2025년 12월 9일
관절의 생체 영상 촬영은 염증이 생긴 관절 내 백혈구의 이동 행동과 분자 역학을 밝히는 데 매우 유용한 기법입니다. 여기서는 제2형 콜라겐 유발 관절염(CIA) 마우스 모델을 사용한 관절의 생체 내 영상 검사에 대한 상세한 프로토콜을 제시합니다.
백혈구의 골수에서 유래한 골세포는 염증을 일으키기 위해 조직에 들어가야 합니다. 이 과정을 조절하는 것은 염증을 완화하기 위한 새로운 치료제가 개발될 수 있는 핵심 시점입니다. 일반적으로 백혈구가 염증 조직으로의 이동은 모세혈관 후 정맥에서 발생하며, 혈관 벽에 의해 자유롭게 흐르는 백혈구가 포획되는 유착 연쇄 과정을 따릅니다.
그 다음에는 프로 방향으로 용기 벽을 따라 굴러갑니다. 내피 심지. 따라서 혈관 표면의 모든 방향으로 유착과 기어가는 움직임이 있어 해당 위치를 찾고, 조직 내 특정 위치로의 경내피 이동이 이루어집니다.
염증을 유발하는 것. 이러한 뚜렷한 단계들은 화학유인제를 포함한 분자 신호의 조합에 의해 조절됩니다. 화학유인제는 ZP Cs를 통해 백혈구를 활성화시키며, 이동 연쇄 과정에서 중요한 역할을 합니다.
추가적인 평가 지점 연구와 시험관 내 실험은 화학유인제와 화학유인제 수용체 신호가 생체 내에서 백혈구 이동 행동을 동적으로 조절하는 방법에 대한 통찰을 제공하지 못했습니다. 최근 영상 기술의 발전은 살아있는 동물의 면역 세포 이동에 대한 전례 없는 시각을 제공하여, 생체 내 면역 세포 수송의 분자 조절에 대한 이해를 크게 향상시켰습니다. 그래서 최근에는 관절 염증 부위로의 호중구 수송을 조절하는 분자 메커니즘을 연구하는 데 신청했습니다.
그래서 저희는 인비체 관절 영상 촬영을 통해 관절 내 3형 과민반응에 대한 새로운 패러다임을 구축합니다. 즉, 보체 구성 요소인 C5a는 염증의 촉진자 역할을 하며, 조직 상주 세포가 현재 제3형 과민반응 패러다임에서 염증에서 더 중요한 역할을 합니다. 따라서 관절의 생체 영상은 염증이 생긴 관절과 함께 백혈구의 이동 행동과 분자 역학을 밝히는 데 매우 유용한 기법입니다.
그래서 우리는 염증이 있는 관절에서 이 과정을 연구하는 연구팀을 지원하기 위해 이 인생체 관절 영상 프로토콜을 공유합니다. 0.05몰 아세트산에 희석된 소 타입 II 콜라겐을 4도에서 하룻밤 흔들어 1:2 비율로 완전한 프로인트 보조제와 함께 희석한 콜라겐 희석을 만듭니다. 손으로 약 20분 정도 섞어도 됩니다.
이 과정은 열을 발생시키므로, 유제가 들어 있는 유리 주사기를 얼음 위에 식힙니다. 예방접종 전에 마취된 쥐. 예방접종을 위해 이발기를 사용해 꼬리 머리를 다듬으세요.
테일 밑부분 피하 공간에 100마이크로리터 부피의 유제를 천천히 주입하세요. 관절염의 임상 점수 매기기와 발바닥 두께 측정은 질병 활동성 평가에 필수적입니다. 일반적으로 관절염 임상 점수 및 발바닥 두께 측정은 첫 접종 후 1일에서 3일마다 이루어집니다.
관절염 임상 점수는 각 쥐의 네 발 모두에 대한 점수의 합입니다. 점수는 다음과 같이 기록됩니다. 그래서 0은 비정상입니다.
하나는 홍반과 한쪽 손가락의 부종입니다. 두 번째는 홍반이며, 두 손가락의 부종 또는 발목 관절의 부종입니다. 세 번째는 홍반과 세 손가락 이상의 부종 또는 두 손가락과 발목 관절의 부종입니다.
네 번째는 홍반과 발목, 발, 손가락의 심한 부종과 변형입니다. 따라서 발 두께 측정은 디지털 슬라이드 캘리퍼스를 사용해 각 발의 두께를 측정하는 것입니다. 네 발 모두의 평균 발바닥 두께 측정값을 각 쥐마다 사용합니다.
쥐는 마취를 하고 나서 이발기로 쥐 다리를 모양 잡습니다. 남은 털은 제모 크림을 사용하세요. 크림은 촉촉한 거즈로 제거하세요.
양쪽 눈에 멸균 각막 윤활제를 발라하여 각막 건조를 방지하고 각막 진동 위험을 줄이세요. 외과 내시경으로 미세 가위를 사용해 피부를 따라 1센티미터 절개를 하세요. 이미징 부위는 PBS가 포함된 1.5%아가로스로 덮으세요.
무대는 현미경 위에 세워졌다. 레이저 출력, 게인, 오프셋, 위치 등 공초점 현미경 설정을 조정하세요. 적절한 위치를 확인하면 이미지 획득을 시작하세요.
CIA의 대표적인 결과야. 일반적으로 관절염의 발병은 28일째에 관찰되며, 관절염 임상 점수와 발바닥 두께는 35일째에 정점에 도달합니다. DBA 1일 생쥐에서 CIA의 발생률은 보통 35일째에 900%에서 100% 이상입니다.
여기서 왼쪽 영상은 대조군 쥐의 관절을, 오른쪽 영상은 CIA 쥐의 관절을 보여줍니다. 이 영화들에서 녹색 세포는 Ly6G 양성 호중구를 나타냅니다. 주황색 세포는 CD4 양성 T세포를 나타내며, 흰색 영역은 혈관을 나타냅니다.
35일째에는 CD4+T 세포보다 혈관 외부에 더 많은 Ly6G 양성 호중구가 존재하는 것을 명확히 볼 수 있습니다. 이 호중구는 매우 운동성이 강하며, 염증이 생긴 관절 내에서 여러 방향으로 활발히 움직입니다. 여기서는 관절의 생체 내 영상 분석을 대표적으로 보여드리고 있습니다.
왼쪽 그래프는 새로 달라붙은 호중구 수를 보여주고, 오른쪽 그래프는 30분 녹화 중 새로 이동한 호중구 수를 보여줍니다. 관절염 관절에서는 새로 붙은 호중구 수와 이동한 호중구 수가 대조 관절보다 유의미하게 높습니다. 결론적으로, 우리는 생리적·병리학적 조건 하에서 생체 마우스의 백혈구 이동 행동을 고해상도, 실시간으로 시각화할 수 있는 관절 내 생체 영상 프로토콜을 제시합니다.
이 기법은 염증이 있는 조직 내에서 면역 세포가 어떻게 상호작용하는지, 혈관 벽에 어떻게 부착하여 조직으로 이동하며, 염증 반응을 조율하는지 직접 관찰할 수 있게 해줍니다. 이 접근법을 통해 기존 조직학 또는 시험관 내 방법으로는 보이지 않는 동적 세포 행동을 포착할 수 있습니다. 이 영상 시스템을 정량적 분석 및 분자 마커와 결합함으로써 관절염의 시작과 진행을 촉진하는 주요 경로를 밝혀낼 수 있습니다.
중요한 점은, 이러한 생체 내 관찰에서 얻은 통찰은 면역 세포 역학에 대한 이해를 심화시킬 뿐만 아니라, 새로운 치료 표적을 규명하거나 과학적 기반을 제공하는 데 기여한다는 것입니다. 이 기술이 계속 발전하고 더 많은 연구자들이 방법론을 적응하고 다듬음으로써, 우리는 생체 내 영상이 복잡한 면역 매개 질환 연구와 기본 면역학과 중개 및 임상 연구를 연결하는 강력한 단과점이 될 것이라고 믿습니다. 궁극적으로 이 접근법이 가까운 미래에 류머티스 관절염 및 기타 만성 염증성 질환에 대한 혁신적인 치료법 개발에 기여하기를 희망합니다.
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본 논문은 제 II형 콜라겐 유도 관절염(CIA) 마우스 모델에서 관절의 생체 내(in vivo) 이미징을 위한 상세한 프로토콜을 제시합니다. 이 기술은 염증성 관절 내 백혈구의 이동 행동과 분자 역학을 연구하는 데 필수적입니다.
관절염이 발생한 관절 내 백혈구 이동의 실시간 생체 내 이미징은 염증 과정 중 면역 세포 역동성을 이해하는 데 있어 중요한 공백을 메워줍니다. 이러한 기능은 면역 세포 이동을 조절하기 위한 치료제의 표적 검증 시 예측 신뢰도를 높여줍니다. 이 접근 방식은 염증성 질환 포트폴리오의 발굴 및 전임상 전환점에서 위험 조정된 의사결정을 지원합니다.
본 인 비보(in vivo) 이미징 프로토콜은 초기 발견 단계부터 전임상 연구까지 통합하여, 염증성 질환 파이프라인에서 기전 연구와 중개 검증 사이의 가교 역할을 합니다.