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瓜沙手続におけるヘムオキシゲナーゼ-1アップレギュレーションの生物発光イメージング

1,2, 1,2,3,4, 5,6, 1,2, 1,2,3,4, 7, 1,2, 1,2,8, 9, 5,6

1Department of Radiology, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, 2Athinoula A. Martinos Center for Biomedical Imaging, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, 3Gastrointestinal Unit, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, 4Department of Medicine, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, 5Center for biotechnology and Informatics, The Methodist Hospital Research Institute, 6Department of Radiology, The Methodist Hospital, Weill Cornell Medical College, 7Bejing University of Chinese Medicine, 8Department of Health Technology and Informatics, The Hong Kong Polytechnic University, 9Department of Radiology, Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School

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Cite this Article: 瓜沙手続におけるヘムオキシゲナーゼ-1アップレギュレーションの生物発光イメージング

Kwong, K. K., Kloetzer, L., Wong, K. K., Ren, J., Kuo, B., Jiang, Y., et al. Bioluminescence Imaging of Heme Oxygenase-1 Upregulation in the Gua Sha Procedure. J. Vis. Exp. (30), e1385, doi:10.3791/1385 (2009).

Abstract: 瓜沙手続におけるヘムオキシゲナーゼ-1アップレギュレーションの生物発光イメージング

瓜沙は、皮下微小血管の血液の溢出やあざの原因となる皮膚を削ることを採用し、伝統的な中国の民間療法です。 HO - 1 -の生物発光の光イメージングのためのプロトコル

Protocol: 瓜沙手続におけるヘムオキシゲナーゼ-1アップレギュレーションの生物発光イメージング

  1. 女性のHO - 1 - ルシフェラーゼトランスジェニックマウス（4-6週齢）は到着後、（株）タコ農場から購入することができる、マウスが宿泊を許可するには、最低4日間、動物の収容施設に配置されます。
  2. 生物発光イメージングのための準備：
    1. 各HO - 1マウスを量る。動物の体重は、ルシフェリンの投与量を計算するために必要です。
    2. 脱毛：またはバック動物の腹部および/ ​​上の毛リムーバーNairさん®を適用するために綿のスワップを使用してください。 5〜10秒待って。髪をふき取るためにきれいな綿のスワップを使用してください。クリーン残りの髪を拭くために蒸留水に組織片をつけます。
    3. バックグラウンドノイズを低減するためIVIS 100ステーションのイメージングプラットフォーム上で非蛍光黒い紙（ストラスモアArtagain ®黒い紙）を置きます。
    4. ルシフェリン（Xenogen社から）7.5 mg / mlの（滅菌H 2 Oに溶解）の濃度で溶液を調製します。ルシフェリンの投与量は65.5 mg / kg体重である。このように、20グラムのマウスには、0.175ミリリットルルシフェリン溶液の腹腔内注射を必要とします。これを達成するために、ルシフェリン溶液（0.175ミリリットル）の単一の注入量は、26ゲージの針で注射器にプリロードされ
  3. 瓜沙手順：瓜沙は、生物発光イメージングプロトコルを実行する前に一度だけ適用されます。瓜沙が苦痛ではないので、マウスだけ冷静にイソフルランによる短時間麻酔にする必要があります。瓜沙の手順は、次の手順が含まれます：
    1. 瓜沙で瓜沙の手順の間に数回をターゲットと肌の部分を潤滑するために食用油または蒸留水を適用します。
    2. 繰り返しセラミックスープ用のスプーンやプラスチックのスプーンを使用して、外柔内剛の力でマウスの背中の毛のない領域を削る。
    3. バックスキンは、通常2〜3分以内に達成皮下溢血の記号、である、赤になるまで、スクレイピングは続きます。
  4. HO - 1の発現上昇が数時間にわたって徐々に構築されるように生物発光イメージングは、瓜沙直後または数時間起動されることがあります。生物発光イメージングのための手順は、次のとおりです。
    1. イソフルラン（1.5％）、医療グレードの空気の混合物で満たされた麻酔導入チャンバー内にマウスを麻酔。
    2. マウスに麻酔をしたら、IVIS 100光学イメージングステーション上のイメージング室へマウスを移動してください。仰臥位（上腹部）にマウスを置きます。イメージングチャンバーは、継続的にイソフルランの1.5％を注入される。イメージングプラットフォームは、° C、マウスを暖かく保つために37℃で加熱される。
    3. "ミディアムビニング"で画像の取得と30秒に設定された露光時間を設定します。画像を取得するために開始します。手動または自動で、画像の取得を3分ごとに繰り返すようにマシンを設定します。最初のイメージの取得後は、利息（ROI）の領域は、腹部、胸部、および頭部の領域をカバーするように描画されます。このROIは、コピーされ、"リビングイメージ®"、IVIS 100駅に付随するソフトウェアを使用して次の画像に貼り付けられます。
    4. 信号強度は毎秒の光子で測定されます。そのピーク値に達すると、ピーク時間後に約5〜10分間の画像上でマウスを保つために信号強度の時間をマーク。
    5. 仰臥位でのイメージング買収が完了すると、マウスを裏返しにし、腹臥位（バックアップ）でそれを置く。今ソフトウェア"リビングイメージ®"の利用で、背中や頭部の領域をカバーするために描かれたROIと5〜10分のためのイメージング動物を続ける。画像の選択は、仰臥位後に腹臥位は任意です。一つは、興味のある主要な器官に応じて、腹臥位で開始するかを選択できます。別のオプションは、画像に別々の実験では仰臥位となりやすい位置です。
    6. 腹臥位でのイメージング買収が完了したとき、イソフルランをオフにし、回復するために誘導室にイメージング室からマウスを移動します。誘導室は、現在唯一の医療の空気を注入し、マウスは、通常1分未満で目覚めています。
    7. 後処理のための画像データを保存します。
    8. 初期イメージング研究の後、追加の画像の取得は、瓜沙後数日間実施される。一つのサンプルスケジュールは、12時間目 、24 番目の時間、36時間目 、48 番目の時間、72 回目の時間と120時間目でのイメージングを繰り返したが、撮影スケジュールの正確なタイミングは柔軟です。長期のフォローアップが必要な場合は、追加のイメージングセッションが追加される可能性があります。髪が戻って成長している場合はイメージを作成する前に、毛の取り外しの手順を繰り返します。
  5. 対照群の場合は、すべての手順を繰り返しますが瓜沙（ステップ3）をスキップします。マウスの同じグループはコントロールと瓜沙、制御の経験の両方に使用されている場合erimentは、好ましくは瓜SHA手順の前または少なくとも一ヶ月後に行われるべきである。

代表的な結果：

瓜沙への応答におけるHO - 1の生体内で上方制御における図1のshowの生物発光画像。図2のグラフは、瓜沙に関連し、同じマウスの全身から光束（光子/秒）で120時間以上の定量的な経時変化を示しています...

図1
図1の左からそれぞれ18時間、36時間および120時間後瓜沙で瓜沙の前に、同じマウスの正面図（仰臥位）の右側に、代表的な画像、、へ。瓜沙後、1つは消化管、生殖管、肝臓、腎臓（バックビューから、図示せず）、及び他の領域を包含する多臓器の重要な信号強度の増加の進行状況を観察する。してくださいここをクリックして図1の拡大版のために。

図2
図2図1の同じマウスで瓜沙の後120時間にわたって追跡全身からフラックスの定量的変化（光子/秒）。してくださいここをクリックして図2の拡大バージョンを参照すること。

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Discussion: 瓜沙手続におけるヘムオキシゲナーゼ-1アップレギュレーションの生物発光イメージング

HO - 1、ヘムオキシゲナーゼの誘導型、の転写は、ヘム、過酸化水素、紫外線照射、低酸素症、および物理的ストレスを含む多くの要因によってアップレギュレートされる。そのような報告されたHO - 1の生物発光のプロトコルとして全身イメージングでは、複数の臓器で、全身HO - 1発現のクイックスナップショットを提供します。小動物では、生物発光イメージングは​​、高感度のin vivo全身遺伝子発現の変化をリアルタイムで定量的な縦光学的評価、図のようにできます。生物発光分子イメージングは​​、コストを低減し、実用的な急速に複雑なシステム生物学の仮説の検討に必要な統計的検出力を達成するために、提案された医薬品や他の治療的介入の全身への影響のために評価すること、小動物における遺伝子発現アッセイのスループットが向上します。ひとつの制限は、解剖学の低空間分解能である。断層機能を持つ新しい光学イメージングシステムは、問題を軽減するでしょう。マイクロCTや小動物MRIによる画像の取得と登録が正常解剖を識別するために役立つだろう。その他の制限は、低光の組織を通じて浸透し、トランスジェニック動物の必要性です。これらは本質的に大規模な動物やヒトへの使用への変換を妨げるものが、小動物系の生物学や臨床治療の仮説検証のための重要な欠点ではありません。

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Disclosures: 瓜沙手続におけるヘムオキシゲナーゼ-1アップレギュレーションの生物発光イメージング

Acknowledgements: 瓜沙手続におけるヘムオキシゲナーゼ-1アップレギュレーションの生物発光イメージング

K.ウォン、STCウォンは、機能と分子イメージング研究センター、ブリガムアンドウィメンズ病院からの資金でサポートされています。
K.ウォン、STCウォンは、バイオテクノロジーや情報、メソジスト病院研究所、ワイルコーネル医科大学のためのセンターではサポートされています。
KKクォン、I.チェン、JQ RENは、生体イメージングのためのAthinoula A. Martinosセンター、マサチューセッツ総合病院からの資金によってサポートされています。
Lenuta Kloetzer、ブレーデン郭はNeuroenteric研究センター、マサチューセッツ総合病院からの資金でサポートされています。
著者は、博士に感謝します。 Q.曽と光イメージングラボ、ブリガムと技術的なヘルプのための女性の病院のX.徐。

Materials: 瓜沙手続におけるヘムオキシゲナーゼ-1アップレギュレーションの生物発光イメージング

Name Company Catalog Number Comments
Luciferin Caliper Life Sciences P/N 122796 Previously Xenogen
IVIS 100 Caliper Life Sciences Previously Xenogen

References: 瓜沙手続におけるヘムオキシゲナーゼ-1アップレギュレーションの生物発光イメージング

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  2. Zhang, W. et al. Rapid in vivo functional analysis of transgenes in mice using whole body imaging of luciferase expression. Transgenic Res 10, 423-34 (2001).
  3. Contag, C. H. & Stevenson, D. K. In vivo patterns of heme oxygenase-1 transcription. J Perinatol 21 Suppl 1, S119-24; discussion S125-7 (2001).
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Ask the Author: 瓜沙手続におけるヘムオキシゲナーゼ-1アップレギュレーションの生物発光イメージング

2 Comments

Hi,

Lucky now home leave in Hong Kong and view this great scientific way to study Guasha, (in Mainland even Youtube was banned), I'm sure the Guasha works but in China people talk a lot on this but at least me a layman have not see any convincing study on its mechanism.

My name is Stone Siu, service engineer for Caterpillar, from HK and stations in Beijing. Got nothing done with medical business but just take different alternatives for fun, in the past few years I did some study on the guasha tools... from my mechanical of view.
What was that mouse original health condition? For such a small mouse, the force applied even distorted its body; Plastic spoon molding line usually sharp, what those red dots might not necessary be the Chinese medical so called "Sha". Have you did any study comparing healthy and sick? With different tools on different meridian line / zone?

FYI, in China a Guasha doctor Ms. Zhang Xiuqin did a lot of promotion, the book "Holographic Meridian Scraping Therapy (Guasha) for Modern Practice" got English version, the 2002 CD ISRC CN-A51-99-0044 o/v.G4 got Mandarin and English narration. ( Look at the names of the people involve in this study, quite some might be from mainland China and some might be from HK, anyway this link could be a contact point "www.jingluoguasha.cn/".)

To me Zhang Xiuqin's overall sayings are good, but I do not agree on Chinese traditional Guasha tools, (documented here "http://xiaoshiwei.blogspot.com/ " in Chinese), next time if you do any similar study, may make simple tool to have a better controlled scrape area.

Thank you for your attention

Stone



1

Reply

Posted by: Stone SiuJanuary 2, 2010, 12:40 AM

Dear Authors,
Thanks for your great work. As an anesthesiologist who work in the field of wet-cupping, I believe that your work is an important step forward to find the mechanisms of wet-cupping and find who does it worked. We are going to find the effects of wet-cupping in the treatment of Leishmaniasis in mice. For doing wet-cupping for mice, we used to another approach that is similar to your work. However, I learn a lot from your work.
Thanks for this important work.
Alireza Ahmadi, MD
Kermanshah University of Medical Sciences, Iran
Karolinska Institutet, Sweden.

2

Reply

Posted by: Alireza A.February 21, 2010, 9:02 AM

Dear Dr. Ahmadi,

Looking forward to the publication of your work. Wet cupping as well as fire cupping would be expected to induce HO-1 due to the break down of hemoglobins. Other anti-inflammatory and anti-oxidative processes are also obviously involved as HO-1 induction, which takes hours to build up, may not account for the immediate relief patients generally claim for cupping or Gua Sha.

Kenneth Kwong

2.1

Reply

Posted by: Kenneth K.March 2, 2010, 12:28 PM

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