نقدم هنا، بروتوكولا لقياس تسرب الأوعية الدموية الناجمة عن إدارة الأدمة من عوامل تشجيع النفاذية في الجلد مورين. يمكن استخدام هذا الأسلوب لتحديد قدرة جزيئات تشجع أو تمنع تسرب الأوعية الدموية أو دراسة الآليات الجزيئية التي تنظم نفاذية الأوعية الدموية.
الوظيفة الأساسية للبطانة الوعائية في الكائنات الحية الفقارية هو أن تكون بمثابة حاجز بين الدم وأنسجة الجسم، حيث نفاذية البطانة لخلايا الدم وبلازما الجزيئات الكبيرة والمياه يمكن تكييفها وفقا لكل الحاجة الفسيولوجية. في بعض الأمراض، السيتوكينات، وعوامل النمو يتم الإفراج التي تستهدف حاجز غشائي عابر زيادة نفاذية الأوعية الدموية؛ ومع ذلك، قد يؤدي وجودهم المطول هايبربيرميبيليتي الأوعية الدموية المزمنة وذمة وبالتالي تضر بالانسجة. تحليل كم هو أسلوب في فيفو التي يسمح للباحثين لدراسة الأوعية الدموية هايبربيرميبيليتي عن طريق قياس الوكيل تسرب الأوعية الدموية. هنا، نحن نقدم بروتوكول مفصلة حول كيفية تنفيذ هذا الإجراء في الماوس، وهو الكائن النموذج الأكثر استخداماً في دراسة الثدييات علم وظائف الأعضاء وعلم الأمراض. ويشمل الإجراء الحقن الوريدي صبغ إيفانز الأزرق لتسمية الزلال المتداولة التي تليها الحقن داخل الأدمة متعددة العوامل الحافزة النفاذية وحلول مراقبة المركبات إلى معارضة سطوح السفوح للماوس. ونتيجة لذلك، تسرب صبغة إيفانز الأزرق تدريجيا إلى الأدمة، حيث تتراكم ويمكن استخراج للقياس الكمي كالتسرب الناجم عن الوكيل الذي يحفز نفاذية مقارنة بالسيارة. والرزن كم يمكن أن يؤديها في نوع البرية أو وراثيا تعديل نماذج الماوس وقد تكون جنبا إلى جنب مع إدارة المخدرات بدراسة الآليات الجزيئية التي تنظم نفاذية الأوعية الدموية، وتحديد عوامل/أهداف قادرة على حمل أو حجب هايبربيرميبيليتي.
تتمثل المهمة الرئيسية لنظام القلب والأوعية الدموية تمكين نقل الغازات والمواد الغذائية ومنتجات النفايات بين الدورة الدموية والأنسجة في جميع الأجهزة. الأوعية الدموية بالمستويات الخاصة بالجهاز من نفاذية القاعدية للسماح بمثل هذه المبادلات1. على سبيل المثال، الأوعية الدموية في الكلي نفاذية عالية، في حين يشكل حاجز الدم في الدماغ ضيق، درجة عالية لا يمكن اختراقها واجهة2،3،4. توفير حاجز مادي بين الدورة الدموية والأنسجة الكامنة وراء الخلايا البطانية التي تشكل البطانة الداخلية للأوعية الدموية وتنظيم نفاذية الأوعية الدموية بصورة خاصة بالجهاز. ومع ذلك، بعض المحفزات تسبب انهيار جزئي حاجز غشائي لزيادة التسرب السوائل من الدورة الدموية في إينتيرستيتيوم أعلى المستويات القاعدية1. هذه هايبربيرميبيليتي هو الملاحظة، على سبيل المثال، في مواقع الصدمات الأنسجة، التهاب، في الأورام، في أثناء الانتان، في العيون مع المرض نيوفاسكولار أو في الدماغ والقلب، وعندما يحدث الاسكيمية الأنسجة نتيجة السكتة الدماغية أو احتشاء عضلة القلب، على التوالي 5 , 6 , 7 , 8-عند ارتفاع مزمن، هايبربيرميبيليتي يؤدي إلى وذمة، الذي بدوره يسبب تلف الأنسجة، مثل فقدان الرؤية في العين المرض9. وهكذا، النمذجة استجابة الأوعية الدموية هايبربيرميبيليتي المرغوب فيه لفهم الآليات التي تزيد من نفاذية بطانية واختبار فعالية وكلاء مصممة لتحول دون ذلك.
والرزن كم هو تقنية راسخة وشائعة الاستخدام وبسيطة نسبيا أن التدابير تسرب الأوعية الدموية في الجسم الحي كمقياس بديل للأوعية الدموية هايبربيرميبيليتي. على الرغم من أنه لم يأخذ في الاعتبار العوامل التي قد تزيد من تسرب الأوعية الدموية مستقلة عن التنظيم حاجز غشائي، مثل ضغط الدم أو تدفق الدم، مما يضاعف من مقايسة كم عموما يعتقد أن توفر طريقة يمكن الاعتماد عليها لتقييم النشاط تحوير نفاذية المواد وتحديد الوسطاء إرسال الإشارات التي تروج لنشاطها. وبناء على ذلك، مقايسة كم كانت جزءا لا يتجزأ من العديد من الدراسات التي حددت وسطاء هايبربيرميبيليتي الأوعية الدموية وآلياتها لعمل10،11،،من1213، 14،15، مثل عامل نمو الأوعية الدموية غشائي VEGF-أ التي كانت حددت أصلاً كعامل نفاذية الأوعية الدموية فانواتو16.
وضعت أصلاً بميل وميل دراسة نفاذية الأوعية الدموية في خنازير غينيا17، مقايسة كان بعد ذلك تتكيف مع استخدام الفئران، التي هي الآن الكائن النموذج المفضل توضيح الآليات الجزيئية من نفاذية الأوعية الدموية اللائحة بسبب ملاءمتها رائعة للتلاعب بالجينات. بإيجاز، عن طريق الوريد صبغة زرقاء إيفانز حقن الفئران الكبار والسماح بالتنقل لمدة 30 دقيقة (الشكل 1). ثم يتم حقن عوامل حفز نفاذية مقابل التحكم بالسيارة إينتراديرمالي في مواقع متعددة في معارضة سطوح السفوح الماوس للحث على تسرب الأوعية الدموية (الشكل 1). ونتيجة لذلك، الزلال ربط إيفانز صبغة زرقاء اكسترافاساتيس ويتراكم في الأدمة (الشكل 1). بعد إعدام إنسانية الماوس، يتم استخراج الأزرق إيفانز من الأدمة ومستوى تسرب الأوعية الدموية تحسب كنسبة اختبار مادة للمركبات-الناجمة عن الكثافة البصرية (الشكل 2).
جميع أعمال الحيوان أجريت بعد "وزارة الداخلية في المملكة المتحدة"، والمبادئ التوجيهية المؤسسية "الرفق بالحيوان"، وهيئة المراجعة الأخلاقية (أويرب).
1. إعداد الماوس
ملاحظة: إجراء التجارب التي أجريت على الفئران الكبار من السن، ما لا يقل عن 8 أسابيع تصل إلى 6 أشهر من العمر. من أجل إثبات إمكانية تكرار نتائج التقنية وتوقيت متسقة لكل خطوة من هذا الإجراء بين الحيوانات المختلفة، استخدام الحد ني 2 والحد الأقصى للفئران 6 لكل دورة تجريبية. لتقييم تأثير طفرة في مادة يحفز النفاذية في الفئران المعدلة وراثيا، من الناحية المثالية، استخدام الفئران متحولة 2 وضوابط ليتيرماتي 2 كل التجارب.
2-الحقن إيفانز أزرق صبغ
3-تحفيز الأوعية الدموية هايبربيرميبيليتي
4-التحديد الكمي للأزرق إيفانز المتراكمة داخل الأدمة
قمنا باستخدام مقايسة ميلا لتقييم قدرة VEGF-أ للحث على تسرب الأوعية الدموية بالنسبة إلى مراقبة المركبات (PBS) في فئران C57/Bl6 wildtype. وهنا نعرض تجربة ممثل باستخدام الفئران wildtype حفزت مع حقن داخل الأدمة من 20 ميليلتر محلول يحتوي على 50 نانوغرام فيجف-a في برنامج تلفزيوني أو برنامج تلفزيوني المركبة فقط. زيادة واضحة في تسرب صبغة زرقاء إيفانز في عينات الجلد حقن VEGF-أ مقارنة ببرنامج تلفزيوني كان الظاهر في الموقع (الشكل 1E) وبعد استخراج الصبغة في ميثلامين (الشكل 2A). التحديد الكمي لتجارب متعددة ويوضح أن 50 نانوغرام من VEGF-أ إلى حد كبير يدفع أكثر إيفانز التسرب الأزرق من برنامج تلفزيوني وحدها (الشكل 2)، بمتوسط زيادة 3-fold في تسرب الأوعية الدموية مقارنة بالمركبات (الشكل 2).
رقم 1: تنظيم دورات تعريفية لتسرب الأوعية الدموية في مقايسة كم- التمثيل التخطيطي (لوحات أعلى) والصور المقابلة (الألواح السفلي) من خطوات متسلسلة عند إجراء التحليل كم في الماوس. (أ) بيريلاميني ماليات يتم حقن إينترابيريتونيلي لمنع إطلاق سراح الهيستامين الذاتية 10 إلى 30 دقيقة قبل الحقن الوريدي (ب) % 1 100 ميليلتر الوريد إيفانز الأزرق في الذيل الماوس. هو الناجم عن التسرب (ج) 30 دقيقة في وقت لاحق، الأوعية الدموية بالحقن داخل الأدمة من العامل (50 نانوغرام من VEGF-أ؛ أخضر دوائر) مقابل مراقبة المركبات (برنامج تلفزيوني؛ دوائر بيضاء). (د، ه) للوصول إلى مواقع لتراكم إيفانز الأزرق، الماوس تخلصت 20 دقيقة بعد الحقن داخل الأدمة والجلد من كلا الجناحين تشريح وتمركزها. القائمة: داخل؛ رابعا: عن طريق الحقن الوريدي؛ الهوية: الأدمة؛ تغيير حجم أشرطة، 1 سم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 2: القياس الكمي لتسرب الأوعية الدموية في مقايسة كم- إيفانز (A) يتم استخراج الصبغة الزرقاء في ميثلامين من عينات الجلد التي تم الحصول عليها من كل الحقن داخل الأدمة في الشكل 1 ، وتحميلها في لوحة 96-جيدا لامتصاص القراءة مع جهاز المطياف الضوئي. (ب، ج) تمثيل رسومي لقراءات امتصاص من تجارب متعددة برسم أما القيم (ب) امتصاص تطبيع (الكثافة البصرية، OD) كل عامل يحفز النفاذية (VEGF-أ؛ والظلام الأخضر الدوائر) والمركبات (برنامج تلفزيوني؛ رمادي الدوائر)، أو (ج) إضعاف تغيير في التطوير التنظيمي للوكيل مقابل مركبة (أشرطة الخطأ: وزارة شؤون المرأة). وبلغ متوسط قراءات امتصاص PBS ثلاث وعينات VEGF-أ هو مبين في (أ) وكما هو موضح في (ب، ج) دوائر بيضاء أو خضراء، على التوالي. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
منذ الوصف الأولى في عام 195217، وفرت المقايسة ميل الباحثين مع أسلوب نسبيا سريعة وبسيطة وموثوق بها لدراسة الآليات الجزيئية للأوعية الدموية هايبربيرميبيليتي. على سبيل المثال، قد استخدمت مقايسة ميلا لاختبار قدرة أو قوتها من عوامل مختلفة لحمل هايبربيرميبيليتي19،،من2021 أو لاختبار مدى فعالية هايبربيرميبيليتي حظر وكلاء8 ،،من2223. وكمثال آخر، قد تم اختبار العوامل التي تحفز نفاذية الأوعية الدموية في الفئران المعدلة وراثيا وضوابطها ليتيرماتي لتحديد متطلبات مستقبلات محددة وإشارة ترانسدوسينج البروتينات ليجند المستحثة هايبربيرميبيليتي الردود10،11،12،13،،من1415،،من2023. عدة إصدارات معدلة للمقايسة كم منذ ذلك الحين قد استخدمت، على سبيل المثال فيما يتعلق بالتتبع المستخدمة. وهكذا، "الأزرق إيفانز" قد تم استبداله في بعض الدراسات مع الأسفار المسمى ديكسترانس من أحجام مختلفة أو الجزئي المجالات الخرز الصغير11،13.
والميزة الرئيسية لتحليل كم عبر فحوصات أخرى للتحقيق في آليات هايبربيرميبيليتي الأوعية الدموية هو أنه من السهل نسبيا لأداء ولا تتطلب معدات باهظة الثمن. وعلاوة على ذلك، في فيفو تقنية، هذا التحليل نماذج تسرب الأوعية الدموية في سياق الأوعية الدموية سليمة، كما تعارض قياس التسرب من خلال في المختبر فحوصات مثل كذلك عبر فحوصات التمويه أو عبر المقاومة الكهربائية غشائي ( فحوصات طير)، التي تركز، حصرا، على أحادي الطبقة غشائي. البديلة في فيفو فحوصات للأوعية الدموية هايبربيرميبيليتي قد تختلف المقايسة كم هو موضح هنا باستخدام مسار تسليم مختلفة للوكيل الذي يحفز هايبربيرميبيليتي أو من خلال تحليل تسرب الأوعية الدموية في مواقع مختلفة، مثال على طريق التسليم الجهازية وكيلاً عن طريق الوريد الذيل متبوعاً بفحص تسرب الأوعية الدموية في الرئة أو القصبة الهوائية11،،من1315. واحد الحد من مقايسة كم هو أن الحقن داخل الأدمة لبعض الوكلاء، من حيث المبدأ، تؤثر أيضا في ضغط الدم وتدفق بالإضافة إلى تعطيل حاجز غشائي و، وبالتالي، تؤثر نفاذية الأوعية الدموية غير مباشرة أيضا. ومع ذلك، مؤخرا قد تبين هذا التحليل لقياس نفاذية الأوعية الدموية الناجمة عن VEGF-بمعزل عن تأثيرات على ضغط الدم النظامية15. قيد آخر للمقايسة كم أن أسرة الأوعية الدموية في الأنسجة المختلفة قد تستجيب بشكل مختلف عوامل تعزيز النفاذية، والنتائج التي تم الحصول عليها مع مقايسة كم في الجلد، ولذلك لا يجوز الممثل، على سبيل المثال، لما يحدث في الرئة أو الدماغ.
قد تؤثر على عمر الحيوان ووزنه التسرب لوحظت في مقايسة كم. لتقليل تأثير هذه المتغيرات، الباحثين يجب استخدام ليتيرماتيس أو المثل الحجم والذين تتراوح أعمارهم بين الفئران كعناصر تحكم. عند تقييم طفرات الماوس لجين معين من الفائدة، يجب أن يتم إنشاء الفئران عن طريق متخالف مقابل تربية متخالف ليتيرماتيس الاستراتيجية و wildtype المستخدمة كعناصر تحكم. وعلاوة على ذلك، فإنه من المستحسن استخدام المسكنات الغاز عكسها بسرعة، مثل إيسوفلوراني، لتجنب تضيق الأوعية، الذي وصف لبعض المخدرات مخدر تدار عن طريق الحقن الحقن24،25. حقن صبغة زرقاء إيفانز الوريد الأفقي ذيل الماوس هو خطوة حاسمة في هذا البروتوكول، ويمكن أن تؤثر إلى حد كبير على النوعية من التجربة والبيانات. وبالتالي، يجب أن يكون الباحثين المختصة في القيام بحقن الوريد الذيل وسوف المحتمل أن تحتاج إلى خبرة سابقة أو الممارسة قبل بداية الاعتداء كم تجربة. وبدلاً من ذلك، يمكن استخدام الباحثين طرق أخرى عن طريق الحقن الوريدي لتسليم إيفانز الأزرق، مثل حقن الرجعية-المداري إذا كانوا ذوي الخبرة معها. الحقن داخل الأدمة لتعزيز نفاذية الحلول يمكن أن يسبب الضرر عامل مستقل للجلد. ولذلك، الحقن داخل الأدمة لا ينبغي أن تتجاوز 20 ميليلتر في وحدة التخزين، وينبغي دائماً نفذت حضور مثبطات الهيستامين وتطبيع لحقن مراقبة المركبات.
استخدمت مقايسة كم بالعديد من الباحثين لتقييم مكونات VEGF، مما يشير إلى المسار، على سبيل المثال، سبب نفاذية الأوعية الدموية التي يسببها A VEGF يسبب الاستسقاء في مرضى السرطان16 وإعاقة الرؤية وذمة في نيوفاسكولار عدة أمراض العين7. وهكذا، نحن وآخرون قد استخدمت مقايسة كم مقارنة VEGF-أ المستحث تسرب الأوعية الدموية في الفئران التي تم تعديلها وراثيا تفتقر إلى عناصر محددة VEGF-أ إشارات تتالي12،،من1314، 15 , 20 , 23-كشفت لنا الدراسة الأخيرة باستخدام هذا النهج أن إشارات isoform VEGF-أ المرضية الرئيسية، VEGF165، من خلال مجموعة معقدة من VEGFR2 و NRP1، الذي يعزز المجال هيولى NRP1 تفعيل وساطة كيناز ABL مؤنزم الأسرة SRC أن تثير استجابة هايبربيرميبيليتي14. فيجفا أيضا تشجع نمو الأوعية الدموية ويمكن، لذلك، استخدام علاجية لاستعادة تدفق الدم إلى الأنسجة الدماغية إذا أعاقت أنشطتها هايبربيرميبيليتي يمكن أن تكون على وجه التحديد. البحث توضيح الآلية الجزيئية التي يرسم الاستجابات VEGF-أ لخلايا بطانية الأوعية الدموية نحو هايبربيرميبيليتي الأوعية الدموية ولذلك، ربما، تحديد المسارات التي يمكن التلاعب بها بصورة انتقائية تمنع المرضية وذمة VEGF-بفعل في الأمراض، مثل السرطان أو أمراض العيون الدماغية. ولا شك أن ستواصل المقايسة كم أن تكون طريقة مفيدة لتدعيم هذه وأنواع أخرى كثيرة من الدراسات الفنية لتوضيح المنظمين الجزيئية والمستجيبة للأوعية الدموية هايبربيرميبيليتي.
الكتاب قد لا المصالح المتضاربة تعلن.
ونحن نشكر لورا دينتي، فالنتينا Senatore وموظفي "وحدة الموارد البيولوجية" في "معهد UCL لطب العيون" للمساعدة في تربية الماوس وكاري كميل للدعم التقني. وأيد هذا العمل منحة "مجلس البحوث الطبية" (MR/N011511/1) لجيم روهربيرج ومنحة "الدكتوراه مؤسسة القلب البريطانية" إلى صراخ ج. ت. (خ/13/59/30649).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Pyrilamine maleate salt | Sigma-Aldrich | P5514-5G | Resuspend in PBS |
Deionised Formamide | Sigma-Aldrich | S4117 | Use in fume cupboard |
Microlance Needles 30g x 0.5" | BD | 305106 | |
Sterile Plastipak 1ml Luer | BD | 309659 | |
Sterile MicroFine syriinges 0.3 ml - 8 mm - 30G | BD | 324826 | |
Evans blue | Sigma Aldrich | E2129 | |
Mouse restrainer | |||
Heat chamber | |||
Hair clippers | |||
Isoflurane | Merial | ap/drugs/220/96 | |
Scalpal | |||
Blunt scissor | |||
Forceps | |||
Eppendorf tubes | |||
Heatblock | |||
Cork board | |||
Benchtop refrigerated centrifuge | |||
Recombinant Vascular Endothelial Growth Factor 165 | Reliatech | M30-004 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved