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Method Article
Digitale intravitalen Epifluoreszenzmikroskopie von postkapillären Venolen in der cremasterica Mikrozirkulation ist eine bequeme Methode, um Einblicke in die Leukozyten-Endothel Interaktion zu gewinnen In-vivo- In Ischämie-Reperfusionsschaden (IRI) der quergestreiften Muskulatur. Wir bieten hier ein ausführliches Protokoll, um sicher fahren zu können, die Technik und ihre Anwendungen zu diskutieren und Einschränkungen.
Ischämie-Reperfusionsschaden (IRI) wurde in einer großen Reihe von pathologischen Zuständen, wie z. B. Schlaganfall, Herzinfarkt, intestinale Ischämie sowie nach der Transplantation und Herz-Kreislauf-Chirurgie. 1 Reperfusion des zuvor ischämischen Gewebe in Verbindung gebracht, während die wesentlich für die Vorbeugung irreversibler Gewebeverletzung, entlockt übermäßige Entzündung des betroffenen Gewebes. Angrenzend an die Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies, die Aktivierung des Komplementsystems und erhöhte mikrovaskuläre Permeabilität, die Aktivierung von Leukozyten eine der wichtigsten Akteure in der pathologische Kaskade von Gewebeschäden während der Reperfusion ist. 2, 3 ist Leukozytenaktivierung ein mehrstufiger Prozess, bestehend Walzen, feste Adhäsion und und wird durch eine komplexe Interaktion zwischen Adhäsionsmolekülen in Reaktion auf Lockstoffe wie Komplement, Chemokine oder der Plättchen-aktivierenden Faktor vermittelt werden. 4 <p class = "jove_content"> Während Leukozytenrollen in postkapillären Venolen wird überwiegend durch die Wechselwirkung der Selektine mit ihren fünf Zähler Liganden, feste Adhäsion von Leukozyten an das Endothel ist Selectin-gesteuerten über Bindung an intrazelluläre Adhäsionsmoleküle (ICAM) und vaskuläre zellvermittelten Adhäsionsmoleküle (VCAM). 6, 7
Goldstandard für die in vivo-Beobachtung von Leukozyten-Endothelzellen-Wechselwirkung ist die Technik der Intravitalmikroskopie, erstmals 1968 beschrieben. 8
Obwohl verschiedene Modelle von IRI (Ischämie-Reperfusionsschaden) für verschiedene Organe beschrieben worden sind, sind nur wenige 9-12 geeignet für die direkte Visualisierung der Rekrutierung von Leukozyten in der mikrovaskulären Bett auf einem hohen Niveau der Bildqualität. 8
Wir fördern hier die digitale intravitalen Epifluoreszenzmikroskopie der postkapillären Venole in der Mikrozirkulation cremastericader Ratte 13 als eine bequeme Methode, um qualitativ und quantitativ analysieren Leukozytenrekrutierung für IRI-Forschung in der quergestreiften Muskulatur und eine detaillierte Anleitung zur Durchführung des Verfahren. Wir erläutern häufigsten Fallstricke und geben nützliche Tipps, die den Leser in den wirklich zu schätzen, und sicher ausführen sollte die Methode.
In einer Schritt für Schritt zeigen wir Protokoll, wie man mit der Atmung gesteuerten Anästhesie unter ausreichender Kontrolle zu halten, das Tier narkotisiert fest für längere Zeit loszulegen. Anschließend beschreiben wir das cremasterica Vorbereitung als dünne flache Platte für herausragende optische Auflösung und ein Protokoll für die Leukozyten-Bildgebung in der IRI, aber gut in unseren Labors etabliert.
1. Anästhesie und Monitoring
Die folgenden Schritte sind Vorbereitung am besten mit einem Operationsmikroskop.
Für die intravenöse Anwendung von Fluoreszenzfarbstoffen oder anderen Drogen of Interesse, machen Sie Folgendes:
2. Vorbereitung des M. cremaster
3. Intravital-Setup
Das grundlegende Setup intravitalen können variieren. Für die Experimente Epifluoreszenz Bildgebung sollte in einem dunklen Raum ausgeführt werden.
4. Ischämie-Reperfusionsverletzung (IIR)
5. Offline-Video-Wiedergabe-Analyse
6. Repräsentative Ergebnisse
IRI des Cremaster-Muskel hat keine Auswirkung auf den mittleren arteriellen Druck (MAP), Herzfrequenz und Blut-pH-
Mit dem oben genannten Setup (Abbildung 1) untersuchten wir die Mikrozirkulation in der IRI über einen 2 Stunden-Protokoll, aber eine viel längere Beobachtungszeit bis zu 6 Stunden möglich ist. Wie in Abbildung 2 gezeigt, hat der IRI Cremastermuskel keine signifikanten Auswirkungen auf die macrohemodynamic Ratte Umlauf mittleren arteriellen Blutdrucks und der Herzfrequenz während des Untersuchungszeitraums stabil bleiben. Außerdem haben wir beobachtet Homöostase durch häufige Messungen des arteriellen Blut-pH-Wert, der innerhalb der physiologischen Grenzen lagen und zeigte keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen.
IRI induziert Leukozytenrollen im Umlauf cremasterica
Leukozyten Endothel Interaktion ist ein wichtigerEreignis in der akuten Entzündung. Durch intravitale Mikroskopie ergab eine zeitabhängige Zunahme der Zahl von Fahrzeugen Leukozyten in der IRI Cremastermuskel (3A) zur vorherigen übereinstimmenden Daten 21, 25. Rollen über die 2 Stunden Beobachtungszeit zu einem Höchstbetrag von 137,63 ± 22,55% des Ausgangswertes nach 120 Minuten der Reperfusion Zeit montiert und dann erreichte statistische Signifikanz im Vergleich zu sham operierten Tieren (137,63 ± 22,55 vs 99,43 ± 14,04% des Ausgangswertes).
IRI induziert Adhäsion von Leukozyten in der Zirkulation cremasterica
Zur weiteren Auswertung der Leukozyten-Endothel Interaktion, die wir analysiert Leukozytenadhäsion in einem 200 um Gefäßabschnitt. IRI bewirkte einen Anstieg in der Anzahl der adhärenten Leukozyten, die deutlich über Werte von scheinoperierten Tieren nach 60 Minuten (118,33 ± 6,83 vs 96,27 ± 5,78% des Ausgangswertes) und weitere ASCEnded um 120 Minuten Reperfusion (3B).
Zusammenfassend wird die In-vivo-Modell beschrieben liefert konsistente Daten von akuten Leukozytenaktivierung in IRI, während das Überleben der Tiere und Kreislauf Stabilität gewährleistet ist.
Abbildung 1. A. Ablaufschema für intravitale Epifluoreszenzmikroskopie Leistung in Ischämie-Reperfusionsschaden der Ratte Cremastermuskel. Nach erforderlichen Vorbereitungen für die Narkose und Überwachung, wird die Ratte Cremastermuskel für die Bildgebung ausgesetzt. Aufzeichnungen der Leukozytenaktivierung werden vor und nach Gewebeischämie gemacht. Nachfolgende Video-Analyse lässt sich am besten offline durchgeführt. B. Schematische Darstellung der vorgeschlagenen intravitalen Setup. Klicken Sie hier für eine größere Abbildung anzuzeigen .
Abbildung 2. IRI des Cremaster-Muskel hat keine Auswirkung auf den mittleren arteriellen Druck (MAP), Herzfrequenz und Blut-pH. Mittleren arteriellen Druck (A) und Herzfrequenz (B) wurden überwacht alle 30 Minuten während des gesamten Versuchs über Druckaufnehmer nach canulation des Rechts Halsschlagader. Messung der arteriellen Blut-pH-Wert (C) wurde nach 0, 60 durchgeführt, und 120 Minuten. Werte sind Mittelwerte ± SEM von 6 verschiedenen Ratten und reichte auf physiologische Werte ohne signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen. Klicken Sie hier für eine größere Abbildung anzuzeigen .
Abbildung 3. IRI Leukozyten erhöht-Endothel-Interaktion in der cremasterica Verkehr. Nach der Markierung von Leukozyten mit Rhodamin 6G (0,4 mg / kg Körpergewicht) intravitalen Epifluoreszenzmikroskopie wurde verwendet, um Leukozyten-Endothelzellen-Wechselwirkung in Reperfusionsverletzung über einen 120 Minuten-Protokoll nach 30 Minuten Gewebeischämie bestimmen. Aufzeichnungen wurden bei einer Vergrößerung von etwa × 800 aufgenommen. A. IRI erhöht die Anzahl der rollenden Leukozyten in postkapillären Venolen des Cremastermuskel nach 120 Minuten, während der Reperfusion Leukozytenrollen bleibt während des gesamten Experiments in cremasterica Gewebe, das nicht unterzogen wurden Ischämie stabil. Werte sind Mittelwerte ± SEM von 6 Ratten beobachteten. # P <0,05 unter Verwendung des ungepaarten t-Test. B. Die Anzahl der adhärenten Leukozyten wird deutlich in einem zufällig ausgewählten 200 um postkapillären Gefäßabschnitt nach 30 Minuten cremasterica Ischämie und nachfolgenden 60 Minuten von Gewebe Reperfusion erhöht. Ergebnisse zu bekommen, auch more nach einer 2 Stunden Reperfusion Zeitraum ausgesprochen. Werte sind Mittelwerte ± SEM von 6 Ratten beobachteten. # P <0,05 mit dem ungepaarten t-Test. C. Repräsentative Bilder eines postkapillären Venole vor Ischämie (links) und 120 Minuten nach IRI (rechts). Klicken Sie hier für eine größere Abbildung anzuzeigen .
Leukozyten-Endothel-Interaktion, sind die Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies und die Aktivierung des Komplementsystems die Hauptmerkmale der IRI-induzierten Gewebe Dysfunktion. 26. Die Mikrozirkulation des betroffenen Gewebes als integraler Standort für die entzündliche Entstehung betrachtet wird. Abgesehen von Ex-vivo-Experimente wie Flow Assays Kammer 27, 28 ist es zwingend notwendig, um gut etablierte Modelle der intravitalen Bildgebung weiter zu der in vivo-Relevanz ...
Keine Interessenskonflikte erklärt.
Diese Arbeit wurde durch ein Stipendium des "Deutschen Forschungsgemeinschaft", um SU Eisenhardt (EI 866/1-1) unterstützt.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Bezeichnung des Geräts: | Firma: | Artikelnummer: | Kommentare: |
Forene 100% (V / V) | Abt | B506 | API Isofluran |
Terylene Suture | Serag Weissner | OC108000 | |
Portex feinen Bohrung Plastikschläuche | Smiths Medical | 800/100/100 | 0,28 mm Innendurchmesser |
0,9% ige Kochsalzlösung | Fresinus Kabi | 808771 | |
Change-A-Spitze Deluxe Kit Kauter | Bovie Medical | Del1 | |
Abbocath-T-14G | Venisystems | G713- A01 | verwendet als Tubus |
Servo Ventilator 900C | Maquet | verwendet als Tier ventialtor | |
Logische Druckaufnehmer | Smiths Medical | MX1960 | |
Sirecust 404-Monitor | Siemens | ||
ABL 700 Benchtop Analyzer | Radiometer | Blut für Gasmessung | |
Heizkissen | Effenberger | 8319 | |
Alu-Bühne | ALFUN | AW7022 | |
Operationsmikroskop OPMI 6-SDFC | Carl Zeiss | ||
Mikrochirurgische Instrumente Labor set | S & T | 767 | |
Biemer Gefäß-Clip | Diener | 64,562 | |
Anlegezange | Diener | 64,568 | Biemer für Gefäß-Clip |
Rhodamin 6G | Sigma-Aldrich | R4127 | |
Vaseline weiß DAB | Winthrop | 2726853 | |
Deckgläser | 32x32 mm | ||
Intravital Setup | |||
Zeis Axio Scope A-1 MAT | Carl Zeis | 490036 | Epifluoreszenzmikroskop |
470 nm-LED | Carl Zeis | 423052 | Fluoreszenz-Lichtquelle |
Colibri 2 System | Carl Zeis | 423052 | |
W Plan-Apochromat 20x / 1,0 DIC | Carl Zeis | 421452 | Wasserimmersionsobjektiv |
AxioCam MRm Rev. 3 FireWire | Carl Zeis | 426509 | hoch auflösende Digitalkamera |
Axio Vision LE-Software | Carl Zeis | 410130 | verwenden für die Offline-Analyse |
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