כתב יד זה מתאר את השימוש העכברים הטרנסגניים הכתב ואת נתיבי ממשל שונים של צבעי פלורסנט באנגיוטנסין II-induced יתר לחץ דם באמצעות מיקרוסקופ וידאו intravital של כלי הדם כדי להעריך את ההפעלה של תאים חיסוניים שלהם היכולת לגלגל, לדבוק אנדותל.
מאמר שיטה
כתב יד זה מתאר את השימוש העכברים הטרנסגניים הכתב ואת נתיבי ממשל שונים של צבעי פלורסנט באנגיוטנסין II-induced יתר לחץ דם באמצעות מיקרוסקופ וידאו intravital של כלי הדם כדי להעריך את ההפעלה של תאים חיסוניים שלהם היכולת לגלגל, לדבוק אנדותל.
Epifluorescence intravital וידאו מיקרוסקופ (IVM) של כלי הדם היא שיטה הוקמה כדי להעריך את ההפעלה של תאים חיסוניים והיכולת שלהם תפקיד וציות על שכבת אנדותל. ויזואליזציה של מחזורי תאים על ידי זריקה של צבעי פלורסנט או נוגדנים מצמידים fluorophore נמצא בשימוש נפוץ. לחלופין, ניתן להשתמש כתב פלורסנט עכברים. אינטראקציות של לויקוציטים, ב מסוים ליזוזים M+ (LysM+) ומונוציטים, עם הקיר כלי משחק תפקיד מרכזי בקידום בתפקוד כלי הדם, יתר לחץ דם. אנו מציגים כאן את הטכניקה כדי להמחיש ולכמת ליקוציט מתגלגל והצמדות בעורקים באנגיוטנסין II (AngII)-induced יתר לחץ דם אצל עכברים מאת IVM.
ההשתלה של קטטר נזקים לקיר כלי הדם ומוביל אל תאי הדם שינו תגובות. השווינו הזרקה שונים וטכניקות ניהול נתיבים להמחיש לויקוציטים ב LysMCre+IRG+ עכבר עם ביטוי נרחב של חלבון פלואורסצנטי אדום, ביטוי מותנה של חלבון פלואורסצנטי ירוק ב- LysM + תאים. ללמוד הפעלת תא LysM+ , השתמשנו AngII חדורים עכברים מתגלגל, הידבקות של לויקוציטים כדי אנדותל גדל. אנחנו גם מוזרק acridine כתום של וריד הצוואר באמצעות קטטר או ישירות למרות הזנב הווריד לעומת הכמות מתגלגל והקפדה תאים. מצאנו כי הצנתר צוואר השרשה כשלעצמה גדל המספר של גלגול, הקפדה LysM+ בתאים המזויפים חדורים LysMCre+עכברים IRG+ לעומת שולט. הפעלה זה היה מרובדת בעכברים חדורים AngII. מעניין, הזרקת acridine כתום ישירות דרך הזנב וריד לא גדלה LysM+ תא אדהזיה או מגלגלים בעכברים חלוטים המזויפים. אנחנו ובכך הראו את החשיבות של העכברים הטרנסגניים כתב המבטאים חלבונים פלורסנט לא להתערב בתהליכים ויוו במהלך ניסויים. יתר על כן, הזרקה וריד הזנב של המשדרים פלורסנט עשויה להיות אלטרנטיבה אפשרית זריקות צוואר קטטר.
יתר לחץ דם מגביר את הסיכון למחלות לב וכלי דם ומוות ומקדמת ההתפתחות של טרשת עורקים, מחלת לב כלילית, עורקי או ורידי thromboembolisms1. התפתחות יתר לחץ דם תלוי האינטראקציה של גורמים סביבתיים, גנטי, האנדוקרינית ו בגרימת. כיום, חסינות ודלקת הקשורים יתקבלו בברכה לשחק תפקיד חשוב האטיולוגיה של יתר לחץ דם2.
בין תאים חיסוניים, נמצאו לימפוציטים מסוג T, כמו גם ומונוציטים ו מקרופאגים להיות מעורב סיבתי AngII-induced דלקת כלי דם, יתר לחץ דם, הקשורים באופן חלקי ביכולתם לעורר מינים חמצן תגובתי3. מקרופאג המושבה-מגרה גורם לקוי עכברים הראה מופחתת בתגובה AngII בנוגע עלייה בלחץ הדם, דלקת כלי דם4. בעבודה קודמת, נוכל להראות כי LysM + ומונוציטים לנהוג בתפקוד כלי דם ודלקת AngII-induced יתר לחץ דם5. לאחרונה, אנחנו תיאר את מסלול הרומן ב אילו קרישה פקטור XI משתפת פעולה עם טסיות ועל הקיר כלי כדי לגרום דלקת כלי הדם תרומבין תלוית6. לאחרונה, הידע הנוכחי על תפקידה של מערכת החיסון אצל יתר לחץ דם היה מסוכם, נבדקו על ידי רודריגז-Iturbe ואח. 7
מאז המעורבות של תאים חיסוניים להתפתחות יתר לחץ דם התברר, מודלים וטכניקות את האינטראקציה בין הכלי לבין תאים חיסוניים הפך הכרחי. IVM Epifluorescence של כלי דם הוא כלי שימושי כדי להתבונן ויוו האינטראקציות בין במחזור הדם והתאים אנדותל8,9,10. בטכניקה זו, הזרקה של צבעי intercalating עם ה-DNA (כגון כתום acridine) יכולה לדמיין תאים nucleated (מחזורי וכן מ של אנדותל). טסיות הדם מבודדים צבעונית שמחוץ עם rhodamin - 6 G או dichlorofluorescein (DCF) יכול להיות מוזרק להמחיש טסיות דם עשיר כגון פגיעה בעורקים. או מודלים.
בדרך כלל, קטטר ומוחלף להזרקת המשדרים או מסומן טסיות. שינוי אנדותל והפעלה עוקבות של המפל קרישה שניהם ידועים להיות השפעות על מונוציט הפעלה. פציעה אנדותל מיד מוביל טסיות הפעלה באמצעות מטריקס subendothelial מולקולות לאטום את הרקמה, שהתפתח מונוציט המשיכה והפעלה11. להפך, אנדותל שלם הוא ידוע כבעל מאפיינים קרישה (למשל, באמצעות רקמות גורם מסלול מעכב או thrombomodulin)12 ו ישיר מעכבות ההשפעות על מונוציט, למשל, באמצעות הפרשת חוץ-תאית שלפוחית המכילה מיקרו Rna13. ומונוציטים ידועים כדי לייצר גורם רקמות, activator החיצוניים של קרישת הדם בהתאם להירארכיית הקשרים, אקספרס מופעל פרוטאז קולטנים (PARs) יכול להיות מופעל על ידי תרומבין ולהשתתף מונוציט הפעלה14,15 . לכן, כל הפעלה של טסיות או של המפל קרישה עקב פגיעה בכלי הדם יכול להיות תופעות בלתי צפויות על ההפעלה מונוציט ומשבשים את התופעה נצפתה. עם העזרה של IRG הטרנסגניים LysM Cre העכברים הטרנסגניים, עכבר כתב Cre כפול-פלורסנט (LysMCre+IRG+), אנו מציעים ללמוד בפירוט את השפעת זריקות עם קטטר ושיטות אלטרנטיבית על LysM+ תאים myelomonocytic במודל של עכברים של יתר לחץ דם16.
הניסויים נערכו על עכברים זכר גיל 8 עד 12 שבועות תחת האישור של ועדת האתיקה על ניסויים בבעלי חיים של ריינלנד-פאלץ (אישור מספר 23 177-07/G12-1-002 ו 23 177-07/G15-1-051).
1. עכבר הכנה ניתוח והרדמה
2. osmotic משאבת והכנה השרשה
הערה: עירוי תת-עורי AngII באמצעות משאבות osmotic תוארה בפירוט על ידי Lu. et al. 17
3. צוואר קטטר השרשה והכנות לעורק הראש
4. הערכה של גלגול והקפדה לויקוציטים / LysM + תאים עם IVM
לעורק הראש של LysMCre+IRG+ נצפו עכברים רווי AngII באמצעות IVM. Acridine תפוז היה מוזרק באמצעות צנתר צוואר. כיוונו להסתכל על היחס של תאים LysM+ בקשר עם הקיר וסקולרית לעומת כל התאים במחזור nucleated (אשר יכול גם לקיים אינטראקציה עם כלי הקיבול מאז אפליה של סוג התא אינטראקציה עם הכלי נשאר פתוח שאלה מן העבודות הקודמות שלנו). בנקודת ההתחלה, הנוכחות של קטטר צוואר גורמת הידבקות של תאים LysM+ (איור 2 א, יח). לאחר ההזרקה acridine כתום, אותם התאים היו פלורסנט, אבל גם תאי אנדותל היו פלורסנט (איור 2B, E). לאחר ההפחתה של הרקע כדי להגביל אנדותל הקשורים פלורסצנטיות, הנתונים מצביעים על כי כל התאים adhering nucleated הם LysM+ (איור 2C, F); תוצאות אלו נכונה לאחר אינפוזיה AngII המאשרת את התוצאות הקודמות שלנו, הממחיש LysMCre+IRG+ הוא מודל טוב כדי לבחון את השפעת AngII על LysM+ תא ההפעלה.
הערכנו את התפקיד של נתיבי ממשל של תפוז על ההפעלה תא LysM+ לאחר אינפוזיה AngII ב LysMCre+IRG+acridine. אחרי שבוע אחד AngII אינפוזיה, ליקוציט אנדותל אינטראקציות בתוך עורק של LysMCre+IRG+ היו עכברים עם תמונה, דמיינו ידי IVM עם או בלי הזרקת acridine כתום דרך קטטר צוואר או דרך הווריד של הזנב. ללא קטטר או הזרקה, מתגלגל של תאים LysM+ היה משמעותי מוגברת לאחר אינפוזיה AngII לעומת עכברים שלא טופלו, והצמדות הראו עלייה (איור 3). הזרקה של acridine כתום ועם אדהזיה קטטר צוואר מוגברת של גילגולים AngII מטופלים עכברים במידה רבה יותר בהשוואה עכברים ללא קטטר (איור 3). הזרקה של תפוז את תקחי את הזנב acridine מוביל המסוכן דומה, מתגלגל לעומת עכברים זה לא קיבלה זריקה של acridine כתום (איור 3).

איור 1. ערכת אינפוזיה אנגיוטנסין II, הערכה של LysM+ תאים מתגלגל והצמדות בעכברים. LysMCre+IRG+ עכברים היו חדורים 7 ימים עם AngII, הקפדה, כמו גם מתגלגל LysM+ תאים מעל לעורק הראש היו לכמת עם או בלי הזרקת acridine כתום דרך קטטר צוואר או על-ידי וריד הזנב זריקה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

באיור 2. הערכה של LysM+ תא אדהזיה מתגלגל בעורקים של LysMCre+עכברים IRG+ . אדהזיה LysM+ תאי LysMCre+עכברים IRG+ (A, D) לפני ואחרי הזרקת acridine (B, E) באמצעות צנתר צוואר. קרינה פלואורסצנטית אדום וירוק נרשמו, תאים LysM+ (בירוק) ותאי שריר חלק (באדום) היו גלויים. לאחר ההזרקה של תפוז acridine, תאי אנדותל גלויים גם בירוק אבל הסרת רקע זריחה מאפשר רק במחזור nucleated תא ויזואליזציה (C, F). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

איור 3. הערכה של נתיבי ממשל של צבעי פלורסנט באנגיוטנסין II חדורים LysMCre+עכברים IRG+ . כימות של גלגול (A) והקפדה (B) LysM+ תאים המזויפים המופעל או חלוטים AngII חיות, עם או בלי זריקה של תפוז acridine באמצעות צנתר צוואר או בזריקה וריד הזנב. תמונות נציג של התנאים שונים (C). התוצאות הן זאת אומרת ± שגיאת התקן של הממוצע. 2-way ANOVA בוצעה ובדיקה של Bonferroni פוסט הוק , n = 3-12/קבוצות; p < 0.05. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
LysM+ ומונוציטים הוצגו בעבר כדי להיות מעורב בפיתוח של יתר לחץ דם5. הנה אנחנו מראים כי תאים חיסוניים LysM+ רול, לדבוק שכבת אנדותל בתגובה AngII אינפוזיה. ממצא זה הושג באמצעות LysMCre+IRG+ עכברים ממחקרים קודמים שלנו לחקור את התפקיד של תאים חיסוניים יתר לחץ דם ויוו דמיין לויקוציטים עם הזרקה של6,acridine כתום10. לפיכך, אפליה של סוגי תאים והקפדה אנדותל איננה אפשרית.
IVM הוא כלי מאוד שימושי עבור כלי הדם מחקרים ותצפיות ויוו של תאים ישירות להערכת, אבל ההשפעה של הזרקת צבע בעזרת קטטר בניתוח שנוסף על רקע דלקתי של יתר לחץ דם אינו ידוע. כדי להעריך את השפעת פוטנציאל קטטר, acridine כתום הזרקת אנחנו ניצל LysMCre+עכברים IRG+ . AngII אינפוזיה גדל המספר לגלגל LysM+ תאים אנדותל. החדרת צנתר לווריד הצוואר הגביר את האפקט, לויקוציטים יותר מתגלגל והקפדה אותרו בעכברים חדורים AngII שעברו אינסטרומנטציה עם קטטר לעומת עכברים ללא קטטר שתלים. אפשרות זו מציינת את השרשת צנתר לעורק הצוואר גורם לתגובה דלקתית מערכתית בהקשר של פצע ריפוי המהווה שכבת-על התגובה החיסונית אצל יתר לחץ דם18. בנוסף, מהקרבה של ומוחלף על העורק הראשי ייתכן שאירעה הפעלה חיסוניים נוספים מאת המשפיעים ומוחלף. מאז את האפקט הזה לא היה נוכח בעת זריקות נעשו ישירות לווריד הזנב, אנחנו יכולים להניח שזה היעד לא לצבוע אלא הליך החדרת הקטטר. אנחנו כאן הפגין את החשיבות של העכברים הטרנסגניים כתב המבטאים חלבונים פלורסנט לא להתערב בתהליכים ויוו במהלך ניסויים. יתר על כן, הזרקה וריד הזנב של המשדרים פלורסנט עשויה להיות אלטרנטיבה אפשרית זריקות צוואר קטטר.
צעד קריטי של ההליך הוא החדרת AngII. הזנב הערכה השרוול של לחץ הדם יכולה להיעשות כדי לקבוע את היעילות של AngII משלוח באמצעות המשאבה. לחץ הדם צריך להגדיל לאחר 2−3 ימי אינפוזיה. כדי להגביל את דלקת יכולה להשפיע על הפעלת תאי LysM+ , סגירת החתך שבו המשאבה הוא מושתל צריכה להיעשות עם התפרים במקום קליפים. מגבלה אחת יש לציין לגבי הזרקת וריד הזנב: כדי להפוך את רכישת המידע האפשרי הטוב ביותר, 4 סרטונים נלקחים בדרך כלל עבור כל עורק הצוואר. אם האות פלורסנט יורדת, µL 50 acridine כתום מוזרקים אך עם הזרקת הזנב זה יותר קשה לבצע מספר זריקות וכדי לשמור לעורק הראש יציב תחת המטרה מיקרוסקופ. משך הזמן של הנוכחות של צנתר בווריד הצוואר אולי גם לווסת את ההפעלה תאים חיסוניים מאז. זה משפיע על הפעלת קרישה בפלסמה טסיות דם עשיר מוכן 4 שעות לאחר ההשתלה קטטר19. היבט זה של קטטר השרשה זקוק בהמשך החקירה.
בסופו של דבר, גם אם אנחנו מעריכים את ההשפעה של קטטר צוואר השרשה על ההפעלה תא LysM+ לאחר AngII אינפוזיה, אנחנו לא יכול באופן מלא להעריך את התפקיד של הכנה, הסרת העור, בידוד העורק על פוטנציאל תא LysM+ הפעלה. אנו מסיקים כי השימוש של קרינה פלואורסצנטית כתב עכברים אוהבים LysMCre+IRG+ עכבר מומלץ כדי למנוע הפרעה של כלי תקינות במהלך הכנת בעלי חיים עבור הדמיה ויוו .
המחברים אין לחשוף
עבודה זו נתמכה על ידי משרד גרמני לחינוך ולמחקר (BMBF 01EO1003, BMBF 01EO1503).
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Midazolam | Ratiopharm GmbH | תערובת הרדמה | |
| Medetomidine | פייזר Deutschland GmbH | תערובת הרדמה | |
| פנטניל | Janssen-Cilag GmbH | תערובת הרדמה | |
| Alzane | Zoetis | Antisedan mix | |
| Flumazenil | Hikma pharma | Antisedan mix | |
| Braunol | B Braun | ||
| אוקטנידרם | Schü lke | ||
| משאבות אוסמוטיות | השתלת משאבה אוסמוטית Alzet | 1007D | השתלת משאבה אוסמוטית |
| אנגיוטנסין II | סיגמא-אולדריץ' | השתלת משאבה אוסמוטית | |
| 7-0 תפר פרולן | השתלת משאבה אוסמוטית | ||
| אקרידין תפוז | סיגמא-אולדריץ' | ||
| קטטר | סמיתס מדיקל דויטשלנד GmbH | קוטר פנימי, 0.28 מ"מ; קוטר חיצוני, 0.61 מ"מ | |
| מיקרוסקופ | אולימפוס | BX51WI מיקרוסקופ פלואורסצנטי | |
| מפצל קרן | פוטומטריה | CMR-DV2-SYS - DualView2 MicroImager | |
| אובייקט | אולימפוס | UMPLFLN10X | מטרת טבילה במים עם מונוכרומטור |
| מצלמה | Hamamatsu Photonics | ORCA-R2 | |
| רכישה וניתוח תמונה תוכנה | אולימפוס | מערכת הדמיה בזמן אמת eXcellence RT | |
| עכברים | מעבדת ג'קסון | Jax 008705 | B6. Cg-Tg(CAG-DsRed,-EGFP)5Gae/ |
| J עכברים | מעבדת ג'קסון | Jax 004781 | LysM Cre (B6.129P2-Lyz2tm1(cre)Ifo/J ) |
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה