Name: bioluminescence imaging of nadph oxidase activity in different animal models
Uploaded: 2012-10-22T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Bioluminescence Imaging of NADPH Oxidase Activity in Different Animal Models at JoVE.com

Detta arbete har finansierats av NIH RO1 AI079253 och Department of Veterans Affairs.

1. Djurmodeller <ol><li> Möss: Använd P47 phOx-/ - möss och ålder-och kön-matchade C57BL6/DBA möss. Erhålla godkännande för experiment från institutionella Animal Care och användning kommittén. </li><li> Anestesi: Använd ett kontinuerligt isofluran administration för att inducera anestesi. Förångarens systemet (VetEquip) är fylld med isofluran (2-3%). Bekräfta att möss är helt bedövades genom att observera andning, rörelse, och kornealreflex som svar på yttre stimuli. </li><l...

<ol>
	<li>Segal, B., Han, W., Bushey, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NADPH+oxidase+limits+innate+immune+response+in+the+lungs+in+mice.">NADPH oxidase limits innate immune response in the lungs in mice.</a> PLoS ONE. 5, e9631 (2010).</li><li>Jackson, S., Gallin, J., Holland, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+p47phox+mouse+knock-out+model+of+chronic+granulomatous+disease.">The p47phox mouse knock-out model of chronic granulomatous disease.</a> J. Exp. Med. 182, 751-758 (1995).</li><li>Gantner, B. N., Simmons, R. M., Underhill, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collaborative+induction+of+inflammatory+responses+by+dectin-1+and+Toll-like+receptor+2.">Collaborative induction of inflammatory responses by dectin-1 and Toll-like receptor 2.</a> J. Exp. Med. 197, 1107-1117 (2003).</li><li>Dejager, L., Pinheiro, I., Libert, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cecal+ligation+and+puncture:+the+gold+standard+model+for+polymicrobial+sepsis.">Cecal ligation and puncture: the gold standard model for polymicrobial sepsis.</a> Trends Microbiol. 19, 198-208 (2011).</li><li>Tsiotou, A. G., Sakorafas, G. H., Bramis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Septic+shock;+current+pathogenetic+concepts+from+a+clinical+perspective.">Septic shock; current pathogenetic concepts from a clinical perspective.</a> Med. Sci. Monit. 11, 76-85 (2005).</li><li>Fujii, T., Fuchs, B. C., Tanabe, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+model+of+carbon+tetrachloride+induced+liver+fibrosis:+Histopathological+changes+and+expression+of+CD133+and+epidermal+growth+factor.">Mouse model of carbon tetrachloride induced liver fibrosis: Histopathological changes and expression of CD133 and epidermal growth factor.</a> BMC Gastroenterology. 10, 79-90 (2010).</li><li>Kubo, H., Morgensterm, D., Doerschuk, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preservation+of+complement-induced+lung+injury+in+mice+with+deficiency+of+NADPH+oxidase.">Preservation of complement-induced lung injury in mice with deficiency of NADPH oxidase.</a> J. Clin. Invest. 97, 2680-2684 (1996).</li><li>Segal, B., Sakamoto, N., Bulkley, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xanthine+oxidase+contributes+to+host+defense+against+Burkholderia+cepacia+in+the+p47(phox-/-)+mouse+model+of+chronic+granulomatous+disease.">Xanthine oxidase contributes to host defense against Burkholderia cepacia in the p47(phox-/-) mouse model of chronic granulomatous disease.</a> Infect Immun. 68, 2374-2378 (2000).</li><li>Droge, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Free+radicals+in+the+physiological+control+of+cell+function.">Free radicals in the physiological control of cell function.</a> Physiological reviews. 82, 47-95 (2002).</li><li>Jones, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radical-free+biology+of+oxidative+stress.+American+journal+of+physiology.">Radical-free biology of oxidative stress. American journal of physiology.</a> Cell physiology. 295, C849-C868 (2008).</li><li>Hubbard, W. J., Choudhry, M., Chaudry, I. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cecal+ligation+and+puncture.">Cecal ligation and puncture.</a> Shock. 24, 52-57 .</li><li>Wardman, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescent+and+luminescent+probes+for+measurement+of+oxidative+and+nitrosative+species+in+cells+and+tissues:+progress,+pitfalls,+and+prospects.">Fluorescent and luminescent probes for measurement of oxidative and nitrosative species in cells and tissues: progress, pitfalls, and prospects.</a> Free Radic. Biol. Med. 43, 995-1022 (2007).</li><li>Pollock, J. D., Williams, D. A., Gifford, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+model+of+X-linked+chronic+granulomatous+disease,+an+inherited+defect+in+phagocyte+superoxide+production.">Mouse model of X-linked chronic granulomatous disease, an inherited defect in phagocyte superoxide production.</a> Nat. Genet. 9, 202-209 (1995).</li><li>Aramaki, Y., Y, ., Yoshida, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+sensitive+chemiluminescence+probe,+L-012,+for+measuring+the+production+of+superoxide+anion+by+cells.">A new sensitive chemiluminescence probe, L-012, for measuring the production of superoxide anion by cells.</a> Biochem. Biophys. Res. Commun. 193, 554-559 (1993).</li><li>Daiber, A., Oelze, M., August, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+superoxide+and+peroxynitrite+in+model+systems+and+mitochondria+by+the+luminol+analogue+L-012.">Detection of superoxide and peroxynitrite in model systems and mitochondria by the luminol analogue L-012.</a> Free Radic. Res. 38, 259-269 (2004).</li><li>Kielland, A., Blom, T., Nandakumar, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+imaging+of+reactive+oxygen+and+nitrogen+species+in+inflammation+using+the+luminescent+probe+L-012.">In vivo imaging of reactive oxygen and nitrogen species in inflammation using the luminescent probe L-012.</a> Free Radic. Biol. Med. 47, 760-766 (2009).</li></ol>

&quot;Realtid&quot; mätning av reaktiva syrespecies (ROS) i levande djur kan uppnås genom att använda fluorescerande och kemiluminescerande prober. Medan fluorescerande prober lider ha svaga signal-till-brusförhållanden 12, är bildteknik beskrivs mer känslig för detektion av ljusemission efter en kemisk reaktion av ROS med luminol-baserade substrat L-012. Liksom alla bioluminescerande avbildningstekniker, är denna metod begränsad av våglängdsberoende Ijusabsorption och spridning av organ och vävn...

<table border="1"><tbody><tr><td> Namnet av reagenset </td><td> Företag </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer </td></tr><tr><td> L-012 </td><td> Wako Chemicals USA, Inc. </td><td> 120-04891 </td><td></td></tr><tr><td> Zymosan </td><td> Sigma, St Louis, MO </td><td> Z4250 </td><td></td></tr><tr><td> koltetraklorid </td><td> Sigma, St Louis, MO </td><td> 289.116 </td><td></td></tr></tbody></table>

bioluminescence imaging of nadph oxidase activity in different animal models

NADPH-oxidas är en kritisk enzym som medierar antibakteriella och svampdödande värdförsvar. Utöver sin roll i antimikrobiella värdförsvar har NADPH-oxidas kritiska signalfunktioner som modulerar den inflammatoriska responsen 1. Således är utvecklingen av en metod för att mäta i &quot;realtid&quot; kinetiken för NADPH-oxidas-derived ROS generation förväntas vara ett värdefullt forskningsverktyg för att förstå mekanismerna som är relevanta för värd försvar, inflammation och skador. Kronisk granulomatös sjukdom (CGD) är en ärftlig sjukdom i NADPH-oxidas kännetecknas av svåra infektioner och överdriven inflammation. Aktivering av fagocyt NADPH-oxidas kräver translokation av dess cytosoliska subenheter (P47 phOx, P67 phOx, och p40 phOx) och Rac till en membranbunden flavocytochrome (bestående av en gp91 phOx och P22 phOx heterodimer). Förlustav funktion mutationer i någon av dessa NADPH-oxidas komponenter resulterar i CGD. Liknar patienter med CGD gp91 phOx-deficienta möss och P47 phOx-deficienta möss har defekt fagocyt aktivitet NADPH-oxidas och försämrad värdförsvar 13, 14. Förutom fagocyter, som innehåller NADPH-oxidas ovan beskrivna komponenterna, en mängd andra celltyper uttrycker olika isoformer av NADPH-oxidas. Här beskriver vi en metod för att kvantifiera ROS-produktionen i levande möss och att beskriva bidraget av NADPH-oxidas till ROS generation modeller för inflammation och skada. Denna metod är baserad på ROS reagera med L-012 (en analog av luminol) att emittera luminescens som registreras av en laddningskopplad anordning (CCD). I den ursprungliga beskrivningen av L-012 sond, jag var-012-beroende kemiluminescens helt avskaffas genom superoxiddismutas, vilket indikerar att den huvudsakliga ROS detekteras i denna reaktion var superoxid anjon 15. Efterföljande studier har visat att L-012 kan detektera andra fria radikaler, inklusive reaktiva kväve arter 16, 17. Kielland et al. 17 visade att topisk applicering av forbolmyristatacetat, en potent aktivator av NADPH-oxidas, ledde till NADPH-oxidas-beroende ROS generation som kunde detekteras i möss med användning av luminescerande sond L-012. I denna modell visade de att L-012-beroende luminiscens avskaffades P47 phOx-brist möss. Vi jämförde ROS generation i vildtyp möss och NADPH-oxidas-brist P47 phOx-/ - möss 2 i följande tre modeller: 1) intratrakeal administrering av zymosan, en pro-inflammatorisk svampens cellvägg som härrör produkt som kan aktivera NADPH-oxidas, 2) cecal ligering och punktering (CLP), en modell för intraabdominell sepsis med sekundär akut lunginflammation och skador, och 3) muntlig koltetraklorid(CCl 4), en modell av ROS-beroende leverskada. Dessa modeller var särskilt valts för att utvärdera NADPH-oxidas-beroende ROS generation i samband med icke-infektiös inflammation, polymikrobiella sepsis och toxin-inducerad organskada, respektive. Jämföra bioluminiscens i vildtyp möss P47 phOx-/ - möss kan vi beskriva specifika medverkan i ROS genereras av P47 phOx innehållande NADPH-oxidas till bioluminescent signalen i dessa modeller. Bioluminescens imaging resultat som visade ökad ROS nivåer i vildtyp möss jämfört med P47 phOx-/ - möss indikerade att NADPH-oxidas är den huvudsakliga källan av ROS generering som svar på inflammatoriska stimuli. Denna metod ger en minimalinvasiv metod för &quot;realtid&quot; övervakning av ROS generation under inflammation in vivo.

Watch this Scientific Journal Video about Bioluminescence Imaging of NADPH Oxidase Activity in Different Animal Models at JoVE.com

Bioluminescence Imaging of NADPH Oxidase Activity in Different Animal Models

NADPH-oxidas är den huvudsakliga källan för reaktiva syrespecies (ROS) i fagocyter. På grund av den kortlivade karaktär ROS, är det svårt att mäta och övervaka ROS nivåer i levande djur. En minimalinvasiv metod för seriell kvantifiering av ROS i levande möss beskrivs.

Bioluminescens Avbildning av NADPH-oxidas aktivitet i olika djurmodeller

NADPH oxidase is a critical enzyme that mediates antibacterial and antifungal host defense. In addition to its role in antimicrobial host defense, NADPH ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Diagnosis of Ecto- and Endoparasites in Laboratory Rats and Mice

Diagnos av Ecto-och endoparasiter i laboratorium råttor och möss

Internal and external parasites remain a significant concern in laboratory rodent facilities, and many research facilities harbor some parasitized ...

Saliva, Salivary Gland, and Hemolymph Collection from Ixodes scapularis Ticks

Saliva, Salivary Gland, and Hemolymph Collection from Ixodes scapularis Ticks

Saliv, spottkörtel och hemolymfa Collection från Ixodes scapularis fästingar

Ticks are found worldwide and afflict humans with many tick-borne illnesses. Ticks are vectors for pathogens that cause Lyme disease and tick-borne ...

Long Term Intravital Multiphoton Microscopy Imaging of Immune Cells in Healthy and Diseased Liver Using CXCR6.Gfp Reporter Mice

Långsiktig Intravital multifoton Mikroskopi Imaging av immunceller i friska och sjuka Lever Använda CXCR6.Gfp Reporter Möss

Liver inflammation as a response to injury is a highly dynamic process involving the infiltration of distinct subtypes of leukocytes including monocytes, ...

Isolation and Transplantation of Different Aged Murine Thymic Grafts.

Isolering och transplantation av olika Aged Murina tymisk ympkvistar.

The mechanisms that regulate the efficacy of thymic selection remain ill-defined. The method presented here allows in vivo analyses of the development and ...

Bioluminescence Imaging to Detect Late Stage Infection of African Trypanosomiasis

Bioluminescence Imaging för att upptäcka sent stadium Infektion av afrikansk sömnsjuka

Human African trypanosomiasis (HAT) is a multi-stage disease that manifests in two stages; an early blood stage and a late stage when the parasite invades ...

Flow Cytometric Analysis of Natural Killer Cell Lytic Activity in Human Whole Blood

Flödescytometrisk analys av Natural Killer Cell lytisk aktivitet i humant helblod

NK cell cytotoxicity is a widely used measure to determine the effect of outside intervention on NK cell function. However, the accuracy and ...

In Vivo Investigation of Antimicrobial Blue Light Therapy for Multidrug-resistant Acinetobacter baumannii Burn Infections Using Bioluminescence Imaging

In Vivo Investigation of Antimicrobial Blue Light Therapy for Multidrug-resistant Acinetobacter baumannii Burn Infections Using Bioluminescence Imaging

In Vivo Undersökning av Antimicrobial Blue Ljusterapi för multiresistent Acinetobacter baumannii Burn Infektioner Använda Bioluminescence Imaging

Burn infections continue to be an important cause of morbidity and mortality. The increasing emergence of multidrug-resistant (MDR) bacteria has led to ...

Non-invasive In Vivo Fluorescence Optical Imaging of Inflammatory MMP Activity Using an Activatable Fluorescent Imaging Agent

Non-invasive In Vivo Fluorescence Optical Imaging of Inflammatory MMP Activity Using an Activatable Fluorescent Imaging Agent

Icke-invasiv<em&gt; In vivo</em&gt; Fluorescence optisk avbildning av inflammatorisk MMP aktivitet Använda en aktiverbar Fluorescent Imaging Agent

This paper describes a non-invasive method for imaging matrix metalloproteinases (MMP)-activity by an activatable fluorescent probe, via in vivo ...

Live Imaging of Antifungal Activity by Human Primary Neutrophils and Monocytes in Response to A. fumigatus

Live Imaging of Antifungal Activity by Human Primary Neutrophils and Monocytes in Response to A. fumigatus

Live avbildning antimykotiskt av humana primära neutrofiler och monocyter som svar på<em&gt; A. fumigatus</em

Aspergillus fumigatus is an opportunistic fungal pathogen causing invasive infections in immunocompromised hosts with a high case-fatality rate. Research ...

Detection of Enterohemorrhagic Escherichia Coli Colonization in Murine Host by Non-invasive In Vivo Bioluminescence System

Detection of Enterohemorrhagic Escherichia Coli Colonization in Murine Host by Non-invasive In Vivo Bioluminescence System

Påvisande av entrohemoragiska Escherichia Coli koloniseringen i murina mottagande av icke-invasiva In Vivo Mareld System

Enterohemorrhagic E. coli (EHEC) O157:H7, which is a foodborne pathogen that causesdiarrhea, hemorrhagic colitis (HS), and hemolytic uremic syndrome ...