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【Technical Review】Application et analyse de cas de la pléthysmographie du corps entier (WBP) dans la recherche respiratoire

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Découvrir les mécanismes respiratoires : Comment la pléthysmographie du corps entier (WBP) alimente la recherche avec des études de cas

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Introduction :
La pléthysmographie du corps entier (PCE), technologie non invasive et efficace d'évaluation de la fonction respiratoire, a été largement utilisée dans la recherche fondamentale et préclinique sur les maladies du système respiratoire. Cet article présente quatre cas représentatifs afin de démontrer systématiquement le rôle essentiel de la PBR dans l'exploration des mécanismes de l'asthme, l'immunothérapie allergique, le développement de médicaments antiviraux et les études d'intervention sur les lésions pulmonaires aiguës. Ces études soulignent non seulement les avantages techniques de la PBW dans la quantification de l'hyperréactivité des voies aériennes et le contrôle dynamique de la fonction pulmonaire, mais fournissent également des preuves importantes pour le développement de stratégies thérapeutiques ciblées. À l'avenir, nous continuerons à partager davantage de cas d'application de la WBP dans divers modèles de maladies afin de soutenir l'innovation et le développement dans le domaine de la recherche respiratoire.

Notre système de pléthysmographie du corps entier sans contention, développé indépendamment par Tow-Int Tech, permet de tester la fonction pulmonaire et la réactivité des voies respiratoires chez de petits animaux conscients et se déplaçant librement. Il élimine la nécessité d'une trachéotomie et d'une anesthésie invasives, ce qui rend le processus expérimental simple, efficace et adapté aux études de suivi à long terme.

Pendant les expériences, l'animal est placé dans une chambre de pléthysmographie scellée, reliée à un capteur situé à l'extérieur de la chambre. Lorsque l'animal respire, les mouvements de sa cage thoracique provoquent des changements dans le volume interne de la chambre. Ces changements de volume sont convertis en signaux électriques par l'intermédiaire d'un transducteur de pression et d'un amplificateur. Après traitement informatique, la courbe respiratoire est affichée à l'écran et des paramètres tels que le volume courant (TV), le débit expiratoire de pointe (DEP) et la fréquence respiratoire peuvent être calculés à l'aide d'un logiciel spécialisé.

Le système peut être étendu pour être connecté à un nébuliseur pour l'administration de médicaments dans la chambre, ce qui permet d'établir des modèles de maladies respiratoires telles que la toux et l'asthme. Le système WBP peut détecter et enregistrer les changements dans les paramètres respiratoires standard et l'hyperréactivité des voies aériennes pendant la provocation, évaluant ainsi le degré de bronchoconstriction.

Cas 1 : Recherche sur l'asthme
En 2024, Kaimeng Liu et al. ont publié un article intitulé "Trim27 aggrave l'inflammation des voies aériennes et le stress oxydatif chez les souris asthmatiques en potentialisant l'inflammasome NLRP3" dans la revue International Immunopharmacology. L'étude visait à valider l'effet du Trim27 sur les symptômes de l'asthme et à révéler son rôle dans la promotion de l'activation de l'inflammasome NLRP3. Après la dernière provocation à l'ovalbumine (OVA), l'hyperréactivité des voies aériennes chez les souris a été évaluée par l'administration de doses croissantes de méthacholine inhalée. Les résultats ont montré que, par rapport aux souris asthmatiques traitées avec des particules lentivirales factices, celles traitées avec l'ARN en épingle à cheveux courte (shRNA) Trim27 présentaient des valeurs d'indice de fonction pulmonaire Penh inférieures, comme le montre la figure 2B. Le processus expérimental a utilisé le système de pléthysmographie du corps entier (WBP) de Tow-Int Tech pour la détection complète des paramètres respiratoires dans les groupes expérimentaux, y compris les valeurs de Penh.

Cas 2 : Recherche sur les allergies
En avril 2025, K. Tabynov et al. ont publié un article de recherche intitulé "*Comparison of rArt v 1-based sublingual and subcutaneous immunotherapy in a murine model of asthma*" (Comparaison de l'immunothérapie sublinguale et sous-cutanée à base de rArt v 1 dans un modèle murin d'asthme) dans le journal npj Vaccines. Les chercheurs ont utilisé le système de pléthysmographie du corps entier (WBP) de Tow-Int Tech pour effectuer une détection complète des paramètres respiratoires sur les groupes expérimentaux. Les résultats indiquent que la résistance des voies respiratoires (valeurs de Penh) a été significativement réduite dans tous les groupes d'immunothérapie sublinguale (SLIT) et d'immunothérapie sous-cutanée (SCIT), se rapprochant des niveaux observés dans le groupe de contrôle négatif.

Cas 3 : Recherche sur le mécanisme des médicaments
Des chercheurs de l'Ocean University of China, dont Yan Zhang et al, ont publié un article intitulé "Nobiletin, as a Novel PDE4B Inhibitor, Alleviates Asthma Symptoms by Activating the cAMP-PKA-CREB Signaling Pathway" (Nobiletine, nouvel inhibiteur de la PDE4B, atténue les symptômes de l'asthme en activant la voie de signalisation AMPc-PKA-CREB) dans Molecular Science. L'étude a utilisé le système de pléthysmographie du corps entier (WBP) pour le suivi du traitement chez les souris. Les résultats ont démontré que la nobiletine (une polyméthoxyflavone isolée des agrumes, connue pour son rôle important dans les effets anti-inflammatoires, anti-invasion tumorale, prolifération et anti-métastase dans des études in vitro et animales) réduisait de manière significative les niveaux de cellules inflammatoires et de cytokines chez les souris et atténuait l'hyperréactivité des voies respiratoires. En outre, grâce à des expériences approfondies, les chercheurs ont révélé le mécanisme de la nobiletine dans le traitement de l'asthme : elle exerce une activité anti-asthmatique en ciblant la PDE4B et en activant la voie de signalisation AMPc-PKA-CREB.

Cas 4 : lésions pulmonaires aiguës (LPA) et syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA)
En 2024, des chercheurs de l'université de Nanjing, dont Chen-Xiao Yan, Kena Sun et Xia Zhu, ont étudié le mécanisme par lequel les proanthocyanidines oligomériques (OPC) atténuent les lésions pulmonaires aiguës (LPA) via l'axe intestin-poumon en inhibant la formation de pièges extracellulaires à neutrophiles (NET) et les réponses inflammatoires. L'article a été publié dans le Journal of Functional Foods. Au cours des expériences, les chercheurs ont utilisé le système de pléthysmographie du corps entier (WBP) de Tow-Int Tech pour détecter les indicateurs liés à la fonction pulmonaire dans différents groupes de souris. En administrant différentes concentrations d'OPC à des souris septiques, ils ont constaté que 60 mg/kg d'OPC améliorait significativement les taux de survie. Comparé au groupe LPS, le groupe prétraité à l'OPC a montré une réduction de l'hémorragie et de l'enflure pulmonaires, ainsi qu'une amélioration de la fonction pulmonaire, se manifestant par un temps de relaxation plus court et un débit expiratoire moyen plus élevé, ce qui indique que l'OPC peut atténuer les lésions pulmonaires.

En résumé, le système de pléthysmographie du corps entier (WBP) de Tow-Int Tech fait preuve d'une fonctionnalité et d'une applicabilité puissantes dans diverses études sur les maladies respiratoires. Il fournit non seulement des indicateurs quantitatifs précis de l'hyperréactivité des voies respiratoires et des modifications de la fonction pulmonaire, mais aussi des preuves fiables pour l'évaluation de l'efficacité des médicaments et l'optimisation des stratégies de traitement. Restez à l'écoute pour le contenu des prochaines séries, où nous partagerons les cas de recherche et les progrès de l'application de la WBP dans d'autres domaines, tels que la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) et la fibrose pulmonaire.