Name: combined intravital microscopy and contrast-enhanced ultrasonography of the mouse hindlimb to study insulin-induced vasodilation and muscle perfusion
Uploaded: 2017-03-20T13:00:00
Duration: 8 min 22 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Combined Intravital Microscopy and Contrast-enhanced Ultrasonography of the Mouse Hindlimb to Study Insulin-induced Vasodilation and Muscle Perfusion at JoVE.

हम धंयवाद । डंकन वान Groen इस अध्ययन में प्रयुक्त छवि विश्लेषण सॉफ्टवेयर (ImageGrabber) प्रोग्रामिंग के लिए । इस शोध के लिए फंडिंग नीदरलैंड ऑर्गनाइजेशन फॉर साइंटिफिक रिसर्च (ग्रांट 016.136.372) से विडि ग्रांट द्वारा प्रदान की गई है ।

दृश्य सोनिक इंक ओपन एक्सेस फीस कवर, जबकि संरचना और लेख की सामग्री के लेखकों की पूरी जिंमेदारी बनी रही ।

हम एक तकनीक विकसित करने के लिए एक साथ बड़ी धमनियों (IVM का उपयोग) और कंकाल मांसपेशी microcirculation (CEUS का उपयोग) पर इंसुलिन संवहनी कार्रवाई का अनुमान है । सफल और विश्वसनीय माप के लिए महत्वपूर्ण कदम हैं: 1) सही ढंग से खून बह रहा बिना gracilis धमनी को उजागर; 2) तेल की धमनी में स्नान के रिसाव को रोकने; 3) vasoactive यौगिकों (इंसुलिन) और इसके विपरीत एजेंट (microbubbles) के अर्क के लिए एक पेटेंट शिरापरक पहुंच (पूंछ नस प्रवेशनी) ।
मांसपेशी में microvascular शिथिलता का अध्ययन मोटापे और इंसुलिन प्रतिरोध के संदर्भ में ध्यान प्राप्त कर रहा है14,25,३९,४०. मोटापा और संवहनी समारोह पर इंसुलिन प्रतिरोध का नकारात्मक प्रभाव संवहनी पेड़ के विभिन्न स्तरों पर प्रकट होता है । इसके बाद, इन परिवर्तनों का मूल्यांकन करने के लिए विभिंन दृष्टिकोणों की आवश्यकता है । एक ही माउस में IVM और CEUS तकनीकों का संयुक्त उपयोग vasculature के विभिन्न स्तरों पर इंसुलिन के प्रभाव को बढ़ाता है करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण प्रदान करता है. IVM प्रत्यक्ष दृश्य और प्रतिरोध धमनी और CEUS के मात्रात्मक विश्लेषण की अनुमति देता है इंसुलिन की मांसपेशी में प्रेरित परिवर्तन के आकलन के लिए अनुमति देता है छिड़काव.
adductor मांसपेशी डिब्बे के अध्ययन के कई फायदे हैं । धमनियों आसानी से सुलभ है और चीरा की सतही प्रकृति प्रयोग समाप्त हो गया है के बाद यह संभव एक ५.० अवशोषित बाँझ टांका के साथ त्वचा चीरा बंद करने के लिए बनाता है । जानवरों buprenorphine के साथ चमड़े के नीचे एक खुराक में एक एनाल्जेसिक के रूप में प्रयोग के बाद इंजेक्शन थे ०.१ मिलीग्राम/kg और एक गर्म वातावरण में ठीक करने की अनुमति दी । चूहों प्रक्रिया बहुत अच्छी तरह से सहन किया और हम और न ही पशुओं का कोई नुकसान का अनुभव किया और अधिक से अधिक ३५ पशुओं में hindlimb के संक्रमण का अध्ययन किया । यह संभव अनुवर्ती या एक अनुदैर्ध्य फैशन में जानवरों का अध्ययन करने के लिए बनाता है । इन प्रयोगों में इस्तेमाल किया जानवरों, तथापि, anesthetized थे १.८% सांस isoflurane ऑक्सीजन के साथ संतुलित ०.४ एल पर बह/ isoflurane संज्ञाहरण४१,४२, FMA संज्ञाहरण के विपरीत परिधीय इंसुलिन संवेदनशीलता को परेशान नहीं करता । एक भविष्य की योजना कैसे अच्छी तरह से चूहों FMA संज्ञाहरण से उबरने का अध्ययन करने के लिए है ।
adductor मांसपेशी डिब्बे भी उपयोगी है के बाद से विभिंन vasoactive स्थानीय और बहाव नाड़ी प्रभाव मध्यस्थता यौगिकों का मूल्यांकन किया जा सकता है । उदाहरण के लिए, लक्ष्य ऊतक के लिए इन यौगिकों के सामयिक आवेदन superfusion तकनीक का उपयोग कर व्यवहार्य है28 या शल्य चिकित्सा हेरफेर और दवा के आरोपण-eluting वाहिकाओं४३आसपास के कफ. इसके अलावा, gracilis धमनी अलग और दबाव myograph में अध्ययन किया जा सकता है । हमारे समूह और दूसरों के दबाव myograph का उपयोग करने के लिए इस धमनी पर इंसुलिन और अन्य vasoactive यौगिकों के प्रभाव दस्तावेज़ करने के लिए पर्याप्त प्रयोगात्मक सबूत इकट्ठा किया है विवो३६,३७,३८.
एक सीमा IVM तकनीक के उपयोग के लिए अंतर्निहित मांसपेशी और आयल तेल के आवेदन के सर्जिकल प्रदर्शनी के लिए जहाजों को स्थिर है । यह स्पष्ट नहीं है कि इन क्रियाओं से धमनी का देशी वातावरण प्रभावित होता है या नहीं. हालांकि, चित्रा 3 ए से पता चलता है कि आयल तेल में नहाया gracilis धमनी का आधारभूत व्यास काफी परिवर्तन नहीं करता है । यह भी दिखाया गया है कि खनिज तेल सफलतापूर्वक ऑक्सीजन के प्रसार को रोकता है, hyperoxic शर्तों से ऊतक की रक्षा४४। इसके अलावा, तेल धमनियों के आधारभूत व्यास में भिन्नता को कम करने में मदद करता है । यही कारण है कि हम आयल आयल का प्रयोग करने की वकालत करते है और तैयारी को आराम देते है । ध्यान दें की, के बजाय तेल के बफर खारा का उपयोग करें-या कोई तेल सब पर-अत्यधिक चर व्यास और पोत के कसना (नहीं दिखाया डेटा) के परिणामस्वरूप । इसके अलावा, प्रयोगों के अंत में, हम gracilis धमनियों-आयल तेल में नहाया-अलग है और myograph के दबाव में अपनी जेट परीक्षण विवो । आयल तेल से नहाया धमनियों जब इंसुलिन और acetylcholine (एक vasodilator) (डेटा दिखाया नहीं) के साथ उत्तेजित धमनियों को नियंत्रित करने के लिए इसी तरह प्रतिक्रिया व्यक्त की । लगातार इंसुलिन प्रेरित vasodilation स्पष्ट रूप से पता चलता है कि इस अध्ययन में वर्णित IVM प्रोटोकॉल विश्वसनीय परिणाम पैदा करता है ।
एक ही माउस में दोनों तकनीकों को लागू करने का लाभ अंय द्वारा एक तकनीक की आंतरिक सीमाओं में से कुछ पर काबू पा: CEUS अनुमान vivo में परेशान मांसपेशी में MBV, लेकिन व्यक्तिगत जहाजों को देखा नहीं जा सकता; IVM यह व्यक्तिगत जहाजों को देखने के लिए संभव बनाता है, हालांकि यह MBV अनुमान नहीं कर सकते । एक भविष्य की योजना के लिए contralateral पक्ष पर adductor मांसपेशी के CEUS के साथ संयोजन में cremaster मांसपेशी के IVM माइक्रोस्कोपी का उपयोग करने के लिए है । इस संशोधन MBV (CEUS का उपयोग करके) और केशिकाओं (IVM का उपयोग) के लिए एक प्रत्यक्ष ऑप्टिकल का उपयोग का अनुमान प्रदान कर सकते हैं । प्रोटोकॉल आगे संशोधित किया जा सकता है; टेल प्रवेशनी के लिए इस्तेमाल होने वाले 4 तरह के कनेक्टर को 5 तरह के कनेक्टर में स्विच किया जा सकता है । इस के द्वारा, हम संज्ञाहरण ट्यूब अलग से बचने जबकि दूसरा CEUS माप प्रदर्शन कर सकते है (२.९ बिंदु में वर्णित) । हमारे अनुभव में, चूहों वर्तमान प्रोटोकॉल अच्छी तरह से सहन । इस प्रोटोकॉल के लिए किया जा सकता है कि एक और संशोधन इंसुलिन दबाना दर का इस्तेमाल किया है । हम इस्तेमाल किया ७.५ म्यू/kg/min क्लैंप दर जो ऊपर अर्थ का उपसर्ग-शारीरिक माना जाता है । अध्ययन के आधार पर, एक कम इंसुलिन दबाना दर (उदाहरण के लिए 3 म्यू/kg/min) का उपयोग किया जा सकता है ।
जब तक हम वर्णित प्रोटोकॉल विश्वसनीय पाया है, वहां विशिष्ट सीमाएं है कि ध्यान देने की जरूरत है । वहाँ स्थितियों रहे हैं जब धमनी व्यास की माप इष्टतम नहीं है । तैयारी चरणों को निष्पादित करने से मॉडल के साथ कुछ अनुभव की आवश्यकता होती है. यह महत्वपूर्ण है कि आयल तेल पोत पर्यावरण से रिसाव नहीं के रूप में यह नए तेल के साथ पूरक है पोत परेशान और व्यास बदल जाएगा, यह आवश्यक बनाने के लिए एक और 30 मिनट के लिए धमनी आराम करो । इसके अलावा, प्रकाश का प्रतिबिंब (प्रोटोकॉल के चरण १.१४ में वर्णित) आयल की सतह पर कभी कभार भी चमकीला होता था, जिससे धमनी को देखने में कठिनाई होती है । इस प्रकाश स्रोत इतना है कि प्रकाश आयल तेल की सतह के लिए एक कोण पर गिर जाता है और धमनी के समानांतर द्वारा प्रभावहीन किया जा सकता है ।
अंत में, इस अध्ययन में वर्णित IVM और CEUS तकनीकों के संयोजन यह vasculature के विभिन्न स्तरों पर इंसुलिन के विभिन्न प्रभावों को बढ़ाता है संभव बनाता है. IVM gracilis धमनी के ऊपर संवहनी microvascular छिड़काव CEUS का उपयोग कर मापा करने के लिए योगदान में परिवर्तन में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है । हम बेहतर संवहनी समारोह का आकलन करने के लिए एक ही माउस में कई प्रयोगात्मक तकनीकों के संयोजन की वकालत.

रक्त शर्करा के स्तर में वृद्धि के जवाब में, अग्ंयाशय खून में इंसुलिन स्रावित करती है जहां यह जल्दी से इस तरह के कंकाल की मांसपेशी के रूप में अपने लक्ष्य ऊतकों को वितरित किया जाता है, प्रतिरोध धमनियों और केशिकाओं के द्वारा । कंकाल की मांसपेशी भोजन ग्लूकोज के ८०% के लिए जिंमेदार है1। कंकाल की मांसपेशी interstitium करने के लिए इंसुलिन का वितरण इंसुलिन की चयापचय क्रिया है कि ग्लूकोज निपटान2,3,4को बढ़ावा देने के लिए कदम सीमित दर होना दिखाया गया है । 10-15 मिनट के भीतर, इंसुलिन केशिका रक्त की मात्रा (microvascular भर्ती) बढ़ जाती है, एक प्रभाव है कि कुल रक्त प्रवाह बढ़ जाती है से पहले होता है5,6. Microvascular भर्ती पोषक तत्वों (और इंसुलिन)7,8के आदान प्रदान के लिए उपलब्ध endothelial सतह क्षेत्र का विस्तार । इंसुलिन मध्यस्थता microvascular भर्ती से पहले और स्वतंत्र रूप से कंकाल की मांसपेशी ग्लूकोज में परिवर्तन के साथ जुड़ा हुआ है8,9. vasculature पर इंसुलिन के प्रभाव को ' संवहनी इंसुलिन संवेदनशीलता ' करार दिया गया है.
यह दिखाया गया है कि इंसुलिन मध्यस्थता microvascular भर्ती और इंसुलिन प्रेरित vasodilation मोटापे से ग्रस्त जुकर चूहों में ख़राब कर रहे हैं10,11. इसके अलावा, कम केशिका घनत्व प्रदर्शन मांसपेशी इंसुलिन प्रतिरोध के साथ दुबला चूहों12. अपने प्रभावशाली कार्य में, Kubota एट al. ने दिखाया है कि endothelial कोशिकाओं में बिगड़ा इंसुलिन संकेत इंसुलिन प्रेरित microvascular भर्ती में कमी का कारण बना है, जो लगभग ४०%13द्वारा कंकाल की मांसपेशी में ग्लूकोज को कम कर दिया । microvascular समारोह में इन विषमताओं न केवल मांसपेशियों में होते हैं, लेकिन यह भी दिल, रेटिना और गुर्दे के रूप में कई अन्य ऊतकों और अंगों में14,15,16. ये उदाहरण और अंय अध्ययन17,18,19,20 सुझाव है कि इंसुलिन के संवहनी प्रभाव इंसुलिन प्रतिरोध के (पैथो) फिजियोलॉजी में एक महत्वपूर्ण तंत्र और उसके जटिलताओं.
हालांकि पर्याप्त सबूत है कि इंसुलिन बढ़ जाती है microvascular रक्त की मात्रा (MBV) कंकाल की मांसपेशी में5,6, तंत्र जिसके द्वारा यह होता है पूरी तरह से9समझ में नहीं आता । Endothelium-निर्भर vasodilation संवहनी इंसुलिन संवेदनशीलता के कई पहलुओं में आवश्यक है21,22,23 vasculature के विभिन्न स्तरों पर. संवहनी इंसुलिन संवेदनशीलता ही इंसुलिन प्रेरित प्रतिरोध धमनियों की छूट द्वारा प्रकट कर सकते हैं और पूर्व केशिका धमनियों की छूट से perfused microvascular विनिमय सतह क्षेत्र को बढ़ाने के लिए7,24, 25.
Intravital माइक्रोस्कोपी (IVM) माउस के skinfold मंडलों सहित ऊतक की तैयारी की एक किस्म में इस्तेमाल किया गया है पीठ26, माउस और चूहे की अन्त्रपेशी27, अंग के ischemia के मॉडल माउस में28 और हंसटर गाल पाउच 29. कंट्रास्ट-एन्हांस्ड ट्रा (CEUS) एक और इमेजिंग तकनीक है जो कार्डियक30 के साथ-साथ कंकाल की मांसपेशी31में microcirculation के आकलन की अनुमति देती है । यह निष्क्रिय गैस-भरा microbubbles जो लाल रक्त कोशिकाओं के रूप में rheologically व्यवहार और संवहनी लुमेन के भीतर पूरी तरह से रहने का इस्तेमाल करता है । इन microbubbles एक स्थिर राज्य पाने के लिए एक स्थिर दर पर नसों के साथ संचार कर रहे हैं । एक उच्च ऊर्जा अल्ट्रासाउंड वेव, तो, microbubbles को नष्ट करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । microbubbles ' ब्याज के क्षेत्र में भरपाई की गति (रॉय) प्रवाह वेग (MFV) का प्रतिनिधित्व करता है । इसके विपरीत छवि के कुल संकेत तीव्रता MBV का प्रतिनिधित्व करता है । CEUS बार (भी मनुष्यों में) प्रदर्शन किया जा सकता है और यह नाड़ी रोग है कि इंसुलिन प्रतिरोधी राज्यों में होता है की समझ उंनत है (बैरेट एट अल में चर्चा की । ३२).
वर्तमान अध्ययन में हम मांसपेशी छिड़काव के विनियमन के अध्ययन के लिए एक नई तकनीक का वर्णन, दोनों IVM और CEUS के एक साथ प्रयोग के माध्यम से । यहां हम माउस hindlimb के adductor डिब्बे में इंसुलिन की संवहनी क्रियाओं पर ध्यान देते हैं । इस डिब्बे का सबसे बड़ा माउस में कंकाल की मांसपेशी समूहों में से एक है, एक प्रतिनिधि मांसपेशी में स्थानीय ग्लूकोज के बारे में अधिक से अधिक अध्ययन को सक्षम करने । इस डिब्बे की तैयारी और धमनियों के दृश्य के रूप में IVM के लिए आदर्श है एक मानकीकृत शल्य प्रक्रिया द्वारा आसानी से सुलभ हैं28. इसके अलावा, हमारे अपने समूह और दूसरों को पता चला है कि CEUS इस डिब्बे में इस्तेमाल किया जा सकता है३३,३४।
संयुक्त IVM और CEUS तकनीक के लिए एक लाभ की संभावना बड़ा धमनियों (फ़ीड या प्रतिरोध धमनियों) और एक ही मांसपेशी समूह में microcirculation (केशिका बिस्तर) के स्तर पर इंसुलिन के प्रभाव का आकलन करने के लिए है । इसके अलावा, दो तरीकों के एक साथ आवेदन प्रतिरोध धमनियों और microcirculation के स्तर पर इंसुलिन की लौकिक कार्रवाई में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है. यह संयुक्त IVM और CEUS तकनीक भी अंय संवहनी जीवविज्ञान के खेतों में कार्यांवित किया जा सकता है । उदाहरण के लिए, विभिन्न प्रोटीन और endothelium को प्रभावित करने वाली कुछ pathophysiological स्थितियों की भूमिका को नॉकआउट मॉडलों का उपयोग करके अध्ययन किया जा सकता है । इसके अलावा, दोनों तकनीक समय और अनुसंधान की लागत को कम करने के कई समय अंक में एक माउस में इस्तेमाल किया जा सकता है ।

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1304">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:335px;">C57BL/6 Mice</td>
			<td style="width:251px;">Charles river</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:583px;">Mice used were bred in-house</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Vevo 2100 high-resolution ultrasound system</td>
			<td>VisualSonics inc.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">MS250 non-linear transducer</td>
			<td>VisualSonics inc.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Vevo 2100 software</td>
			<td>VisualSonics inc.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ultrasound gel (Aquasonic 100, colourless)</td>
			<td>CSP Medical</td>
			<td>133-1009</td>
			<td>Ultrasound gel used to transmit the ultrasound waves</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Vortex</td>
			<td>VWR international</td>
			<td>58815-234</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Heating pad&#160;</td>
			<td>Pantlab</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Freestyle Precision Xceed&#160;</td>
			<td>Abbott</td>
			<td></td>
			<td>To measure blood glucose level during the hyperinsulinemic-euglycemic clamp</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Insulin Novorapid</td>
			<td>Novo Nordisk</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Glucose monohydrate&#160;</td>
			<td>Merck Millipore</td>
			<td>1083421000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Buffered saline solution</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>152118062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">PE-20 medical tubing</td>
			<td>Becton, Dickinson and Company</td>
			<td>427405</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Needle, 27 Gauge&#160;</td>
			<td>Becton-Dickinson &#38; Co</td>
			<td>305109</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Medical tape</td>
			<td>3M</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ultrasound probe holder</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Built In-house</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Cotton swabs</td>
			<td style="width:251px;"></td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>Multiple Equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:335px;">Creme depilator</td>
			<td style="width:251px;"></td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>Multiple Equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:335px;">Gel tissue adhesive</td>
			<td style="width:251px;">Derma+flex</td>
			<td style="width:136px;">GA30005-2222</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Infusion pump</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td colspan="2">Harvard Apparatus PHD 2000</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Small fine straight scissors</td>
			<td>Fine Science Tools (FST)</td>
			<td>14090-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:335px;">Needle holder</td>
			<td style="width:251px;">Fine Science Tools (FST)</td>
			<td style="width:136px;">12500-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:335px;">Straight forceps with fine tip</td>
			<td style="width:251px;">Fine Science Tools (FST)</td>
			<td style="width:136px;">11251-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Stereomicroscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>SZX12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:335px;">Camera</td>
			<td style="width:251px;">Basler</td>
			<td style="width:136px;">scA1390-17gc</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:335px;">Image Grabber program</td>
			<td style="width:251px;">Built in-house</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>Image acquisition system</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:335px;">Timer</td>
			<td style="width:251px;">VWR</td>
			<td style="width:136px;">33501-418</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Syringes, 1 ml</td>
			<td style="width:251px;">Fisher</td>
			<td style="width:136px;">14-817-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:335px;">Light source, fiber-optic</td>
			<td style="width:251px;">Schott</td>
			<td style="width:136px;">KL1500</td>
			<td style="width:583px;">Ideally has adjustable arms</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:335px;">Paraffin oil</td>
			<td style="width:251px;"></td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>Multiple Equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:335px;">Microbubbles</td>
			<td style="width:251px;"></td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:335px;">1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine&#160;</td>
			<td style="width:251px;">Avanti Polar Lipids</td>
			<td style="width:136px;">850365C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">polyoxyethylene stearate&#160;</td>
			<td style="width:251px;">&#160;Sigma</td>
			<td style="width:136px;">p3440</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:335px;">perfluorobutane gas&#160;</td>
			<td style="width:251px;">F2 Chemicals</td>
			<td style="width:136px;">C4F10(g)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:335px;">Decon FS200 ultrasonic bath&#160;</td>
			<td style="width:251px;">Decon Ultrasonics Ltd</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:335px;">Vialmix&#160;</td>
			<td style="width:251px;">Lantheus Medical Imaging</td>
			<td style="width:136px;">515370-0810</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Multisizer Coulter Counter</td>
			<td>Beckman Coulter Inc</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

combined intravital microscopy and contrast-enhanced ultrasonography of the mouse hindlimb to study insulin-induced vasodilation and muscle perfusion

यह प्रदर्शित किया गया है कि इंसुलिन संवहनी कार्यों इंसुलिन संवेदनशीलता के विनियमन के लिए योगदान. मांसपेशी छिड़काव पर इंसुलिन के प्रभाव पोषक तत्वों और हार्मोन इंसुलिन के प्रति संवेदनशील ऊतकों के भोजन वितरण को विनियमित. हम यहाँ intravital माइक्रोस्कोपी (IVM) और कंट्रास्ट-एन्हांस्ड ट्रा (CEUS) माउस hindlimb के adductor डिब्बे के संयोजन के लिए एक तकनीक का वर्णन करने के लिए एक साथ मांसपेशियों की प्रतिरोधक धमनियों और छिड़काव की कल्पना microcirculation में vivo. इसके साथ ही संवहनी पेड़ के कई स्तरों पर इंसुलिन के प्रभाव का आकलन इंसुलिन के कई vasoactive प्रभाव और मांसपेशी छिड़काव के बीच संबंधों का अध्ययन करने के लिए महत्वपूर्ण है. इस अध्ययन में प्रयोग चूहों में किया गया. सबसे पहले, पूंछ नस प्रवेशनी संज्ञाहरण, vasoactive यौगिकों और अल्ट्रासाउंड कंट्रास्ट एजेंट (लिपिड encapsulated microbubbles) के अर्क के लिए डाला जाता है । दूसरा, एक छोटा सा चीरा adductor मांसपेशी डिब्बे के धमनी के पेड़ को बेनकाब करने के लिए कमर क्षेत्र में किया जाता है । इसके बाद अल्ट्रासाउंड जांच दल क्रास सेक्शन में मांसपेशियों को देखने के लिए contralateral अपर hindlimb में तैनात है । आधारभूत मापदंडों का आकलन करने के लिए, धमनी व्यास का आकलन किया जाता है और microbubbles बाद में मांसपेशियों के रक्त प्रवाह और microvascular रक्त की मात्रा (MBV) का अनुमान लगाने के लिए एक निरंतर दर से संचार कर रहे हैं । जब पहले और एक hyperinsulinemic के दौरान लागू-euglycemic दबाना, संयुक्त IVM और CEUS धमनी व्यास, microvascular मांसपेशी छिड़काव और पूरे शरीर इंसुलिन संवेदनशीलता के इंसुलिन प्रेरित परिवर्तन के आकलन की अनुमति देते हैं । इसके अलावा, microcirculation और इंसुलिन के लिए प्रतिरोध धमनियों की प्रतिक्रियाओं के बीच लौकिक संबंध मात्रा जा सकता है । यह भी समय में चूहों longitudinally पालन करने के लिए संभव है, यह संवहनी और पूरे शरीर इंसुलिन संवेदनशीलता में परिवर्तन का अध्ययन करने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण बना रही है.

hyperinsulinemic-euglycemic दबाना (इंसुलिन संवेदनशीलता) के दौरान ग्लूकोज अर्क दर १८०.२१ ± १९.८१ µmol/kg/min. adductor मांसपेशी डिब्बे पर आयल तेल के स्थानीय अनुप्रयोग पोत को स्थिर औसत आधारभूत व्यास बदल नहीं किया था की धमनियों (७३.६ ± २९.० µm बनाम ६८.८ ± १७.९ µm; p = ०.५८) लेकिन मदद की भिन्नता जानवरों का परीक्षण (चित्रा 4a) को कम. इंसुलिन लगातार gracilis धमनी व्यास (६० मिनट में १४.५८ ± ६.२% की वृद्धि हुई; N = 9) जो खारा अर्क की वजह से व्यास परिवर्तन से काफी अलग (पी < 0.0001) था (-६.३ ± ४.९%; N = 6). इंसुलिन प्रेरित vasodilation 10 मिनट के बाद प्रशंसनीय था (१०.०९ ± ५.१%; p = ०.००२) और 30 मिनट के बाद अपनी अधिकतम dilatory क्षमता का लगभग ९५% तक पहुंच गया ।
CEUS का उपयोग करते हुए, इंसुलिन लगातार मांसपेशी MBV (चित्र 5) ३३.५% (± ३१.०४%, n = 7; p = ०.०००९) जब खारा अर्क की तुलना में (-१०.६३ ± २७.८७%, एन = 6) (चित्रा 5B) के द्वारा । प्रस्तुत डेटा ऊरु वाहिकाओं में है कि द्वारा विभाजित मांसपेशी MBV के संकेत तीव्रता रहे हैं । यह विभिन्न माप के बीच और विभिन्न चूहों के बीच प्रयोगात्मक भिन्नता को कम कर देता है (दिखाया नहीं डेटा). ऊरु वाहिकाओं में संकेत तीव्रता संचलन में microbubbles की एकाग्रता के साथ रैखिकता से मेल खाती है (चित्रा 3सी). ऊरु ' जहाजों संकेत के लिए सुधार सैद्धांतिक रूप से इस्तेमाल किया microbubbles की सांद्रता में मतभेदों के लिए सही (चित्रा 3 डी) । डेटा इस अनुभाग में अर्थ ± मानक विचलन के रूप में प्रस्तुत कर रहे हैं ।
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/54912/54912fig1.jpg"> चित्र 1: Hindlimb के Adductor डिब्बे के सर्जिकल प्रदर्शनी । (क) एक चीरा कमर, वंक्षण बंधन की दिशा के समानांतर में किया जाता है । (ख) बाहर की दिशाओं (काले तीर) में वसा पैड पर कोमल कर्षण संयोजी ऊतक (*) वसा पैड और पेट की दीवार के बीच पेश करेंगे । (ग) चीरा की त्वचा परतों का उपयोग कर समायोजित किया जा सकता बुलडॉग दबाना एक छोटे से गुहा बनाने के लिए आयल तेल कि जहाजों स्नान पकड़ । (घ) अल्ट्रासाउंड जांच को contralateral अपर hindlimb पर तैनात किया जाता है जिसके बाद तैयार gracilis धमनी को एक नपे माइक्रोस्कोप के प्रयोग से देखा जाता है । <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/54912/54912fig1large.jpg" target="_blank">कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।</a>
<img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/54912/54912fig2.jpg"> चित्र 2: माउस का Intravital माइक्रोस्कोपी Hindlimb. ऊरु धमनी (ए) अधिजठर धमनी (बी) और gracilis धमनी (सी) को जन्म देती है जो adductor मांसपेशी समूह (D) से अधिक चलती है । gracilis धमनी एक नपे माइक्रोस्कोप का उपयोग कर IVM के लिए प्रयोग किया जाता है । <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/54912/54912fig2large.jpg" target="_blank">कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।</a>
<img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/54912/54912fig3.jpg"> चित्र 3: कंट्रास्ट की सिग्नल तीव्रता-मांसपेशी Microvascular रक्त की मात्रा और ऊरु वाहिकाओं में बढ़ाया ट्रा । (क) एक पुरुष माउस ऊपरी hindlimb में microbubbles लगातार अर्क के दौरान डिजिटल इमेजिंग मंच के रैखिक विपरीत इमेजिंग मोड के दृश्य । दायां पैनल: दो ROIs मांसपेशियों MBV और ऊरु जहाजों का प्रतिनिधित्व करने के लिए तैयार कर रहे हैं । केवल adductor मांसपेशी डिब्बे के सतही हिस्सा रॉय में शामिल है के रूप में संकेत तीव्रता गहराई के साथ कम हो जाती है । बाएं पैनल: मांसपेशी MBV रॉय से समय तीव्रता वक्र । ऊर्ध्वाधर लाइनों उच्च ऊर्जा तरंगों के साथ microbubbles (MBD) के विनाश का प्रतिनिधित्व करते हैं । MBD के तुरंत बाद, इमेजिंग विमान में कोई कंट्रास्ट एजेंट मौजूद नहीं होता है जो धीरे-microbubbles से भरना शुरू करता है । 10-15 s के बाद, इसके विपरीत वृद्धि की चोटी पर पहुंच गया है । (बी-डी) एक स्थिर राज्य के संकेत के बाद पहुंच गया था, २.५ x 109 बुलबुले के अर्क की दर (5, 10, 20 µ एल/ मांसपेशी MBV (ख) और ऊरु जहाजों (सी) से संकेत तीव्रता संचलन में microbubble एकाग्रता के दोहरीकरण समानांतर । (D) ऊरु वाहिकाओं के संकेत के लिए मांसपेशी MBV को सही करना भिंन microbubble सांद्रता (N = 9; त्रुटि-पट्टियां मानक विचलन दर्शाते हैं) के कारण संकेत तीव्रता में परिवर्तनशीलता को हटा देता है । <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/54912/54912fig3large.jpg" target="_blank">कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।</a>
<img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/54912/54912fig4.jpg"> चित्र 4: Gracilis धमनी के Intravital माइक्रोस्कोपी माप । (क) आयल आयल विभिन्न जंतुओं की gracilis धमनियों की भिन्नता को कम करता है (जो तेल को लगाने के बाद आयल बनाम १७.९ µm के बिना २९.० µm है) जबकि औसत आधारभूत व्यास स्थिर रखते हुए (७३.६ µm बनाम ६८.८ µm; p = ०.५८) । (ख) आधार रेखा पर धमनी के व्यास और इंसुलिन या खारा अर्क के ६० मिनट के बाद । ६० मिनट के बाद इंसुलिन आधान लगातार खारा अर्क की तुलना में जब gracilis धमनी (पी < 0.0001) फैली हुई है । (ग) इंसुलिन प्रेरित vasodilation अर्क (पी = ०.००२) के शुरू होने के बाद 10 मिनट में होता है और अधिकतम 30 मिनट में ९५% तक पहुंचता है । त्रुटि-पट्टियां मानक विचलन दर्शाते हैं; ख़राब छात्र का टी-टेस्ट आँकड़ों के लिए किया जाता है. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/54912/54912fig4large.jpg" target="_blank">कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।</a>
<img alt="Figure 5" src="/files/ftp_upload/54912/54912fig5.jpg"> चित्र 5: Microvascular रक्त की मात्रा मापन कंट्रास्ट का उपयोग करते हुए-माउस Hindlimb के Adductor मांसपेशी डिब्बे का एन्हांस्ड ट्रा. (क) इंसुलिन के परिणामस्वरूप इंसुलिन आधान की शुरुआत के बाद MBV ३० मिनट में लगातार वृद्धि हुई. (ख) hyperinsulinemic और आधारभूत मापन (MBV change) के बीच का अंतर इंसुलिन की मध्यस्थता microvascular भर्ती के रूप में चिह्नित है । इंसुलिन ३३.५% प्रेरित (± ३१.०४%, p = ०.०१६; n = 7) खारा अर्क की तुलना में microvascular भर्ती (-१०.६३ ± २७.८७%, N = 6) । त्रुटि-पट्टियां मानक विचलन दर्शाती हैं; ख़राब छात्र का टी-टेस्ट आँकड़ों के लिए किया जाता है. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/54912/54912fig5large.jpg" target="_blank">कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।</a>

Watch this Scientific Journal Video about Combined Intravital Microscopy and Contrast-enhanced Ultrasonography of the Mouse Hindlimb to Study Insulin-induced Vasodilation and Muscle Perfusion at JoVE.

Combined Intravital Microscopy and Contrast-enhanced Ultrasonography of the Mouse Hindlimb to Study Insulin-induced Vasodilation and Muscle Perfusion

इंसुलिन प्रेरित vasodilation मांसपेशी छिड़काव को नियंत्रित करता है और रक्त और ऊतक interstitium के बीच घुला विदेशी मुद्रा के लिए उपलब्ध microvascular सतह क्षेत्र (microvascular भर्ती) बढ़ जाती है । संयोजित intravital माइक्रोस्कोपी और कंट्रास्ट-एन्हांस्ड ट्रा को एक साथ बड़े जहाजों और vivo में microcirculation पर इंसुलिन की कार्रवाई का आकलन करने के लिए प्रस्तुत किया गया है ।

संयुक्त Intravital माइक्रोस्कोपी और कंट्रास्ट-माउस Hindlimb की बढ़ी हुई स् ट्रा इंसुलिन प्रेरित Vasodilation और मांसपेशी छिड़काव का अध् ययन करने के लिए

It has been demonstrated that insulin's vascular actions contribute to regulation of insulin sensitivity. Insulin's effects on muscle perfusion regulate ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Contrast Enhanced Vessel Imaging using MicroCT

कंट्रास्ट बढ़ी पोत microCT का उपयोग इमेजिंग

Microscopic computed tomography (microCT) offers high-resolution volumetric imaging of the anatomy of living small animals. However, the contrast between ...

Noninvasive Intratracheal Intubation to Study the Pathology and Physiology of Mouse Lung

अवेध्य intratracheal इंटुबैषेण माउस फेफड़ों के रोग विज्ञान और शरीर विज्ञान का अध्ययन करने के लिए

The use of a model that mimics the condition of lung diseases in humans is critical for studying the pathophysiology and/or etiology of a particular ...

High-throughput Flow Cytometry Cell-based Assay to Detect Antibodies to N-Methyl-D-aspartate Receptor or Dopamine-2 Receptor in Human Serum

मानव सीरम में एन मिथाइल-D-aspartate रिसेप्टर या dopamine का 2 रिसेप्टर के लिए एंटीबॉडी का पता लगाने के लिए उच्च throughput फ्लो सेल आधारित परख

Over the recent years, antibodies against surface and conformational proteins involved in neurotransmission have been detected in autoimmune CNS diseases ...

An Orthotopic Glioblastoma Mouse Model Maintaining Brain Parenchymal Physical Constraints and Suitable for Intravital Two-photon Microscopy

एक orthotopic Glioblastoma माउस मॉडल मस्तिष्क parenchymal शारीरिक बाधाओं को बनाए रखने और intravital दो photon माइक्रोस्कोपी के लिए उपयुक्त

Glioblastoma multiforme (GBM) is the most aggressive form of brain tumors with no curative treatments available to date.
Murine models of this pathology ...

Dynamic Contrast Enhanced Magnetic Resonance Imaging of an Orthotopic Pancreatic Cancer Mouse Model

एक Orthotopic के अग्नाशय के कैंसर माउस मॉडल के गतिशील कंट्रास्ट बढ़ी चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग

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Intravital Microscopy and Thrombus Induction in the Earlobe of a Hairless Mouse

Intravital माइक्रोस्कोपी और एक हेयरलैस माउस के कान के सिरे में thrombus प्रेरण

Thrombotic complications of vascular diseases are one leading cause of morbidity and mortality in industrial nations. Due to the complex interactions ...

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The tongue is a highly innervated and vascularized muscle hydrostat on the floor of the mouth of most vertebrates. Its primary functions include ...

Ultrasonography in Experimental Reproductive Investigations on Rats

चूहों पर प्रायोगिक प्रजनन जांच में स् ट्रा

With the development of assisted reproductive technology and the ethical limitations of research on humans, rat animal models have been widely used in ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

माउस के Isometric सिकुड़ना माप Mesenteric धमनी का उपयोग तार Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Observational Study Protocol for Repeated Clinical Examination and Critical Care Ultrasonography Within the Simple Intensive Care Studies

सरल गहन परिचर्या अध्ययन के भीतर दोहराया जाने वाला नैदानिक परीक्षा और क्रिटिकल केयर ट्रा के लिए प्रेक्षणीय अध्ययन प्रोटोकॉल

Longitudinal evaluations of critically ill patients by combinations of clinical examination, biochemical analysis and critical care ultrasonography (CCUS) ...