In-vivo-Imaging-Methode zu unterscheiden, akuten und chronischen Entzündungen

Zusammenfassung

Wir beschreiben ein nicht-invasives Verfahren zur Unterscheidung entzündlichen Phasen. Systemische Lieferung von Luminol zeigt Bereiche der akuten Entzündung abhängig MPO-Aktivität in neutrophilen Granulozyten. Im Gegensatz dazu ermöglicht das Einstreuen Lucigenin zur Visualisierung der chronischen Entzündung abhängig Phox Aktivität in Makrophagen.

Zusammenfassung

Die Entzündung ist ein grundlegender Aspekt der vielen menschlichen Krankheiten. In diesem Video-Bericht zeigen wir, nicht-invasive bildgebende Verfahren, die Biolumineszenz akuten und chronischen Entzündungen in Maus-Modellen zu unterscheiden. Mit Gewebeschädigung oder Erreger Invasion, sind Neutrophile die erste Linie der Verteidigung, spielen eine wichtige Rolle bei der Vermittlung der akuten Entzündungsreaktion. Da die entzündliche Reaktion fortschreitet, zirkulierenden Monocyten allmählich in der Stelle der Verletzung zu migrieren und differenzieren zu reifen Makrophagen, die chronische Entzündung zu vermitteln und zu fördern Gewebereparatur durch Entfernen Gewebedebris und Herstellung anti-inflammatorische Zytokine. Die intraperitoneale Injektion von Luminol (5-Amino-2 ,3-dihydro-1 ,4-phthalazindion, Natriumsalz) ermöglicht den Nachweis einer akuten Entzündung weitgehend von Gewebe infiltrierenden Neutrophilen vermittelte. Luminol reagiert spezifisch mit dem Superoxid innerhalb der phagosomes von Neutrophilen seit Biolumineszenz Ergebnisse aus einer Myeloperoxidase (M erzeugtPO) vermittelte Reaktion. Lucigenin (bis-N-methylacridinium Nitrat) reagiert auch mit Superoxid um Biolumineszenz zu erzeugen. Allerdings ist Lucigenin Biolumineszenz unabhängig von MPO und es verlässt sich einzig auf Phagozyten NADPH-Oxidase (Phox) in Makrophagen während der chronischen Entzündung. Zusammen ermöglichen Luminol und Lucigenin nichtinvasive Visualisierung und Längs Bewertung verschiedener Populationen Phagozyten in akuten und chronischen entzündlichen Phasen. Angesichts der wichtigen Rolle der Entzündung in einer Vielzahl von menschlichen Krankheiten, glauben wir diese nicht-invasiven bildgebenden Verfahren können die differentiellen Untersuchung Rollen von Neutrophilen und Makrophagen in einer Vielzahl von pathologischen Zuständen.

Einleitung

Die Entzündung ist eine stark regulierte biologische Reaktion in einer Vielzahl von Krankheiten, einschließlich mikrobieller Infektion beteiligt ^{1, 2} Wundheilung, Diabetes ^{3, 4} Krebs, Herz-Kreislauf ^{5, 6} neurodegenerativen und Autoimmunerkrankungen ^7. Entzündung im Gewebe erfordert eine sachgerechte Koordinierung der verschiedenen Immunzellen, um Erreger-Clearance, die Reparatur von Gewebe und Krankheiten Auflösung zu erreichen. Neutrophile und Makrophagen sind wichtige Immunmediatoren der Entzündung im Gewebe. In der akuten Phase der Entzündung, Neutrophile sind die ersten Responder auf verschiedene schädliche Reize und Ge....

Protokoll

Hinweis: Alle Tierversuche wurden im Rahmen genehmigter institutionelle Protokolle und Tierpflege Leitlinien durchgeführt.

1. Reagenzien und Lösungen

1. PMA Lösung für sc Inokulation: Bereiten Sie eine Stammlösung von Phorbol 12-13-Acetat myristate (PMA) bei 5 mg / ml in DMSO. Bewahren Sie die Stammlösung bei -20 ° C. Vor Impfung, tauen die Stammlösung und mit Wasser auf 1 mg / ml PMA in PBS.
2. LPS-Lösung für sc Impfung: Lösen Lipopolysaccharid (LPS aus Salmonella enterica Serotyp Enteritidis) in sterilem PBS auf 1 mg / ml vor sc Impfung.
3. Luminol-Lösung für die akute Phase Imaging: Man l....

Ergebnisse

Wir führten Längsrichtung Biolumineszenzimaging um akute und chronische Entzündung in experimentellen Modellen Entzündung zu beurteilen. Phorbol-12-myristat-13-acetat (PMA) ist ein potenter Proteinkinase C (PKC)-Agonisten, die für Phox Superoxidanionproduktion aktiviert und löst intensive akute Entzündungsreaktionen ^21. SC Injektion von 50 mg PMA in NCr nackten Mäusen verursachte rasche Hautreizungen und akute Entzündung an der Injektionsstelle ^{18, 22, 23.} Wir führten täglich Bildgebung für 4 Tage .......

Diskussion

In diesem Bericht zeigen wir, eine Biolumineszenz Verfahren zur nicht-invasive Bildgebung von Entzündungen in lebenden Tieren. Unter Ausnutzung der beiden Leuchtstoffe Substrate, Luminol und Lucigenin, kann das Verfahren unterscheiden verschiedene Phasen der Entzündung. Luminol Biolumineszenz mit neutrophilen Granulozyten in der akuten Phase der Entzündung assoziiert, während Lucigenin Biolumineszenz durch Makrophagen in der chronischen Phase vermittelt wird. Relativ kleine (MG = 177,16 g / mol) und elektrisch ungeladen.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Phorbol 12-Myristat-13-acetat (PMA)	Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO	P8139
Lipopolysaccharid aus Salmonella enterica Serotyp enteritidis	Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO	L2012
Luminol (5-Amino-2,3-dihydro-1,4-phthalazindion, Natriumsalz)	Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO	A4685
Lucigenin (Bis-N-methylacridiniumnitrat)	Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO	M8010
IVIS Spectrum Bildgebungssystem mit Living Imaging 4.2 Softwarepaket	Caliper LS/Perkin Elmer, Hopkinton, MA