קפילרוסקופיה היא כלי נגיש להדמיה ישירה, זולה ולא פולשנית של מיקרו-כלי דם. מטרת פרוטוקול זה היא לאפשר לחוקרים להשתמש בקפילרוסקופיה להדמיה של מורפולוגיה מיקרו-וסקולרית היקפית בציפורניים של עכברים.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
קפילרוסקופיה היא כלי נגיש להדמיה ישירה, זולה ולא פולשנית של מיקרו-כלי דם. מטרת פרוטוקול זה היא לאפשר לחוקרים להשתמש בקפילרוסקופיה להדמיה של מורפולוגיה מיקרו-וסקולרית היקפית בציפורניים של עכברים.
הדמיית רשתות מיקרו-נימיות של העור בבני אדם באמצעות קפילרוסקופיה של ציפורניים (NFC) הדגישה את החשיבות של מיקרו-סירקולציה כמערכת איברי מטרה במחלות מערכתיות קריטיות. קפילרוסקופיה של ציפורניים מיושמת קלינית לאיתור הפרעות בתפקוד מיקרו-וסקולרי היקפי וחריגות במגוון מצבים מערכתיים, כולל הפרעות ראומטיות, לבביות, עיניים (למשל, גלאוקומה) ואנדוקריניות (למשל, יתר לחץ דם וסוכרת). NFC שימושי לא רק באיתור הפרעה במיקרו-כלי דם מערכתיים היקפיים אלא גם בהערכת יעילות התרופה. עם זאת, תרגום ממצאי NFC קליניים למודלים של מחלות בעלי חיים יכול להיות מאתגר. איתור הפרעות בתפקוד מיקרו-וסקולרי או חריגות בבעלי חיים הוא לרוב פולשני (למשל, אנדוסקופי), מבוצע ex vivo (למשל, הדמיה לאחר המוות של רקמות), או יקר, הדורש ציוד מיוחד כגון אלה המשמשים בטכניקות טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת והדמיה פוטו-אקוסטית. פיתוח טכניקות מהירות, לא פולשניות וזולות להדמיית מיקרו-כלי דם היקפיים במודלים של מחלות בבעלי חיים מוצדק כדי להפחית את הוצאות המחקר ולהגדיל את יכולת התרגום למרפאה.
קפילרוסקופיה שימשה בעבר להמחשת המיקרו-כלי דם של הציפורניים במודלים של בעלי חיים, כולל בשרקנים ועכברים, ובכך הדגימה את היכולת של קפילרוסקופיה ככלי הדמיה לא פולשני במודלים של בעלי חיים. מחקר זה מספק פרוטוקול המיישם קפילרוסקופיה על מסמר עכבר, ומאפשר לחוקרים להעריך בקלות ובזול את המורפולוגיה של כלי הדם המיקרו-וסקולטוריים שלו. תמונות מייצגות של ארכיטקטורה מיקרו-וסקולרית טיפוסית עם מסמרים בעכברים מסוג בר המשתמשים בשני זני מעבדה נפוצים, SV129/S6 ו-C57/B6J, מסופקות. מחקרים נוספים המשתמשים בשיטה זו חיוניים ליישום קפילרוסקופיה ממוסמרת על מגוון רחב של מודלים של מחלות עכברים עם חריגות מיקרו-וסקולריות היקפיות.
הדמיית רשתות מיקרו-נימים היקפיות בבני אדם באמצעות קפילרוסקופיה של מסמרים (NFC) הדגישה את החשיבות של מיקרו-סירקולציה כמערכת איברי מטרה במגוון רחב של מחלות מערכתיות1. קפילרוסקופיה כוללת שימוש במיקרוסקופ כדי להגדיל ולדמיין כלי דם בקפל הציפורן in vivo. ככזו, זוהי טכניקה בשימוש נרחב במרפאה לאיתור הפרעות בתפקוד מיקרו-וסקולרי היקפי וחריגות במגוון מצבים מערכתיים, כולל ראומטי 2,3, לב4, עיניים (למשל, גלאוקומה)5,6, ומחלות אנדוקריניות (למשל, יתר לחץ דם וסוכרת 7,8). שינויים מורפולוגיים בנימי הציפורן, כולל שטפי דם, פיתול מוגבר של כלי הדם ואזורי כלי הדם, מזוהים בקלות באמצעות NFC. חריגות מורפולוגיות אלו מייצגות תהליכים פתולוגיים כגון שיפוץ מיקרו-וסקולרי מוגזם או חסר 9,10. NFC הוא כלי אבחון שימושי לאיתור פתולוגיות אלה. בנוסף, טכניקה זו שימושית בהערכת יעילות התרופה11.
עם זאת, תרגום ממצאי NFC קליניים למודלים של מחלות בבעלי חיים הוא מאתגר מסיבות רבות. הדמיה של מיקרו-כלי דם בבעלי חיים היא בדרך כלל פולשנית (למשל, אנדוסקופית), מבוצעת ex vivo (למשל, הדמיה לאחר המוות של רקמות), או יקרה, ודורשת ציוד מיוחד כגון טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת12,13, אנגיוגרפיה טומוגרפיה קוהרנטית14 וטכניקות הדמיה פוטו-אקוסטית15. מכיוון שפתולוגיה מיקרו-וסקולרית היקפית ניכרת במגוון רחב של מחלות מערכתיות ומערכת העצבים המרכזית, כולל אוטם שריר הלב16, יתר לחץ דם17, ניוון עצבי הקשור לגיל של מערכת העצבים המרכזית כגון מחלת אלצהיימר18, ונוירופתיות אופטיות כגון גלאוקומה19, טכניקת הדמיה לא פולשנית וחסכונית in vivo מועילה מאוד.
קפילרוסקופיה שימשה להערכת המיקרו-כלי דם של הציפורניים במודלים של בעלי חיים, כולל שרקנים20 ועכברים21, ובכך הדגימה את יכולתה ככלי הדמיה לא פולשני. כאן, אנו מיישמים קפילרוסקופיה על חלק אחר של הציפורן, הציפורן. תוך רתימת השקיפות של ציפורן העכבר, קפילרוסקופיה ממוסמרת מציגה מיקום חדש להדמיה של מיקרו-כלי דם היקפיים. בהשוואה ל-NFC, שהוא שימושי במיוחד לניטור תנועת תאי דם21,22, פרוטוקול הקפילרוסקופיה הממוסמר המתואר כאן מספק שטח גדול יותר לתצפית טובה יותר על המורפולוגיה והמבנה של כלי הדם המיקרו-וסקולריים. אנו מספקים פרוטוקול המאפשר לחוקרים להעריך בקלות ובזול את המורפולוגיה של מיקרו-כלי דם ממוסמרים בעכבר, המהווה מיקום חדש להדמיית כלי דם היקפיים לא פולשנית. פרוטוקול זה מספק תמונות מייצגות של ארכיטקטורה מיקרו-וסקולרית טיפוסית עם מסמרים בעכברים מסוג בר באמצעות שני זני מעבדה נפוצים (SV129/S6 ו-C57/B6J). אנו מראים כי קפילרוסקופיה ממוסמרת היא שיטת הדמיה מיקרו-וסקולרית זולה ולא פולשנית. מחקרים נוספים המשתמשים בשיטת גישוש זו יהיו חיוניים ליישום קפילרוסקופיה ממוסמרת על מגוון רחב של מודלים עכבריים של מחלות בהן ניכרות חריגות מיקרו-וסקולריות היקפיות בפתולוגיה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) של המרכז הרפואי של אוניברסיטת ונדרבילט ובית החולים הכללי של מסצ'וסטס.
1. הכנת ציפורני עכבר להדמיה
הערה: לבהירות מיטבית של כלי הדם ולהתאוששות העור, יש להמתין לפחות 24 שעות לפני ההדמיה.
2. הדמיית קפילרוסקופיה ממוסמרת in vivo
3. שמירת תמונות ממוסמרות
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
באמצעות שיטת הקפילרוסקופיה המתוארת כאן, ניתן לדמות בקלות מורפולוגיה של כלי דם ממוסמרים, כפי שמוצג באיור 4A. כלי דם ממוסמרים טיפוסיים בעכבר מציגים שלושה מאפיינים עקביים, כפי שמודגש באיור 4B: לכל ממוסמר יש 1) כלי אפרנטי, 2) כלי נשפך, ו-3) רשת של נימים המחברים בין כלי הדם הנכנסים והזורמים. כדי להדגים את העקביות של מורפולוגיה ממוסמרת, אנו מראים באיור 4C רשת נימית מייצגת ממוסמרת בעכבר מסוג פרא על רקע SV129/S6 ובאיור ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
לסיכום, אנו מספקים פרוטוקול המאפשר לחוקרים להעריך בקלות ובזול את המורפולוגיה של מיקרו-כלי דם ממוסמרים בעכברים, מיקום חדש להדמיית כלי דם היקפיים לא פולשנית. בדומה לשיטות NFC המשמשות בשרקנים20 ובעכברים21, החוזק העיקרי של הפרוטוקול המתואר כאן הוא שהוא מאפשר הערכה מהירה ולא פולשנית של מיקרו-כלי דם היקפיים במודלים של מחלות בעכברים. זה יכול להיות שימושי במיוחד עבור מחקרים הכוללים הפרעות בכלי הדם ההיקפיים, כגון מחלות ראומטיות
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ללא קשר לעבודה זו, ד"ר פסקואלה היה יועץ בתשלום ל-Twenty Twenty. ללא קשר לעבודה זו, קלרה קאזינס היא יועצת בתשלום ל-Cartography Biosciences. לכותבים האחרים אין מה לחשוף.
עבודה זו מומנה על ידי כספים מחלקתיים בלתי מוגבלים שהוענקו ללורן ק. וורהאם. ד"ר פסקואלה נתמך על ידי קרן הגלאוקומה (ניו יורק) ועל ידי מענק אתגר בלתי מוגבל ממחקר למניעת עיוורון (ניו יורק).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מיכל מסנן פחם הרדמה | ReFresh | EZ-258 | |
| קפילרוסקופ | Jiahua Electronic Instrument Co., ג'יאנגסו, סין | JH-1004 | |
| גז דחוס (5% פחמן דו חמצני, 95% חמצן) | Airgas | UN3156 | |
| שמן תירס | Sigma | C8-267 | |
| לכידת וידאו לראשונה | זמינה בחינם באינטרנט. | ||
| חניתות עיניים | BVI Weck- Cel | 0008680 | למריחה והסרה של קרם להסרת שיער. |
| קרם להסרת שיער | נאיר | ||
| בקבוק איזופלורן 250 מ"ל | פיראמל טיפול נמרץ | NDC | |
| שקע מעבדה | פישרברנד | 14-673-52 | משמש כפלטפורמה להחזקת העכבר. |
| חרוט אף (מסכת הרדמה בפרופיל נמוך) | קנט סיינטיפיק | SOMNO-0801 | |
| העברת פיפטות | פישרברנד | 13-711-9AM | מרחו שמן תירס בנדיבות על כף העכבר כשמן טבילה. |
| USB כרטיס לכידת וידאו | VIXLW | BR116 | |
| Vetequip | VWR | 89012-492 | ציוד איזופלורן |
| קלטת תיוג לבנה | פישרברנד | 15-958 | משמש ליצירת רקע לבן/מנוגד מתחת לכף העכבר בעת צילום תמונות. |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה