Method Article
Цифровой прижизненной микроскопии эпифлуоресцентной посткапиллярных венул в cremasteric микроциркуляция является удобным способом для получения понимание лейкоцитов эндотелия взаимодействия В естественных условиях При ишемии-реперфузии (IRI) из поперечно-полосатой мышечной ткани. Мы здесь представить подробный протокол безопасно выполнять технику и обсудить ее применения и ограничения.
Ишемии-реперфузии (ИРИ) был вовлечен в большое множество патологических состояний, таких как инсульт, инфаркт миокарда, кишечной ишемии, а также после трансплантации и сердечно-сосудистой хирургии 1. Реперфузии ранее ишемические ткани, в то время важное значение для предупреждения необратимых повреждение ткани, вызывает чрезмерное воспаление пораженной ткани. Рядом с производством реактивных форм кислорода, активации системы комплемента и повышенной проницаемости капилляров, активации лейкоцитов является одним из принципа актеров в патологический каскад воспалительных повреждений тканей при реперфузии. 2, 3 лейкоцитов активации многоступенчатый процесс, состоящий прокатки, сцепление фирмы и переселение и опосредуется сложным взаимодействием молекул адгезии, в ответ на хемоаттрактантов такие как дополнение факторов, хемокинов, или тромбоцитов, фактор активации 4. <с классом = "jove_content"> В то время как лейкоциты прокатки в посткапиллярных венул преимущественно опосредовано взаимодействием селектины 5 их счетчик лигандов, фирма адгезии лейкоцитов к эндотелию является селектина контролируемые через связывание молекулы межклеточной адгезии (ICAM) и сосудистые сотовых молекул адгезии (VCAM). 6, 7
Золотой стандарт в естественных условиях наблюдения лейкоцитов эндотелия взаимодействия является метод прижизненной микроскопии, впервые описанная в 1968 году 8.
Хотя различные модели IRI (ишемии-реперфузии) были описаны для различных органов, 9-12 мало подходит для прямой визуализации лейкоцитов набор в микроциркуляторного русла на высоком уровне качества изображения 8.
Мы здесь способствовать цифровой прижизненной микроскопии эпифлуоресцентной посткапиллярных венулы в cremasteric микроциркуляциюкрыс 13 как удобный способ для качественного и количественного анализа лейкоцитов набор для IRI-исследований в поперечно-полосатой мышечной ткани и обеспечивает детальное руководство для достижения техники. Мы также иллюстрируют распространенные ошибки и полезные советы, которые должны позволить читателю по-настоящему оценить и безопасно выполнять методом.
В шаг за шагом протокол изобразить, как начать работу с дыханием контролируемой анестезии при достаточном мониторинга держать животное твердо наркозом в течение длительного периода времени. Затем описываются cremasteric подготовка в виде тонкого плоского листа за выдающиеся оптическим разрешением и обеспечивают протокол лейкоцитов изображений в ИРИ, который был хорошо зарекомендовали себя в наших лабораториях.
1. Анестезия и мониторинга
Следующие шаги подготовки лучше всего достигается с помощью операционного микроскопа.
Для внутривенного применения флуоресцентных красителей или других лекарственных средств ое проценты, выполните следующие действия:
2. Подготовка мышц Кремастер
3. Прижизненные установки
Основные прижизненный установки может отличаться. Для эпифлуоресцентной изображений эксперименты должны быть выполнены в темной комнате.
4. Ишемии-реперфузии (ИДК)
5. Offline анализ воспроизведения видео
6. Представитель Результаты
IRI мышц кремастер не влияет на среднее артериальное давление (САД), частоты сердечных сокращений и рН крови
Использование вышеупомянутых установки (рис. 1), мы исследовали микроциркуляцию в ИРИ в течение двух часов протокол, однако гораздо больше времени наблюдения до 6 часов возможно. Как показано на рисунке 2, IRI мышц кремастер не оказывает существенного влияния на macrohemodynamic крыс обращение как среднее артериальное давление и частоту сердечных сокращений остается стабильным на протяжении всего периода исследования. Кроме того, мы мониторинга гомеостаза частые измерения артериального рН, которые варьировались в физиологических пределах и не показали существенных межгрупповых различий.
ИРИ вызывает лейкоцитов прокатки в cremasteric обращения
Лейкоцитов эндотелия взаимодействие является одним из ключевыхсобытие в острое воспаление. С помощью прижизненной микроскопии мы обнаружили, зависящих от времени увеличение числа подвижного лейкоцитов в ИРИ мышц кремастер (рис. 3А) согласованы с предыдущими данными 21, 25. Роллинг установлены в течение двух часов времени наблюдения до максимума 137,63 ± 22,55% от исходного значения после 120 минут реперфузии времени, а затем достигли статистической значимости по сравнению с мнимой оперированных животных (137,63 ± 22,55 против 99,43 ± 14,04% от базовой стоимости).
ИРИ вызывает адгезии лейкоцитов в cremasteric обращения
Для дальнейшей оценки лейкоцитов эндотелия взаимодействия мы проанализировали адгезии лейкоцитов в 200 разделе судно мкм. ИРИ вызвало увеличение числа лейкоцитов, что сторонник значительно превысили значения мнимой работает животных после 60 минут (118,33 ± 6,83 против 96,27 ± 5,78% от базовой стоимости) и далее ASCEnded 120 минут реперфузии (рис. 3В).
В целом описанные в модели естественных условиях поставки согласованных данных острого активация лейкоцитов в ИРИ в то время как выживаемость животных и обращения стабильность гарантирована.
Рисунок 1. А. Блок-схема для прижизненной микроскопии эпифлуоресцентной производительность при ишемии-реперфузии мышц кремастер крысы. После необходимых препаратов для анестезии и мониторинга, мышцы крысы кремастер подвергается для работы с изображениями. Отчеты активации лейкоцитов до и после ишемии тканей. Последующий анализ видео лучше всего выполнять в автономном режиме. B. Схема фигура на предлагаемые прижизненный установки. Нажмите здесь, чтобы увеличить рисунок .
Рисунок 3. ИРИ увеличивается лейкоцитов-Эндотелиальной взаимодействия в cremasteric обращения. После маркировки лейкоцитов с родамина 6G (0,4 мг / кг массы тела) прижизненной эпифлуоресцентной микроскопии был использован для определения лейкоцитов эндотелия взаимодействия реперфузии в течение 120 минут протокола через 30 минут после ишемии тканей. Записи были сделаны на увеличение примерно × 800. А. ИРИ значительно увеличивает количество подвижного лейкоцитов в посткапиллярных венул мышц кремастер 120 минут реперфузии в то время как лейкоциты качению остается стабильным в течение всего эксперимента в cremasteric ткани, которая не претерпела ишемии. Значения среднее ± SEM из 6 наблюдаемых крыс. # Р <0,05 помощью непарный тест тонн. B. число лейкоцитов сторонник значительно увеличивается в случайно выбранном разделе 200 мкм посткапиллярных судно через 30 минут после cremasteric ишемии и последующей 60 минут реперфузии тканей. Результаты получить даже моментовповторно вынесено после двух период реперфузии часов. Значения среднее ± SEM из 6 наблюдаемых крыс. # Р <0,05 помощью непарный тест тонн. C. Представитель фотографии посткапиллярных венулы до ишемии (слева) и 120 минут после IRI (справа). Нажмите здесь, чтобы увеличить рисунок .
Лейкоцитов-эндотелиальной взаимодействия, производство активных форм кислорода и активации системы комплемента являются ключевыми особенностями IRI-индуцированной дисфункции ткани. 26 микроциркуляции пораженной ткани рассматривается как неотъемлемый сайт воспалительные заболевания. Помимо бывших естественных экспериментов, таких как поток камера тесты 27, 28 необходимо в обязательном порядке предоставлять устоявшихся моделей прижизненного изображения для дальнейшей оценки в естественных условиях актуальность. Хотя ИРИ был вовлечен в различные органы и системы, мы здесь описываем метод систематического изучения лейкоцитов эндотелия взаимодействия реперфузии из поперечно-полосатой мышечной ткани, которая была впервые описана Баэз и др. 13, поэтому особенно актуально в хирургии лоскута (рис. 1). 29 Как считается, что после ишемического повреждения тканей других органов включает те же воспалительные механизмы, описанные модели могут быть использованы для гаип. принцип понимания патофизиологических механизмов IRI, актуальной в условиях, таких как инфаркт миокарда, мозговой инсульт или кишечной ишемии.
Животных, используемых
Модель, представленная здесь, подходит для большинства грызунов, включая крыс и мышей. За длительный период изображений, которые необходимо в этой модели мы обычно предпочитаем крыс, трахеотомия и объем контролируемого дыхания могут быть легко выполнены. В сочетании с сердечно-сосудистой системы визуализации с помощью артериального canulation, крысы могут быть кровообращения и гомеостатически стабильным в течение нескольких часов (рис. 2). Кроме того cremasteric ткани шире у крыс, чем у мышей, оставляя больше возможностей для посткапиллярных изображений. Хотя ткани подготовки может быть проще, предварительно отформованных у крыс пива, следует учитывать, что cremasteric ткани и особенно cremasteric фасции тоньше у молодых крыс (100 -150 г), тем самым уменьшая флуоресценции фона и наложения дополнительнальных фасциальных тканей. Однако преимущества использования мыши для прижизненной микроскопии является наличие трансгенных животных, неоценимое значение для выяснения роли отдельных генов в модуляции событий микроциркуляции.
Ткань типа
С первых описал, прижизненной микроскопии был использован в различных микроциркуляции препараты, включая чехол мастер щеки, уха кролика, грызунов брыжейки и кремастер. Один главный недостаток связан с большинством из этих препаратов является возможность активации клеток хирургическая манипуляция сопровождается преходящим повышением прокатки и сторонник лейкоцитов, которое было хорошо описано для брыжейки. 30 Cremasteric подготовки Поэтому будет осуществляться с крайней осторожностью. К нашему опыту, часто увлажнение ткани подвергаются ограничительным и прижигание, а также достаточного периода стабилизации ткани, по крайней мере 30 минут, помогает избежать или уменьшить лейкоцитовстимуляцию.
Основным преимуществом cremasteric изображений на брыжеечной изображений является легкая доступность, что запчасти открытия брюшной полости. Общие хирургической травмы снижается и монтажа на любой из плексигласа просмотр сцене передается освещения, или, как использовать наши протокол, контролируемой тепловой алюминиевая платформа для эпи-illumintaion легко выполняется. Кроме того, жир, который собирает вокруг посткапиллярных венул у пожилых животных ограничивающий брыжеечной изображения отсутствует около cremasteric ткани.
Лейкоцитов маркировки
Реагенты, таких как родамин 6G 31 акридинового оранжевого или красного акридинового который пятна ядер и / или внутриклеточные органеллы, которые не встречаются в красных кровяных клетках накапливаются избирательно в лейкоцитах (и в некоторой степени тромбоцитов и эндотелиальных клеток). 32 Мы предпочитаем использовать родамин 6Ж для обнаружения лейкоцитов в концентрации 0,4 мг / кг массы тела, который имеет пр.eviously было показано, что не оказывает существенного влияния на активацию нейтрофилов 33. акридинового оранжевого показали гораздо более фоне пятна и фототоксичности посредством вазоконстрикции артериол (неопубликованные данные). Использование светодиодов для флуоресценции обеспечивает точное спектров возбуждения и позволяет более сложных приложений, таких как сочетание различных длинах волн, например, для обнаружения активация лейкоцитов и капиллярной утечки в то же время и поэтому должно быть методом выбора в будущем в естественных изображений.
ИРИ в cremasteric ткани
Применив к ишемии мышц кремастер может быть легко выполнена и прекрасно отражает клинически значимых заболеваний, таких как свободного лоскута. Кроме того, изменения, такие как холодный ишемии, теплое или ишемия cremasteric superfusion с веществами, влияющие воспаление может быть легко применен. Intrascrotal инъекций может быть методом чойсе, когда лечение cremasteric ткани необходимы несколько часов или дней до начала записи.
Разнообразие время курсы для ИРИ могут быть использованы в зависимости от уровня повреждения требуется. Здесь мы описываем модель 30 минут ишемии производить значительное количество подвижного после двух часов реперфузии (рис. 3) путем подсчета белых клеток крови, проходящей через неподвижную точку судна. По мере увеличения в качению умеренно оно оставляет достаточный потенциал, чтобы стимулировать лейкоцитов в ИРИ с помощью других препаратов, представляющих интерес. Тем не менее, множество раз курсы могут быть использованы в зависимости от уровня лейкоцитов активации требуется 21, 25 адгезии лейкоцитов чаще всего измеряется путем подсчета клеток хорошо видны в стенке сосуда в 100 -. 200 мкм стрейч, что оставаться неподвижным в течение 30 с , хотя это время может меняться в зависимости от лаборатории. Мы наблюдали заметное увеличение числа лейкоцитов сторонник в ИРИ, которые получили значительное через 60 минут.
В заключение прижизненного эпифлуоресцентной микроскопии в ИРИ из поперечно-полосатой мышечной ткани могут быть также выполнены в тканях крыс cremasteric, поскольку она обеспечивает воспроизводимые данные в естественных условиях активация лейкоцитов при воспалении исследований.
Нет конфликта интересов объявлены.
Эта работа была поддержана грантом "Deutsche Forschungsgemeinschaft" в СУ Eisenhardt (EI 866/1-1).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Наименование оборудования: | Компания: | Каталог №: | Комментарии: |
Forene 100% (V / V) | Аббат | B506 | API изофлуран |
Terylene Шовный | Serag Weissner | OC108000 | |
Portex изобразительных Диаметр полиэтиленовых труб | Smiths Медицинский | 800/100/100 | 0,28 мм внутреннего диаметра |
0,9% физиологического раствора | Fresinus Каби | 808771 | |
Изменение-наконечником люкс прижигания комплект | Bovie медицинской | Del1 | |
Abbocath-T 14G | Venisystems | G713- A01 | используется в качестве объектива трубы |
Servo 900C Вентилятор | Маке | использоваться в качестве животного ventialtor | |
Логический преобразователь давления | Smiths Медицинский | MX1960 | |
Sirecust 404 монитор | Сименс | ||
ABL 700 Настольный анализатор | Радиометр | для измерения артериального газа | |
Грелки | Effenberger | 8319 | |
Алюминиевые этап | Alfun | AW7022 | |
Хирургический микроскоп OPMI 6-SDFC | Carl Zeiss | ||
Микрохирургические инструменты лаборатории си др. | S & T | 767 | |
Бимер судно клип | Динер | 64,562 | |
Применение щипцов | Динер | 64,568 | Клип на судно Бимер |
Родамина 6G | Sigma-Aldrich | R4127 | |
Вазелин белый DAB | Уинтроп | 2726853 | |
Крышка стекла | 32x32 мм | ||
Прижизненные установки | |||
Zeis Axio Scope-1 MAT | Карл Zeis | 490036 | эпифлуоресцентной микроскоп |
470 нм светодиодные | Карл Zeis | 423052 | Источник света флуоресценции |
Colibri 2 Системные | Карл Zeis | 423052 | |
W-план Apochromat 20x / 1,0 DIC | Карл Zeis | 421452 | Цель погружения в воду |
AxioCam MRM Правка 3 FireWire | Карл Zeis | 426509 | высокое разрешение цифровых камер |
Axio LE зрения программного обеспечения | Карл Zeis | 410130 | использовать для автономного анализа |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены