Method Article
כאן אנו מציגים שיטה חדשה כדי למדוד במדויק את הבדלי טמפרטורה גוף פסיבי אנפילקסיס מערכתית (PSA), מזון אלרגיה העכבר מודלים באמצעות מד חום אינפרא אדום... הליך זה שוכפל במדויק בתוצאות ה-PSA הקודמת.
מדידה טמפרטורת גוף העכבר היא בעלת חשיבות עליונה על חקירת אלרגיה וסימפטומים אנפילקטי. פי הטבעת זונדי טמפרטורות משותף, הם הוכחו להיות מדויק ולא יקר ערך בהקשר זה. עם זאת, שיטה זו של מדידת טמפרטורה דורש העכברים עכשיו כדי להכניס את המכשיר ללא פציעה של החיה. זה מגביל את היכולת להתבונן אחרים פנוטיפים של העכבר בו-זמנית. על מנת לחקור פנוטיפים אחרים תוך מדידת טמפרטורה, הגששים רקטלי אינן אידיאלי, שיטה נוספת היא הרצויה. כאן, אנחנו מציגים שיטה לא פולשנית של מדידת טמפרטורה זה בדרישת הדרישה העכבר הרדמה תוך שמירה על אמינות שווה כדי הגששים רקטלי מדידת טמפרטורת הגוף. אנו משתמשים מד חום אינפרא אדום שמזהה טמפרטורות פני הגוף בטווחים בין 2 ל- 150 מ מ. שיטה זו של מדידת טמפרטורת הגוף הוא מצליח בצורה אמינה שכפול מגמות שינוי טמפרטורה במהלך מערכת פסיבית אנפילקסיס ניסויים בעכברים. אנו מראים כי טמפרטורות פני הגוף הינם כ 2.0 ° C נמוך יותר בדיקה רקטלית מדידות, אך מידת ירידת טמפרטורה בעקבות המגמה זהה. יתר על כן, אנו משתמשים באותה השיטה כדי להתבונן עכברים במודל אלרגיה למזון כדי להעריך את רמות טמפרטורה והפעילות בו זמנית.
מדידת טמפרטורת הגוף כבר חלק חיוני של פיקוח על ההשפעות של אנפילקטי הסימפטומים אצל בעלי חיים מודלים1,2. הבדלי טמפרטורה נמדדו באופן מסורתי על ידי בדיקה רקטלית מדחומים עכברים3,4. עם מדידות אלה, החוקרים באופן אמין מצטייר הבדלי טמפרטורה בין משתנים; עם זאת, שיטה זו היא הליך זמן רב וגורם מצוקה לעכברים, אשר יכול להגביר את טמפרטורת הגוף. בדיקה רקטלית יכולה גם לגרום קורע ולדלקת הרירית3. יתר על כן, צריך עכשיו העכברים כדי בצורה הומאנית את הגשוש רקטלית כדי למדוד את טמפרטורת3. זהו תהליך איטי, והיא אוסרת על המידה של טמפרטורות רצופים בתוך תקופה קצרה של זמן. יתר על כן, עכברים פעילות פנוטיפים לא יכול להיות שנצפו במהלך תקופה זו עד מההרדמה הוא לחלוטין נשחק, וזה תהליך גוזלת זמן אחר. לאחרונה, שיטות אחרות אמין כדי למדוד את חום הגוף השתמשו subcutaneously מושתל משדר אינפרא-אדום פסיבי תגיות או משדרי הרדיו הכוללים5,63,חיישן טמפרטורה. למרות שהן מתקבלות כפי המנהג אידיאלי על ידי כמה חוקרים, שיטות אלה הם לא בשימוש נרחב בגלל עלויות ראשוניות גבוהות ומצוקה לעכברים, עקב השתלה כירורגית של חיישן טמפרטורה מתחת לעור או חלק אחר של הגוף.
כדי להדגים כי הפרש הטמפרטורות הוא שיקוף מדויק של סימפטומים מחלת מודל1,2, עכברים חייב להיות ער במהלך מדידת טמפרטורה ולהיות מסוגל לחזור פעילותם פנוטיפי נורמלי מיד לפני ואחרי המדידה. לשם כך, חיפשנו שיטה שבה זה יכול להיעשות.
מטרתנו הייתה למדוד במדויק ובזול העכבר טמפרטורת הגוף, ללא הצורך בהרדמה, ללא הגבלות על פעילות, כדי לאפשר התבוננות פנוטיפים התנהגותיים במהלך ואחרי הזמן של מדידת טמפרטורה. כדי להשיג מטרה זו, היה ברור כי שיטה פחות פולשנית מאשר הטמפרטורה רקטאלית רגילה רגשים היה נדרש. מדחום אינפרא אדום שימשו במשך עשרות שנים ברפואה קלינית, במיוחד ברפואת ילדים כדי להשיג קריאת הטמפרטורות מדויק. זה כבר שיטה חלופית שמותר לה קלינאים להשיג במהירות ובדייקנות מדידות טמפרטורה בתינוקות וילדים בררן כי הם פעיל ניידים. עלינו ליישם את אותה טכניקה בעכברים, פיתחו שיטה מוצלחת כדי להשיג טמפרטורות ללא הרדמה. חשוב לציין, אנו מראים כי בשיטה זו הוא מסוגל משכפל את התוצאות ומבוססת אנפילקסיס מערכתית פסיבי לגבי שינויי טמפרטורה, בעוד גם היכולת לצפות את הפעילות של העכבר במהלך המדידה. יתר על כן, אנו משתמשים באותה השיטה כדי להעריך את חום הגוף של עכברים אלרגיות מזון, כשחקרו בו-זמנית תסמינים אחרים, כדי להדגים כי טמפרטורת הגוף הוא אכן של שיקוף מדויק של רמת פעילות, ותפקיד הכוללת של עכבר.
ניסויים בבעלי חיים כל אושרו על ידי חיה על עצמך ועל שימוש הוועדה של מכון הויה לאלרגיה ואימונולוגיה.
1. עכבר מדידה טמפרטורת גוף במהלך ההרדמה
2. העכבר מדידה טמפרטורת גוף ללא הרדמה
3. פסיבי אנפילקסיס מערכתית7
4. העכבר מודל של מזון אלרגיה8,9
הערה: התרשים מוצג באיור2.
אנפילקסיס מערכתית פסיבית: להזרקה הרביעי, שבוע 10 עכברים BALB/c הנשי הישן היו מרדימים. לפני הזריקה, מדדנו את חום הגוף שלהם (Video 1) כפי שמתואר בשלב 1. איור 1 מציג את המגמה טמפרטורה של שתי האוכלוסיות לאחר ההזרקה הרביעי. העכבר רגיש-IgE הראה ירידה טמפרטורה מקסימלית של 3.0 מעלות צלזיוס ב 20 דקות, בעוד העכבר שליטה PBS היה טיפה המרבי של 1.1 ° C-20 דקות7. יתר על כן, במהלך תהליך זה, פעילות הציונים הוערכו בהתבסס על הניידות של העכבר בכל. עכברים נצפו לראשונה ללא שום עצבנות. לאחר מכן, הם נצפו עם עצבנות על-ידי החדרת היד של המאבחן לתוך הכלוב וביצוע מגע רך עם העכבר. על סמך התגובות שלהם, העכברים הם מוערכים, הבקיע בסולם של 1 עד 3. ציון של 1 מציין עכבר כי הוא משותק או מינימלית ניידים עם או בלי עצבנות; ציון של 2 מצביע עכבר כי הוא משותק בלי עצבנות היא ניידת עם עצבנות מבלי לבצע תנועות התחמקות מהירה; תוצאה של 3 המציין עכבר או ניידים או משותק בלי עצבנות, סלולרי עם עצבנות ועושה תנועות התחמקות מהירה. קטעי וידאו 2 ו- 3 לספק דוגמאות של שתי הקבוצות המדגימים את שיטות מדידת טמפרטורה, כמו גם את המידות רמת הפעילות המתאימה. השימוש מד חום אינפרא אדום המותר עבור מדידות טמפרטורה ללא הרדמה, אשר בתורו אפשרה להערכת התנהגות פנוטיפ לפני, במהלך, ואחרי מדידת טמפרטורה; לעומת זאת, בדיקה רקטלית המסורתי דורש הרדמה, לכן למנוע כל הערכה התנהגותית תוך מספר דקות המקיפים את המידות טמפרטורה.
העכבר מודל של אלרגיה למזון8: התרשים של דגם העכבר מוצגת באיור2. עכברים הם עכברים BALB/c הנשי הגילאים 8-10 שבועות בזמנו של רגישות עולה. עכברים נצפו ב 10, 20, 40 ו- 60 דקות לאחר כל אתגר עבור טמפרטורת הגוף והפעילות. תוצאה נציג מוצג באיור 3 של שינוי הטמפרטורה במהלך אתגר 7. העכברים הראו ירידה בטמפרטורה מירבית ב 10 דקות; לכן, הטמפרטורות 10 דקות שימשו כדי לתאם עם טמפרטורות הגוף ברמות פעילות 10 דקות (עם ניקוד בהתבסס על הקריטריונים המתואר לעיל). הציון פעילות וטמפרטורה ירידה הראו מתאם משמעותי סטטיסטית (איור 4). כפי שהוזכר בסעיף אנפילקסיס מערכתית פסיבי, תצפיות התנהגותיות בוצעו בשל היעדר הרדמה, מד חום אינפרא אדום היה מנוצל. לעומת זאת, הגששים רקטלי את תהליך כל תצפיות התנהגותיות או הערכות במהלך הזמן של מדידת טמפרטורה. עת טמפרטורה זו, פעילות אחרת פנוטיפים חייב להיות מוקלט, זה חיוני כדי לנצל את מערכת למדידת טמפרטורה שלא דורש הרדמה.
איור 1 : פסיבי אנפילקסיס מערכתית בעכברים BALB/c. שני עכברים היו ip מוזרק עם אנטי-DNP IgE ביום 0 ולאחר מכן הרביעי מוזרק עם תמיסת מלח או DNP-HSA ביום 1. טמפרטורת הגוף נמדדה באמצעות מד חום אינפרא אדום לפני ההזרקה, כל 10 דקות לאחר ההזרקה מינימלית 70 אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 2 : מזון אלרגיה העכבר דגם מפרטים טכניים- ביום 0, היו עכברים BALB/c sensitized ip עם ביצית, אלום, שוב ביום 14. ביום 28, 30 דקות לפני כל אתגר, עכברים היו בעל-פה gavaged עם PBS שליטה או מעכב אלרגיה למזון (HRF-2CArecombinant משחררים היסטמין גורם עם שלו cysteines שני עם alanines)9. עכברים ואז לערער ig עם 25 מ ג של ביצית. אתגרים בוצעו כל יום אחר אתגרים 9. עכברים נצפו עבור מדידת טמפרטורת הגוף והפעילות הבקיע ב 10, 20, 40 ו- 60 דקות לאחר האתגר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 3 : דגם אלרגיה למזון בעכברים BALB/c. טמפרטורה לשנות לאחר האתגר ביצית ז' נוטרה על ידי מד חום אינפרא אדום. תוצאות טיפוסי מוצגים לפחות ארבעה ניסויים עצמאית (* *, p < 0.01 בין PBS וטיפולי 2CA על ידי מבחן t של סטודנט; ns: לא משמעותי). קווי שגיאה = ב- SEM אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 4 : הקשר בין פעילות לבין הטמפרטורה ב 10 דקות בניסויים אלרגיה למזון- התוצאות משקפות המידות שנלקחו 4 סטים נפרדים של ניסויים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
וידאו 1: גוף מדידת טמפרטורה בזמן עכברים הם מרדימים. ניתן לקחת מדידות טמפרטורת הגוף עכברים עם או ללא הרדמה. למדידות עקבית, זה חיוני כדי תמיד לכוון את המדחום באותו מיקום הגוף. אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון. (לחיצה ימנית כדי להוריד.)
סרטון 2: רמת הפעילות ב 40 דקות לאחר ההזרקה DNP-HSA iv. עכברים הם נצפו בלי עצבנות בתחילה, ואז עם עצבנות. על סמך התגובות שלהם, העכברים היו מוערכים, הבקיע בקנה מידה הפעילות של 1 עד 3. העכבר משמאל (anti-DNP עכבר sensitized) ניתן ציון של 1, בעוד העכבר בצד הימין (PBS בקרת עכבר) ניתן ציון של 3. אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון. (לחיצה ימנית כדי להוריד.)
וידאו 3: גוף מדידת הטמפרטורה ב 40 דקות לאחר ההזרקה DNP-HSA iv. איור זה מדגים את היכולת של מד חום אינפרא אדום כדי במדויק, noninvasively למדוד את חום הגוף בלי ההרדמה. יתר על כן, הציונים פעילות הפגינו 2 וידאו משקפות את מידת ירידת טמפרטורה נמדדת בסרטון הזה. אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון. (לחיצה ימנית כדי להוריד.)
וידאו 4: שגיאות בטמפרטורה קריאה על-ידי הינד כף של חסימה של החיישן. וידאו זה מדגים את ההבדל בין טמפרטורות עם ובלי כף הרגל בתוך ההיקף חיישן. אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון. (לחיצה ימנית כדי להוריד.)
הפרוטוקול המתואר הוקמה במטרה מדידת טמפרטורת הגוף ללא השימוש בהרדמה. למרות שלו בקלות יחסית עם איזו טמפרטורה ניתן להשיג קריאת, ישנם מספר אזהרות להכיל טכניקה זו, בנוסף ההשפעות ברורה יותר כגון: טיפול שונות בטמפרטורות הסביבה והמתח.
ראשית, על מנת לשמור על טמפרטורות עקבי לאורך כל הניסוי, המיקום שבו הטמפרטורה נמדדים חייב להיות מראש באמצעות ציוני דרך אנטומיים, ועל החוקרים להיות אפשרות לשכפל את המדידה של הגוף אמר מיקום. על-ידי אבטחת forepaws של העכבר על משטח ישר-קצה, כגון שפתו של כלוב או על הקצה של המדחום, הבטן חשופים ברצון חיישן אינפרה אדום של המדחום. באופן כללי, הבטן היא פני שטח גדול המאפשר גמישות עבור תוצאות עקביות. יתר על כן, הבטן יש שיער sparser מאשר המשטח הגבי של העכבר, ולכן מאפשר קריאה מדויקת יותר של טמפרטורת הגוף.
שנית, תמיד חייב להיות במעקב כפות הרגליים האחוריות בעת לקיחת מידה לטמפרטורה. כאשר המדחום קרוב בבטן, העכברים נוטים להציב את רגליהם על המדחום עצמה. כאשר כפות הרגליים או הבהונות בתוך ההיקף של החיישן, הטמפרטורה הקריאה עשוי להיות נמוך מזה של הבטן, כפי שמתואר ב 4 וידאו. חשוב לאפשר את העכבר על שתי גדות עם הרגליים משני צדדיו של החיישן, תוך שמירה על היקף חינם של כל חלקי הגוף או אובייקטים מלבד השטח בטן.
שלישית, משטחים בטן של עכברים לא יכול להיות רטוב כאשר לוקחים את המידות. משטח רטוב תשנה היכולת מד החום למדוד טמפרטורה מדויקת; בדרך כלל, הטמפרטורה שנמדדה יהיה נמוך יותר מאשר הערך הממשי. בעיה זו יכולה להימנע על ידי שמירה על העכברים בכלובים עם מצעים טריים במהלך תקופת תצפיתית. זה גם מבטיח כי היובש של פני השטח בטן יתוקנן בכל פעם שנמדדות הטמפרטורות.
לבסוף, מדחום אינפרא אדום יש שוליים גדולים יותר של שגיאה מאשר הגששים רקטלי, גם אם רק מעט. השוליים למדידות עם הגששים פי הטבעת הוא ± 0.1 º C, ואילו עבור מדחום אינפרא אדום, זה ± 0.2 ° C. זה מרווח הטעות הייתה מינימלית בהשוואה הכוללת הבדלי טמפרטורות בין אוכלוסיות לניסוי PSA. וחשוב מכך, פרוייקט הדורש הבדל עדין כמו ± 0.1 º C אולי גם צופה שוליים אחרים של בעיות שגיאה, ללא קשר אם מד חום אינפרא אדום או בדיקה רקטלית של משתמשים. במהלך הכנת פרוטוקול זה, זה היה גם הוכח כי קיים מתאם טוב מאוד בין הגוף הטמפרטורה נמדדת טמפרטורה מושתלת משדרים, טמפרטורות פני הגוף נמדדת מדחום אינפרא אדום במהלך היפותרמיה הנגרמת ליפופוליסכריד6.
ירידת טמפרטורה במודל אלרגיה למזון בשימוש היה לא נצפתה בעבר8,10. התקן עבור הערכה בעבר כדי לקבוע את חומרת פנוטיפ כשקלע שלשול; עם זאת, שיטה זו חסרה אובייקטיביות. על-ידי שימוש את מד חום אינפרא אדום, הראנו את הטמפרטורה עדין טיפות יכול להתגלות. היינו אז יוכלו לתאם את אלה עם רמות הפעילות, כמו העכברים לא היו מרדימים במהלך ההליך. שיטה זו מאפשרת מהיר, מדויק, קל לשימוש, לא פולשנית, וזולה דרך למדוד את חום הגוף בעכברים בעת היותו מסוגל להתבונן אחרים פנוטיפים זה אחרת יהיו חסרים אם עכברים הם מרדימים למדידות בדיקה רקטלית.
המחברים אין לחשוף.
במחקר Kawakami מעבדה נתמכה על ידי NIH מענקים: R01 AR064418-01A1, HL124283-01-R01, R21 AI 115534-01, ו R41AI124734-01.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Non-contact infrared thermometer | SinoPie | DT-8861 | |
Anti-dinitrophenyl (DNP) IgE | Sigma Aldrich | D8406-.2MG | |
PrecisionGlide 30 G needle | BD | 305128 | |
PrecisionGlide 26 G needle | BD | 305111 | |
1 mL syringe | BD | 309659 | |
Dinitrophenyl - human serum albumin | Biosearch Technologies | D-5059-10 | |
Ovalbumin from chicken egg white | Sigma Aldrich | A5503-50G | |
Imject Alum | ThermoFisher Scientific | 77161 | |
Animal Feeding Needles, disposable | Fisher Scientific | 01-208-87 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved