Hier beschrijven we een eenvoudig en economisch protocol om onbevooroordeelde kwantificering van de pulmonale microvasculaire dichtheid voor longweefsel van hele muizen uit te voeren met behulp van enkelvoudige kleuring van isolectine B4.
Methodenartikel
Hier beschrijven we een eenvoudig en economisch protocol om onbevooroordeelde kwantificering van de pulmonale microvasculaire dichtheid voor longweefsel van hele muizen uit te voeren met behulp van enkelvoudige kleuring van isolectine B4.
De abnormale afwisseling van pulmonale angiogenese is gerelateerd aan microvasculaire disfunctie van de long en is nauw verbonden met de integriteit van de vaatwand, regulering van de bloedstroom en gasuitwisseling. In muizenmodellen vertonen longkwabben significante verschillen in grootte, vorm, locatie en vascularisatie, maar bestaande methoden houden geen rekening met deze variaties bij het kwantificeren van microvasculaire dichtheid. Deze beperking belemmert de uitgebreide studie van microvasculaire disfunctie in de longen en de mogelijke hermodellering van de microvasculatuurcirculatie over verschillende lobben. Ons protocol pakt deze kloof aan door twee sectiemethoden te gebruiken om pulmonale microvasculaire dichtheidsveranderingen te kwantificeren, waarbij gebruik wordt gemaakt van de grootte, vorm en verdeling van luchtwegvertakkingen over verschillende lobben bij muizen. Vervolgens gebruiken we isolectine B4 (IB4) kleuring om microvasculaire endotheelcellen in de longen op verschillende plakjes te labelen, gevolgd door onbevooroordeelde microvasculaire dichtheidsanalyse met behulp van de vrij verkrijgbare software ImageJ. De hier gepresenteerde resultaten benadrukken verschillende gradaties van microvasculaire dichtheidsveranderingen in longlobben bij veroudering, waarbij jonge en oude muizen worden vergeleken. Dit protocol biedt een eenvoudige en kosteneffectieve aanpak voor onbevooroordeelde kwantificering van pulmonale microvasculaire dichtheid, waardoor onderzoek naar zowel fysiologische als pathologische aspecten van longmicrovasculatuur wordt vergemakkelijkt.
Endotheelcellen (EC's) zijn een speciaal type cel dat zich op de binnenbekleding van bloedvaten bevindt, de hele arteriële en veneuze boom bedekt en een cruciale rol speelt bij het handhaven van de stabiliteit van bloedvaten en organen1. De longen zijn sterk gevasculariseerde organen en spelen essentiële fysiologische en pathologische rollen in de longen, zoals het vormen van de vaatwand, het reguleren van de bloedstroom, het vergemakkelijken van gasuitwisseling, het moduleren van ontstekingsreacties, het beheersen van de bloedplaatjesactiviteit, het afscheiden van regulerende stoffen die betrokken zijn bij vasculaire groei, herstel en het handhaven van de stollingsbalans.
Longmicrovasculaire endotheelcellen (LMEC's) zijn specifieke endotheelcellen van longweefsel, met name in de microvasculatuur (haarvaten) van de longen, waardoor ze zich onderscheiden van de meer gegeneraliseerde arteriële en veneuze endotheelcellen in de longen. Deze cellen hebben verschillende functies, waaronder het reguleren van de vasculaire tonus, het beheersen van de vasculaire permeabiliteit, het deelnemen aan de regulatie van ontstekingsreacties en het reguleren van trombusvorming. Ze spelen een cruciale rol in de longcirculatie, reguleren de gasuitwisseling en het transport van voedingsstoffen, en zijn betrokken bij verschillende fysiologische en pathologische processen die verband houden met de longen, waarschijnlijk voor veroudering2. Bovendien is de abnormale afwisseling van pulmonale angiogenese gerelateerd aan microvasculaire dysfunctie van delongen 3. Door gebruik te maken van de conventionele endotheelcelmarker CD31 en ruimtelijke lokalisatie (met name de perifere regio's van de longen), observeerden Larissa L. et al. een significante afname van de microvasculaire endotheelceldichtheid bij oudere muizen (18 maanden oud) in vergelijking met hun jongere tegenhangers (4 maanden oud)4. In de context van de longpathologie geassocieerd met astma, Makoto H. et al. toonden een substantiële toename van vaatinductie aan in bronchiale biopsiemonsters gekleurd met anti-collageen IV van astmapatiënten in vergelijking met controlepersonen5. Onlangs, door de introductie van de technieken van transmissie en scanning elektronenmicroscopie, Maximilian A. et al. rapporteerden een opmerkelijke toename van de numerieke dichtheid van kenmerken die verband houden met intussusceptieve en ontkiemende angiogenese bij patiënten die stierven aan Covid-19 of Influenza A (H1N1)6. Het is duidelijk dat de abnormale microvasculaire genese verband houdt met longdisfunctie. Er is momenteel echter geen eenvoudige, economische methode beschikbaar voor het kwantificeren van veranderingen in microvasculaire dichtheid.
In muizenmodellen zijn de longen conventioneel gesegmenteerd in vijf verschillende kwabben: rechter craniale, rechter midden, rechter caudale, linker cranale en linker caudaal. Elke lob vertoont unieke kenmerken in termen van grootte, vorm, locatie en waarschijnlijke vascularisatie, wat bijdraagt aan een efficiënte gasuitwisseling en mogelijk synergetische regulatie van de longcirculatie. Voor zover wij weten, zijn er echter geen methodologieën die de verschillen tussen deze longkwabben verklaren bij het onderzoeken van microvasculaire veranderingen in de longen.
Deze studie presenteert een nieuwe methode voor het doorsnijden van lobben bij muizen, waarbij gebruik wordt gemaakt van IB4, een goed gedefinieerde marker van longmicro-endotheelcellen7, voor onbevooroordeelde kwantitatieve beoordeling van pulmonale microvasculaire dichtheid. Deze innovatieve benadering komt tegemoet aan de behoefte aan een uitgebreider begrip van microvasculaire veranderingen in muizenlongen door rekening te houden met de verschillende eigenschappen van individuele lobben van muizen. Ter illustratie kan bij ouder wordende muizen een significante vermindering van de longziekten worden
Microvasculaire dichtheid wordt specifiek waargenomen in zowel de caudale kwab als de linkerkwab. Het protocol onderstreept het belang van het integreren van lobspecifieke analyses in onderzoeken naar veranderingen in het microvasculaire landschap van muizenlongen. Deze methode biedt met name waardevolle onderzoeksreferenties voor onderzoekers die op zoek zijn naar een uitgebreid begrip van zowel fysiologische als pathologische progressie van longontwikkelingen en laesies, die verder gaan dan angiogenese.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle experimenten werden uitgevoerd volgens de ethische richtlijnen van het Animal Research Committee (nr. K2023023 van de Universiteit van Sichuan).
1. Voorbereiding van paraffinesecties voor longkwabben van muizen
2. Immunofluorescentiekleuring voor detectie van pulmonale microvasculatuur
3. Kwantificering van de pulmonale microvasculaire dichtheid
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Om onderscheid te maken tussen de laesies in de hoofdbronchiën en kleine luchtwegtakken, is het van cruciaal belang ervoor te zorgen dat de continue structuur van laesies in deze twee soorten luchtwegen wordt waargenomen. Dit kan worden bereikt door de snij- en inbeddingsprocedures te volgen die in figuur 1 worden beschreven. Gezien de talrijke longlobben bij muizen, die in verschillende richtingen zijn georiënteerd en een gaasachtige structuur hebben, zijn ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De studie van pulmonale microvasculaire dichtheid heeft belangrijke implicaties voor het begrijpen van pulmonale fysiologische processen en ook voor het definiëren van biomarker(s) voor aandoeningen van de luchtwegen. De longcirculatie heeft een groot capillair oppervlak dat wordt omhuld door een dunne laag endotheelcellen. De harmonieuze nevenschikking van deze cellen en alveolaire epitheelcellen leidt tot een fragiel alveolair-capillair membraan dat speciaal is ontworpen om het ingewik...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs verklaren dat ze geen tegenstrijdige belangen hebben.
De auteurs spreken hun dankbaarheid uit voor de onschatbare steun die ze hebben ontvangen van het openbare experimentele platform van de West China School of Pharmacy. Speciale waardering gaat uit naar Wendong Wang voor het verstrekken van kritisch en zeer waardevol advies over pathologie. Dit onderzoek is mogelijk gemaakt door de financiering van de afdeling Wetenschap en Technologie van de provincie Sichuan (subsidies 2023NSFSC0130 en 2023NSFSC1992) en "de Fundamentele Onderzoeksfondsen voor de Centrale Universiteiten" aan TJ.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
```html
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 4% Paraformaldehyde | Biosharp | BL539A | Weefsel Fixatie |
| 4',6-diamidino-2-phenylindole | MCE | HY-D0814 | Kleurstoffen voor Nucleïnezuren |
| Alexa-647 Fluor Geconjugeerd Isolectin B4 | Thermo | I32450 | Binden Microvaten |
| Anti-fluorescent Tablet Sealer | Abcam | AB104135 | Staal Fixatie |
| Antigen Reparatie Vloeistof | Biosharp | BL151A | Reparatie van Antigenische Sites |
| Biopsie Cassette | ActivFlo | 39LC-500-1 | Fixeren en Positioneren Weefselmonsters |
| Bovine Serum Albumine | Sigma | B2064-50G | Sealing Solution |
| Cold Plate | Leica | HistoCore Arcadia H | Freezen Samples |
| Constant Temperature Electric Droogoven | Taisite | 101-0AB | Hoge Temperatuur Reparatie |
| Disposable Microtome Blad | Leica | 14035838383 | Snijden Weefselmonsters om Secties te Bereiden |
| Inbeddingsvormen | Shitai | 26155166627 | Fixeren Weefselmonsters |
| Ethanol | Kelong | CAS 64-17-5 | Weefsel Dehydratie Oplossing |
| Verwarmde Paraffine Inbedding Station | Leica | EG1150 | Inbedding Weefselmonsters in Paraffine |
| HistoCore Waterbad | Leica | HI1220 | Vlakmaken en Fixeren Weefselmonsters |
| ImageJ (Fiji) | NIH | 1.54f | Kwantitatief Gereedschap |
| Immunohistochemie Pen | Biosharp | BC004 | Water-blocking Agent |
| Medische Pincetten | Shanghai Medical Equipment | N/A | Grijpen, Manipulaten, of Verplaatsen weefselmonsters |
| Microscoop | Nikon | Ts2 | Beeldvormingsapparaat |
| Bevestigingsmedia | Jiangyuan | Smaakloos | Fixeren en Behouden Weefselsecties |
| Paraffine Wax | SCHLEDEN | 80200-0014 | Fixeren Weefselstructuur |
| PBS | Beyotime | C0221A | Wasbuffer |
| Pentobarbital Sodium | Beijing Chemical Reagent Company | Q/H82-F158-2002 | Anesthetic |
| Roterende Microtome | Biobase | Bk-2258 | Preparing Slices |
| Steriele Schaar | Shanghai Medical Equipment | N/A | Segmenteren Weefselmonsters |
| Chirurgisch Scalpel | Shanghai Medical Equipment | N/A | Snijden Weefselmonsters |
| Triton | Solarbio | T8200 | Permeabiliseringsoplossing |
| Wash-Free Slide | PLATINUM PRO | PRO-04 | Fixeren Samples voor Kleuring |
| Xyleen | SUM | XK13-011-00031 | Weefsel Ontwassingsoplossing |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen