Name: direct observation of phagocytosis and net-formation by neutrophils in infected lungs using 2-photon microscopy
Uploaded: 2011-06-02T12:00:00
Duration: 8 min 50 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Direct Observation of Phagocytosis and NET-formation by Neutrophils in Infected Lungs using 2-photon Microscopy at JoVE.com

लेखकों के लिए सावधानी पांडुलिपि पढ़ने के लिए intravital फिल्में, डा. जोनाथन Lindquist के अनुकूलन के साथ मदद के लिए डा. लार्स Philipsen शुक्रिया अदा करना होगा, और पद्धति के विकास के दौरान सहायक और चर्चा टिप्पणियों के लिए Gunzer प्रयोगशाला के सभी सदस्यों. इस काम ड्यूश Forschungsgemeinschaft (DFG, 854 SFB) से एमजी अनुदान द्वारा वित्त पोषित किया गया था

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हम खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.

Vivo में बरकरार अंगों में या वास्तविक समय 2-photon माइक्रोस्कोपी पिछले 10 वर्षों में प्रतिरक्षा कोशिकाओं के शरीर क्रिया विज्ञान से निपटने के अध्ययन में गहरा महत्व प्राप्त है. यह इस तकनीक के साथ किया गया था कि लिम्फ नोड्स के भीतर टी सेल सक्रियण की गतिशीलता की तरह महत्वपूर्ण घटनाओं पहले 2-4 दिखाई हो गया. हाल ही में, शोधकर्ताओं ने यह भी effector कोशिकाओं के लसीका ऊतकों में इस 5 दृष्टिकोण का उपयोग पीढ़ी में पहला कदम की तरह विशिष्ट सेलुलर कार्यों का विश्लेषण शुरू कर दिया है. हालांकि, हालांकि नए जैविक अवधारणाओं के एक नंबर इस पद्धति का उपयोग किया गया पता चला है, वहाँ अब भी कर रहे हैं चुनौतीपूर्ण और महत्वपूर्ण सवाल है जिसके लिए इस प्रकार अब तक कोई intravital दृश्य अध्ययन प्रकाशित किया गया है. उल्लेखनीय है इस स्तनधारी फेफड़ों पर लागू होता है है. इस अंग का दिलचस्प पहलू यह हवाई रोगजनकों के एक किस्म के लिए प्रवेश के बंदरगाह के रूप में, यह एक सबसे महत्वपूर्ण सतहों पर जो प्रतिरक्षाविज्ञानी प्रक्रियाओं स्तनधारी शरीर में जगह ले बनाता है. पूरे जीवन काल पर हर साँस के साथ, अवांछित कणों कुछ साँस रहे हैं जिनमें से 6 संक्रमण धमकी जीवन को उत्पन्न करने की क्षमता है. यह आत्म व्याख्यात्मक है कि इस तरह के एक संवेदनशील और लुप्तप्राय साइट पर रक्षा तंत्र की एक तंग नेटवर्क के लिए उपस्थित होना प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं का पूरे प्रदर्शनों की सूची प्रदर्शन की जरूरत है. दूसरी ओर यह बहुत महत्वपूर्ण है कि इस तरह के एक &quot;गंदा&quot; जगह पर संभावित रोगज़नक़ों के खिलाफ प्रेरित प्रतिरक्षाविज्ञानी लड़ाई कसकर नियंत्रित किया जाता है. प्रतिरक्षा प्रणाली की अतिरंजित प्रतिक्रिया unspecific प्रतिरक्षा सेल 7,8 कार्रवाई की उत्तेजना पर व्यापक अंग के ऊतकों घायल करके अपने शरीर को नुकसान पहुँचाने का एक उच्च जोखिम सहन. इन विचारों के प्रकाश में यह बहुत ही रोचक और उपयोगी स्तनधारी फेफड़ों में सच के तहत vivo परिस्थितियों में सेल व्यवहार की जांच करने की संभावना है होगा. हालांकि, इस तथ्य है कि एक ऐसी प्रणाली अब तक सफलतापूर्वक भारी कठिनाइयों है कि एक काम प्रोटोकॉल सेटिंग में हल किया जा करने के लिए स्पष्ट रूप से अंक लागू नहीं किया गया. सबसे अधिक मांग चुनौती शायद ध्यान केंद्रित स्थिरता है. साँस लेने के लिए जिम्मेदार अंग के रूप में फेफड़ों के अंतरिक्ष के सभी तीन दिशाओं में लगातार आंदोलन के तहत है साँस लेना एहसास. अकेले इस परिस्थिति गंभीर इमेजिंग समस्याओं का कारण बनता है और एक intravital imagers &quot;दुःस्वप्न&quot; माना जा सकता है. पहले से ही अंतरिक्ष में किसी भी आयाम करने के लिए एक मामूली प्रस्ताव सूक्ष्म देखने के लिए, जो सुक्ष्ममापी परिशुद्धता के साथ स्थिर हो क्रम में सार्थक छवियों उत्पन्न 9 की जरूरत पर एक बड़े पैमाने पर बिगड़ती प्रभाव पड़ता है. इसकी स्वाभाविक तंग स्थानीय ध्यान केंद्रित को देखते हुए 10, 2-photon माइक्रोस्कोपी भी अधिक फोकल instabilities के प्रति संवेदनशील है, Z दिशा में एक बस कुछ micrometers की श्रेणी में एक निश्चित संरचना के एक अव्यवस्था के रूप में ध्यान की एक पूरी नुकसान के बराबर है और इस प्रकार है एक असफल प्रयोग. murine फेफड़ों के भीतर प्रतिरक्षा कोशिकाओं के अवलोकन के लिए इस अध्ययन में प्रस्तुत प्रोटोकॉल अभी भी एक कार्यात्मक बरकरार फेफड़ों में 11 की स्थिति के लिए नहीं है. vivo आवेदन, बल्कि एक करीबी सन्निकटन में एक इमेजिंग लिम्फोसाइटों के लिए पूर्व vivo दृष्टिकोण, explanted लिम्फ में उदा नोड्स, vivo में 12 टिप्पणियों में सच के बराबर परिणाम दिखाया गया है और इस प्रकार अत्यधिक प्रासंगिक हैं 5 . फेफड़ों के स्लाइस, जो केवल हमारे दृष्टिकोण के साथ संभव हो रहे हैं में सीटू टिप्पणियों में, छांटना के बाद शीघ्र ही एक संक्रमित फेफड़ों में जगह ले लो. काटने की प्रक्रिया के दौरान 3D अखंडता agarose मैट्रिक्स, एक ठीक नियंत्रित फेफड़ों के काटने की प्रक्रिया की अनुमति के लिए एक आवश्यक कदम के द्वारा सुनिश्चित किया जाता है. हालांकि यह agarose मैट्रिक्स की एक solidification की अनुमति के लिए एक छोटी अवधि के लिए explanted फेफड़ों शांत करने के लिए आवश्यक है, यह संभव है निकट ऊतक के काटने और rewarming के बाद कोशिकाओं के लिए शारीरिक स्थितियों पर लौटने के लिए. यह स्पष्ट रूप से हमारे डेटा, जो दिखाना है कि इन शर्तों के तहत neutrophils अत्यधिक सक्रिय हैं और उनके चुस्त phagocytes है, जो एक Aspergillus fumigatus संक्रमण की प्रभावी निकासी के लिए आवश्यक हैं के रूप में पूरी क्षमता का प्रदर्शन द्वारा दिखाया गया है. वे फेफड़ों की उपकला बाधाओं के माध्यम से पारित करने में अलवियोली के भीतरी भागों तक पहुँचने के ऊतकों गश्ती और इसके अलावा वे सक्रिय रूप ले कवक spores 11. इस काम का एक महत्वपूर्ण खोज Aspergillus संक्रमित अंग में न्युट्रोफिल कोशिकी जाल (नेट) जैसी संरचनाओं की उपस्थिति थी. जाल 13 neutrophils में एक उपन्यास सुरक्षा तंत्र के एक बहुत हाल ही में पा रहे हैं. हालांकि, 2004 में अपनी प्रारंभिक वर्णन के बाद से, जहां इस घटना को देखा गया है या कमी पशु मॉडल या मनुष्यों में शारीरिक या रोग की स्थिति की संख्या विस्फोट किया गया है 14-16 बढ़ती. दिलचस्प है, हालांकि इतना काम इतने सारे अलग अलग समूहों द्वारा इन संरचनाओं पर खर्च किया गया है, ज्यादातर रिपोर्ट अभी भी एक बहुत विवरणात्मक स्तर पर कर रहे हैं और बहुत ज्यादा नहीं हैNET रिलीज के तंत्र और उसके विनियमन के बारे में जाना जाता है. हमारे प्रोटोकॉल के साथ हम पहले एक संक्रमित फेफड़ों में. NET फाइबर दिखाने के लिए सक्षम थे. इसके अलावा, हम हौसले भर्ती के रूप में के रूप में अच्छी तरह से अपने घटना या 11 निषेध के लिए neutrophils आणविक कवक संरचनाओं के महत्व को प्रदर्शित कर सकता है. यह स्पष्ट रूप से हमारे विधि की क्षमता NET गठन के और अधिक विस्तार में एक कदम की जांच से पता चलता है. एक सोच भी नहीं सकते हैं उदाहरण के लिए उपयुक्त बाहर दस्तक चूहों से neutrophils का उपयोग करने के लिए दत्तक हस्तांतरण प्रयोगों में NET गठन की अपनी क्षमता का पालन. इस प्रकार, हालांकि परिधीय रक्त से न्युट्रोफिल आप्रवास के प्रत्यक्ष प्रेक्षण इस अंग explantation के बाद रक्त की आपूर्ति की कमी के कारण प्रणाली के साथ संभव नहीं है, हम अभी भी विश्वास है कि हमारे प्रोटोकॉल एक मूल्यवान और अपेक्षाकृत आसान संभाल करने के लिए दृष्टिकोण है कि के इमेजिंग की अनुमति देता है फेफड़ों के संक्रमण के खिलाफ प्रतिरक्षा रक्षा में जल्दी या देर से कदम. यह है, इसलिए रहते जानवरों की श्वास फेफड़ों के भीतर इस घटना की जांच की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है.

direct observation of phagocytosis and net-formation by neutrophils in infected lungs using 2-photon microscopy

जठरांत्र संबंधी मार्ग के बाद, फेफड़ों हड्डीवाला शरीर और पर्यावरण के बीच बातचीत के लिए दूसरा सबसे बड़ा सतह है. यहाँ, एक प्रभावी गैस विनिमय बनाए रखा जाना चाहिए, जबकि एक ही समय में एकाधिक रोगज़नक़ों कि सामान्य श्वास के दौरान साँस रहे हैं द्वारा संक्रमण से बचने. इस लक्ष्य को हासिल करने, रक्षा humoral और सेलुलर प्रतिरक्षा तंत्र के संयोजन रणनीतियों का एक शानदार सेट मौजूद है. फेफड़ों के तीव्र रक्षा के लिए सबसे प्रभावी उपायों के neutrophils, जो या तो साँस रोगज़नक़ों phagocytose या उन्हें साइटोटोक्सिक रसायनों को रिहा द्वारा मार की भर्ती है. Neutrophils के शस्त्रागार के लिए हाल ही में एक इसके अतिरिक्त उनके कोशिकी डीएनए जाल जिसके द्वारा बैक्टीरिया या कवक या पकड़ा जा सकता है और निष्क्रिय के बाद भी. NET रिहा कोशिकाओं मर चुके हैं के विस्फोटक रिलीज है. हम यहाँ एक तरीका है कि एक सीधे neutrophils निरीक्षण करने के लिए अनुमति देता है वर्तमान में, एक हाल ही में संक्रमित फेफड़ों के भीतर पलायन, कवक रोगज़नक़ों phagocytosing के रूप में अच्छी तरह के रूप में व्यापक जाल है कि वे संक्रमित ऊतकों भर में उत्पादित है कल्पना. विधि मोल्ड Aspergillus fumigatus और उनकी परीक्षा के conidia के साथ चूहों के intratracheal संक्रमण के बाद 7 घंटे बहुरंगा समय चूक 2-photon माइक्रोस्कोपी द्वारा मोटी व्यवहार्य फेफड़ों के स्लाइस की तैयारी का वर्णन. इस दृष्टिकोण एक देशी फेफड़े के ऊतकों में सीधे रोधी रक्षा की जांच के लिए अनुमति देता है और इस प्रकार फेफड़े उन्मुक्ति की विस्तृत जांच के लिए एक नए अवसर खुल.

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Direct Observation of Phagocytosis and NET-formation by Neutrophils in Infected Lungs using 2-photon Microscopy

हम दिखाने के लिए, कैसे संक्रमित फेफड़ों में न्युट्रोफिल granulocytes की गतिशीलता के अवलोकन के लिए 2-photon माइक्रोस्कोपी का उपयोग करने के लिए, जबकि वे रोगज़नक़ों phagocytose या न्युट्रोफिल कोशिकी जाल (नेट) का उत्पादन.

2-photon माइक्रोस्कोपी का उपयोग संक्रमित फेफड़े में neutrophils द्वारा phagocytosis और NET गठन के प्रत्यक्ष अवलोकन

After the gastrointestinal tract, the lung is the second largest surface for interaction between the vertebrate body and the 
environment. Here, an ...

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माइक्रोवेव ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी द्वारा संयंत्र वायरस रोगों के तेजी से निदान की सहायता

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High Throughput Measurement of Extracellular DNA Release and Quantitative NET Formation in Human Neutrophils In Vitro

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कोशिकी डीएनए रिलीज के उच्च throughput मापन और मानव न्यूट्रोफिल में मात्रात्मक नेट गठन<em&gt; इन विट्रो</em

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रीयल टाइम में anaesthetized चूहों पर intravital माइक्रोस्कोपी द्वारा Mesenteric रगों में न्यूट्रोफिल और monocytes इमेजिंग

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Phagocytosis plays a key role in host defense, as well as in tissue development and maintenance, and involves rapid, receptor-mediated rearrangements of ...

Measuring Phagocytosis of Aspergillus fumigatus Conidia by Human Leukocytes using Flow Cytometry

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फ्लो साइटोमेट्री का उपयोग करके मानव ल्यूकोसाइट्स द्वारा एस्परगिलस फ्यूमिगटस कोनिडिया के फागोसाइटोसिस को मापना

Invasive pulmonary infection by the mold Aspergillus fumigatus poses a great threat to immunocompromised patients. Inhaled fungal conidia (spores) are ...

Real-Time Quantification of Reactive Oxygen Species in Neutrophils Infected with Meningitic Escherichia Coli

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मेनिंगिटिक एस्चेरिचिया कोलाई से संक्रमित न्यूट्रोफिल में प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों का वास्तविक समय मात्राकरण

Escherichia coli (E. coli) is the most common Gram-negative bacteria causing neonatal meningitis. The occurrence of bacteremia and bacterial penetration ...

Investigating the Phagocytosis of Leishmania using Confocal Microscopy

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