任，为了更好地回馈老客户，现免费开放“小动物能量代谢监测系统”实验平台，欢迎各位来我司参观使用该实验设备，感兴趣的可以与所在区域负责人联系～谢谢！       小动物能量代谢监测系统是综合表型评价分析仪器。通常可以监测摄食饮水分析，耗氧量，呼吸代谢率，运动分析，跑轮监测，体重监测，粪尿分离收集，行为分析等。通常应用于肥胖、营养、糖尿病、心血管等内分泌与代谢相关性疾病以及运动学、生理学等其他生命科学领域。其他相关实验设备:动物实验环境模拟舱全身体积描记系统动物粪尿分离代谢笼动物行为学仪器动物跑轮欢迎咨询～

2023年11月29日，国家财政部发布了《国家卫生健康委 国家疾控局关于提前下达2023年重大传染病防控经费预算的通知》。>>>  通知详情  补助资金主要用于：扩大国家免疫规划、艾滋病防治、结核病防治、血吸虫与包虫病防治、精神卫生与慢性非传染性疾病防治、重点传染病及健康危害因素监测等工作。根据国家卫健委此前下发的《重大传染病防控补助资金管理办法》，重大传染病防控补助资金主要用途，包括加强实验室建设和设备配置能力建设。塔望科技助力政府建设相关医疗设备配置与实验室，将根据《疾病预防控制中心实验室设备建设标准》提供以下实验研究设备解决方案。>>>  解决方案  低氧/厌氧细胞培养细胞三气培养箱可控制细胞培养时的O2和CO2浓度，也称细胞低氧实验系统。用于模拟生物体内的生理性低氧状态使体外研究结果更接近于体内的真实水平，或用于模拟生物处于特殊低氧时的病理状态。厌氧工作站可在无氧环境下进行细菌培养及操作的专用装置，它能提供严格的厌氧状态、恒定的温度培养条件和具有一个系统化、科学化的工作区域。生物细胞3D打印机生物细胞3D打印机快速3D生物打印机可以从计算机辅助设计(CAD)模型或医学图像打印复杂的3D结构,具有卓越的分辨率速度、灵活性和可扩展性。毒理实验室方案吸入染毒系统动物暴露染毒系统为染毒舱和监控系统分体式设计，用于大小鼠、兔子、猴子等全身暴露染毒，暴露染毒舱尺寸可定制。全身体积描记器测试过程中，动物可以处于清醒自由状态，避免了创伤性气管切开及麻醉的影响，使实验过程更加简便，用于呼吸系统模型动物对药物等反应性研究，呼吸性药物的药理和毒理学研究，特别适合于大批量动物快速初筛试验，适合长期跟踪研究和重复性筛查。动物安乐处死箱公众认可的、以人道主义的方法处死实验动物的过程，即达到没有惊恐或焦虑而安静地、无痛苦地死亡。实验动物作为人类的替难者用于各种科学实验，实验人员有义务给予实验动物足够的尊敬，处死动物时尽可能减少动物的疼痛和痛苦。IVC实验动物饲养系统微电脑控制各笼盒独立通气，控制笼内环境免受外界环境干扰，可以用于清洁级或SPF级动物饲养。多导生理记录仪针对多导仪处理生物医学号的不便,设计了用计算机采集多导生理记录仪生理电信号的系统,介绍了系统组成,工作原理和数据处理方法.该系统可以计算出大部分的生理指标。水迷宫一种强迫实验动物（大鼠、小鼠）游泳，学习寻找隐藏在水中平台的一种实验，主要用于测试实验动物对空间位置感和方向感（空间定位）的学习记忆能力。穿梭箱常用于学习和记忆研究。箱体分隔为均等的两个小室,中间有一小门洞相通，箱底及四侧壁铺设铜棒，以便通电，作为非条件刺激。组织切片制作系统切片机操作简便，切片效果好，精度高，样本夹可快速更换（可做快速冷冻切片又可做常规石蜡切片，一机两用。人体代谢研究人体营养代谢测量车实时检测人体呼出CO2量、吸入O2量，准确计算呼吸商与基础代谢率,解析三大营养物质(碳水化合物、脂肪和蛋白质)在能量供给中的构成，评估人体代谢平衡状况。

硫化物的分解代谢可改善缺氧性脑损伤个硫化物的分解代谢可改善缺氧性脑损伤 -哺乳动物的大脑极易遭受缺氧影响- 大脑对缺氧敏感的机制尚不完全清楚。H2S是一种抑制线粒体呼吸的气体，缺氧可以诱导H2S的积累。Eizo Marutani等人研究发现，在小鼠、大鼠和自然耐缺氧的地松鼠中，大脑对缺氧的的敏感性与SQOR的水平及分解硫化物的能力成反比。硫醌氧化还原酶（sulfide: quinone oxidoreductase , SQOR）是一种谷胱甘肽还原酶家族的膜结合黄素蛋白，为硫化物氧化解毒的一种关键酶。沉默的SQOR增加了大脑对缺氧的敏感性，而神经元特异性的SQOR表达则阻止了缺氧诱导的硫化物积累、生物能量衰竭和缺血性脑损伤。降低线粒体中SQOR的表达，不仅增加了大脑对缺氧的敏感性，也增加了心脏和肝脏对缺氧的敏感性。硫化物的药理清除维持了缺氧神经元的线粒体呼吸，并使小鼠能够抵抗缺氧。相关研究于2021年5月发表在Nature子刊Nature communications上，题为《Sulfide catabolism ameliorates hypoxic brain injury》，该研究由美国马萨诸塞州总医院以及哈佛医学院共同完成。该研究团队一开始的研究方向并不是寻找可以治疗脑卒中的靶点，他们的研究方向是「人体冬眠」，就像以往科幻电影里的那种，得了某种不治之症，然后进行冷冻或者其他技术的冬眠，等待科技进步以后，再次复苏。一开始，他们是要寻找可以对小鼠进行催眠的物质，锁定在了H2S。期初，吸入H2S的小鼠进入了一种「冬眠」状态，体温下降，无法动弹。但是，令人惊讶的是，小鼠很快就对吸入H2S的影响产生了耐受性。到了第五天，他们行动正常，不再受到H2S的影响。更有趣的现象是，研究团队发现，对H2S耐受的小鼠，对缺氧也能非常好的耐受。因而研究团队提出了SQOR基因在耐缺氧中起发挥重要作用的假设。实验方法描述所有小鼠都被饲养在12小时的昼/夜循环中，温度在20-25°C之间，湿度在40%-60%之间。 -间歇性H2S吸入- 小鼠暴露于80 ppmH2S的空气中连续5天，每天4小时。实验过程中实时监测H2S浓度和FiO2。每天在H2S吸入前后测量直肠温度，以检查H2S对体温的影响。 -CO2产生量的测量- 最后一次的吸入空气或H2S24小时后，在对照组或硫化物预处理小鼠中测量二氧化碳的产生。将小鼠放置在全身体积描记系统内，并测量二氧化碳的产量。 -小鼠的缺氧和缺氧耐受性- 为了测量缺氧耐受性，在最后一次空气或H2S吸入24小时后，将小鼠放入透明的塑料室中。然后，用低氧气体混合物以1 L/min连续冲洗腔室，以达到所需的FiO2。在缺氧暴露期间连续观察小鼠最多60 min，当小鼠出现严重痛苦迹象（扭动或发作、呼吸频率低于6/分钟和尿失禁）时，将其取出，用5%异氟烷安乐死并视为死亡。 -组织采集- 将小鼠采用异氟醚麻醉，呼吸机机械通气。用空气或缺氧气体混合物通气3 min后，将小鼠进行安乐死，开始取材。实验数据a：对照组和硫化物预处理组（SPC）小鼠的体温b：二氧化碳产生率（VCO2） c：血浆中硫化物的浓度d：血浆中的硫代硫酸盐、脑组织中的硫化物浓度f：脑组织中的硫代硫酸盐、 g：存活率h：小鼠在5% O2低氧下的VCO2i：常氧和5%低氧下，脑组织中的硫化物j：per sulfide，k NADH/NAD+比l：乳酸水平。m脑组织中的SQOR相对表达量，n、o：脑组织和心脏组织中 SQOR蛋白水平p、q：离体脑线粒体的氧气消耗速率 (OCR)r：计算得到的 ATP转换率。地松鼠的缺氧耐受性和硫胺分解代谢增强研究团队用RNA沉默SQOR，发现可增加大脑对缺氧的敏感性，而神经元特异性SQOR的表达可阻止缺氧诱导的硫化物积聚、生物能衰竭和缺血性脑损伤。SQOR可改善神经元细胞的线粒体功能降低线粒体的SQOR基因的表达，不只是大脑，而且心脏、肝脏对缺氧的敏感性都增加了。硫化物清除剂的作用通过药物清除硫化物，可维持缺氧神经元的线粒体呼吸过程，使小鼠耐受缺氧。该研究阐明了硫化物分解代谢在缺氧时能量平衡中的关键作用，并确定了缺血性脑损伤的治疗靶点。 在自然界中很多强有力的证据可以证明该研究的结论。例如，已知雌性哺乳动物比雄性哺乳动物更能抵抗缺氧，而前者的SQOR水平更高。当女性的SQOR水平被人为降低时，她们就更容易缺氧(雌激素可能是观察到的SQOR增加的原因），例如更年期。此外，一些冬眠动物，如地松鼠，对缺氧有很强的耐受性，这使得它们能够在冬季身体新陈代谢减缓的情况下生存下来。一只地松鼠的大脑比同样大小的老鼠的SQOR高出100倍。该研究的主要研究者说：“人脑的SQOR水平非常低，这意味着即使是少量的H2S积累，就可以影响神经元的健康。我们希望有一天我们研发出像SQOR一样有效的药物，这些药物可以用来治疗缺血性中风，以及心脏骤停引起的缺氧。 -塔望科技-解决方案- 全身体积描记系统小鼠放置于体积描记器内，可以实时监测呼吸，也可进行低氧干预、H2S暴露。可进行低氧耐受实验，也可监测动物的 耗氧量、CO2产生量、呼吸代谢率等。全身暴露染毒系统可以进行长期H2S暴露染毒、低氧实验等。动物能量代谢系统可以综合评估动物不同处理后的各种表型变化：进食量、进水量、进食进水模式、活动量、耗氧量、CO2产生量、呼吸代谢率等。动物低氧高氧实验系统各种常压/低压/高压下的缺氧/高氧实验。可进行恒定低氧，也可进行间歇低氧。 -相关文献- Marutani E, Morita M, Hirai S et al. "Sulfide catabolism ameliorates hypoxic brain injury".[J]. Nat Commun 12, 3108 (2021).  • end • 

Nov 24th实验研究发现阻断星形细胞激活可延缓严重缺氧引起的小鼠癫痫发作和呼吸停止严重缺氧可以诱发癫痫发作。另一方面，癫痫伴随发作后通气抑制，可导致严重缺氧并进一步恶化癫痫状态。这种恶性循环对可能伴有缺氧发作，例如支气管哮喘和睡眠呼吸暂停的患有癫痫症和呼吸系统疾病的患者构成严重威胁。然而，低氧性癫痫和发作后通气抑制的确切病理生理机制仍不清楚。最近的研究表明，星形胶质细胞在大脑的各种功能中发挥着积极的作用，并认为星形胶质细胞还与各种神经系统疾病如癫痫的异常网式兴奋性的进化密切相关。论证实验过程论证方法：通过检查脑电图和严重缺氧的反应和是否使用阿鲁地酸药理性抑制星形胶质细胞的激活研究星形胶质细胞是否在缺氧条件下在癫痫的生成和传播活动中扮演着重要的角色。此外，还分析了阿鲁地酸对小鼠皮层分离的星形胶质细胞的作用，以检测皮质星形胶质细胞在缺氧状态下是否被激活，以及是否被阿鲁地酸直接阻断激活。🔸🔹 具体实施🔹🔸研究采用48只成年雄性C57BL/6小鼠（7-10周龄）。分成两组(每组24例)；一组小鼠只接受载体（二甲基亚砜DMSO 0.45 ml/kg以生理盐水稀释，注射0.56 ml/kg的作为载体），另一组小鼠在开始记录前给予星形细胞活化抑制调节剂阿鲁地酸预处理（阿鲁地酸100 mg/kg）。将阿鲁地酸溶于DMSO和生理盐水的混合溶液中，并测定了阿鲁地酸：DMSO：生理盐水—比例为1:4:5体积比。虽然DMSO单独在高剂量时可以影响脑功能，但本研究中使用的DMSO总剂量不超过1.0 g/kg，远远低于开始影响通气的3.5 g/kg剂量。注射手法为：腹腔注射。实验过程记录脑电图并在实验环境下进行全身体积描记系统 WBP 通气后，记录舱内气体切换至5%氧（氮平衡），直至发作癫痫及通气抑制，再迅速切换回空气浓度。实验情况：严重缺氧在初始时增加了通气，随后所有小鼠都出现癫痫发作和通气抑制。14只未加阿鲁地酸的小鼠在缺氧负荷时出现呼吸停止。而经阿鲁迪酸预处理的22只小鼠未出现呼吸停止。阿鲁地酸组从缺氧到癫痫发作的时间明显长于未加阿鲁地酸组。阻断星形细胞的活动可以延缓癫痫的发生，防止呼吸停止。实验数据显示（图2）实验结论 不加阿鲁迪酸的低氧负荷试验的记录。从上到下：室氧浓度、呼吸流量（全身体积图，向上为吸气）、脑电图原始信号、脑电图谱图。最上面的a、b、c和d对应于图2中展开的跟踪显示的时间。癫痫发作后立即抑制脑电图活动。两组小鼠在室内空气、初始低氧通气增强期和低氧通气抑制期的通气变量概述如下。不用阿鲁地酸预处理的老鼠在空气条件下的中位数VT，RR和VE是6.97(4.94 - -8.45)μl / g， 161(144 - 186)次/分钟呼吸和1.17(0.89 - -1.31)ml / g /分钟；在初始低氧通气增强期为8.65(7.53 - -9.32)μl / g，258次(237-285次)、2.17次(2.07-2.45次)ml/g/min；低氧通气抑制期10.89次(9.50-11.75次)μl / g， 60(53 - 66)次/分钟和0.65 (0.59 - -0.68)ml / g /分钟。用阿鲁地酸预处理的老鼠在空气条件下的中位数VT，RR和VE是7.12(5.22 - -8.35)μl / g,158(149-180)次/分钟，1.13 (0.75-1.30)ml/g/min；在初始低氧通气增强期为7.86(6.73 - -8.93)μl / g，249(215 - 284)次/分钟和1.95(1.79-2.20)；低氧通气抑制期为9.14(8.23 - -10.93)μl / g，51(39-60)次/分钟和0.48(0.43-0.54) ml/g/min。 呼吸流量(吸气向上)和脑电图原始信号的记录如上图所示。(a)阿鲁地酸给药前空气中的呼吸流量和脑电图信号。(b)在癫痫发作出现缺氧时呼吸流量和脑电图信号。(c)通气抑制前后低氧状态下的呼吸流量及脑电图信号。(d)缺氧呼吸停止前后的呼吸流量和脑电图信号。呼吸停止前喘息，在停止通气前脑电图变得平坦。呼吸停止的时间用箭头表示。文献参考：Isato Fukushi, Blockade of astrocytic activation delays the occurrence of severe hypoxia-induced seizure and respiratory arrest in mice,J Comp Neurol. 2019;1–8.研究中用呼吸监测仪器全身体积描记系统  WBP-4R 可根据客户研究实验目的，定制4/8/12/24通道（小/大鼠舱体选择、定制匹配实验动物的舱体）同时测量，可控制低氧环境。可研究低氧干预下的呼吸指标的变化，测量参数全面，如呼吸频率、潮气量、分钟通气量、吸气时间、呼气时间、呼气峰值流速、Penh气道组道等。可用于低氧诱发的癫痫研究。对外开放的专业实验平台为了更好的为实验人员提供方便，上海塔望智能科技有限公司设立对外开放的实验平台，目前包含：低氧高氧实验平台、呼吸疾病研究平台、暴露染毒实验平台和能量代谢监测平台，欢迎大家联系我们交流合作。低氧高氧实验平台呼吸疾病研究平台暴露染毒实验平台能量代谢监测平台常压低氧哮喘造模监测臭氧暴露能量代谢低压低氧COPD造模PM2.5代谢物收集间歇低氧其他呼吸疾病其他饮食、运动、呼吸代谢监测可定制吸入式制剂研究_运动轨迹监测全天候接受预约咨询

【获奖喜报】塔望科技荣获2022中国宠物医疗行业年度科技创新品牌奖本次展会，塔望科技部分宠医设备亮相展会，获得了大众医师的高度认可，荣获2022中国宠物医疗行业年度科技创新品牌奖。塔望科技将继续推动中国动物医疗市场增长与进步，继续为动物医疗市场发展贡献自己的力量，聚合赋能共创动物医疗行业美好前景。虽然今年展会开展因为各种形式，经历了许许多多的波折，终于与2022年11月2日开展。但是依然没有减少大家的热情，依然有许许多多的客户前来塔望科技的展位（B 410）来参观。其中我们动物高压氧舱 ProOx系列产品收到广大参展者的高度关注与兴趣。其中大家对于动物高压氧舱（ProOx-880V）我们今年发布的最新一代的产品关注度最高。对我们该产品的外观，功能，以及现场演示的效果都给予了很高的兴趣。我们是专业的动物高压氧舱生产商，有着非常丰富的市场经验。在成熟的ProOx-820V的基础上，推出更加丰富完善的动物高压氧舱。让动物在高压氧治疗舱中，不再单单只是进行高压氧治疗。还配备了蓝牙无线检测系统，配合外部透明舱体观察外，还可以通过外部平板电脑实时监测动物生命体征。给出更专业的，更准确的，病情治疗方案。

6月23日上午，市科委副主任陆敏、市科委创新服务处处长刘晋元 、市科委创新服务处一级主任科员张绮 、区科委主任肖扬、区科委副主任乔蓓蓓 、区科委科技管理科科长夏雯及泗泾镇副镇长陈依、经发办主任吴一等领导一行走访上海交科松江科创园区，详细了解园区近阶段应对常态化疫情防控的相关举措及考察园区企业复工复产和经营情况，仔细询问当前及下一步发展的瓶颈难点和需要帮助解决的问题，其中走访调研了上海塔望智能科技有限公司。 市科委副主任陆敏指出，本轮疫情发生以来，交科园区及企业面对困难主动投身防疫大局，坚持疫情防控和复工复产“两手抓”“两不误”，体现了民营企业的家国情怀和责任担当。他希望企业进一步夯实各项常态化防疫措施，用足用好各级党委、政府出台的助企纾困政策，着眼大势认清形势，坚定信心稳定预期，为加快上海经济恢复和重振做出新的贡献。    上海塔望智能科技有限公司负责人介绍：在动物科研设备领域创造了多项国内首台，多款产品率先实现了国产替代，并且已达到国际领先。公司将在严格落实防疫举措的前提下，加速研发科研设备，以科研设备为起点，逐渐拓展布局动物医疗、人医健康医疗领域，打破国外产品垄断,树立起值得骄傲的中国制造“塔望”品牌。 

2022年5月6日，上海松江区宣布部分街道实现社会面清零。根据市、区相关要求，松江泗泾镇分类分批推动符合疫情防控条件和封闭生产条件的重点企业复工复产。 上海塔望智能科技有限公司作为动物类科研设备的研发与生产型高新技术企业，为了积极配合上海松江区的防疫防控要求，实现动态清零而贡献自己的一份力量！                                           配合防疫、积极抗疫、加快复产自3月初开始，上海突发疫情，全市根据疫情状况，变化防疫政策，社会面越来越多的员工收到了疫情的冲击，生活工作节奏被打乱。由于不断升级的防控政策和对病毒不确定因素，让每一个人都处于紧张、焦虑的状态，即便如此，塔望科技的每一位员工依然对工作秉持着热情！为了“响应党和政府的号召”，塔望科技一直把员工及其家人的安全健康放在首位。在此期间，塔望全体员工居家办公，始终遵照党和政府的防控指导进行经营，来确保员工和供应链在疫情期间不受感染。在此期间，一旦获得政府批准，我们将积极配合现下防疫措施，回到车间，恢复生产，尽量满足客户需求。 规范运营我单位承诺，复工复产后，将切实落实防疫防控主体责任，加强职工健康监测，完善相应配套设施，提供卫生用品和隔离观察场所，开展环境卫生整洁和重点场所消杀，把各项防疫保障落实到位。我们还将继续关注上海松江泗泾工业园区的防疫防控政策，配合政府实施复工复产。人员管理塔望科技会根据工作情况分类，先将工厂人员，在条件允许的情况下，组织返岗。做好返岗员工每日身体监测登记，坚持一日两测，早晚做抗原，定期做核酸。严格管控外来人员进入。分区管理按照工业园区、厂区标准，生产车间、生活区（如食堂、作息区域等）、卫生间及废物处理厂地、公共区间（如道路、室外场地）等不同区域，实施分类管理，实现各区域之间物理隔离，以及消杀工作。住宿就餐管理实行工作场所、住所“统一化”防控管理，所有人在指定区域就餐和住宿，最大限度减少员工之间直接接触。加强对活动区域消毒管理，杜绝风险点。消杀管理加强对各类场所的清洁消毒，特别要做好密闭、半密闭空间、共同空间等的防疫管理，对厂内物流交换场所做到消杀到位。 复工复产白名单近日，发布的“复工复产白名单”。位于上海市松江区泗泾镇的塔望科技公司在严格的防疫前提下，进入到第一批复工复产的名单中。

帕金森病Parkinson's disease 帕金森病（Parkinson's disease，简称PD）是一种影响中枢神经系统的慢性神经退化疾病，主要影响运动神经系统。Braak病理分期理论提出，在疾病发展的早期，90%以上的帕金森病患者会出现明显的嗅觉减退症状。其中，有少数患者会持续恶化，最终完全丧失嗅觉功能。美国温安洛研究所神经退化科学中心的Michaela E. Johnson和Liza Bergkvist等科研人员就于2020年6月8日在《Scientific Reports》杂志上发表了一份关于《Deficits in olfactory sensitivity in a mouse model of Parkinson’s disease revealed by plethysmography of odor-evoked sniffing》的研究报告，探讨了如何利用WBP全身体积描记系统设置的半自动化嗅觉分析系统研究帕金森病小鼠模型嗅觉减退的病理机制。在分析方法学上，有许多常见评价嗅觉缺损的方法，比如传统的埋藏食物小球试验、社会气味辨别试验和气味习惯/脱习试验。虽然这些测试简单便利，不需要运用特殊复杂的仪器系统，但也存在许多缺点和限制，比如需要大量的动物来检测组间差异，从而难以实现此类分析方法学的可重复性，和准确定义嗅觉缺损的范围。因此，该团队成功利用WBP全身体积描记器和嗅觉测量仪组合成的半自动化小鼠嗅觉分析系统，为大家完美示范了一次更为精密准确的实验方法。在PD动物建模上，相比于传统的神经毒性模型和过表达α-突触核蛋白的转基因模型，研究人员利用α-突触核蛋白原纤维建立了PD模型，其所诱导产生的内源性α-突触核蛋白水平更接近于人类的生理水平，病理变化也更类似于人类的病症。实验中，研究人员在实验鼠的双侧嗅球注射了重组α-突触核蛋白前体原纤维（PFFs），成功建造了PD小鼠模型，在注射PFFs后1个月、3个月和6个月里，PD小鼠模型皆产生了渐进式的嗅觉灵敏度锐减，此方法每组的样本量仅采用了5-6只小鼠。为了实现这一点，团队监测分析了小鼠受气味诱发后嗅探的呼吸变化，这是一种典型啮齿类动物在检测到新气味刺激时所表现出的条件反射。而为了监测小鼠的嗅探行为，实验团队采用了基于Wesson、Hegoburu和Youngentob等人的方法，利用WBP全身体积描记器和嗅觉测量仪组成的半自动化的老鼠嗅觉分析系统监测小鼠受到新气味诱发的嗅探行为、呼吸瞬变等数据，以评价其嗅觉功能，利用嗅觉测量仪保证气味传递的精确控制。小鼠在注射PFFs（治疗组）或PBS后（对照组）1个月、3个月和6个月接受了嗅觉检测灵敏度测试。利用WBP全身体积描记器和嗅觉测量仪组合成的半自动化嗅觉分析系统在每个测试的时间节点前，实验动物会被放置在装置里长达3天，以适应WBP全身描记器里的环境、噪音、和阀门开合引起的应力感觉/压力变化。为了达到实验动物的习惯化，每分钟给予6秒的矿物油蒸汽，长达30分钟。使用该分析装置的软件系统，研究人员对呼吸数据进行分析，包括吸气峰值、瞬间呼吸频率等呼吸参数，计算呼吸频率高于6Hz的时间（嗅探时间）。 注射PFFs后pSer129 α-突触核蛋白病理评分 （PFFs注射6个月后的免疫组织学评估结果显示，病理性pSer129 α-突触核蛋白聚集在前嗅核和梨状皮质，黑质无明显变化。图a-图f为雌性鼠结果，图g-图l为雄性鼠结果）为了验证上述半自动化老鼠嗅觉分析系统装置的有效性，研究人员巧用硫酸锌引发雄性小鼠暂时性的嗅觉灵敏度减退，当暴露在不同气味浓度逐渐增加的环境中，此嗅觉受损小鼠模型组均表现出嗅探时间的减少，嗅觉敏感度的显著降低。半自动化嗅觉分析系统的验证验证成功后，在最终气味检测能力实验前，研究人员还需使用WBP全身描记器设置的半自动化嗅觉分析系统进行一个步骤，以证明PFFs注射后的小鼠不会丧失最基本的呼吸能力和嗅探能力。如下图所示，经11次矿物油暴露后（为了实验动物模型的习惯化），所有的雌性实验组皆在所有3个时间节点表现出了新气味嗅探行为（>6Hz），这证明了无论是实验对照组或治疗组都保有最起码的嗅探运动功能。 小鼠注射PFFs 1、3、6个月后暴露于矿物油刺激时的呼吸频率变化接着，如下图所示，研究人员对相同的小鼠进行了可能的渐进式气味检测灵敏度降低的探讨，分为6个实验组。相对于所有PFFs组，所有PBS对照组接受到新气味刺激时（6秒），皆表现出较为长时间的嗅探行为（呼吸频率>6Hz）。研究结果显示，正如研究所预期的一样，在注射6个月后，动物模型嗅觉系统在双侧嗅球注射PFFs后成功引发前嗅核和梨状皮质病理性pSer129 α-突触核蛋白广泛聚集，但无论是雌性或雄性小鼠，都没有发生黑质磷酸化α-突触核蛋白广泛聚集的病灶，也没有明显的呼吸运动障碍，包括自主呼吸和新气味嗅探行为。这支持了团队之前的推理，即接受PFFs注射的小鼠嗅探行为降低是由于嗅觉感觉缺失而非本身嗅觉运动缺失所导致。嗅觉功能障碍是帕金森疾病的一个早期非运动性症状。虽然疾病早期常伴有有其他明显体征或症状如情绪紊乱、肠道功能紊乱、睡眠障碍等，但嗅觉功能障碍给帕金森病的早期诊断提供了最佳参考价值。利用WBP全身体积描记器设置的半自动化嗅觉分析系统相对于其他传统方法学更有能力检测到无法替代的嗅觉感知变化，原因有四：第一，研究团队发现PFFs注射后的雌性鼠受到新气味刺激时表现为嗅探行为的减少（即便有完整的嗅探运动能力）。这足以证明这嗅觉缺损是因嗅觉结构里的α-突触核蛋白病灶的所导致的。第二，此系统发现PFFs注射后的雄性鼠没有显示出与雌性鼠相同的嗅觉障碍。得力于WBP，进一步研究证明了雌性幼鼠在临床上具有更突出的“嗅觉优势”。在同样的PFFs治疗下，雌性鼠的嗅觉检测功能足以被显著削弱。 第三，如上图b项所示，使用该半自动化装置，发现小鼠随着相同气味浓度的提高，表现出了越发亢进的嗅探行为，这有违我们先前的气味习惯化理论，有助于激发研究人员进一步分析的兴趣。其中一种解释是，随着浓度的提高，动物对相同的气味的“感知”是不一样，好比说，当人类闻到浓度低的香烟味时，会感觉气味略带有“香气”，而当浓度高时，人类被浓烟“呛”到窒息。第四，如上图e、f所示，在注射PFFs 3、6个月后的传统埋藏食物小球试验里，雌性PBS组（对照组）和PFFs组（治疗组）的等待时间无明显差异。总之，这种借助WBP全身描记系统的分析方法学有助于让科研人员深入研究α-突触核蛋白对嗅觉感知的影响及其病理机制。对于未来的研究方向，可在上述研究结果基础上，通过连续稀释PFFs进行小鼠嗅球注射后评估嗅觉缺损，从而深入研究嗅觉缺损与α-突触核蛋白病理负载的关联。配合使用灵敏度更高的WBP全身描记法，开发和评价潜在的治疗干预方案，研究预防嗅觉减退、α-突触核蛋白病灶蔓延、神经元功能障碍或丧失的有效途径。开发针对减少α-突触核蛋白合成、分泌、聚集以及增加清除该致病性寡聚体的治疗方式，成为当前攻克帕金森病的最具前景的手段。塔望科技在同类进口产品上升级整合，开发出集成化更高的全身体积描记系统（WBP），使操作最简化。我们期待与各位客户进行创新型的技术开发和合作。我们可根据用户不同的需求在WBP系统上进入深入的整合定制，协助用户进行各种动物呼吸检测、呼吸代谢监控、嗅觉刺激相关行为学实验，可与持续注射给药、光遗传、微透析联用、可用于睡眠呼吸研究、哮喘研究、药物评价、毒性研究等。

超敏反应超敏反应（hypersensitivity）是一种异常、过高的免疫应答，即机体与抗原性物质在一定条件下相互作用，产生致敏淋巴细胞或特异性抗体，如与再次进入的抗原结合，可导致机体生理功能紊乱和组织损坏的免疫病理反应。Ⅰ型超敏反应是指已致敏的机体再次接触相同抗原后在数分钟内所发生的超敏反应 。其主要特点是：①发生快，消退亦快；②主要由特异性 IgE 介导；③通常引起机体生理功能紊乱，一般不遗留组织损伤；④具有明显个体差异和遗传背景。最近，Ⅰ型超敏反应重燃了许多专家对皮肤免疫疗法研究的热情，作为皮下注射免疫疗法的替代。在下列研究中，来自奥地利萨尔斯堡大学生物科学系研究过敏与免疫学的Evgeniia Korotchenko等学者就采用了经屋尘螨(HDM)诱导的肺炎小鼠模型，使用激光辅助表皮免疫治疗法，探究激光对于促进表皮过敏原特异性免疫治疗的潜力，于2019年末发表了关于应用激光表皮免疫治疗法和除色屋尘螨提取物成功减轻过敏性肺部炎症小鼠模型的过敏反应的文章，相关研究成果已刊登于《EAACI欧洲变态反应和临床免疫学会》期刊。屋尘螨(HDM)在室内环境中普遍存在，其过敏原是世界范围内过敏性鼻炎和过敏性哮喘的主要常年诱因。HDM过敏原的高致敏能力归因于适应性免疫系统和先天免疫系统的组合效应。几种HDM过敏原，包括两种致敏率最高的屋尘螨过敏原Der p 1和Der p 2，通过蛋白酶激活受体和模式识别受体刺激先天免疫系统，促进过敏免疫反应。该研究团队对经屋尘螨(HDM)诱导的肺炎小鼠模型进行了一系列的再刺激实验，比较了各治疗组之间的疗效，如激光表皮免疫疗法(laser-facilitated EPIT)组、皮下免疫疗法(SCIT)组、对照组等。实验过程中采用了全身体积描记系统(WBP)对实验组进行了全面的呼吸参数检测；另外也进行了免疫球蛋白测定、阻断IgG测定、及对淋巴细胞进行细胞培养以进行一系列细胞因子测定和细胞分析。经分析，与皮下免疫治疗相比，激光表皮免疫治疗引起类似IgG抗体的应答。表皮的激光微孔有助于记忆T细胞和调节性T细胞的产生。除色屋尘螨提取物（HDM extract)诱导脾细胞的先天细胞因子反应，这些反应部分成功被激光微穿孔表皮治疗所抑制。表皮免疫治疗引起的治疗相关IgE水平略低于皮下免疫治疗，并诱导了具有阻断能力的IgG，下调细胞因子反应，并显著改善了肺功能。图6:肺功能和支气管肺泡灌洗液BALF的细胞组成。采用全身体积描记法（WBP），在(B)治疗前，和经过(A和B)治疗后测定了呼吸间歇(Penh)。数据显示为在逐步增加乙酰甲胆硷挑战下Penh曲线下的面积(AUC)。如(B)所示，组内治疗效果(治疗前后)的比较显示有统计学意义。流式细胞仪分析治疗后的支气管肺泡灌洗液BALF的细胞组成，显示每个BAL恢复的嗜酸性粒细胞(C)和CD4+ T细胞(D)数量。E) BALF总CD4 +细胞中FoxP3+细胞百分比。数据以平均值±SD和个体数据点表示(n = 8)， ***P  如图所示，激光表皮免疫疗法能显著改善肺功能，其表现为Penh(呼吸简写)的减少，而Penh是WBP测量的与BALB/c小鼠气道高反应性相关的替代参数。与其他参数相似，除色提取液+EPIT和除色提取液+SCIT比使用硫酸铝钾+SCIT显示出更强效的Penh降低(图6A)。在所有3个治疗组中（除假治疗或未治疗组外），Penh显比为治疗前呈现著降低(图6B)。这与与细胞浸润BALF的减少有关(图6C和D)。治疗还导致BALF中FoxP3 + T细胞的百分比增加，这一比例明显高于仅EPIT组的未处理小鼠(图6E)。皮下注射免疫小鼠或表皮激光微孔免疫小鼠可诱导相似的IgG抗体水平，但表皮激光微孔优先诱导调节性T细胞和下调T细胞细胞因子的产生。这种效果被发现是激光治疗本身的结果，而非提取物的应用。表皮治疗致敏动物可诱导阻断IgG，显著改善肺功能，效果优于皮下治疗。在整个治疗过程中，也没有发生局部或全身的副作用。综上所述，通过激光产生的皮肤微孔使用除色屋尘螨HDM提取物进行过敏原特异性免疫治疗，为屋尘螨引发的过敏和肺部炎症提供了安全有效的治疗选择。该研究成果对过敏药物的开发及治疗手段起了更深一层的启发作用，全身体积描记系统WBP无疑在该实验与研发中起了关键作用。塔望科技在同类进口产品上升级整合，开发出集成化更高的全身体积描记系统（WBP），使操作最简化。全身体积描记系统自带雾化给药功能，可将致敏原在线雾化激发，实时监测动物的呼吸肺功能指标的变化。还可选择红外热成像功能，对动物进行实时不间断体温测量。 WBP系统不仅可以用于哮喘前后肺功能参数的变化，还可用于睡眠呼吸研究、ARDS、肺纤维化、COPD、呼吸衰竭、药物评价、毒性研究等。具有不同规格的体积描记器，适用于小鼠、大鼠、犬、猴等动物。

    呼吸系统是由呼吸道（鼻、咽、喉、气管、支气管）和肺泡所组成。人体透过外呼吸（肺呼吸）和内呼吸（组织呼吸）完成新陈代谢的需要，与心血管系统有着密切的联系。肺脏除了主管呼吸功能外还具有防御、免疫及内分泌代谢功能。    而肺部炎症（感染性/非感染性）可直接导致肺部多种病变，包括粘液的产生、炎症细胞的集结和气道高反应(AHR)等。通过直接侵入性手段（如机械通气）或间接的无创手段，如使用全身体积描记系统（Whole-Body Plethysmograph,WBP)测量气道高反应，可评估炎症性肺病动物模型中，肺部炎症的严重程度。虽然直接测量气道高反应被认为是评估气道力学的最准确的方法，但从无创手段WBP中获得的所有参数分析同样可以得出令研究人员满意的结果。来自马萨诸塞州波士顿波士顿大学医学院病理学系的研究者Louis J. Vaickus等人曾发表过关于通过无创手段详细检测呼吸功能以评估肺病理变化的文章，相关成果发表在《The American Journal of Pathology》期刊。其研究团队直接采用了全身体积描记系统(WBP)对实验鼠进行了全面的呼吸参数检测并进行一系列的跟踪治疗研究，研究结果表明经地塞米松（Dexamethasone)治疗后，哮喘小鼠的肺功能获得明显改善。总之，详细的WBP参数的测定助力于准确地评价实验动物的肺部病理变化和呼吸健康。该研究对于呼吸类药物的开发及治疗研究，有着重要的参考借鉴价值，并有助于指导各种深入性研究。该研究团队使用了全身体积描记系统(WBP)比较了两组经蟑螂过敏原致敏(CRA)的小鼠的呼吸参数。其中一组在最后激发时使用了地塞米松(Dexamethasone)治疗哮喘症状组(Dex-Asthma组)，另一组则为载体对照组（Asthma组）。 过敏原致敏：CRA，是为德国蟑螂Blattella germanica的冻干全身提取物。研究团队在无菌PBS溶液中重组了CRA，用酶联免疫吸附法测定Blag1和Blag2组分的浓度。溶液浓度进行了调整，使50µl溶液含有8µg合并的Blag1和Blag2。研究团队于免疫（第0天)和2次过敏原激发(第14天和第21天）通过气管内给药，药物CRA溶液随即被实验鼠吸入。免疫剂量为1：2稀释储备液，激发剂量则为1：4稀释储备液，分别含有4µg和2µg合并的Blag1和Blag2。 地塞米松和载体治疗：在100µl无菌水中，对Dex-Naïve组和Dex-Asthma组小鼠腹腔内注射2.5mg/kg水溶性地塞米松。在Dex-Asthma组最终激发前2小时注射给药(AHR测量前26小时)，AHR测量和牺牲2小时前再次注射给药。在Dex-Naïve组小鼠中，分别在AHR测量和牺牲26小时之前和2小时之前注射给药。Asthma组小鼠接受了两次与Dex-Asthma小鼠组同时进行的100µl无菌水注射。呼吸测量：在最后一次激发的后24小时，Dex-Asthma组和Asthma组小鼠被放置在无约束的全身体积描记器中，并暴露于25mg/ml PBS、或50mg/ml乙酰甲胆硷的2分钟雾化中，紧接着采用WBP全身体积描记系统进行5分钟的记录。Naïve组小鼠则与其他组小鼠在一天的同一时间进行评估。所有呼吸参数由WBP同时采集、自动记录和导出，过程中无人为操作和干预。采用全身体积描记系统（Whole-Body Plethysmograph,WBP)长期跟踪药物治疗效果，评价小鼠经过敏原致敏和治疗过程前后的详细肺功能的变化。实验主要采用了几个指标，即呼吸频率、潮气量、分钟通气量、呼气时间、呼气流量峰值、吸气时间、吸气流量峰值、吸气间歇Penh。潮气量（Tidal volume,TV）是平静呼吸时每次吸入或呼出的气量。每分钟通气量（minute ventilation volume, MV），是指每分钟进或出肺的气体总量，为潮气量与呼吸频率的乘积。呼气流量峰值（peak expiratory flow ,PEF）， 又称最大呼气流量，是指用力肺活量测定过程中，呼气流量最快时的瞬间流速。Penh则是气道阻力的间接评价指标。   全身体积描记系统(WBP)所得出的呼吸参数显示，Dex-Asthma组小鼠进入了代偿机制以维持高分钟通气量，而Asthma组小鼠在分钟通气量参数中表现出明显的损伤，即便呼气流量峰值PEF有所增加（103±5毫升/分钟对比69±70毫升/分钟）。WBP数据表明，Dex-Asthma组小鼠的气体交换增强是由于气道粘液产生的显著减少所致。组织学切片定量形态计量学的其他研究进一步证实了此药物降低了气道粘液的产生。全身体积描记系统（Whole-Body Plethysmograph，WBP）作为无创检测动物肺功能的一种经典方式，避免了麻醉及气管插管测试对动物造成的直接损伤，可以对各种肺部疾病模型动物的肺功能指标进行长期跟踪研究。测量指标如潮气量、分钟通气量、呼气峰值流速、吸气峰值流速、呼吸频率、Penh等。这些数据和临床的数据可以建立直接的相关性，适用于各种肺部疾病及其药物开发的研究。塔望科技在同类进口产品上升级整合，开发出集成化更高的全身体积描记系统，使操作最简化。目前该系统已被用于睡眠呼吸研究、哮喘研究、药物评价、毒性研究等。具有不同规格的体积描记器，适用于小鼠、大鼠、犬、猴等动物。塔望科技全力支持研究者对肺部疾病的研究，若有需求可以联系我们。