Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
* Эти авторы внесли равный вклад
Stable intravital high-resolution imaging of immune cells in the liver is challenging. Here we provide a highly sensitive and reliable method to study migration and cell-cell-interactions of immune cells in mouse liver over long periods (about 6 hours) by intravital multiphoton laser scanning microscopy in combination with intensive care monitoring.
Воспаления печени в ответ на повреждение является весьма динамический процесс с участием проникновение различных подтипов лейкоцитов, включая моноциты, нейтрофилы, Т-клеток подмножеств, В-клетки, природные клетки-киллеры (NK) и NKT-клеток. Прижизненные микроскопия печени для контроля миграции иммунных клеток является очень сложным из-за высоких требований в отношении подготовки образцов и фиксацию, оптическое разрешение и долгосрочное выживание животных. Тем не менее, динамика воспалительных процессов, а также исследований клеточных взаимодействий может обеспечить критическую информацию, чтобы лучше понять инициации, прогрессирования и регресс воспалительного заболевания печени. Таким образом, весьма чувствительны и надежный метод был создан для изучения миграции и клетка-клетка-взаимодействия различных иммунных клеток в печени мышей в течение длительных периодов времени (около 6 ч) по прижизненной двухфотонного лазерной сканирующей микроскопии (TPLSM) в сочетании с интенсивной терапии мониторинг. ЛОР "> метод, предусмотренный включает в себя тщательная подготовка и стабильную фиксацию печени с минимальной возмущения органа; долгосрочный прижизненный визуализации с использованием многоцветной многофотонную микроскопии практически без фотовыцветания или фототоксических эффектов в течение периода времени до 6 часов, что позволяет отслеживать конкретных лейкоцитов подмножеств и стабильных условий формирования из-за обширных мониторинга мыши жизненно важных параметров и стабилизации кровообращения, температуры и газообмена.
Для исследования лимфоцитов миграцию от воспаления печени CXCR6.gfp нокаут у мышей подвергали прижизненной визуализации печени под исходных условий и после острого и хронического повреждения печени, вызванного внутрибрюшинной инъекции (ов) четыреххлористого углерода (CCl 4).
CXCR6 является рецептор хемокинов экспрессируется на лимфоцитах, в основном на природные клетки-киллеры T (НКТ) -, естественных киллеров (NK) - и подмножеств Т-лимфоцитов, таких как CD4 Т-клеток, но также слизистой оболочки associально инвариантным (MAIT) Т-клетки 1. После миграционную картину и позиционирование CXCR6.gfp + иммунных клеток позволила детально заглянуть в их измененном поведении после повреждения печени и, следовательно, их возможного участия в прогрессировании заболевания.
Визуализация клеток и клеточных функций в целых органов или даже целых организмов был большой интерес для более чем 50 лет, в том числе практически во всех частях тела 2. Таким образом, некоторые ранние исследования уже используются прижизненной визуализации печени 3,4. Тем не менее, существуют некоторые ограничения в курсе относительно долгосрочного стабильного изображений с высоким разрешением ткани печени.
Из-за анатомическом положении печени в тесном контакте с мембраной и желудочно-кишечного тракта 5, наиболее распространенной проблемой для микроскопического прижизненной визуализации это движение за счет дыхания и, в меньшей степени, перистальтические из желудочно-кишечного тракта 6. По сравнению с другими твердыми органов, хирургия печени является чрезвычайно сложным. Из-за плотной структуры микрососудов, хирургических манипуляций может привести к массовым поражением геморрагических, нарушение микроциркуляции 7, а также активацию резидента яmmune клетки, такие как клетки Купфера 8. Таким образом, механическая фиксация ткани, опубликованы в другом месте 6,9, скорее всего, вмешиваться в прижизненной визуализации микроскопии.
В здоровой печени, 10-15% от общего объема крови находится в пределах сосудистой печени, и орган получает около 25% от общего сердечного выброса 10, что делает орган очень чувствительны к изменениям в обращении (например, колебания артериального давления ). Таким образом, сбои в печеночного кровотока, обусловленная, например, напряжение сдвига, смещения, травмы чрезмерной обработки тканей или централизованного обращения приведет к искусственным изменениям в лейкоцитарной миграционного поведения, нарушение оксигенации печени и поэтому дальнейшего повреждения печени, поражающими печень иммунный ответ, а также как сохранение органов и общего времени жизни животного.
Ранние микроскопические исследования были основаны на прижизненных эпифлуоресцентной мимикроскопия, но некоторые технические ограничения, такие как фото отбеливания и низкой глубины проникновения ограничить использование этого метода для долгосрочного изображений печени 4,11,12. С развитием МФ микроскопии в 1990-х годах, ограничения фото отбеливания или глубины проникновения в основном решена, так как это новый метод был технически способна выполнять исследования изображений практически во всех органах в реальных жизненных ситуациях 13-15. Тем не менее, основные нерешенные проблемы в отношении визуализации печени были: движения дыхания, автофлуоресценции ткани печени, обеспечения неизменном кровоток в печени синусоид и особенно стабильное изображение в течение длительного периода нескольких часов 16.
Хотя некоторые исследования имя функции и миграцию различных лейкоцитов в печени 17, например, NKT-клетки 18-20, Т-клетки 21,22, макрофаги печени 23,24 или нейтрофилы 25, долгосрочные многофотонное мicroscopy изображений еще не было успешно установлено, задача еще более сложная у животных с острой или хронической болезни печени в связи с существующей повреждения и поэтому более высокая чувствительность к дальнейшему повреждению 26. Однако мониторинг миграционное поведение и функцию клеток лейкоцитов в печени в режиме реального времени позволяет новый взгляд в их конкретной роли в гомеостазе заболевания печени и 27.
CXCR6 хемокинов рецептор экспрессируется на несколько подмножеств лимфоцитов, в том числе естественных киллеров (NK) клеток, НКТ-клеток и некоторых популяций Т-клеток 18,28. Предыдущие исследования на мышах показали, что CXCR6 и его родственный лиганд CXCL16 может управлять патрулирование НКТ-клеток на синусоиды печени во время гомеостаза. Следовательно, использование мышей CXCR6.gfp (несущий детонации-ин зеленого флуоресцентного белка [GFP] в локусе CXCR6) был описан исследовать миграцию лимфоцитов в различных органах, таких как мозг 29а также печень 18,20, показав увеличилось проникновение CXCR6.gfp клеток на воспаление.
С помощью способа, представленной в данном исследовании можно было выполнить следующие процессы в течение длительного периода времени при стабилизированных условиях. Прижизненный процедура, основанная многофотонное разрешается изображений, который был хорошо воспроизводимым с минимальным возмущением животного и органа; оптимизирована для долгосрочного выживания животного расширенного мониторинга с последующим тщательным контролем дыхания и кровообращения; и очень гибкий и легко принять и для других паренхиматозных органах, таких как почки или селезенки.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
ПРИМЕЧАНИЕ: эксперименты были проведены в соответствии с немецким законодательством, регулирующим исследования на животных Вслед за «Руководство по уходу и использованию лабораторных животных" (NIH публикации, 8-е издание, 2011) и Директива 2010/63 / ЕС по защите животных используется для научных целей (Официальный журнал Европейского Союза, 2010). Официальное разрешение было предоставлено из государственного ухода за животными и офисного использования (LANUV Северный Рейн-Вестфалия, Гельзенкирхен, Германия).
ПРИМЕЧАНИЕ: Шаги, которые могут быть исключены на короткий срок томографии (например, мгновенные снимки, 3-D стеки или также короткая продолжительность покадровой микроскопии), отмечены звездочкой (*), чтобы уменьшить время на подготовку и упростить хирургическое протокол. Изображений также может быть выполнена без существенного контроля и управления циркуляции при необходимости, однако, продолжительность жизни будет значительно снижена.
1. Микроскоп Настройка и перед операцией Подготовка (5-10 мильп)
2. трахеотомия (10-15 мин)
3. Laparatomy (15-20 мин)
4. Пример установки (10-15 мин)
5. Контроль мыши
6. Вложение и тканей Фиксация (5-10 мин)
7. изображений
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Для проверки нашего прижизненный подход TPLSM, мы подвергли GFP / + мышей CXCR6 для прижизненной визуализации TPLSM. Мышей либо лечить качестве исходных управления или подвергают одной внутрибрюшинной инъекции четыреххлористого углерода (CCl 4), чтобы вызвать повреждение печени остры...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Целью нашего исследования было разработать максимально стандартизированные, стабильные и воспроизводимые метод прижизненной TPLSM визуализации печени. Прижизненные изображения в целом дал ценные сведения сотовой поведения в реальных условиях жизни после наведения и взаимодействия р...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
The authors disclose no conflict of interests.
The authors thank the Central Animal facility of the University Hospital Aachen for technical support. This work was supported by the German Research Foundation (DFG Ta434/2-1, DFG SFB/TRR 57) and by the Interdisciplinary Center for Clinical Research (IZKF) Aachen. This work was further supported by the Core Facility ”Two-Photon Imaging”, a Core Facility of the Interdisciplinary Center for Clinical Research (IZKF) Aachen within the Faculty of Medicine at RWTH Aachen University.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Anesthetics | |||
Buprenorphine | Essex Pharma | 997.00.00 | Analgeticum, 0.1 mg/kg |
Fentanyl | Rotex Medica | charge: 30819 | |
Fluovac anesthesia system | Harvard Apparatus | 34-1030 | |
Glucose 5% | Braun | ||
ISOFLO (Isoflurane Vapor) vaporiser | Eickemeyer | 4802885 | |
Isoflurane | Forene Abbott | B 506 | |
Isotonic (0.9%) NaCl solution | DeltaSelect GmbH | PZN 00765145 | |
Ketamin 10% | ceva | Charge: 36217/09 | |
Xylazin 2% | medistar | Charge: 04-03-9338/23 | |
Consumable supplies | |||
20 ml Syringe | BD Plastipak | ||
250 ml Erlenmeyer flask | Schott Duran | 21 226 36 | |
25 ml Beaker 2x | Schott Duran | 50-1150 | |
2 ml syringe | BD Plastipak | ||
4-0 Vicryl suture | Ethicon | V7980 | |
Agarose | commercially available | ||
Bepanthen Eye and Nose ointment | Bayer Vital GmbH | 6029009.00.00 | |
Change-A-Tip Deluxe High-Temp Cautery Kit | Fine Science Tools Inc. | 18010-00 | |
Cotton Gauze swabs | Fuhrmann GmbH | 32014 | |
Cover Slip 24x50 mm | ROTH | 1871 | |
Durapore silk tape | 3M | 1538-1 | |
Feather disposable scalpel | Feather | 02.001.30.011 | |
Fine Bore Polythene Tubing 0.58 mm ID | Smiths medical | 800/100/200 | |
Histoacryl | Braun | 1050052 | 5x 0.5 ml |
Leukoplast | BSN Medical Inc. | ||
Microscope Slides | ROTH | 1879 | |
Poly-Alcohol Haut…farblos Antisepticum | Antiseptica GmbH | 72PAH200 | |
Sterican needle 18 G x 1 | B. Braun | 304622 | |
Sterican needle 27 3/4 G x 1 | B. Braun | 4657705 | |
Tissue paper | commercially available | ||
Surgical Instruments | |||
Amalgam burnisher 3PL | Gatz | 0110? | |
Blair retractors (4 pronged (blunt)) x2 | Storz&Klein | S-01134 | |
Dumont No.7 forceps | Fine Science Tools Inc. | 91197-00 | |
Graefe forceps curved x1 | Fine Science Tools Inc. | 11151-10 | |
Graefe forceps straight x2 | Fine Science Tools Inc. | 11050-10 | |
Heidemann spatula HD2 | Stoma | 2030.00 | |
Needle holder Mathieu | Fine Science Tools Inc. | 12010-14 | |
Scissor | Fine Science Tools Inc. | 14074-11 | |
Semken forceps | Fine Science Tools Inc. | 11008-13 | |
Small surgical scissors curved | Fine Science Tools Inc. | 14029-10 | |
Small surgical scissors straight | Fine Science Tools Inc. | 14028-10 | |
Standard pattern forceps | Fine Science Tools Inc. | 11000-12 | |
Vannas spring scissors | Fine Science Tools Inc. | 15000-08 | |
Equipment | |||
ECG Trigger Unit | Rapid Biomedical | 3000003686 | |
MICROCAPSTAR End-Tidal Carbon Dioxide Analyzer | AD Instruments | ||
Minivent Typ 845 | Harvard Apparatus | 73-0043 | |
Multiphoton microscope Trimscope I | LaVision | ||
Perfusor Compact | B. Braun | ||
PowerLab 8/30 8 channel recorder | AD Instruments | PL3508 | |
Temperature controlled heating pad | Sygonix | 26857617 | |
Temperature sensor | comercially available | ||
Temperature controlled System for Microscopes -Cube&Box | Life Imaging Services |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены