גישה של חלון כלי דם פתוח באמצעות עוקבים פלואורסצנטיים מספקת רזולוציה מספקת למדידת זרימת דם שבלולית (CoBF). השיטה מאפשרת לחקור שינויים מבניים ותפקודיים ב- CoBF בעכבר בתנאים נורמליים ופתולוגיים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
גישה של חלון כלי דם פתוח באמצעות עוקבים פלואורסצנטיים מספקת רזולוציה מספקת למדידת זרימת דם שבלולית (CoBF). השיטה מאפשרת לחקור שינויים מבניים ותפקודיים ב- CoBF בעכבר בתנאים נורמליים ופתולוגיים.
התמרת קול היא תובענית מבחינה מטבולית, והתפקוד התקין של המיקרו-ווסקולטורה בדופן הצידית הוא קריטי לשמירה על הפוטנציאל האנדו-שבלולי, הובלת יונים ומאזן נוזלים. דווח כי צורות שונות של הפרעות שמיעה מערבות מיקרו-סירקולציה לא תקינה בשבלול. חקירת האופן שבו פתולוגיה של זרימת הדם השבלולית (CoBF) משפיעה על תפקוד השמיעה היא מאתגרת בשל היעדר שיטות חקירה אפשריות והקושי בגישה לאוזן הפנימית. חלון כלי פתוח בדופן השבלול הצדדית, בשילוב עם מיקרוסקופיה תוך-חיונית פלואורסצנטית, שימש לחקר שינויי CoBF in vivo, אך בעיקר בחזירי ים ורק לאחרונה בעכבר. מאמר זה והסרטון הנלווה אליו מתארים את שיטת חלון כלי הדם הפתוח להמחשת זרימת הדם בשבלול העכבר. הפרטים כוללים 1) הכנת תרחיף תאי הדם המסומנים בפלואורסצנט מעכברים; 2) בניית חלון כלי פתוח למיקרוסקופיה תוך-חיונית בעכבר מורדם, ו-3) מדידת מהירות זרימת הדם ונפחו באמצעות הקלטה לא מקוונת של ההדמיה. השיטה מוצגת בפורמט וידאו כדי להראות כיצד להשתמש בגישת החלון הפתוח בעכבר כדי לחקור שינויים מבניים ותפקודיים במיקרו-סירקולציה של השבלול בתנאים רגילים ופתולוגיים.
תפקוד תקין של המיקרו-סירקולציה בדופן השבלול הלטרלי (המהווה את רוב הנימים ברצועה הספירלית ובסטריה וסקולריס) חשוב ביותר לשמירה על תפקוד השמיעה1. CoBF לא תקין מעורב בפתופיזיולוגיה של הפרעות רבות באוזן הפנימית, כולל אובדן שמיעה הנגרם על ידי רעש, הידרופס באוזן ופרסביקוזיס 2,3,4,5,6,7,8,9. הדמיה של CoBF תוך-חיוני תאפשר הבנה טובה יותר של הקשרים בין תפקוד השמיעה לפתולוגיה של כלי הדם בשבלול.
למרות שהמורכבות והמיקום של השבלול בתוך העצם הטמפורלית מונעים הדמיה ומדידה ישירה של CoBF, פותחו שיטות שונות להערכת CoBF, כולל זרימת לייזר-דופלר (LDF)10,11,12, הדמיית תהודה מגנטית (MRI)13, מיקרוסקופיה תוך-חיונית פלואורסצנטית (FIVM)14, מיקרואנדוסקופיה פלואורסצנטית (FME)15, הדמיית ניגודיות של כתמי לייזר אנדוסקופיים (LSCI)16 וגישות המבוססות על הזרקת סמנים מסומנים ומיקרוספרות מתויגות רדיואקטיבית לזרם הדם (מיקרואנגיוגרפיה אופטית, OMAG)17,18,19,20., עם זאת, אף אחת משיטות אלה לא אפשרה מעקב מוחלט בזמן אמת אחר שינויים ב- CoBF in vivo, למעט FIVM. FIVM, בשילוב עם חלון כלי בדופן השבלול הצדדית, היא גישה שנעשה בה שימוש ואומתה בחזירי ים בתנאי ניסוי שונים על ידי מעבדות שונות 14,21,22.
שיטת FIVM הוקמה בהצלחה לחקר השינויים המבניים והתפקודיים במיקרו-סירקולציה של שבלול בעכבר באמצעות פלואורסצין איזותיוציאנט (FITC)-דקסטרן כאמצעי ניגוד וצבע פלואורסצנטי - או DiO (3, 3′-דיוקטדצילוקסאקרבוציאנין פרכלורט, ירוק) או דיל (1,1-דיוקטדציל-3,3,3,3,3-טטרה-מתילינדוקרבוציאנין פרכלורט, אדום) - לתיוג מוקדם של תאי דם, הדמיה של כלי דם ומעקב אחר מהירות זרימת הדם. במחקר הנוכחי תואר הפרוטוקול של שיטה זו להדמיה וכימות של שינויים ב-CoBF בעכבר בתנאים רגילים ופתולוגיים (כגון לאחר חשיפה לרעש). טכניקה זו מעניקה לחוקר את הכלים הדרושים כדי לחקור את המנגנונים הבסיסיים של CoBF הקשורים לתפקוד לקוי של השמיעה ולפתולוגיה בסטריה וסקולריס, במיוחד כאשר היא מיושמת בשילוב עם מודלים זמינים של עכברים מהונדסים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: זהו ניתוח שאינו הישרדותי. כל ההליכים הכרוכים בשימוש בבעלי חיים נבדקו ואושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים באוניברסיטת אורגון לבריאות ומדע (מספר אישור IACUC: TR01_IP00000968).
1. הכנת תאי הדם המסומנים בפלואורסצנט
2. ניתוח ליצירת חלון פתוח 25
3. הדמיה של CoBF תחת FIVM
4. ניתוח וידאו
5. חשיפה לרעש
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
לאחר חשיפה כירורגית של נימי השבלול בדופן הצידית (איור 1), תצפית מיקרוסקופית פלואורסצנטית תוך-חיונית ברזולוציה גבוהה של תאי דם המסומנים ב-Dil בכלי דם המסומנים ב-FITC-dextran הייתה אפשרית דרך חלון כלי פתוח. איור 2A הוא תמונה מייצגת שצולמה תחת FIVM שמראה את הנימים של השבלול העכבר-אמצע המפנה לרוחב. הלומינה של כלי אלה נראית לעין על ידי הפלואורסצנציה של FITC-dextran מעורבב עם פלזמה. תאי דם המסומנים בנפרד המופצים ברשת כלי הדם נראים בביר...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מאמר זה מדגים כיצד ניתן לדמיין נימים בדופן הצידית של השבלול (ובסטריה וסקולריס) של מודל עכבר באמצעות תיוג פלואורופור בהכנה של חלון כלי פתוח תחת מערכת FIVM. מודל העכבר נמצא בשימוש נרחב ומועדף כמודל יונקים לחקר בריאות האדם ומחלותיו. הפרוטוקול המתואר כאן הוא גישה אפשרית להדמיה וחקירה של CoBF בדופן הצידית של העכבר (במיוחד בסטריה וסקולריס) באמצעות חלון כלי פתוח תחת מערכת FIVM השיטה מספקת רזולוציה מספקת לקביעת מהירות זרימת הדם ונפחו באמצעות תאי דם המסומנים בפלואורסצנציה כעוקבים (כפי שמוצג באיור 3 ובאיור
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
מחקר זה נתמך על ידי NIH/NIDCD R21 DC016157 (X.Shi), NIH/NIDCD R01 DC015781 (X.Shi), NIH/NIDCD R01-DC010844 (X.Shi), וקרן המחקר הרפואי מאוניברסיטת אורגון לבריאות ומדע (OHSU) (X.Shi).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.9% נתרן כלורי | Hospira | NDC 0409-1966-02 | 0.6 מ"ל (עבור 1 מ"ל) |
| 1,1&פריים;-דיוקטדציל-3,3,3&פריים;,3&פריים;-טטרה-מתילינדוקרבוציאנין פרכלוראט | סיגמא אולדריץ' | 468495 | 20 ומיקרו; M |
| 3,3′-Dioctadecyloxacarbocyanine perchlorateDio (3,3′-Dioctadecyloxacarbocyanine perchlorate | Sigma Aldrich | D4292 | 20 µ מערכת |
| מוניטור M CODA קנט | מדעי | CODA Monitor, לניטור לחץ דם ופעימות לב | |
| Coverslip | Fisher Scientific | 12-542A | |
| בקר טמפרטורת DC | FHC | 40-90-8D | |
| Fiji/ImageJ | NIH | מדידת קוטר כלי | |
| FITC-dextan (2000 kDa) | Sigma Aldrich | FD2000s | 40 מ"ג/מ"ל |
| הזרקת נתרן הפרין, USP MDV | Mylan | NDC 67457-374-12 | 5000 יחידות USP/מ"ל |
| Katathesia (100 מ"ג/מ"ל) | Henry Schein | NDC 11695-0702-1 | 0.2 מ"ל (עבור 1 מ"ל) |
| מיקרוסקופ אובייקטיבי | Mitutoyo | 378-823-5 | דגם: M Plan Apo NIR 10x |
| ORCA-ER מצלמה | דגם | : C4742-80-12AG | |
| PBS | Gibco | 2085387 | |
| קסיזאין (100 מ"ג/מ"ל, 5x מדולל לשימוש ) | לויד | LPFL04821 | 0.2 מ"ל (עבור 1 מ"ל) |
| מיקרוסקופ סטריאו זום | אולימפוס | דגם: SZ61, מיקרוסקופ פלואורסצנטי |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.