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Method Article
우리는 GFP 형질 전환 말라리아 기생충이 장기 내에 기생충의 이동성과 혈액 흐름의 부량를 사용하여 비장의 intravital 현미경을 수행하는 방법을 보여줍니다.
실험 쥐 모델에서 말라리아 intravital 현미경의 도래가 기생충 - 호스트 상호 작용의 1,2의 지식에 큰 발전을 허용하고 있습니다. 따라서, 사전 erythrocytic 단계 동안 말라리아 기생충의 생체내 이미징의 피부 림프절 3, 피부 4 기생충의 완전한 개발 및 마이 그 레이션을 보장하기 위해 hepatocyte - 파생 merosome의 형성에 기생충의 활성 입구를 밝혀하고있다 혈액 흐름 5로 merozoites의 릴리스. 또한 적혈구에서 개별 기생충의 개발은 최근 4D 영상을 사용하여 문서화하고 말라리아 6 단백질 수출에서 현재보기를 도전했습니다. 따라서 intravital 이미징은 크게 Plasmodium 개발의 주요 행사에 대한 우리의 견해를 변경했습니다. 불행히도, 비장, 주요 림프 기관을 통해 말라리아 기생충의 동적 통과 연구 정교하게 감염 빨간색 B 선택을 취소 적응lood 전지 기술 제약으로 인해 부족입니다.
Balb / C 마우스에서 말라리아 Plasmodium yoelii의 murine 모델을 사용하여, 우리는 비장의 intravital 이미지를 구현하고 동안 붉은 과육에 fibroblastic 원산지 장벽 세포에 차동 그것의 리모델링과 parasitized 적혈구의 준수 (pRBCs)를보고 비 치명적인 기생충 라인 P.yoelii 17X와 감염으로 P.yoelii 17XL 치명적인 기생충 라인 7 감염 반대. 이러한 결론에 도달하려면, ImageJ 무료 소프트웨어를 사용하여 특정 방법론은 단일 pRBCs의 빠른 입체 운동의 특성을 활성화하기 위해 개발되었습니다. 이 프로토콜로 얻은 결과는 비장의 기생충의 속도, 방향 및 체류 시간을 결정하는 허용, 모든 매개 변수는 생체내에 부착을 해결. 또한, 우리는 혈액 흐름 intravital 현미경을 사용하여 부량와 DIF의 사용에 대한 방법론을보고ferent 비장의 복잡한 microcirculatory 구조에 대한 통찰력을 얻기 위해 에이전트를 착색.
윤리 진술
모든 동물 연구 바르셀로나 CEEA - UB (5429 프로토콜 없음 DMAH) 대학의 동물 실험에 대한 윤리위원회의 승인 지침과 프로토콜에 따라 바르셀로나 대학의 동물 시설에서 실시되었다. 연령 6-8 주 여성 Balb / C 생쥐는 찰스 리버 연구소에서 얻은했다.
이 방법은 7 보고된 연구에 사용되었습니다.
1. 녹색 형광 단백질 (GFP) 형질 전환 동물 기생충과 감염
2. 동물을 제어하는 FITC 및 사출과 적혈구의 라벨링
3. 수술 절차
4. 비장의 생활 기생충의 영상
5. 혈류 측정을위한 비장 및 이미지 수집의 microvasculature의 Intravital 현미경
6. 이미지 프로세싱 및 ImageJ 소프트웨어를 사용하여 기생충의 이동성의 정량 분석
7. 용적 혈액 흐름의 계산
8. 통계 분석
9. 대표 결과
Intravital IMA비장에서 GFP의 기생충의 ging은 기생충의 두 변종 사이의 이동성의 차이를 공개했다. 단일 기생충의 이동성 매개 변수의 정량 분석은 속도, 방향의 부족과 17X 변형에 감염된 생쥐들의 기생충의 확대 체류 시간을 단축 지적했다. 또한, 선박의 판매량 혈액 흐름은 종자 7 일 사이 변경되지 않았습니다. 기술적인 절차는 그림 1A에 표시됩니다. 그림 1B는 빨간 과육으로 확대하고 선박 (그림 1B, 각각 1, 2, 확대) 다른과 FITC - 라벨 RBCs와 함께 주입 마우스의 정상적인 비장의 일반적인보기를 보여줍니다. Vasculature는 적혈구 반사 대비와 함께 70 kDa Dextran - 텍사스 레드 주사에 의해 입증되었다. 표 1에 요약 다른 형광 염료는 그러한 Hoechst (그림 1C, 1D)와 같은 몇 군데되는 기관에 대한 정보를 얻을하는 데 사용할 수 있습니다.
17XL과 17X 변형의 기생충의 실시간 영상은 영화 1과 2에 표시됩니다일부는 17X - pRBC (영화 2) 구름 - 원형 동작을 보여주. 이동성 매개 변수의 정량 분석은 Z - 코딩 컬러 이미지의 도움으로 개인 기생충의 추적을 통해 달성되었다. 그림 2A는 둘러싸고 입자가 다른 비행기에 이동 나타나는 Z - 코딩된 컬러 스택의 Z - 프로젝션을 보여줍니다. 그림 2B와 2C는 각각 17X와 17XL 감염에서 다양한 기생충에 대한 트랙을 나타냅니다. 방향과 계량 모든 입자의 체류 시간의 결과는 각각 2D 및 2E 그림에서 기생충 인구 밀도 분포지도로 제공됩니다. intravital 현미경을 사용하여 비장에서 혈액 흐름을 모니터링하려면, 적혈구 움직임으로 인한 선박의 중앙 루멘의 XT 이미지에서 얻은 줄무늬가 속도 11 계산 측정했다. 이미지는 해당 XT 라인 스캔 (그림 2G)와 선박의 XY 스캔 (그림 2F)를 보여줍니다.
형광등 ProbE | 현지화 | 한 광자의 여기 (NM) | 두 광자 여기 (NM) | 탐지된 방출 (NM) | 수량 / 마우스 무게 |
Hoechst 33342 | 멤브레인 - permeant의 DNA 결합 프로브. 그것은 정맥 주사 후 모든 셀을 (살고 죽음)의 핵을 표시합니다. | 405 | 800 | 410-480 | 12.5 g / kg |
Propidium 요오드화물의 | 멤브레인 - impermeant의 DNA 결합 프로브. 그것은 손상된 멤브레인 (apoptotic 및 괴사성 세포)의 세포의 핵을 표시합니다. | 561 | 800 | 570-650 | 250 MG / kg |
70,000 몰 wt Dextran - 형광 (FITC, 텍사스 레드) | 유체 상 플라즈마의 대비를 향상 마커. | FITC 488 텍사스 레드 594 | 800 | 500-540 600-650 | 50 MG / kg |
나트륨 플루오레신 | 플라즈마의 콘트라스트를 향상 대량 액체 상 알부민 마커. | 488 | 800 | 500-540 | 2 mmol / kg |
에반스 블루 | 플라즈마의 콘트라스트를 향상 대량 액체 상 알부민 마커. | 633 | ND | 645-700 | 20 MG / kg |
Rhodamine R6 | 적극적인 mitochondria의 축적 중요한 프로브. 그것은 정맥 주사 후 endothelia 및 순환 흰색 세포를 표시합니다. | 561 | 800 | 570-650 | 25 MG / kg |
Fluospheres - 1micron 직경 | phagocytic 활동과 세포 uptaken 아르 비즈. | 488 | 800 | 500-540 | ND |
Alexa488 - 표시 섬유소의 IIβ 체인 특정 항체 | 프로브 해당 레이블 섬유소의 IIβ 체인 | 488 | 800 | 500-540 | 0.3 MG / kg |
표 1. intravital 현미경을위한 형광 프로브. 생체내에서 비장을 레이블에 사용할 수있는 다른 localizations와 함께 중요한 형광 염료. 여기 / 방출 (실 / 엠) 한 광자 (또는 두 개의 광자 현미경) 제공과 함께 사용할 수 있도록 범위. 표시된 복용량은 식염수 버퍼의 0.1-0.2 ML에 해산하고 마우스의 꼬리 정맥에 주입합니다. [ND : 본 연구에서는 결정되지 않습니다.
그림 1. 비장의 Intravital 현미경. A. Leica TCS - SP5 현미경의 스테이지에 배치 쥐 한마리와 공촛점 현미경. 마우스 커버 슬립과 함께 노출과 날인 비장의 하부 부분이 있습니다. B.의 FITC - 라벨 RBCs로 주입되지 않은 감염된 동물의 비장의 대표적인 지역의 이미지와vasculature을 시각화 70 kDa Dextran - 텍사스 레드. 반사 (노란색)는 Dextran (파란색)과 FITC - RBCs (녹색)이 표시됩니다. 흰색 상자에 불어 - UPS는 오픈 순환 (1)과 가까이 순환 (2) 영역을 나타냅니다. 오픈 순환 (C) 70 kDa dextran (적색)와 Hoechst 33342 (파란색)와 스테인드 가까이 순환 (D).
그림 2. 기생충의 이동성과 혈액 흐름. AC의 부량. 네 가지 차원 (4D)의 입자 운동의 정량 분석은 색상 코딩된 이미지 프로세싱을 사용하여 용이합니다. A. 추적 다섯 가지 깊이의 최대 강도 투사를 사용하는 대표 Z - 코딩된 컬러 이미지에서 깊이있는 정보와 수행되었다. 흰색 직사각형 한 시점에서 다른 Z에서 동일한 입자를 나타냅니다. 다른 위치는 인수 사이의 시간 만료로 인해 아르다른 Z 이미지. 깊이 코드 :. 같은 노란색 (0 μm의), 오렌지 (2 μm의), 분홍색 (4 μm의), 파란색 (6 μm의), 녹색 (8 μm의) B, 각 시간 간격과 입자 운동의 C. 시간 계획은 컬러 : 회색 (0-2.4 초), 시안 (2.4-4.8 초), 마젠타 (4.8-7.0 초), 빨간색 (7.0-9.4 초)과 노란색 (9.4-11.8 초). 화이트 라인은 MTrackJ. D, 방향성의 가치 (D)에 의해 GFP 입자의 밀도 E. 배포 및 사용하여 17X (11.8들) (B)와 17XL (4.8 초) (C) GFP의 기생충의 입자의 4D 수동 추적을 나타냅니다 체류 시간 (E). 데이터 평등 수준의 medians 테스트와 분석 세 독립적인 실험에서 기생충과 100 FITC - 라벨 RBCs의 각 라인 120 입자에 해당한다. 17X/17XL/FITC-RBCs의 medians는 0.53/0.75/0.85 (D)와 4.61/0.67/0.9 초 (E)입니다.에서는 두 라인 사이의 차이점 룽> (D)와 (E)는 (P <0.001) 통계적으로 의미입니다. FITC - 라벨 RBCs와 17XL 기생충 사이의 차이 (P> 0.05). F, G.의 비장의 혈액 흐름 측정 통계적으로 의미가 없습니다. 같은 그릇 (흰색 라인)의 중앙 루멘의 라인 스캔에서 XY 이미지 (F)와 XT 이미지 (G)의 표현. 70 kDa dextran (적색), pRBC (녹색) 및 적혈구 반사 (파란색)와 플라즈마를 보여주는 비장의 들어왔습니다.
영화 1과 2. 17XL (1) 또는 17X에 감염된 murine 비장의 시간 경과 intravital 현미경 이미지 (2) 10 % parasitemia에서 GFP - 유전자 변형 기생충 (Z - 최대 프로젝션). 기생충 및 조직 autofluorescence은 녹색과 빨간색으로 각각 표시됩니다. 스케일 바는 10 μm의를 대표하고 시간 간격은 초입니다.
V는 "> 영화 1보고하려면 여기를 클릭하십시오.
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이 쥐 말라리아 모델에서 비장의 intravital 현미경의 구현은 지금까지 기술적인 고려 사항에 "블랙 박스"로 인해 간주되어이 기관을 통해 기생충의 역동적인 통로를 조사 가능성을 열었습니다. 여기에서는 주요 노력은 단일 및 인구 수준에서 다른 기생충 라인의 비교 분석을 허용하는 양적 방법을 적응 넣어되었습니다. 말라리아 3,5 년 전에 이미지 있었다 다른 조직과 세포와는 달?...
관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.
우리는 A. 보쉬 (공촛점 단위, CCiT - UB, IDIBAPS)에, GFP 형질 전환 기생충을 기부에 대한 J. 화상에, 말라리아 기생충의 intravital 현미경의 초기 교육 및 지속적인 입력을위한 S. Graewe 및 V. Heussler 특히 감사 이미지 분석 및 기술 지원 부량 및 P. Astola에 도움. 우리는 R.의 Tous 및 비디오 제작을위한 I.의 Caralt 감사합니다. MF는 카탈로니아의 일반에서 졸업 교제의 수상자이다. 우연은 ICREA 연구 교수이다. 우연의 연구실에서 작업이 부여 계약 N에서 유럽 공동체의 7 번째 프레임 워크 프로그램 (FP7/2007-2013) · 242,095, 사립 설립 연도 CELLEX (카탈로니아, 스페인)에 의해 의해 과학 및 혁신의 스페인 교육부 (재정 지원입니다 SAF2009 - 07760).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
시약의 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
Leica TCS - SP5 공촛점 현미경 | Leica 이크로 시스템즈, 하이 델베르크, 독일 | TCS - SP5 시리얼 안돼. 5100000419 | |
케타민을 (Ketolar 50 밀리그램 / ML) | 화이자 | 631,028 | |
Midazolam 15 MG / 3 ML | Normon | 838,193 | |
텍사스 레드로 복합 70,000 MW Dextran, | 분자 프로브 | D1830 | |
플루오레신 Isothiocyanate, 이성질체 I (FITC) | 시그마 | F7250 | |
Hoechst 33342 | 시그마 | H1399 | |
Giemsa 얼룩 | 시그마 | GS1 | 작업 솔루션은 증류수에 10 %입니다 |
슈퍼 접착제 - 3 Loctite | Loctite | 9975-0880 |
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