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방법 논문

비 침습적

8.3K 조회수

DOI:

10.3791/55180

2017년 5월 8일

이 논문에서

요약

이 논문은 염증의 두 가지 실험 모델에서 키 매트릭스 메탈의 생체 내 활성을 시각화 기동 광학 이미징 프로브를 사용하여 형광 이미지의 적용을 설명한다.

초록

이 논문은 서로 다른 2 가지 마우스 염증 모델 인 류마티스 관절염 (RA)과 접촉 한 생체 내 형광 광학 이미징 (OI) 을 통해 활성화 가능한 형광 프로브에 의한 매트릭스 금속 단백질 분해 효소 (MMP) - 활성을 영상화하는 비 침습적 인 방법을 설명합니다 과민 반응 (CHR) 모델. 근적외선 (NIR) 창 (650 - 950 nm)의 파장을 갖는 빛은 650 nm 이하의 파장에 비해 깊은 조직 침투와 최소한의 신호 흡수를 허용합니다. 형광 OI를 사용하는 주요 이점은 다른 동물 모델에서 저렴하고 빠르고 쉽게 구현할 수 있다는 것입니다.

활성화 가능한 형광성 프로브는 비활성 상태에서는 광학적으로 침묵하지만 프로테아제에 의해 활성화되면 높은 형광성을 갖습니다. 활성화 된 MMP는 조직 파괴를 일으키고 RA 및 CHR과 같은 지연 형 과민 반응 (DTHR)에서 질병 진행에 중요한 역할을합니다. 또한 MMP는연골 및 뼈의 파괴와의 키 프로테아제 - 염증성 사이토 카인에 반응 대 식세포, 섬유 아세포 및 연골 세포에 의해 유발된다. 여기뿐만 아니라 질병의 유도 후 6 일 MMP-2, -3 같은 키 MMP의 활성화되어 프로브, -13 및 -13를 사용하여 근처 RA에서 MMP 활성의 적외선 형광 OI 및 대조군 마우스에 대한 촬상 프로토콜을 기술 급성 (1 배 도전)과 만성 건강한 귀에 비해 오른쪽 손잡이 (5 배 도전) CHR와 마우스에있다.

서론

류마티스 성 관절염 (RA)이나 건선의 건선과 같은자가 면역 질환은 지연 형 과민 반응 (DTHR)으로 분류됩니다. 1 RA는 부식성 윤 활막염과 관절 파괴를 특징으로하는 일반적인자가 면역 질환입니다. 염증 세포의 침투와 증식, 염증 세포의 발현 증가로 판 누스 형성, 연골 및 뼈 파괴를 일으키는 염증 관절염 관절. matrix metalloproteinases (MMPs)에 의한 콜라겐과 같은 세포 외 기질 분자의 절단은 조직 전환과 혈관 신생에 필수적이며 조직 파괴를 유발합니다. 5 , 6 접촉 과민 반응 (CHR)은 호중구가 응집되어 산화가 일어난다는 특징이 있습니다. RA와 유사하게 CHR의 MMP는 변이 형이다만성 염증을 설정하기 위해 조직 변환, 세포의 이동과 혈관 신생에 VED.

RA를 조사하기 위해, 글루코스 -6- 포스페이트 이소 머라 제 (GPI) -serum 주입 마우스 모델을 사용 하였다. GPI에 대한 항체를 포함하는 트랜스 제닉 K / BxN 마우스 8 혈청 류마티스 염증 GPI 혈청 주입 후 6 일째에 부은 발목 최대 24 ....

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프로토콜

이 문서에 설명 된 모든 절차는 지침과 관리 및 실험 동물의 사용의 국제 표준을 따라 국가위원회 튀빙겐, 독일의 지역 동물 복지와 윤리위원회에 의해 승인되었다. 12 시간 광 : - 8 ~ 12 주령 BALB / C 및 C57BL / 6 마우스는 12 시간에 보관 하였다 암주기를 2 그룹으로 22 ± 1 ℃에서 IVCs 표준화 된 환경 조건에 수납 된 - 물 (5) 음식 액세스 수의.

1. 재료 준비

  1. 사출 직전 각 데이터 시트에 따른 근 적외 형광 영상을위한 OI 염료 희석. 생체 내에서 MMP의 측정을 기동 OI 염료 (680 nm에서 여기 상업용 프로브)를 1.5 ml의 PBS 1X 20 nmol의 농도로 사용할 수 있습니다. 부드럽게 흔들거나 사용하기 전에 솔루션을 소용돌이. 빛으로부터 보호 할 때 최대 6 개월 동안 11 °의 C - OI 염료 2에 저장 될 수있다.
  2. 정맥 내 (IV) 주사는 정맥 카테터를 준비한다. 20 U (50 ㎖ 헤파린 10 개 분사 유니트를 포함)는 0.9 % 식염수 용액으로 채워진 (0.5 mL) 중 인슐린 주사기 및 폴리에틸렌 카테터에 부착 된 30 게이지 바늘을 사용한다. OI가 염료의 마우스 당 2....

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결과

경구 용 BALB / c 마우스에서 류마티스 성 관절염 (RA)을 유도하기 위해, 동물에게 0 일째에 GPI에 대한자가 항체 (1x PBS로 1 : 1로 희석)를 주사 하였다.이 GPI- 혈청에서 최대 염증 (발목 부종) RA 모델은 주사 후 6 일째 날 11에 있다. 따라서, 2 nmol의 활성화 가능한 OI 염료가 준비되었고 5 일째에 관절염 마우스 및 건강한 대조 동물의 꼬리 정맥에 주사되었다. 주사 후 24 시간 (6 일), 마우스를 마취시키고 섹션 3 도 1a ).

CHR을 유도하기 위해, C57BL / 6 마우스를 면도 한 복부에서 0 일째에 5 % TNCB로 감작시켰다. 감작 7 일째에 1 % TNCB를 사용하여 오른쪽 귀에 1 시험을 시작했습니다. 만.......

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토론

OI는 전임상 연구 에서 비 침습적 생체 내 분자 이미징을위한 매우 유용하고 빠르며 저렴한 도구입니다. OI의 특별한 강점은 염증 반응과 같은 매우 역동적 인 과정을 모니터하는 능력입니다. 또한 OI는 수 일에서 수주에 이르는 장기간의 질병 경과를 추적 할 수있게 해줍니다.

OI는 양전자 방출 단층 촬영 (PET) 또는 자기 공명 영상 (MRI)과 같은 다른 생체 내 이미징 방식보다 몇 가지 장점이 있습니다. 이는 시간과 비용이 매우 효율적이기 때문입니다. 획득 당 최대 5 마리의 동물을 이용한 높은 처리량 분석이 가능합니다. 또한, 많은 다른 생물학적 과정을 목표로하는 많은 수의 프로브가 이용 가능하다. 추가 해부학 정보를 제공하기 위해 OI는 MRI 또는 ​​X 선과 같은 다른 이미징 기술과 결합 될 수 있습니다. 또 다른 한계는 낮은 조직 침투 깊이가 들어 functional PET .......

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공개 사항

저자가 공개하는 게 없다.

감사의 글

탁월한 기술 지원에 대해 Daniel Bukala, Natalie Altmeyer 및 Funda Cay에게 감사드립니다. 원고를 편집 한 Jonathan Cotton, Greg Bowden 및 Paul Soubiran에게 감사드립니다. 이 작업은 Werner Siemens-Foundation과 Eberhard Karls University Tübingen의 의학 교수 ( "Promotionskolleg") 및 CRC 156 (프로젝트 C3)을 통한 DFG의 지원을 받았다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
CornergelGerhard Mann GmbH1224635안과 연고 
ForeneAbbott GmbH4831850isoflurane
U40 인슐린 주사기Becton Dickinson and Company324876
HeparinSintetica6093089
High-Med-PE 0.28 x 0.61 mmReichelt Chemietechnik GmbH+Co28460폴리에틸렌 튜빙, 내경 0.28 mm, 외경 0.61  mm 
BD 레귤러 베벨 바늘, 30GBecton Dickinson & Co. Ltd.30510630G 주입 캐뉼라
RTA-0011 이소 플루란 기화기Vetland Medical Sales and Services LLC-Artagain
드로잉 페이Strathmore 아티스트 페이퍼446-8석탄 블랙
IVIS 스펙트럼Perkin Elmer124262광학 이미징 시스템
BD 일반 베벨 바늘, 25GBecton Dickinson and Company305122
2-클로로-1,3,5-트리니트로벤젠시그마 알드리치 GmbH7987456FTNCB
MMPSense 680Perkin Elmer NEV10126형광 이미징 염료
Oditest Koreplin GmbHC1X018기계적 측정
Miglyol 812SASOL-Oil
  BALB/C, C57BL/6찰스 리버 연구소 -실험에 사용되는 마우스
PBSSigma Aldrich GmbHRA 혈청 희석용 
피펫(100 &마이크로; L)에펜도르프 TNCB 응용 프로그램에 사용 
면도기 월 9962애니멀 헤어 트리머
리빙 이미지 퍼킨 엘머 OI를 측정하기 위한 이미징 소프트웨어

참고문헌

  1. Veale, D. J., Ritchlin, C., FitzGerald, O. Immunopathology of psoriasis and psoriatic arthritis. Ann Rheum Dis. 64, 26(2005).
  2. Harris, E. D. Rheumatoid arthritis. Pathophysiology and implications for therapy. N Engl J Med. 322 (18), 1277-1289 (1990).
  3. Lee, D. M....

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재인쇄 및 허가

태그

MMP