A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
هنا ، نصف بروتوكولا بسيطا واقتصاديا لإجراء تقدير غير متحيز لكثافة الأوعية الدموية الدقيقة الرئوية لأنسجة رئة الفئران الكاملة باستخدام تلطيخ واحد من Isolectin B4.
يرتبط التناوب غير الطبيعي لتكوين الأوعية الدموية الرئوية بالخلل الوظيفي في الأوعية الدموية الدقيقة في الرئة ويرتبط ارتباطا وثيقا بسلامة جدار الأوعية الدموية وتنظيم تدفق الدم وتبادل الغازات. في نماذج الفئران ، تظهر فصوص الرئة اختلافات كبيرة في الحجم والشكل والموقع والأوعية الدموية ، ومع ذلك تفتقر الأساليب الحالية إلى مراعاة هذه الاختلافات عند تحديد كثافة الأوعية الدموية الدقيقة. يعيق هذا القيد الدراسة الشاملة للخلل الوظيفي في الأوعية الدموية الدقيقة في الرئة وإعادة التشكيل المحتملة لدوران الأوعية الدموية الدقيقة عبر الفصيصات المختلفة. يعالج بروتوكولنا هذه الفجوة من خلال استخدام طريقتين للتقسيم لتحديد تغيرات كثافة الأوعية الدموية الدقيقة الرئوية ، والاستفادة من حجم وشكل وتوزيع فروع مجرى الهواء عبر فصوص مميزة في الفئران. ثم نستخدم تلطيخ Isolectin B4 (IB4) لتسمية الخلايا البطانية للأوعية الدموية الدقيقة في الرئة على شرائح مختلفة ، متبوعا بتحليل كثافة الأوعية الدموية الدقيقة غير المتحيز باستخدام البرنامج المتاح مجانا ImageJ. تسلط النتائج المقدمة هنا الضوء على درجات متفاوتة من تغيرات كثافة الأوعية الدموية الدقيقة عبر فصيصات الرئة مع الشيخوخة ، ومقارنة الفئران الصغيرة والكبيرة يقدم هذا البروتوكول نهجا مباشرا وفعالا من حيث التكلفة للقياس الكمي غير المتحيز لكثافة الأوعية الدموية الدقيقة الرئوية ، مما يسهل البحث في كل من الجوانب الفسيولوجية والمرضية للأوعية الدموية الدقيقة للرئة.
الخلايا البطانية (ECs) هي نوع خاص من الخلايا الموجودة على البطانة الداخلية للأوعية الدموية ، وتغطي الشجرة الشريانية والوريدية بأكملها وتلعب دورا مهما في الحفاظ على استقرار الأوعية الدموية والأعضاء1. الرئتان هي أعضاء عالية الأوعية الدموية وتلعب أدوارا فسيولوجية ومرضية أساسية في الرئتين ، مثل تكوين جدار الأوعية الدموية ، وتنظيم تدفق الدم ، وتسهيل تبادل الغازات ، وتعديل الاستجابات الالتهابية ، والتحكم في نشاط الصفائح الدموية ، وإفراز المواد التنظيمية المشاركة في نمو الأوعية الدموية ، وإصلاح والحفاظ على توازن التخثر.
الخلايا البطانية للأوعية الدموية الدقيقة للرئة (LMECs) هي خلايا بطانية محددة للأنسجة الرئوية ، خاصة في الأوعية الدموية الدقيقة (الشعيرات الدموية) في الرئتين ، مما يميزها عن الخلايا البطانية الشريانية والوريدية الأكثر عمومية في الرئتين. هذه الخلايا لها وظائف مختلفة ، بما في ذلك تنظيم قوة الأوعية الدموية ، والتحكم في نفاذية الأوعية الدموية ، والمشاركة في تنظيم الاستجابات الالتهابية ، وتنظيم تكوين الجلطة. يلعبون دورا مهما في الدورة الدموية الرئوية ، وتنظيم تبادل الغازات ونقل العناصر الغذائية ، ويشاركون في العديد من العمليات الفسيولوجية والمرضية المتعلقة بالرئتين ، ومن المحتمل أن تكون للشيخوخة2. علاوة على ذلك ، يرتبط التناوب غير الطبيعي لتكوين الأوعية الدموية الرئوية بخلل الأوعية الدموية الدقيقة في الرئة3. باستخدام علامة الخلايا البطانية التقليدية CD31 والتوطين المكاني (على وجه التحديد ، المناطق الطرفية للرئتين) ، لاحظت Larissa L. et al. انخفاضا كبيرا في كثافة الخلايا البطانية الوعائية الدقيقة في الفئران المسنة (18 شهرا) مقارنة بنظرائهم الأصغر سنا (4 أشهر) 4. في سياق علم الأمراض الرئوية المرتبط بالربو ، أظهر ماكوتو إتش وآخرون زيادة كبيرة في تحريض الأوعية الدموية في عينات خزعة الشعب الهوائية الملطخة بمضادات الكولاجين الوريدي من مرضى الربو مقارنة بالأشخاص الضابطين5. في الآونة الأخيرة ، من خلال إدخال تقنيات الإرسال والفحص المجهري الإلكتروني ، أبلغ Maximilian A. et al. عن زيادة ملحوظة في الكثافة العددية للسمات المتعلقة بتكوين الأوعية الدموية في المرضى الذين ماتوا بسبب Covid-19 أو الأنفلونزا A (H1N1) 6. من الواضح أن تكوين الأوعية الدموية الدقيقة غير الطبيعي مرتبط بالخلل الرئوي. ومع ذلك ، لا توجد حاليا طريقة بسيطة واقتصادية متاحة لقياس التغيرات في كثافة الأوعية الدموية الدقيقة.
في نماذج الفئران ، يتم تقسيم الرئتين تقليديا إلى خمسة فصوص متميزة: الجمجمة اليمنى ، والوسطى اليمنى ، والذيلية اليمنى ، والقحفية اليسرى ، والذيلية اليسرى. يظهر كل فص خصائص فريدة من حيث الحجم والشكل والموقع والأوعية الدموية المحتملة ، مما يساهم في التبادل الفعال للغازات والتنظيم التآزري المحتمل للدورة الرئوية. ومع ذلك ، على حد علمنا ، لا توجد منهجيات تفسر الاختلافات بين فصوص الرئة هذه عند التحقيق في تغيرات الأوعية الدموية الدقيقة في الرئة.
تقدم هذه الدراسة طريقة جديدة لتقسيم الفصيصات في الفئران ، باستخدام IB4 ، وهي علامة محددة جيدا للخلايا البطانية الدقيقة للرئة7 ، للتقييم الكمي غير المتحيز لكثافة الأوعية الدموية الدقيقة الرئوية. يعالج هذا النهج المبتكر الحاجة إلى فهم أكثر شمولا لتغيرات الأوعية الدموية الدقيقة في رئتي الفئران من خلال النظر في الخصائص المميزة للفصوص الفردية للفئران. كدليل ، في الفئران المتقدمة في السن ، انخفاض كبير في الرئة
لوحظت كثافة الأوعية الدموية الدقيقة على وجه التحديد داخل كل من الفص الذيلي والفص الأيسر. يؤكد البروتوكول على أهمية دمج التحليلات الخاصة بالفص في تحقيقات التغيرات في مشهد الأوعية الدموية الدقيقة لرئتي الفئران. والجدير بالذكر أن هذه الطريقة توفر مراجع بحثية قيمة للباحثين الذين يسعون إلى فهم شامل لكل من التطور الفسيولوجي والمرضي لتطورات الرئة والآفات ، والتي تمتد إلى ما هو أبعد من تكوين الأوعية.
تم إجراء جميع التجارب وفقا للإرشادات الأخلاقية للجنة أبحاث بجامعة سيتشوان (رقم K2023023).
1. تحضير أقسام البارافين لفصوص الرئة في الفئران
2. تلطيخ التألق المناعي للكشف عن الأوعية الدموية الدقيقة الرئوية
3. القياس الكمي لكثافة الأوعية الدموية الدقيقة الرئوية
للتمييز بين الآفات في القصبات الهوائية الرئيسية وفروع مجرى الهواء الصغيرة ، من الضروري التأكد من ملاحظة البنية المستمرة للآفات في هذين النوعين من الشعب الهوائية. يمكن تحقيق ذلك باتباع إجراءات القطع والتضمين الموضحة في الشكل 1. بالنظر إلى العديد من فصوص ?...
تحمل دراسة كثافة الأوعية الدموية الدقيقة الرئوية آثارا مهمة على فهم العمليات الفسيولوجية الرئوية وأيضا لتحديد المؤشرات الحيوية لأمراض الجهاز التنفسي. تتميز الدورة الدموية الرئوية بمساحة سطح شعرية واسعة تحيط بها طبقة رفيعة من الخلايا البطانية. يؤدي التجاور المتناغم ل?...
ويعلن أصحاب البلاغ أنه ليس لديهم مصالح متنافسة.
يعرب المؤلفون عن امتنانهم للدعم الذي لا يقدر بثمن الذي تلقاه من المنصة التجريبية العامة في كلية غرب الصين للصيدلة. يتم تقديم تقدير خاص ل Wendong Wang لتقديم نصائح نقدية وقيمة للغاية حول علم الأمراض. أصبح هذا البحث ممكنا من خلال تمويل من إدارة العلوم والتكنولوجيا في مقاطعة سيتشوان (المنح 2023NSFSC0130 و 2023NSFSC1992) و "صناديق البحوث الأساسية للجامعات المركزية" إلى TJ.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
4% Paraformaldehyde | Biosharp | BL539A | Tissue Fixative |
4',6-diamidino-2-phenylindole | MCE | HY-D0814 | Nucleic Dyes |
Alexa-647 Fluor Conjugated Isolectin B4 | Thermo | I32450 | Binding Microvessels |
Anti-fluorescent Tablet Sealer | Abcam | AB104135 | Sample Fixation |
Antigen Repair Fluid | Biosharp | BL151A | Repair of Antigenic Sites |
Biopsy Cassette | ActivFlo | 39LC-500-1 | Fixing and Positioning Tissue Samples |
Bovine Serum Albumin | Sigma | B2064-50G | Sealing Solution |
Cold Plate | Leica | HistoCore Arcadia H | Freezing Samples |
Constant Temperature Electric Drying Oven | Taisite | 101-0AB | High Temperature Repair |
Disposable Microtome Blade | Leica | 14035838383 | Cutting Tissue Samples to Prepare Sections |
Embedding Molds | Shitai | 26155166627 | Fixing Tissue Samples |
Ethanol | Kelong | CAS 64-17-5 | Tissue Dehydration Solution |
Heated Paraffin Embedding Station | Leica | EG1150 | Embedding Tssue Samples in Paraffin |
HistoCore Water Bath | Leica | HI1220 | Flatten and Fix Tissue Samples |
ImageJ (Fiji) | NIH | 1.54f | Quantitative Tool |
Immunohistochemistry Pens | Biosharp | BC004 | Water-blocking Agent |
Medical Forceps | Shanghai Medical Equipment | N/A | Grasping, Manipulating, or Moving tissue samples |
Microscope | Nikon | Ts2 | Imaging Device |
Mounting Media | Jiangyuan | Tasteless | Fixing and Preserving Tissue Sections |
Paraffin Wax | SCHLEDEN | 80200-0014 | Fixing Tissue Structure |
PBS | Beyotime | C0221A | Wash Buffer |
Pentobarbital Sodium | Beijing Chemical Reagent Company | Q/H82-F158-2002 | Anesthetic |
Rotary Microtome | Biobase | Bk-2258 | Preparing Slices |
Sterile Scissors | Shanghai Medical Equipment | N/A | segmenting Tissue Samples |
Surgical Scalpel | Shanghai Medical Equipment | N/A | Cutting Tissue Samples |
Triton | Solarbio | T8200 | Permeabilization Solution |
Wash-Free Slide | PLATINUM PRO | PRO-04 | Fixing Samples for Staining |
Xylene | SUM | XK13-011-00031 | Tissue De-waxing Solution |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved