この作品は、北京ユニオン医療大学青少年基金、中央大学 (許可番号 3332015200) の基礎的研究資金からの補助金によって支えられました。

すべての動物実験は、関連するガイドライン、規制、規制機関に準拠して実行されました。例示されている議定書を指導と承認の研究所の微小動物倫理委員会 (IMAEC) で、北京ユニオン医療大学 (医学科学院) の下で行った。
1. 動物
<ol><li>実験開始前に 12 時間の明暗周期下ケージ温度制御 (24 ± 1 ° C) と湿度 (55 ± 5%) につき 3 つの BALB/c マウスを維持します。マウスの通常の餌と水への無料アクセスを許可します。</li>
	<li>糖尿病群と非糖尿病群にマウスをランダムに分割します。正確にそれぞれの個々 のマウスの重さし、それぞれのマウスの体重を使用して注入量を計算します。</li>
	<li>ストレプトゾトシン (STZ) 投与前に、4 時間マウスを高速かつ実験 1 日目に通常どおり定期的に水を提供します。</li>
	<li>Ph 4.3 0.1 M クエン酸ナトリウム バッファーを準備します。溶液 1 mL を 1.5 mL 遠心チューブに入れるし、光の露出を避けるためにアルミ箔で遠心チューブをラップします。</li>
	<li>クエン酸ナトリウム緩衝液 (4.3) を使用する前に 5 mg/mL の最終作業濃度に STZ を溶解します。</li>
	<li>1 mL シリンジ、25 G 針を使用して 40 mg/kg の用量で stz 糖尿病グループの腹腔内注射マウスを与えます。クエン酸ナトリウム緩衝液 (4.3) の同じボリュームと非糖尿病コントロールのマウスを注入します。</li>
	<li>マウスをケージに戻すし、通常の餌と 10% ショ糖水でそれらを供給します。</li>
	<li>実験日 2 に 5 (すなわち、次に 4 日間連続) 1.3 1.7 の手順を繰り返します。</li>
	<li>最後の STZ 投与後定期的に水で 10% ショ糖水を置き換えます。</li>
	<li>高速 6 時間、マウスはしかしそれらに水への開架を与えるし、9 日後 (実験日 14) 血糖値を測定します。血ブドウ糖の監視システムを使用して高血糖を確認する尾静脈から血液サンプルを収集します。 注: 血ブドウ糖のレベル > 200 ミリグラム/dL とマウスは糖尿病と見なされます。</li>
</ol>2. 計測器の準備
<ol><li>プローブ先端の光の面とほこりや微粒子を除去するソフト、非研磨布でレーザー超音波ドプラ装置のプローブ コネクタをクリーニングします。楽器 (図 1 a) のポートにケーブルを差し込みます。</li>
	<li>フラックスを実験環境 (部屋の温度、通常 30 分間) が熱平衡にある標準により校正スタンドを組み立てます。フラックスを振る 2 分休む穏やかに 10 s と標準。</li>
	<li>校正ベースの真ん中にフラックスの標準のコンテナーを配置します。最大の高さにクランプを調整し、下方コンテナーを指すようにクランプでプローブを固定します。フラックス標準がプローブの下に正しく配置されていることを確認します。</li>
	<li>ゆっくりと先端を正しくフラックス標準に浸漬されるまで下プローブを移動します。レーザー超音波ドプラ装置の「校正」を押しますとしにプローブが接続されているチャンネルを選択します。レーザー超音波ドプラ装置の画面で「成功した校正」通知が表示されるまでは、調整プログラムを実行します。</li>
	<li>プローブ ホルダーを使用してプローブを固定します。手動での移動を避けるためにプローブを固定します。</li>
	<li>一定した温度 (24 ± 1 ° C) で実験室と湿度 (50 ~ 60%) を維持します。</li>
	<li>外部の光誘起変化を避けるために実験を実行する前に、(蛍光灯やスポット ランプ) などの任意の外部光をオフに。</li>
</ol>3. 動物の準備
<ol><li>オートクレーブ手術機器およびそれらを使用する前に室温に冷却するを許可します。</li>
	<li>マウスを与えるレーザー ドップラーによる膵微小血管皮膚血管運動を検出する前に実験環境に順応する 10 分。</li>
	<li>3% ペントバルビ タール ナトリウム 1 mL を 1 mL の注射器を入力します。マウスを麻酔するペントバルビ タール ナトリウム溶液 75 mg/kg (i. p.) を注入します。</li>
	<li>乾燥を防ぐため事前に湿らせたガーゼを使って、マウスの目を覆います。</li>
	<li>後足は、鉗子でつまむことまたはマウスが完全に意識を失うし、尻尾に応答しなくを確認します。15 分ごとに必要に応じてペントバルビ タール ソリューションの初期注入量の 10% を継ぎ足すことによって麻酔の維持麻酔と術中イベントを通して麻酔を監視します。</li>
	<li>動物以下半絶縁層に加熱パッドを配置、仰臥位に動物を配置し、レーザー超音波ドプラ装置の作業ステーションに転送。サージカル テープで作業台にマウスを固定します。</li>
	<li>綿棒、betadine、75% エタノールとマウスの腹部の皮膚は、腹部領域をきれいに綿棒に使用されます。</li>
	<li>2 %lidocaine/0.5% ブピバカイン (50/50) 混合物を皮下注入します。 ~ 3 cm カット-ガーゼ スポンジの中央に直径の穴。ガーゼ スポンジで腹部をカバーします。</li>
	<li>鉗子で腹部の皮膚を持ち上げて、メスや皮膚のはさみを使用して腹部の正中線に沿って初期縦切開を行います。</li>
	<li>鉗子で基になる筋肉をつかみ、切開腹腔内を入力します。すべての臓器を傷つけていません。腹腔内を明らかにするための胸の上、皮膚や基礎となる筋肉を隠します。優しく膵体と鈍ピンセットのペアを使用して脾臓を公開します。</li>
</ol>4. データ集録解析
<ol><li>クリックして「ファイル」→「新規作成」新しい測定ファイルを作成するレーザー超音波ドプラ装置のソフトウェアを実行します。「全般」タブの下で、接続されているモニターを構成するのには、「実行無料」監視期間を設定します。「LDF モニター」タブをクリックします「次へ」の出荷時のデフォルトを使用します。</li>
	<li>グラフ表示設定を「表示設定ダイアログ ボックス」でそれぞれのボックスをチェックして「フラックス、コンク、スピード」チャンネルを選択できます。 します次のパラメーターを選択:「チャネルのデータ ソース」と"ラベル、単位および色。「次へ」をクリックします。</li>
	<li>「ファイル情報ダイアログ ボックス」で件名の測定 (すなわち、名前と件名数演算子、監視時間、コメント、など) についてはユーザーを入力し測定構成を完了します"次へ"をクリックしますします。 注: 測定ウィンドウです (図 1 b) ソフトウェアによって自動的に作成されます。</li>
	<li>膵臓に電極を手動で進めます。プローブと膵臓の組織間の距離 1 mm 以内であることを確認します。不適切な距離を与える人工的に増加または減少させる血流朗読。</li>
	<li>微小血管血灌流ユニット (PU) データの記録を開始する「スタート」ツールバーのアイコンをクリックします。すべての実行に 1 分間継続的に PU データを収集します。測定を中止するには、「停止」をクリックします。選択して「ファイル」→「名前を付けて保存」名にし完成した測定ファイルを保存します。</li>
	<li>添加剤の効果と収縮のローカライズされた枯渇を避けるために各を実行した後、プローブを手動で再配置とリラクゼーションに最適な容量。各マウスの多点 (すなわち3 膵組織からランダムに選択したポイント) 微小血管の PU のデータを収集する手順 4.1 4.4.ベースライン管理として非反射板の PU データを測定します。</li>
	<li>腹部の筋肉層とを縫合糸で皮膚の層を閉じます。実験後、きれいなケージに動物を配置します。</li>
	<li>加熱パッドを半分に回復ケージを置くことによって動物の暖かいを保ちます。 注: は、暖かさ、衛生、流体と食物摂取、感染症に注意を払います。術後疼痛管理として 48 時間カルプロフェンを 2 mg/kg をマウスを管理します。 安楽死を実行するには、マウスが緩和できない苦痛や重篤な状態であること観察されるとき、150 mg/kg のペントバルビ タール ナトリウム i. p. を注入します。</li>
</ol>5. 血管皮膚血管運動のパラメーターを計算します。
<ol><li>*.Xlsx ファイルとして時間と PU の raw データをエクスポートし、ファイルをスプレッドシートで開くレーザーのドップラー ソフトウェアの「エクスポート」コマンドを使用します。</li>
	<li>平均ベースライン灌流ユニット (PUb) を計算する (ステップ 4.6 を参照)。</li>
	<li>平均血液灌流 (PU、) 測定の 1 分を次のように計算する: (PU、)、血液灌流を平均 = PU - PUb (式 1)。</li>
	<li>各 1 分測定の頻度 (サイクル/分) を計算します。 注: 微小血管皮膚血管運動の頻度は、毎分微小血管バソモーション波の発生ピークの数として定義されます。</li>
	<li>測定の各 1 分の振幅 (ΔPU) を計算します。<ol>
<li>(PUmax) 最大と最小 (PU分) の違いとして微小血管皮膚血管運動の振幅を計算する: 振幅 (ΔPU) = PUmax - PU分(式 2)。</li>
	</ol>
</li>
	<li>各 1 分測定の相対速度 (PU) を計算します。</li>
</ol>

<ol>
	<li>Aalkjaer, C., Nilsson, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vasomotion:+cellular+background+for+the+oscillator+and+for+the+synchronization+of+smooth+muscle+cells.">Vasomotion: cellular background for the oscillator and for the synchronization of smooth muscle cells.</a> Br J Pharmacol. 144 (5), 605-616 (2005).</li><li>Serne, E. H., de Jongh, R. T., Eringa, E. C., IJzerman, R. G., Stehouwer, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microvascular+dysfunction:+a+potential+pathophysiological+role+in+the+metabolic+syndrome.">Microvascular dysfunction: a potential pathophysiological role in the metabolic syndrome.</a> Hypertension. 50 (1), 204-211 (2007).</li><li>Carmines, P. 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P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microvascular+dysfunction:+a+potential+mechanism+in+the+pathogenesis+of+obesity-associated+insulin+resistance+and+hypertension.">Microvascular dysfunction: a potential mechanism in the pathogenesis of obesity-associated insulin resistance and hypertension.</a> Microcirculation. 19 (1), 5-18 (2012).</li><li>Nilsson, G. E., Tenland, T., Oberg, P. 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A., Draijer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+association+between+diabetes+and+dermal+microvascular+dysfunction+non-invasively+assessed+by+laser+Doppler+with+local+thermal+hyperemia:+a+systematic+review+with+meta-analysis.">The association between diabetes and dermal microvascular dysfunction non-invasively assessed by laser Doppler with local thermal hyperemia: a systematic review with meta-analysis.</a> Cardiovasc Diabetol. 16 (1), 11-22 (2017).</li><li>Yaginuma, N., Takahashi, T., Saito, K., Kyoguku, 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+microvasculature+of+the+human+pancreas+and+its+relation+to+Langerhans+islets+and+lobules.">The microvasculature of the human pancreas and its relation to Langerhans islets and lobules.</a> Pathol Res Pract. 181 (1), 77-84 (1986).</li><li>Brissova, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Islet+microenvironment,+modulated+by+vascular+endothelial+growth+factor-A+signaling,+promotes+beta+cell+regeneration.">Islet microenvironment, modulated by vascular endothelial growth factor-A signaling, promotes beta cell regeneration.</a> Cell Metab. 19 (3), 498-511 (2014).</li><li>de Moraes, R., Van Bavel, D., Gomes Mde, B., Tibirica, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+non-supervised+low+intensity+aerobic+excise+training+on+the+microvascular+endothelial+function+of+patients+with+type+1+diabetes:+a+non-pharmacological+interventional+study.">Effects of non-supervised low intensity aerobic excise training on the microvascular endothelial function of patients with type 1 diabetes: a non-pharmacological interventional study.</a> BMC Cardiovasc Disord. 16 (1), 23-31 (2016).</li><li>Humeau-Heurtier, A., Guerreschi, E., Abraham, P., Mahe, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relevance+of+laser+Doppler+and+laser+speckle+techniques+for+assessing+vascular+function:+state+of+the+art+and+future+trends.">Relevance of laser Doppler and laser speckle techniques for assessing vascular function: state of the art and future trends.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 60 (3), 659-666 (2013).</li><li>Park, H. 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M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+diabetes+on+the+cutaneous+microcirculation+of+the+feet+in+patients+with+intermittent+claudication.">Effect of diabetes on the cutaneous microcirculation of the feet in patients with intermittent claudication.</a> Clin Hemorheol Microcirc. 61 (3), 439-444 (2015).</li><li>Khazraei, H., Shafa, M., Mirkhani, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+ranolazine+on+cardiac+microcirculation+in+normal+and+diabetic+rats.">Effect of ranolazine on cardiac microcirculation in normal and diabetic rats.</a> Acta Physiol Hung. 101 (3), 301-308 (2014).</li><li>Fujita, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+inner+ear+susceptibility+to+noise+injury+in+mice+with+streptozotocin-induced+diabetes.">Increased inner ear susceptibility to noise injury in mice with streptozotocin-induced diabetes.</a> Diabetes. 61 (11), 2980-2986 (2012).</li><li>Wiernsperger, N., Nivoit, P., De Aguiar, L. G., Bouskela, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcirculation+and+the+metabolic+syndrome.">Microcirculation and the metabolic syndrome.</a> Microcirculation. 14 (4-5), 403-438 (2007).</li><li>Chawla, L. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+content,+tone,+integrity,+and+haemodynamics+for+guiding+fluid+therapy:+a+conceptual+approach.">Vascular content, tone, integrity, and haemodynamics for guiding fluid therapy: a conceptual approach.</a> Br J Anaesth. 113 (5), 748-755 (2014).</li></ol>

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微小血管障害 (例えば、糖尿病、急性膵炎、末梢血管疾患、等) を含む場合は、いくつかの疾患は血流の低下に します。血流の変化以外は、微小循環の機能状態をミラー化する微小血管皮膚血管運動などの重要な指標があります。特定の指標、微小血管皮膚血管運動は血管ベッドで微小音の振動として一般的に定義されます。現在のプロトコルの監視システム微小血管血流を直接可視化と微小血管皮膚血管運動の機能的状態の定量分析のためことができます。私たち微小循環の評価アプローチは、対象となる組織や臓器に血液灌流のダイナミックな変化を識別することによって、選択的に適用できます。レーザー ドップラーを使用して糖尿病の微小血管の血流の役割を決定する方法その他のグループによる報告し、その合併症を表 1に要約されました。現在の研究では、我々 のアプローチを実証する糖尿病マウスの膵島の血管皮膚血管運動の機能の状態を評価しました。
微小血管皮膚血管運動は微小循環の機能状態のパラメーターとして認識され、局所組織23の分布を調整することによって血流の灌流を制御することが可能です。小島、腺、および管に分けることが、膵臓の血管は、何十年も研究されています。基本的には、さまざまな部分に膵臓のこの分離は利便性だけ血管構築は実際に相互に連結された、有機性実体24として均一なので。この血管のネットワークでは、膵血流の調節をサポートしています。したがって、レーザー ・ ドップラー、によって決定、機能の状態のパラメーターを使用して膵血管皮膚血管運動を表します。ただし、膵のアーキテクチャの特性により判断血液灌流は内分泌の部分や膵臓の外分泌部から派生したかどうかを確認するために現在のメソッドを適用した後にまだ失敗しました。小島特定の使用分類の染料、ジチゾンなど中立的な赤になる程度、少なくともこの問題を理解する可能な方法の一つ。
測定手順の重要な側面は、プローブと膵臓組織の間の距離です。不適切な距離を与える読んで人工的に高められた血の流れ。探針によって組織や臓器に適用される物理的な力は微小血管の血流を減らします。したがって、最小限の圧力が測定を行うときに適用されます。注意すべき別の点は、レーザーのパワーです。高出力レーザ一般的に簡単に傷つける膵島の血管レーザー光の周波数が限界内で制御する必要がありますので。一般的な一時的な測定周波数 1 Hz 以下をお勧めします。微小血管皮膚血管運動能力 (含む収縮と弛緩) と添加剤の効果のローカライズされた枯渇を避けるためには、多点測定と各データ測定後にサイトを再配置は任意の実験で示唆されました。
現在のメソッドで PU のデータを使用して、微小血管血流の血流束を表します。微小循環における血管血流の特性のため、絶対流れ単位 (例えば、特定の臓器や組織の mL/分/100 g) が決定することはありません。そのため、ここで使用される評価パラメーターのシステムは、相対的な血流潅流単位に基づいています。ウェーブレット解析、高速フーリエ変換、および他のスペクトル解析アルゴリズムは、レーザーのドップラー信号を行う一般的な方法です。この議定書は、血行動態パラメーター (すなわち血液灌流、振幅、周波数、および相対速度) を微小血管皮膚血管運動の機能の状態を表示するを使用するアプローチを設立しました。また、測定の精度は、ターゲットとは一般的に約 1 mm プローブ デザインの深さに関連です。したがって、厚くまたはコンパクトの臓器や組織はレーザードップラーのアプリケーションのため、現在のメソッドの適切なできません。さらに、血流の灌流から派生したデータは、マウスの位置で温度、湿度、外部の光、および変更を含むの顕著な変更を引き起こす他の条件の影響を受ける可能性がありますいくつかのルール守られるべきです。中に実験的手続。研究室は一定の温度と湿度を維持する必要がある、外部照明は、シールドする必要があります。位置の変化を避けるためにマウスを修正することをお勧めします。これらの戦略を上記の制限を克服することができます血流の灌流データの精度を高めるといわれています。
文献で報告された他の人と比較すると現在のプロトコルの利点は、それが機密とローカル血管組織や臓器の皮膚血管運動に対応です。評価方法の広範なアプリケーションや微小循環、特に微小血管皮膚血管運動、臨床および被験者の研究の機能の状態の調査が簡単になります。アプリケーションが含まれますに限定されない: 虚血の可視化、血液灌流の評価、および微小血管皮膚血管運動の機能の状態の評価。結論として、本手法は生体のマウスの膵微小血管皮膚血管運動の機能の状態を評価するために使用することができ、微小循環機能を評価するために臨床の必要性を満たすことができる場合があります。

微小循環の機能状態のパラメーターとして微小血管バソモーション配信と酸素、栄養素、およびホルモンの交換のための責任を取るし、セル廃棄物や二酸化炭素などの代謝産物の除去に不可欠であります。1。 血管皮膚血管運動も血流分布と組織の灌流、局所微小循環血圧力と炎症は、多くの疾患で浮腫を引き起こすことができるレスポンスに影響することを調節します。したがって、微小血管皮膚血管運動は臓器2,3,4組織、およびコンポーネントのセルの生理機能を維持するために非常に重要です。微小血管皮膚血管運動の障害は、微小循環関連疾患5の開発の重要なステップの 1 つかもしれない。
レーザードップラー法は、観察と微小循環研究6のフィールドの数量のために開発されました。(例えば、レーザー スペックル7、経皮的酸素等)、その他の技術的なアプローチと共に、この技術は、微小循環の血流を評価するため黄金の標準と見なされています。レーザー ・ ドップラー、装置によって (すなわち毛細血管、細動脈、細静脈、等) ローカル微小循環の血流が指定の理論的根拠は、ドップラーの原理に基づいています。光の粒子が微小循環、移動の血液細胞を発生または変更されないと波長、誘導放出光の周波数変更します。したがって、微小循環の数、血液細胞の速度、微小血管の血流の方向は関連する大きさとドップラー シフトした光の周波数分布に関連するキー要因。さまざまな方法を使用して、さまざまな組織、mesenteries を含む微小循環の研究に使用されていると背側皮下脂肪マウス、ラット、ハムスター、ベーキングチャンバーも人間8。しかし、現在のプロトコルに着目、機能を使用して評価される膵微小血管バソモーションの状態レーザー ドップラーと自家製評価パラメーター システム。
膵微小循環は膵微小循環の主に構成されて、特徴を展示します。膵毛細血管網は、その外分泌相手9の毛細血管よりも 5 倍高い密度を示しています。入力値及び普及インスリンのコンジットを提供する、膵島の血管内皮細胞酸素代謝活性の細胞に提供アイレットに β 細胞。さらに、膵島の血管がインシュリンの遺伝子発現および β 細胞の生存を調節するのみならず、β 細胞機能に影響を与えるにも関与していることを示しても出現の証拠β 細胞増殖を促進血管作動性血管新生物質と成長要因10の数を生産します。したがって、この点で、我々 は膵微小血管皮膚血管運動機能の状態が膵島 β 細胞機能に影響を与える、急性・慢性膵炎、糖尿病、およびその他などの疾患の病態に関与を推論します。膵臓病。
膵微小血管皮膚血管運動の機能的状態の病理組織学的変化の分析と上記疾患膵微小循環の貢献を決定するための実行可能な戦略があります。膵微小血管皮膚血管運動体内を確認する方法を説明する詳細な手順をここで提供します。典型的な測定値は代表の結果に表示されます。最後に、メリットと手法の限界は、議論、さらにアプリケーションと一緒にでハイライトされます。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>MoorVMS-LDF2</td>
			<td>Moor Instruments</td>
			<td>GI80</td>
			<td>PeriFlux 5000 (Perimed Inc.) can be used as an alternative apparatus to harvest data</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MoorVMS-PC Software</td>
			<td>Moor Instruments</td>
			<td>GI80-1</td>
			<td>Software of MoorVMS-LDF2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calibration stand</td>
			<td>Moor Instruments</td>
			<td>GI-cal</td>
			<td>Calibration tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calibration base</td>
			<td>Moor Instruments</td>
			<td>GI-cal</td>
			<td>Calibration tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calibration flux standard</td>
			<td>Moor Instruments</td>
			<td>GI-cal</td>
			<td>Calibration tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>One Touch UltraEasy glucometer</td>
			<td>Johnson and Johnson</td>
			<td>#1955685</td>
			<td>Confirm hyperglycemia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>One Touch UltraEasy strips</td>
			<td>Johnson and Johnson</td>
			<td>#1297006</td>
			<td>Confirm hyperglycemia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Streptozotocin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S0130</td>
			<td>Dissolve in sodium citrate buffer (pH 4.3)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentobarbital sodium</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P3761</td>
			<td>Working concentration 3 %</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Sinopharm Inc.</td>
			<td>200121</td>
			<td>Working concentration 75 %</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Amresco</td>
			<td>335</td>
			<td>Working concentration 10 %</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical gauze</td>
			<td>China Health Materials Co.</td>
			<td>S-7112</td>
			<td>Surgical</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blunt-nose forceps</td>
			<td>Shang Hai Surgical Instruments Inc.</td>
			<td>N-551</td>
			<td>Surgical</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical tapes</td>
			<td>3M Company</td>
			<td>3664CU</td>
			<td>Surgical</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gauze sponge</td>
			<td>Fu Kang Sen Medical Device CO.</td>
			<td>BB5447</td>
			<td>Surgical</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>Yu Lin Surgical Instruments Inc.</td>
			<td>175C</td>
			<td>Surgical</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Skin scissor</td>
			<td>Carent</td>
			<td>255-17</td>
			<td>Surgical</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture</td>
			<td>Ning Bo Surgical Instruments Inc.</td>
			<td>3325-77</td>
			<td>Surgical</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe and 25-G needle</td>
			<td>MISAWA Inc.</td>
			<td>3731-2011</td>
			<td>Scale: 1 ml</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

laser doppler: a tool for measuring pancreatic islet microvascular vasomotion in vivo

微小循環の機能状態、微小血管皮膚血管運動の酸素と栄養の配信と二酸化炭素と老廃物の除去のため重要です。微小血管皮膚血管運動障害疾患の微小循環関連の開発の重要なステップがあります。さらに、高度に血管膵内分泌機能をサポートする適応です。この点で、膵微小血管皮膚血管運動機能の状態が膵機能に影響を与える可能性があります推測することが可能です。貢献を決定するための実行可能な戦略があります膵微小血管皮膚血管運動の機能的状態の病理組織学的変化の分析とその膵微小循環は、糖尿病などの関連疾患膵炎等したがって、このプロトコルが膵微小血管バソモーションの機能の状態を確認して (平均血液灌流、振幅、周波数、および相対を含むパラメーターを確立するレーザー ドップラー血流モニターを使用してについて説明します膵微小血管皮膚血管運動の速度) 微小循環機能の状態の評価のため。ストレプトゾトシン誘発糖尿病マウスのモデルでは、膵島の血管皮膚血管運動の障害機能状態が見られました。結論としては、膵微小血管バソモーション生体内評価するためこの方法は、膵疾患に関連するメカニズムを明らかにするかもしれない。

図 1 aに微小血管皮膚血管運動測定レーザー半導体レーザー ダイオードを用いたドップラー装置の写真を示します。ユーザー インターフェイス ソフトウェアは、図 1 bに提示されます。上記の方法を使用して、非糖尿病のコントロールと糖尿病マウスの両方の膵微小血管皮膚血管運動の血行動態パラメーターが検出されました。レーザードップラーを含む技術のさまざまな反射散乱光、赤外線分光とイメージング技術、最初に定義したので血管皮膚血管運動を研究に使用されています。表 1は、研究グループおよび糖尿病および関連疾患における微小循環の役割を決定するレーザー ドップラー技術を使用して公開された記事をまとめたものです。
一般に、膵島の微小循環の条件が平均血液灌流、振幅、周波数、相対を含む微小パラメーターを使用して膵微小血管皮膚血管運動の機能状態によって表されます速度 (図 2)。代表的な微小血管皮膚血管運動の模式図主に周期的な収縮と弛緩相 (図 2 a) で構成されます。血行力学的現象は、毛細血管の血流の灌流のパターンを提示します。レーザー超音波ドプラ装置によって収集された PU データは、グラフ散布図、微小血管の血流の分布パターンを示すために用いられました。現在のプロトコルの非糖尿病及び糖尿病マウスの膵微小血管血流の分布パターンは全く異なる (図 2 b).血液灌流膵微小血管皮膚血管運動のより低いスケールは、非糖尿病のコントロールと比較して糖尿病マウスで観察されました。収縮のリズムと膵微小血管皮膚血管運動の緩和された混沌とした不規則な STZ 誘発糖尿病マウスに非糖尿病コントロールにリズミカルな振動がしていたに対し (図 2と図 2 D)。図 2と図 2 Dの破線内膵微小血管血流の 5 s のデータを抽出し、糖尿病マウスにおける灌流を膵微小血管のカオス的変動に血を実証膵微小血管皮膚血管運動、血のブドウ糖のバラツキ (図 2 e) への応答で発生する必要がありますの機能状態を規制する能力を失った。
さらに、高血糖に対応して、膵島は十分とインスリンを輸送するための biorhythmic、血液流量灌流を必要です。パラメーター (平均血液灌流、振幅、周波数、および相対速度を含む) が計算し、定量的に分析した膵島の血管バソモーションは、PU のプロファイルに基づいています。に示すよう図 3、非糖尿病コントロールと比べて膵微小循環の平均血液灌流は STZ 誘発糖尿病マウス (図 3 a) に減少しました。一方、振幅 (図 3 b)、STZ 誘発糖尿病マウスの膵島の血管皮膚血管運動の頻度 (図 3) に記載されている重要な減少があった。膵血液灌流の相対速度は非糖尿病コントロール (図 3 D) と比較して、STZ 誘発糖尿病群で有意に減少。前述のように、膵微小血管皮膚血管運動機能の状態が糖尿病マウスで悪くなった。我々 は微小血管、血液灌流膵島 β 細胞に損傷を与えるとの deﬁciency の頻度減少、振幅、膵微小血管バソモーションの相対的な速度とリズムの異常が生じると推測します。インスリン分泌。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56028/56028fig1.jpg"> 図 1。膵微小血管皮膚血管運動体内を決定するために使用される装置。A.マウスの膵島の血管皮膚血管運動を決定するために使用する測定装置の写真。プローブ ソケットとレーザー スイッチ ボタンは、左側のパネルでします。液晶ディスプレイは、中央のパネルにあります。メニュー ボタン (すなわちアップ、ダウンとボタンを入力) と、電源ライト発光ダイオードは、右側のパネルです。周辺機器 (すなわちコンピューターとケーブル) は表示されません。B.スクリーン ショットの典型的な要素とレーザー超音波ドプラ装置ソフトウェアのグラフ チャネルを示します。「フラックス」"濃度"、"DC"と"スピード"測定結果の読み取りはグラフ チャンネルに表示されます。「フラックス」組織微小血管血流、「コンク」は組織内の微小血管の血液細胞濃度を表します、"DC"は、反射光の平均強度表しますを表し"スピード"微小血管血流の相対速度。<a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56028/56028fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56028/56028fig2.jpg"> 図 2。マウスの膵島の血管皮膚血管運動の機能的状態。レーザー超音波ドプラ装置による膵微小血管皮膚血管運動の血液灌流が評価された、機能の状態を分析しました。A.血管皮膚血管運動に関連するパラメーターの模式図。Ac は、皮膚血管運動神経血管収縮の振幅を表す、Ar は、皮膚血管運動神経血管の弛緩の振幅を表します、Tc は、皮膚血管運動神経血管収縮の時間の長さを表します、Tr は、時間の長さを表します微小血管皮膚血管運動緩和。B.非糖尿病及び糖尿病マウスの膵微小血管血流の分布。赤ドット: 非糖尿病マウス。青のドット: 糖尿病マウス。緑の点線は、非糖尿病と糖尿病性微小血管血灌流パターン間の分界を示しています。C.膵微小血管皮膚血管運動コントロール グループでは血流量の動的微小血管血流に基づく評価されました。D.糖尿病マウスの膵微小血管皮膚血管運動は血流量の動的微小血管血流に基づいて評価しました。E.非糖尿病のコントロールと糖尿病マウスの代表 (5 の範囲) 膵微小血管皮膚血管運動の図。赤線: 非糖尿病コントロール。ブルーライン: 糖尿病マウス。PU: 潅流単位。<a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56028/56028fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56028/56028fig3.jpg"> 図 3。・膵微小血管皮膚血管運動のパラメーターの定量化します。平均血液灌流、振幅、周波数、および相対速度を含む膵微小血管皮膚血管運動パラメーターを分析し、非糖尿病のコントロールと糖尿病マウスの比較します。A. ・定量化非糖尿病及び糖尿病マウスの膵微小血管皮膚血管運動の平均血液灌流 (PU/分)。B.振幅 (ΔPU)、 C.頻度 (サイクル/分)、および膵微小血管皮膚血管運動のD.相対速度 (PU) は非糖尿病マウスにおける糖尿病マウスよりも低かった。微小血管皮膚血管運動の振幅は最大 (PUmax) と最小 (PU分) の違いとして計算されます。微小血管皮膚血管運動の頻度は、ピークや谷毎分血管皮膚血管運動波で発生した数として定義されました。データは、平均 ± SD で提示された (n = 各グループの 6)。P < 0.05、* *P < 0.01。<a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56028/56028fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>疾患</td>
			<td>オブジェクト</td>
			<td>装置</td>
			<td>Refs 号</td>
		</tr>
<tr>
<td>血管内皮機能</td>
			<td>H</td>
			<td>LDF、LSCI</td>
			<td>11、12、等
</td>
		</tr>
<tr>
<td>DN</td>
			<td>H、R</td>
			<td>LDF</td>
			<td>13, 14, 15,など
</td>
		</tr>
<tr>
<td>DR</td>
			<td>H</td>
			<td>LDF</td>
			<td>16、17、18、等
</td>
		</tr>
<tr>
<td>皮膚/皮膚微小循環</td>
			<td>H</td>
			<td>LDF</td>
			<td>11、19、20など
</td>
		</tr>
<tr>
<td>心臓の微小循環</td>
			<td>R</td>
			<td>LDF</td>
			<td>21</td>
		</tr>
<tr>
<td>聴覚障害</td>
			<td>M</td>
			<td>LDF</td>
			<td>22</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="4">DN、糖尿病神経障害です。博士は、糖尿病網膜症。LDF、レーザードップラー。</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="4">LSCI、レーザーはスペックル コントラスト イメージングです。R、ラット。H、M、人間マウス。</td>
		</tr>
</tbody></table>テーブル 1。糖尿病とその合併症における微小循環の役割。研究グループは、何十年も糖尿病とその合併症における微小循環の役割を決定するのにレーザー ドップラーを使用しています。近年の関連記事は以下のとおりです。内皮機能不全、糖尿病神経障害 (DN)、糖尿病網膜症 (DR)、皮膚と皮膚の微小血管障害、心臓の微小循環障害や聴覚など比較的まれな合併症を中心にこれらの公開された記事減損。DN: 糖尿病性神経障害。DR: 糖尿病網膜症。LDF: レーザードップラー。LSCI: レーザー レーザースペックル コントラスト イメージング。R: ラット。H: 人間。M: マウス。

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Laser Doppler: A Tool for Measuring Pancreatic Islet Microvascular Vasomotion In Vivo

レーザーのドップラー: 膵微小血管皮膚血管運動In Vivo測定のためのツール

膵微小血管バソモーション アイレット血液の分布を調節して膵島 β 細胞の生理学的機能を維持します。このプロトコルは、膵微小血管バソモーション生体内での機能の状態を確認して膵臓病に膵微小循環の貢献を評価するレーザーのドップラー モニターを使用して説明します。

As a functional status of microcirculation, microvascular vasomotion is important for the delivery of oxygen and nutrients and the removal of carbon ...

laser-doppler-tool-for-measuring-pancreatic-islet-microvascular

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

Laser Doppler: A Tool for Measuring Pancreatic Islet Microvascular Vasomotion In Vivo

8.2K ビュー.  Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College. 膵微小血管バソモーション アイレット血液の分布を調節して膵島 β 細胞の生理学的機能を維持します。このプロトコルは、膵微小血管バソモーション生体内での機能の状態を確認して膵臓病に膵微小循環の貢献を評価するレーザーのドップラー モニターを使用して説明します。

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Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion (MCAO) Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

Stroke is the third leading cause of death and the leading cause of disability in the world, with an estimated cost of near $70 billion 
in the United States in 20091,2. The intraluminal middle cerebral artery occlusion (MCAO) model was developed by Koizumi4 in 1986 to simulate this 
impactful human pathology in the rat. A modification of the MCAO method was later presented by Longa3. Both techniques have been widely used to identify 
molecular mechanisms of brain injury resulting from ischemic stroke and potential therapeutic modalities5. This relatively noninvasive method in rats has been 
extended to use in mice to take advantage of transgenic and knockout strains6,7. To model focal cerebral ischemia, an intraluminal suture is advanced via 
the internal carotid artery to occlude the base of the MCA. Retracting the suture after a specified period of time mimics spontaneous reperfusion, but the 
suture can also be permanently retained. This video will be demonstrating the two major approaches for performing intraluminal MCAO procedure in mice in a 
stepwise fashion, as well as providing insights for potential drawbacks and pitfalls. The ischemic brain tissue will subsequently be stained by 
2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) to evaluate the extent of cerebral infarction8.

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion MCAO Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

The intraluminal middle cerebral artery occlusion (MCAO) model is the most frequent used model among experimental ischemic stroke models. Here we will demonstrate the entire model in detail with the guide of Laser Doppler flowmetry, and its representative results.

マウスにおけるレーザードップラー流量計の指針と虚血性脳卒中に対する腔内中大脳動脈閉塞（MCAO）モデル

Stroke is the third leading cause of death and the leading cause of disability in the world, with an estimated cost of near $70 billion 
in the United ...

医学

Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Rat

Stroke is the number one cause of disability and third leading cause of death in the world, costing an estimated $70 billion in the United States in 20091, 2. Several models of cerebral ischemia have been developed to mimic the human condition of stroke. It has been suggested that up to 80% of all strokes result from ischemic damage in the middle cerebral artery (MCA) area3. In the early 1990s, endothelin-1 (ET-1) 4 was used to induce ischemia by applying it directly adjacent to the surface of the MCA after craniotomy. Later, this model was modified 5 by using a stereotaxic injection of ET-1 adjacent to the MCA to produce focal cerebral ischemia. The main advantages of this model include the ability to perform the procedure quickly, the ability to control artery constriction by altering the dose of ET-1 delivered, no need to manipulate the extracranial vessels supplying blood to the brain as well as gradual reperfusion rates that more closely mimics the reperfusion in humans5-7. On the other hand, the ET-1 model has disadvantages that include the need for a craniotomy, as well as higher variability in stroke volume8. This variability can be reduced with the use of laser Doppler flowmetry (LDF) to verify cerebral ischemia during ET-1 infusion. Factors that affect stroke variability include precision of infusion and the batch of the ET-1 used6. Another important consideration is that although reperfusion is a common occurrence in human stroke, the duration of occlusion for ET-1 induced MCAO may not closely mimic that of human stroke where many patients have partial reperfusion over a period of hours to days following occlusion9, 10. This protocol will describe in detail the ET-1 induced MCAO model for ischemic stroke in rats. It will also draw attention to special considerations and potential drawbacks throughout the procedure.

Several animal models of cerebral ischemia have been developed to simulate the human condition of stroke. This protocol describes the endothelin-1 (ET-1) induced middle cerebral artery occlusion (MCAO) model for ischemic stroke in rats. In addition, important considerations, advantages, and shortcomings of this model are discussed.

ラットにおけるレーザードップラー血流計の指針と虚血性脳卒中のエンドセリン-1誘発性中大脳動脈閉塞モデル

Stroke is the number one cause of disability and third leading cause of death in the world, costing an estimated $70 billion in the United States in ...

Improved Protocol For Laser Microdissection Of Human Pancreatic Islets From Surgical Specimens

Laser microdissection (LMD) is a technique that allows the recovery of selected cells and tissues from minute amounts of parenchyma 1,2. The dissected cells can be used for a variety of investigations, such as transcriptomic or proteomic studies, DNA assessment or chromosomal analysis 2,3. An especially challenging application of LMD is transcriptome analysis, which, due to the lability of RNA 4, can be particularly prominent when cells are dissected from tissues that are rich of RNases, such as the pancreas. A microdissection protocol that enables fast identification and collection of target cells is essential in this setting in order to shorten the tissue handling time and, consequently, to ensure RNA preservation. 
Here we describe a protocol for acquiring human pancreatic beta cells from surgical specimens to be used for transcriptomic studies 5. Small pieces of pancreas of about 0.5-1 cm3 were cut from the healthy appearing margins of resected pancreas specimens, embedded in Tissue-Tek O.C.T. Compound, immediately frozen in chilled 2-Methylbutane, and stored at -80 &deg;C until sectioning. Forty serial sections of 10 &mu;m thickness were cut on a cryostat under a -20 &deg;C setting, transferred individually to glass slides, dried inside the cryostat for 1-2 min, and stored at -80 &deg;C. 
Immediately before the laser microdissection procedure, sections were fixed in ice cold, freshly prepared 70% ethanol for 30 sec, washed by 5-6 dips in ice cold DEPC-treated water, and dehydrated by two one-minute incubations in ice cold 100% ethanol followed by xylene (which is used for tissue dehydration) for 4 min; tissue sections were then air-dried afterwards for 3-5 min. Importantly, all steps, except the incubation in xylene, were performed using ice-cold reagents - a modification over a previously described protocol 6. utilization of ice cold reagents resulted in a pronounced increase of the intrinsic autofluorescence of beta cells, and facilitated their recognition. For microdissection, four sections were dehydrated each time: two were placed into a foil-wrapped 50 ml tube, to protect the tissue from moisture and bleaching; the remaining two were immediately microdissected. This procedure was performed using a PALM MicroBeam instrument (Zeiss) employing the Auto Laser Pressure Catapulting (AutoLPC) mode. The completion of beta cell/islet dissection from four cryosections required no longer than 40-60 min. Cells were collected into one AdhesiveCap and lysed with 10 &mu;l lysis buffer. Each single RNA specimen for transcriptomic analysis was obtained by combining 10 cell microdissected samples, followed by RNA extraction using the Pico Pure RNA Isolation Kit (Arcturus). This protocol improves the intrinsic autofluorescence of human beta cells, thus facilitating their rapid and accurate recognition and collection. Further improvement of this procedure could enable the dissection of phenotypically different beta cells, with possible implications for better understanding the changes associated with type 2 diabetes.

Laser microdissection is a technique that allows the recovery of selected cells from minute amounts of parenchyma. Here we describe a protocol for acquiring human pancreatic islets from surgical specimens to be used for transcriptomic studies. Our protocol improves the intrinsic autofluorescence of human beta cells, thus facilitating their collection.

手術標本からヒト膵島のレーザーマイクロダイセクションのために改良されたプロトコル

Laser microdissection (LMD) is a technique that allows the recovery of selected cells and tissues from minute amounts of parenchyma 1,2. The dissected ...

Steps for the Autologous Ex vivo Perfused Porcine Liver-kidney Experiment

The use of ex vivo perfused models can mimic the physiological conditions of the liver for short periods, but to maintain normal homeostasis for an extended perfusion period is challenging. We have added the kidney to our previous ex vivo perfused liver experiment model to reproduce a more accurate physiological state for prolonged experiments without using live animals. Five intact livers and kidneys were retrieved post-mortem from sacrificed pigs on different days and perfused for a minimum of 6 hr. Hourly arterial blood gases were obtained to analyze pH, lactate, glucose and renal parameters. The primary endpoint was to investigate the effect of adding one kidney to the model on the acid base balance, glucose, and electrolyte levels. The result of this liver-kidney experiment was compared to the results of five previous liver only perfusion models. In summary, with the addition of one kidney to the ex vivo liver circuit, hyperglycemia and metabolic acidosis were improved. In addition this model reproduces the physiological and metabolic responses of the liver sufficiently accurately to obviate the need for the use of live animals. The ex vivo liver-kidney perfusion model can be used as an alternative method in organ specific studies. It provides a disconnection from numerous systemic influences and allows specific and accurate adjustments of arterial and venous pressures and flow.

Steps for the Autologous Ex vivo Perfused Porcine Liver-kidney Experiment

Study of the animal organ physiology can be achieved by performing an experimental ex vivo perfusion system. The addition of a porcine kidney, as a homeostatic organ to our previously developed ex vivo liver perfusion model can be a principal step to achieve a better physiological environment.

The use of ex vivo perfused models can mimic the physiological conditions of the liver for short periods, but to maintain normal homeostasis for an ...

Fundus Photography as a Convenient Tool to Study Microvascular Responses to Cardiovascular Disease Risk Factors in Epidemiological Studies

The microcirculation consists of blood vessels with diameters less than 150 &#181;m. It makes up a large part of the circulatory system and plays an important role in maintaining cardiovascular health. The retina is a tissue that lines the interior of the eye and it is the only tissue that allows for a non-invasive analysis of the microvasculature. Nowadays, high-quality fundus images can be acquired using digital cameras. Retinal images can be collected in 5 min or less, even without dilatation of the pupils. This unobtrusive and fast procedure for visualizing the microcirculation is attractive to apply in epidemiological studies and to monitor cardiovascular health from early age up to old age.
Systemic diseases that affect the circulation can result in progressive morphological changes in the retinal vasculature. For example, changes in the vessel calibers of retinal arteries and veins have been associated with hypertension, atherosclerosis, and increased risk of stroke and myocardial infarction. The vessel widths are derived using image analysis software and the width of the six largest arteries and veins are summarized in the Central Retinal Arteriolar Equivalent (CRAE) and the Central Retinal Venular Equivalent (CRVE). The latter features have been shown useful to study the impact of modifiable lifestyle and environmental cardiovascular disease risk factors.
The procedures to acquire fundus images and the analysis steps to obtain CRAE and CRVE are described. Coefficients of variation of repeated measures of CRAE and CRVE are less than 2% and within-rater reliability is very high. Using a panel study, the rapid response of the retinal vessel calibers to short-term changes in particulate air pollution, a known risk factor for cardiovascular mortality and morbidity, is reported. In conclusion, retinal imaging is proposed as a convenient and instrumental tool for epidemiological studies to study microvascular responses to cardiovascular disease risk factors.

Retinal image analysis is an unobtrusive procedure for visualizing the microcirculation. The impact of cardiovascular disease risk factors can result in changes of retinal vessel calibers. The procedures to acquire fundus images and the steps for calculating the vessel calibers are described.

疫学研究では心血管疾患の危険因子への微小血管の応答を研究するための便利なツールとしての眼底写真

The microcirculation consists of blood vessels with diameters less than 150 &#181;m. It makes up a large part of the circulatory system and plays an ...

Measuring Ascending Aortic Stiffness In Vivo in Mice Using Ultrasound

We present a protocol for measuring in vivo aortic stiffness in mice using high-resolution ultrasound imaging. Aortic diameter is measured by ultrasound and aortic blood pressure is measured invasively with a solid-state pressure catheter. Blood pressure is raised then lowered incrementally by intravenous infusion of vasoactive drugs phenylephrine and sodium nitroprusside. Aortic diameter is measured for each pressure step to characterize the pressure-diameter relationship of the ascending aorta. Stiffness indices derived from the pressure-diameter relationship can be calculated from the data collected. Calculation of arterial compliance is described in this protocol.
This technique can be used to investigate mechanisms underlying increased aortic stiffness associated with cardiovascular disease and aging. The technique produces a physiologically relevant measure of stiffness compared to ex vivo approaches because physiological influences on aortic stiffness are incorporated in the measurement. The primary limitation of this technique is the measurement error introduced from the movement of the aorta during the cardiac cycle. This motion can be compensated by adjusting the location of the probe with the aortic movement as well as making multiple measurements of the aortic pressure-diameter relationship and expanding the experimental group size.

Measuring Ascending Aortic Stiffness In Vivo in Mice Using Ultrasound

We describe a technique for measuring aortic stiffness from its pressure-diameter relationship in vivo in mice. Aortic diameter is recorded by ultrasound and aortic pressure is measured invasively with a solid-state pressure catheter. Blood pressure is changed incrementally and the resulting diameter is measured.

昇順大動脈剛性の測定<em&gt;インビボ</em&gt;超音波​​を使用したマウスにおける

We present a protocol for measuring in vivo aortic stiffness in mice using high-resolution ultrasound imaging. Aortic diameter is measured by ultrasound ...

A High-content In Vitro Pancreatic Islet &#946;-cell Replication Discovery Platform

Loss of insulin-producing &#946;-cells is a central feature of diabetes. While a variety of potential replacement therapies are being explored, expansion of endogenous insulin-producing pancreatic islet &#946;-cells remains an attractive strategy. &#946;-cells have limited spontaneous regenerative activity; consequently, a crucial research effort is to develop a precise understanding of the molecular pathways that restrain &#946;-cell growth and to identify drugs capable of overcoming these restraints. Herein an automated high-content image-based primary-cell screening method to identify &#946;-cell replication-promoting small molecules is presented. Several, limitations of prior methodologies are surmounted. First, use of primary islet cells rather than an immortalized cell-line maximizes retention of in vivo growth restraints. Second, use of mixed-composition islet-cell cultures rather than a &#946;-cell-line allows identification of both lineage-restricted and general growth stimulators. Third, the technique makes practical the use of primary islets, a limiting resource, through use of a 384-well format. Fourth, detrimental experimental variability associated with erratic islet culture quality is overcome through optimization of isolation, dispersion, plating and culture parameters. Fifth, the difficulties of accurately and consistently measuring the low basal replication rate of islet endocrine-cells are surmounted with optimized immunostaining parameters, automated data acquisition and data analysis; automation simultaneously enhances throughput and limits experimenter bias. Notable limitations of this assay are the use of dispersed islet cultures which disrupts islet architecture, the use of rodent rather than human islets and the inherent limitations of throughput and cost associated with the use of primary cells. Importantly, the strategy is easily adapted for human islet replication studies. This assay is well suited for investigating the mitogenic effect of substances on &#946;-cells and the molecular mechanisms that regulate &#946;-cell growth.

A High-content In Vitro Pancreatic Islet &#946;-cell Replication Discovery Platform

Critical challenges for the diabetes research field are to understand the molecular mechanisms that regulate islet &#946;-cell replication and to develop methods for stimulating &#946;-cell regeneration. Herein a high-content screening method to identify and assess the &#946;-cell replication-promoting activity of small molecules is presented.

ハイコンテンツ<em&gt;インビトロ</em&gt;膵島β細胞の複製ディスカバリー・プラットフォーム

Loss of insulin-producing &#946;-cells is a central feature of diabetes. While a variety of potential replacement therapies are being explored, expansion ...

Phosphorus-31 Magnetic Resonance Spectroscopy: A Tool for Measuring In Vivo Mitochondrial Oxidative Phosphorylation Capacity in Human Skeletal Muscle

Skeletal muscle mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) capacity, which is critically important in health and disease, can be measured in vivo and noninvasively in humans via phosphorus-31 magnetic resonance spectroscopy (31PMRS). However, the approach has not been widely adopted in translational and clinical research, with variations in methodology and limited guidance from the literature. Increased optimization, standardization, and dissemination of methods for in vivo 31PMRS would facilitate the development of targeted therapies to improve OXPHOS capacity and could ultimately favorably impact cardiovascular health. 31PMRS produces a noninvasive, in vivo measure of OXPHOS capacity in human skeletal muscle, as opposed to alternative measures obtained from explanted and potentially altered mitochondria via muscle biopsy. It relies upon only modest additional instrumentation beyond what is already in place on magnetic resonance scanners available for clinical and translational research at most institutions. In this work, we outline a method to measure in vivo skeletal muscle OXPHOS. The technique is demonstrated using a 1.5 Tesla whole-body MR scanner equipped with the suitable hardware and software for 31PMRS, and we explain a simple and robust protocol for in-magnet resistive exercise to rapidly fatigue the quadriceps muscle. Reproducibility and feasibility are demonstrated in volunteers as well as subjects over a wide range of functional capacities.

Phosphorus-31 Magnetic Resonance Spectroscopy: A Tool for Measuring In Vivo Mitochondrial Oxidative Phosphorylation Capacity in Human Skeletal Muscle

This work demonstrates the feasibility of an in vivo phosphorus-31 magnetic resonance spectroscopy (31PMRS) technique to quantify mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) capacity in human skeletal muscle.

リン-31磁気共鳴分光法：測定するためのツール<em&gt;インビボ</emヒト骨格筋における&gt;ミトコンドリア酸化的リン酸化能力

Skeletal muscle mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) capacity, which is critically important in health and disease, can be measured in vivo ...

Surgical Angiogenesis in Porcine Tibial Allotransplantation: A New Large Animal Bone Vascularized Composite Allotransplantation Model

Segmental bone loss resulting from trauma, infection malignancy and congenital anomaly remains a major reconstructive challenge. Current therapeutic options have significant risk of failure and substantial morbidity.
Use of bone vascularized composite allotransplantation (VCA) would offer both a close match of resected bone size and shape and the healing and remodeling potential of living bone. At present, life-long drug immunosuppression (IS) is required. Organ toxicity, opportunistic infection and neoplasm risks are of concern to treat such non-lethal indications.
We have previously demonstrated that bone and joint VCA viability may be maintained in rats and rabbits without the need of long-term-immunosuppression by implantation of recipient derived vessels within the VCA. It generates an autogenous, neoangiogenic circulation with measurable flow and active bone remodeling, requiring only 2 weeks of IS. As small animals differ from man substantially in anatomy, bone physiology and immunology, we have developed a porcine bone VCA model to evaluate this technique before clinical application is undertaken. Miniature swine are currently widely used for allotransplantation research, given their immunologic, anatomic, physiologic and size similarities to man. Here, we describe a new porcine orthotopic tibial bone VCA model to test the role of autogenous surgical angiogenesis to maintain VCA viability.
The model reconstructs segmental tibial bone defects using size- and shape-matched allogeneic tibial bone segments, transplanted across a major swine leukocyte antigen (SLA) mismatch in Yucatan miniature swine. Nutrient vessel repair and implantation of recipient derived autogenous vessels into the medullary canal of allogeneic tibial bone segments is performed in combination with simultaneous short-term IS. This permits a neoangiogenic autogenous circulation to develop from the implanted tissue, maintaining flow through the allogeneic nutrient vessels for a short time. Once established, the new autogenous circulation maintains bone viability following cessation of drug therapy and subsequent nutrient vessel thrombosis.

Currently any kind of vascularized composite allotransplantation depends on long-term-immunosuppression, difficult to support for non-life-critical indications. We present a new porcine tibial VCA model that can be used to study bone VCA and demonstrate the use of surgical angiogenesis to maintain bone viability without the need of long-term immune-modulation.

豚脛骨移植外科的血管新生: 新しい大型動物の骨血管複合移植モデル

Segmental bone loss resulting from trauma, infection malignancy and congenital anomaly remains a major reconstructive challenge. Current therapeutic ...

In Vivo Tracking of Edema Development and Microvascular Pathology in a Model of Experimental Cerebral Malaria Using Magnetic Resonance Imaging

Cerebral malaria is a sign of severe malarial disease and is often a harbinger of death. While aggressive management can be life-saving, the detection of cerebral malaria can be difficult. We present an experimental mouse model of cerebral malaria that shares multiple features of the human disease, including edema and microvascular pathology. Using magnetic resonance imaging (MRI), we can detect and track the blood-brain barrier disruption, edema development, and subsequent brain swelling. We describe multiple MRI techniques that can visualize these pertinent pathological changes. Thus, we show that MRI represents a valuable tool to visualize and track pathological changes, such as edema, brain swelling, and microvascular pathology, in vivo.

In Vivo Tracking of Edema Development and Microvascular Pathology in a Model of Experimental Cerebral Malaria Using Magnetic Resonance Imaging

We describe a mouse model of experimental cerebral malaria and show how inflammatory and microvascular pathology can be tracked in vivo using magnetic resonance imaging.

磁気共鳴映像法を用いた実験的大脳マラリアモデルにおける浮腫発生と微小血管病変のin vivo追跡

Cerebral malaria is a sign of severe malarial disease and is often a harbinger of death. While aggressive management can be life-saving, the detection of ...