A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
שכבת פני שטח glycocalyx / אנדותל האנדותל היא למד באופן אידיאלי באמצעות מיקרוסקופ intravital. מיקרוסקופיה Intravital טכני מאתגרת באיבר מרגש כגון ריאות. אנחנו מדגימים איך brightfield סימולטני ומיקרוסקופיה ניאון ניתן להשתמש כדי להעריך את עובי שכבת פני שטח האנדותל שבנע בחופשיות, In vivo ריאות עכבר.
Glycocalyx אנדותל הוא שכבה של proteoglycans וglycosaminoglycans הנלווה המצפה את חלל כלי הדם. בחי, glycocalyx הוא hydrated מאוד, ויצר שכבת האנדותל משמעותית משטח (ESL) שתורמת לשמירה על תפקוד האנדותל. כglycocalyx האנדותל הוא לעתים קרובות סוטה במבחנה והוא אבד במהלך טכניקות קיבוע רקמות הרגילות, מחקר של ESL דורש שימוש במיקרוסקופ intravital. כדי להתקרב לפיסיולוגיה המורכבת ביותר של microvasculature מכתשיים, הדמית intravital ריאה מבוצעת באופן אידיאלי על ריאות באופן חופשי אל לב. הכנות אלה, עם זאת, בדרך כלל סובלות מחפץ תנועה נרחבת. אנחנו מדגימים איך מיקרוסקופיה intravital סגור חזה של ריאת עכבר שנע בחופשיות, יכולה לשמש למדידת תקינות glycocalyx באמצעות הדרה של ESL dextrans משקל המולקולרי שכותרת-fluorescently הגבוה ממשטח אנדותל. טכניקה זו אינה התאוששות אחרי ניתוח, שדורשתbrightfield בו זמנית והדמית ניאון של ריאת העכבר, מאפשרים תצפית אורך של microvasculature subpleural ללא עדות לגרימת פציעת ריאות בלבול.
Glycocalyx אנדותל הוא שכבה תאית של proteoglycans וglycosaminoglycans הנלווה המצפה את כלי דם אינטימה. בחי, glycocalyx הוא hydrated מאוד, ויצר שכבת האנדותל משמעותית משטח (ESL), המסדירה מגוון רחב של פונקציות אנדותל כולל חדירות נוזלי 1, נויטרופילים אנדותל- הידבקות 2, וmechanotransduction של 3 מאמץ גזירת נוזל.
מבחינה הסטורית, glycocalyx היה מוערך בשל aberrance בהכנות בתרבית תאים 4, 5 והשפלתה במהלך קיבוע רקמה הסטנדרטי ועיבוד 6. השימוש הגובר 7 של מיקרוסקופיה intravital (במיקרוסקופ vivo, IVM) שעלה בקנה אחד עם עניין מדעי מוגבר בחשיבות של ESL לתפקוד כלי דם במהלך מחלה ובריאות. ESL הוא בלתי נראה למיקרוסקופ אור ולא יכול להיות מתויג בקלותvivo, בהתחשב בנטייה של קטיני ניאון glycocalyx מחייבים לגרום להתלכדות RBC 8 ותסחיפי ריאות קטלניים (תצפיות שלא פורסמו). גישות עקיפות אחדות לכן פותחו להסיק עובי ESL (ובהרחבה, יושרת glycocalyx) במיטות שאינן נעות וסקולריים כגון microcirculations cremasteric וmesenteric. טכניקות אלו כוללות מדידה של הבדלים במהירות במחזור microparticle כפונקציה של מרחק מקרום אנדותל (velocimetry תמונת microparticle 9) כמו גם המדידה של ההדרה של סמנים מגושמים, fluorescently כותרת וכלי דם (למשל dextrans) ממשטח אנדותל (טכניקת dextran הדרת 10, 11). טכניקות אלו, רק הדרת dextran מסוגלת לאמוד עובי ESL ממדידות שנעשו בנקודה אחת בזמן. על ידי מדידת רוחב כלי דם בו זמנית באמצעות מיקרוסקופיה brightfield (רוחב בclusive של ESL "בלתי נראה"), ומיקרוסקופיה ניאון של נותב כלי דם הוצא מESL, עובי ESL ניתן לחשב כמחצית ההפרש בין רוחב כלי דם 2.
השימוש באמצעי מיידי של עובי ESL הוא מותאם היטב ללימוד glycocalyx ריאתי. מיקרוסקופיה Intravital של הריאות היא מאתגרת, בהתחשב בחפץ לב וריאות תנועה משמעותי. למרות התקדמות שחל באחרונה לאפשר לקיבוע של ריאות עכבר ב12 vivo, 13, חששות קיימים לגבי ההשפעה הפיזיולוגית של ריאות קיפאון. חוסר תנועת ריאות קשור בתחמוצת חנקן האנדותל ירד איתות 14, מסלול איתות המשפיע גם הידבקות נויטרופילים 15 ופציעה 16 ריאות. יתר על כן, קיבוע של אזור של ריאה חושפת מקיף alveoli הנייד לכוחות גזירה שפגיעתו (מה שנקרא "atelectrauma"), בהתאם למושגים הפיסיולוגיים הקלסיים שלתלות הדדית מכתשיים 17.
בשנת 2008, אראטה Tabuchi, וולפגנג Kuebler ועמיתיו פתחו טכניקת ניתוח המאפשרת למיקרוסקופיה intravital של ריאת עכבר שנע בחופשיות-18. חפץ נשימה הנובע מטכניקה זו ניתן לשלול על ידי שימוש בהדמיה במהירות גבוהה, כולל מדידה סימולטנית של brightfield ומיקרוסקופ פלואורסצנטי. בדו"ח זה, אנו פירוט כיצד הדמית הדרת dextran מיידית יכולה להיות מועסקת על מנת למדוד את עובי ESL בזרימת דם subpleural של שנע בחופשיות-, in vivo ריאות עכבר. טכניקה זו ניתן לשנות בקלות כדי לקבוע glycocalyx פונקציה ספציפית, יכולתו של שלם ESL שלא לכלול במחזור אלמנטים ממשטח אנדותל. אנחנו השתמשנו בטכניקות אלה לאחרונה כדי לקבוע את החשיבות של יושרת ESL ריאתי להתפתחות פציעת ריאות חריפה במחלות דלקתיות מערכתיות כגון אלח דם 2.
1. הכנת אבובי כירורגים, צנתרי כלי דם, חלון קיר חזה
2. הרדמה מאוסה
3. טרכאוסטומיה
4. צנתור ורידים
5. כירורגיה Intravital עכבר ריאות מיקרוסקופית (מותאם Tabuchi et al. 18)
6. מדידה של עובי שכבת האנדותל ריאתי Surface
7. מדידה אלטרנטיבית של יושרת שכבת האנדותל ריאתי Surface
פונקציות שכבת האנדותל המשטח השלמות (בחלקם) שלא לכלול circulatאלמנטי ing מ2 המשטח אנדותל. יושרת ESL לכן ניתן למדוד את היכולת של אלמנט במחזור (למשל microsphere ניאון) לגישה ולאינטראקציה עם מולקולות דבקות בתא שטח (כגון Icam-1).
8. מת
<כיתת p => "jove_content" לאחר השלמת ההליך, עכברים מורדמים מורדמים ידי exsanguination דרך לנקב לב ישיר. המתת חסד היא דרך אשרה pneumothoraces הבילטראליים, לאחר שריאותיהם מסתיימות ונצמדים קפוא לניתוח מאוחר יותר.הגישה הניסויית מתואר בשלבים 1-6 תאפשר לכידה של מסגרות מרובות של דסק"ש סימולטני (brightfield) ותמונות ניאון. כדי לקבוע את עובי ESL, תמונות נרשמו נבדקות על ידי משקיף עיוור לאחר השלמת פרוטוקול הניסוי. שימוש במיקוד המסגרת, microvessels subpleural (<20 קוטר מיקרומטר) מזוהית; לפחות 3 microvessels נ...
ביחד עם התרחבות השימוש במיקרוסקופ בvivo, יש הערכה גוברת הוא לגודל משמעותי של ESL, כמו גם התרומות הרבות שלו לתפקוד כלי דם. נתונים אלה המתעוררים, לעומת זאת, נובעים בעיקר ממחקרים של מערכת כלי הדם המערכתית. ואכן, שימוש במיקרוסקופ בvivo הריאות מאתגר מבחינה טכנית, ניתן ח...
אין ניגודי האינטרסים הכריזו.
אנו מודים לבני זוג. אראטה Tabuchi וולפגנג Kuebler (אוניברסיטת טורונטו) להוראה בדבר מיקרוסקופיה intravital. אנו מודים לאנדרו קייהיל (ניקון מכשירים) לסיוע בתכנון ויישום מיקרוסקופים. עבודה זו מומנה על ידי NIH / NHLBI מענקים P30 HL101295 וK08 HL105538 (למניה).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
שם מגיב | |||
FITC-dextran (150 KDA) | סיגמא | FD150S | |
TRITC-dextran (150 KDA) | סיגמא | T1287 | |
Streptavidin מצופה הניאון microspheres | מעבדות פוני | CP01F/10428 | הדרקון הירוק פלואורסצנטי (בדומה לFITC) |
קטמין | מור רפואי | ||
Xylazine | מור רפואי | ||
אנטי Icam-1 נוגדן biotinylated | eBioscience | שיבוט YN1/1.7.4 | 1:50 דילול |
אלוטיפ נוגדן biotinylated | eBioscience | IgG2b eB149/10H5 | 1:50 דילול |
ציוד | |||
הנשמה מכאנית | הרווארד Apparatus | אינספירה | |
קטטר טרכאוסטומיה | הרווארד Apparatus | 730028 | |
מנגנון electrocautery | DRE רפואי | Valleylab SSE-2L | |
דו קוטבי מלקחי כווייה | אולסן רפואי | 10-1200I | 9.9cm מקפרסון |
הטמפרטורה control מערכה | מכשירי Precision העולם | ATC1000 | |
משאבת מזרק | הרווארד Apparatus | 11 עלית משאבה | |
מיקרוסקופ (widefield) | ניקון | LV-150 | |
מיקרוסקופ (confocal) | ניקון | A1R | |
התמונה ספליטר | Photometrics | Dv2 | |
מצלמת CCD | Photometrics | CoolSNAP HQ2 | |
תוכנת עיבוד תמונה | ניקון | אלמנטי ש"ח | |
קרום polyvinylidene | ק.א.ר. Wrap | ||
תלוש כיסוי חוזר | Bellco | 5CIR-1-BEL | 5 מ"מ, עובי # 1 |
דבק (לכסות להחליק לממברנה) | Pattex | Flussig (נוזלי) | להדבקת תלוש כיסוי לממברנה |
דבק (לכסות להחליק לעכבר) | Pattex | קריש | לחיבור קרום לעכבר |
צינורות כירורגים | Intramedic | PE50, PE10 | |
תפר | דיג | משי 04:00 | |
מכונת גילוח חשמלית | אוסטר | 78997 | |
מלקחיים כירורגיים מעוקלים | Roboz | ||
מלקחיים כירורגיים ישרים | Roboz | ||
מספרי כירורגים | Roboz | ||
microscissors כירורגים | Roboz | ||
נהג מחט כירורגים | Roboz | ||
קלטת כירורגים | דיג | ||
ספוגי מטבח (חתוך לפרוסות) | שונה |
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