Name: Niet-invasieve In Vivo Fluorescentie Optische Imaging van Inflammatorische MMP Activiteit Met behulp van een Activateerbare Fluorescerende Imaging Agent (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-05-08T12:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 46 s
Description: Leer hoe je niet-invasieve optische fluorescentiebeeldvorming gebruikt met activeerbare probes om MMP-activiteit in vivo te visualiseren bij inflammatoire ziekten. Deze snelle, kosteneffectieve methode biedt inzicht in biologische mechanismen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

We bedanken Daniel Bukala, Natalie Altmeyer en Funda Cay voor uitstekende technische ondersteuning. We bedanken Jonathan Cotton, Greg Bowden en Paul Soubiran voor het bewerken van het manuscript. Dit werk werd ondersteund door de Werner Siemens-Stichting en de Medische Faculteit van de Eberhard Karls Universiteit Tübingen (&#39;&#39; Promotionskolleg &#39;&#39;) en door de DFG via de CRC 156 (project C3).

Alle procedures die in dit document zijn beschreven, volgden de richtlijnen en internationale normen voor de verzorging en het gebruik van laboratoriumdieren en werden goedgekeurd door het lokale dierenwelzijns- en ethiekcomité van de Landcommissie Tuebingen, Duitsland. 8 tot 12 weken oude BALB / c en C57BL / 6 muizen werden gehouden in een 12 uur: 12 uur lichte donkercyclus en werden gehuisvest in IVC&#39;s en gestandaardiseerde milieuomstandigheden bij 22 ± 1 ° C in groepen van 2 - 5 met water en Voedsel toegang ad libitum . 1. Materiaalvoorbereiding <ol><li> Verdun de OI-kleurstof voor bijna infrarood fluorescentie beeldvorming volgens het respectievelijke gegevensblad direct voor injectie. De activeerbare OI-kleurstof (commerciële sonde met een excitatie bij 680 nm) om MMP&#39;s in vivo te meten, is klaar om te gebruiken bij een concentratie van 20 nmol in 1,5 ml 1x PBS. Schud of vortex de oplossing voor gebruik. OI-kleurstof kan gedurende maximaal 6 maanden bij 2 - 8 ° C worden opgeslagen bij bescherming tegen licht. </li&gt; <li> Voor intraveneuze (iv) injectie te bereiden veneuze katheter. Gebruik een 20 U (0,5 ml) insuline spuit met 0,9% zoutoplossing (die 10 inspuiteenheden heparine in 50 ml) en een 30-gauge naald bevestigd aan een polyethyleen katheter. Injecteer de aanbevolen dosis van 2 nmol per muis van de OI kleurstof. </li></ol> 2. Inductie van reumatoïde artritis en chronische Contact Overgevoeligheidsreactie <ol><li> Reumatoïde artritis: <ol><li> Verdun 100 gl serum (na K / BxN muizen 10) bevattende antilichamen (AB) tegen glucose-6-fosfaat- isomerase (GPI) 1: 1 met 1x PBS (200 pl) RA induceren. Bewaar het verdunde serum bij -80 ° C. Gedetailleerde procedures voor de inductie van RA worden beschreven door Monach et al. 8. </li><li> RA induceren Licht de muis voorzichtig bij zijn staart en injecteer 200 pi van het verdunde serum intraperitoneale (ip) op dag 0 tHij experimenteert. Na de injectie plaats de muis direct in zijn kooi. </li><li> Optioneel, meet de enkeldiameters van elke enkel, vóór AB-injecties en definieer een &quot;artritische score&quot; ( Figuur 1A ). Ga de meting van enkelzwelling dagelijks door tot op dag 6 na het GPI-serum met behulp van een mechanisch meetapparaat (micrometer). </li><li> Spuit de activeerbare OI-kleurstof in (stap 1.1 - 1.2), om in vivo MMP-activiteit iv te meten in de staartader van RA-muizen Op dag 5 na GPI-serum injectie en in de staartader van controle muizen. Doe optische beeldvormingsexperimenten 24 uur na staartinjectie. </li></ol></li><li> Contact overgevoeligheidsreactie: <ol><li> Voor sensibilisatie van C57BL / 6 muizen bereidt u een 5% TNCB oplossing op opgelost in een 4: 1 mengsel van aceton / olie. </li><li> Anaesthetiseer C57BL / 6 muizen met 1,5% isofluraan verdampt in 100% zuurstof (1,5 L / min). Zodra de muizen verdoofd zijn, plaats deze in een zelfzinnige<html> e neuskegel (een vermindering met 5 ml polyethyleen zuiger, verbonden met het 1,5 vol% isofluraan buis) en anesthesie te handhaven. Breng dierenarts oogzalf op verdoofde dieren droogte van de ogen te vermijden, terwijl verdoofd. </li><li> Scheer de buik voorzichtig (2 x 2 cm) met een kleine dierlijk haar trimmer. Niet verwondt de huid, omdat dit kan leiden tot niet-specifieke fluorescentiesignalen in het dier en kunnen de resultaten van het onderzoek beïnvloeden. </li><li> Toepassing 80 pi van de 5% TNCB oplossing langzaam het geschoren abdomen gebied telkens met 100 pi pipet aan het dier gevoelig. Plaats de muis voorzichtig terug in zijn kooi en zorg ervoor dat de ogen van de muis niet in contact komen met het beddengoed aan het hoornvlies letsel te voorkomen en te voorkomen dat lage lichaamstemperatuur tijdens de fase van herstel. </li><li> Zes dagen na sensibilisatie, stelt een 1% TNCB oplossing (opgelost in een 9: 1 mengsel van aceton / olie) en 20 pi gelden op het rechteroor met behulp van een pipet om acute en chronische CHSR wekken.&quot;&gt; 1 <ol><li> Begin met de 1e challenge aan beide zijden van het rechter oor met 20 ui 1% TNCB oplossing wordt met een 100 ul pipet en herhaal de uitdaging om de andere dag tot vijf maal (dagen 15 na sensitisatie) ontlokken CHR (Figuur 1B) . Meet oordikte dagelijks gemeten met een micrometer meetinrichting. </li></ol></li><li> Injecteer de activeerbare OI kleurstof (een commercieel probe met excitatie bij 680 nm) (stap 1,1-1,2) MMP-activiteit in vivo meten CHR muizen 12 uur na de uitdaging. Uitvoeren optische beeldvorming experimenten 24 uur na injectie in de staart ader (iv). </li></ol></li></ol> 3. Bereiding van dieren voor optische beeldvorming <ol><li> Schakelaar muizenvoeding (ten minste 3 dagen voor imaging) lage of niet-fluorescentie chow (bijvoorbeeld mangaan gratis) de interferentie van auto-fluorescentie (ongeveer 700 nm) te voorkomen bij het fluorescentiesignaal van de gebruikte OI middelen. </li><li> Plaats het dier inNaar een anesthesiebox en verdoving met 1,5 vol% isofluraan verdampt met zuurstof (1,5 L / min) (zuurstof kan door lucht vervangen worden maar moet binnen één experiment gestandaardiseerd zijn). </li><li> Wanneer de muis zichtbaar verdoofd is, plaats deze in een zelfgemaakte neuskegel (gebouwd door een gesneden 5 ml polyethyleenspuit, verbonden met de 1,5 vol% isofluranebuis) en verdoving. </li><li> Scherp het dier zorgvuldig op de doelplaats (2 cm x 2 cm) met een kleine dierharen trimmer. Vermijd het verwonden van de huid, omdat dit kan leiden tot onspecifieke fluorescente signalen binnen het dier en de resultaten van de studie kunnen beïnvloeden. OPMERKING: Haren kunnen het fluorescentiesignaal opnemen tijdens OI (afhankelijk van de muisspanning, min of meer absorptie wordt waargenomen), afhankelijk van de regio van belang (ROI). </li><li> Voor iv injectie, plaats de staart van de muis in warm water, om vasodilatie te veroorzaken, reinig de huid zachtjes op de injectieplaats met alcohol en begin door de katheter opDe distale plaats van de staart. Plaats de snijrand van de naald in een hoek van 20 ° in de staartveneugel en toets de juiste plaatsing van de katheter door de injectiespuit opnieuw op te schuiven. </li><li> Als de katheter correct geplaatst is, vervang dan de spuit en injecteer de OI sonde (2 nmol). Na injectie, vervang de injectiespuit en injecteer 25 μL 0,9% zoutoplossing om het dode volume van de polyethyleenslang helemaal leeg te maken. OPMERKING: De weefsel halveringstijd van de gebruikte OI kleurstof (een commerciële sonde met excitatie bij 680 nm) voor het meten van MMP activiteit in vivo is 72 uur. Om een ​​volledige klaring te garanderen, wordt een herinjectie van de kleurstof niet eerder aanbevolen dan 7 dagen na een voorafgaande injectie. </li></ol> 4. Optische beeldvorming <ol><li> Plaats een zwart plastic of papierblad in het zwarte vakje van de OI-scanner in het midden van het zichtveld (FOV). </li><li> Stel een meetprotocol op en kies de juiste golflengte (excitatie: 680 ± 10 nm en eMissie: 700 ± 10 nm) en beeldparameters. OPMERKING: In sommige OI-systemen is de opstelling voor meerdere beeldkleurstoffen vooraf gedefinieerd. </li><li> Om het juiste protocol voor fluorescentiebeelden te kiezen, open de afbeeldingssoftware (geleverd door de fabrikant) en initialiseer het systeem. De meeste CCD-camera&#39;s moeten afkoelen naar hun werk temperatuur, en dit kan 10 minuten duren. Wacht tot het systeem klaar is voor betrouwbare resultaten. </li><li> Let op dat het in-vivo -beeldscherm-opname-bedieningspaneel pop-up is en elk geselecteerd filterpaar een afbeelding in de volgorde vertegenwoordigt. In dit geval, verwerven één beeld met de filterparen voor de commerciële kleurstof met en een excitatie- en emissiegolflengte van respectievelijk 680 ± 10 nm en 700 ± 10 nm, en start de meting (Druk op &quot;Acquire sequence&quot;). Raadpleeg de handleiding van de fabrikant voor meer gedetailleerde instructies. </li><li> Benoem de afbeeldingen op een juiste manier en sla de informatie op in de afbeelding &#39;Bewerken&#39;Labels&quot; venster, dat verschijnt naar aanleiding van de &#39;Acquire sequentie&#39;. </li><li> Neem een ​​basislijn scan van elk dier vóór het injecteren van de kleurstof OI of gebruikt naïeve controledieren het achtergrondsignaal differentiëren. </li><li> h na injectie in de staartader van de OI kleurstof, plaatst de dieren in het midden van het ZV in staat de hoogste signaal in de GH te meten, en start de meting. LET OP: Let op: Onderkoeling kan een aanzienlijke invloed hebben op de verdeling van de beeldvorming agenten. Zorg ervoor dat het podium wordt opgewarmd tot 37 ° C om onderkoeling van het dier te voorkomen. Beeldvorming kan gelijktijdig worden uitgevoerd met dieren in groepen van 1-5 muizen. Kies de grootte van de FOV, afhankelijk van het aantal dieren te meten tegelijk. U kunt een afbeelding helder veld te nemen om te controleren of elke muis zichtbaar is. </li></ol> 5. Data Analysis OPMERKING: Voer data-analyse met behulp van de software-image volgendeProtocol van de fabrikant. <ol><li> Voor metingen van RA gebruikt u de gekalibreerde eenheid van de fotonemissie zoals weergegeven in Figuur 2 , terwijl chronische CHSR als signaalintensiteit in procent (efficiëntie) wordt afgebeeld. </li><li> Om ROI&#39;s handmatig te tekenen, gebruik dan het gereedschapsplaatje. Voor de analyse van de RA beelden gebruik een gestandaardiseerde cirkel, geplaatst rond het hoogste signaal in alle enkels en poten van elk dier. Om de CHSR te analyseren, plaatst u de ROI&#39;s rondom het hele rechter- en linkeroor volgens het lichte veldbeeld. </li><li> Om de emissie- of signaalintensiteitswaarden in de specifieke getekende ROI te meten, druk dan op &quot;meet&quot;. Het systeem levert waarden in de getekende ROI voor beschrijvende statistische analyse. </li></ol>

<ol><li>Veale, D. J., Ritchlin, C., FitzGerald, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immunopathology+of+psoriasis+and+psoriatic+arthritis%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Rheum+Dis%22%5BJournal%5D)">Immunopathology of psoriasis and psoriatic arthritis.</a> Ann Rheum Dis. 64, 26(2005).</li>
<li>Harris, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rheumatoid+arthritis.+Pathophysiology+and+implications+for+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22N+Engl+J+Med%22%5BJournal%5D)">Rheumatoid arthritis. Pathophysiology and implications for therapy.</a> N Engl J Med. 322 (18), 1277-1289 (1990).</li>
<li>Lee, D. M., Weinblatt, M. E. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11567728">Rheumatoid arthritis.</a> Lancet. 358 (9285), 903-911 (2001).</li>
<li>Firestein, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immunologic+mechanisms+in+the+pathogenesis+of+rheumatoid+arthritis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Rheumatol%22%5BJournal%5D)">Immunologic mechanisms in the pathogenesis of rheumatoid arthritis.</a> J Clin Rheumatol. 11, S39-S44 (2005).</li>
<li>Pap, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+expression+pattern+of+membrane-type+matrix+metalloproteinases+in+rheumatoid+arthritis%5BTitle%5D)+AND+%22Arthritis+Rheum%22%5BJournal%5D)">Differential expression pattern of membrane-type matrix metalloproteinases in rheumatoid arthritis.</a> Arthritis Rheum. 43 (6), 1226-1232 (2000).</li>
<li>Firestein, G. S., Paine, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stromelysin+and+tissue+inhibitor+of+metalloproteinases+gene+expression+in+rheumatoid+arthritis+synovium%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Pathol%22%5BJournal%5D)">Stromelysin and tissue inhibitor of metalloproteinases gene expression in rheumatoid arthritis synovium.</a> Am J Pathol. 140 (6), 1309-1314 (1992).</li>
<li>Schwenck, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+optical+imaging+of+matrix+metalloproteinase+activity+detects+acute+and+chronic+contact+hypersensitivity+reactions+and+enables+monitoring+of+the+antiinflammatory+effects+of+N-acetylcysteine%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Imaging%22%5BJournal%5D)">In vivo optical imaging of matrix metalloproteinase activity detects acute and chronic contact hypersensitivity reactions and enables monitoring of the antiinflammatory effects of N-acetylcysteine.</a> Mol Imaging. 13, (2014).</li>
<li>Monach, P. A., Mathis, D., Benoist, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+K%2FBxN+arthritis+model%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Immunol%22%5BJournal%5D)">The K/BxN arthritis model.</a> Curr Protoc Immunol. 15, 22(2008).</li>
<li>Zelmer, A., Ward, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+fluorescence+imaging+of+small+animals%5BTitle%5D)+AND+%22J+Microsc%22%5BJournal%5D)">Noninvasive fluorescence imaging of small animals.</a> J Microsc. 252 (1), 8-15 (2013).</li>
<li>Kouskoff, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organ-specific+disease+provoked+by+systemic+autoimmunity%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Organ-specific disease provoked by systemic autoimmunity.</a> Cell. 87 (5), 811-822 (1996).</li>
<li>Fuchs, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+imaging+of+cell+proliferation+enables+the+detection+of+the+extent+of+experimental+rheumatoid+arthritis+by+3%27-deoxy-3%27-18f-fluorothymidine+and+small-animal+PET%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">In vivo imaging of cell proliferation enables the detection of the extent of experimental rheumatoid arthritis by 3'-deoxy-3'-18f-fluorothymidine and small-animal PET.</a> J Nucl Med. 54 (1), 151-158 (2013).</li>
<li>Schwenck, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorescence+and+Cerenkov+luminescence+imaging.+Applications+in+small+animal+research%5BTitle%5D)+AND+%22Nuklearmedizin%22%5BJournal%5D)">Fluorescence and Cerenkov luminescence imaging. Applications in small animal research.</a> Nuklearmedizin. 55 (2), 63-70 (2016).</li>
<li>Mahling, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Comparative+pO2+Probe+and+%5B18F%5D-Fluoro-Azomycinarabino-Furanoside+%28%5B18F%5DFAZA%29+PET+Study+Reveals+Anesthesia-Induced+Impairment+of+Oxygenation+and+Perfusion+in+Tumor+and+Muscle%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">A Comparative pO2 Probe and [18F]-Fluoro-Azomycinarabino-Furanoside ([18F]FAZA) PET Study Reveals Anesthesia-Induced Impairment of Oxygenation and Perfusion in Tumor and Muscle.</a> PLoS One. 10 (4), 0124665(2015).</li>
<li>Fuchs, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxygen+breathing+affects+3%27-deoxy-3%27-18F-fluorothymidine+uptake+in+mouse+models+of+arthritis+and+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">Oxygen breathing affects 3'-deoxy-3'-18F-fluorothymidine uptake in mouse models of arthritis and cancer.</a> J Nucl Med. 53 (5), 823-830 (2012).</li>
<li>Fuchs, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+anesthetics+on+3%27-%5B18F%5Dfluoro-3%27-deoxythymidine+%28%5B18F%5DFLT%29+uptake+in+animal+models+of+cancer+and+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Imaging%22%5BJournal%5D)">Impact of anesthetics on 3'-[18F]fluoro-3'-deoxythymidine ([18F]FLT) uptake in animal models of cancer and inflammation.</a> Mol Imaging. 12 (5), 277-287 (2013).</li>
<li>Liu, N., Shang, J., Tian, F., Nishi, H., Abe, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+optical+imaging+for+evaluating+the+efficacy+of+edaravone+after+transient+cerebral+ischemia+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">In vivo optical imaging for evaluating the efficacy of edaravone after transient cerebral ischemia in mice.</a> Brain Res. 1397, 66-75 (2011).</li>
<li>Sheth, R. A., Maricevich, M., Mahmood, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+optical+molecular+imaging+of+matrix+metalloproteinase+activity+in+abdominal+aortic+aneurysms+correlates+with+treatment+effects+on+growth+rate%5BTitle%5D)+AND+%22Atherosclerosis%22%5BJournal%5D)">In vivo optical molecular imaging of matrix metalloproteinase activity in abdominal aortic aneurysms correlates with treatment effects on growth rate.</a> Atherosclerosis. 212 (1), 181-187 (2010).</li>
<li>Chen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-infrared+fluorescent+imaging+of+matrix+metalloproteinase+activity+after+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Near-infrared fluorescent imaging of matrix metalloproteinase activity after myocardial infarction.</a> Circulation. 111 (14), 1800-1805 (2005).</li>
<li>Wallis de Vries, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Images+in+cardiovascular+medicine.+Multispectral+near-infrared+fluorescence+molecular+imaging+of+matrix+metalloproteinases+in+a+human+carotid+plaque+using+a+matrix-degrading+metalloproteinase-sensitive+activatable+fluorescent+probe%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Images in cardiovascular medicine. Multispectral near-infrared fluorescence molecular imaging of matrix metalloproteinases in a human carotid plaque using a matrix-degrading metalloproteinase-sensitive activatable fluorescent probe.</a> Circulation. 119 (20), e534-e536 (2009).</li>
<li>Weissleder, R., Tung, C. H., Mahmood, U., Bogdanov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+imaging+of+tumors+with+protease-activated+near-infrared+fluorescent+probes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">In vivo imaging of tumors with protease-activated near-infrared fluorescent probes.</a> Nat Biotechnol. 17 (4), 375-378 (1999).</li>
<li>Cortez-Retamozo, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+assessment+of+inflammation+and+treatment+response+in+a+mouse+model+of+allergic+airway+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Real-time assessment of inflammation and treatment response in a mouse model of allergic airway inflammation.</a> J Clin Invest. 118 (12), 4058-4066 (2008).</li>
<li>McIntyre, J. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+novel+fluorogenic+proteolytic+beacon+for+in+vivo+detection+and+imaging+of+tumour-associated+matrix+metalloproteinase-7+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem+J%22%5BJournal%5D)">Development of a novel fluorogenic proteolytic beacon for in vivo detection and imaging of tumour-associated matrix metalloproteinase-7 activity.</a> Biochem J. 377, 617-628 (2004).</li>
<li>Scherer, R. L., VanSaun, M. N., McIntyre, J. O., Matrisian, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+imaging+of+matrix+metalloproteinase-7+activity+in+vivo+using+a+proteolytic+nanobeacon%29%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Imaging%22%5BJournal%5D)">Optical imaging of matrix metalloproteinase-7 activity in vivo using a proteolytic nanobeacon).</a> Mol Imaging. 7 (3), 118-131 (2008).</li>
<li>Olson, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+characterization+of+activatable+cell+penetrating+peptides+for+targeting+protease+activity+in+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Integr+Biol+%28Camb%22%5BJournal%5D)">In vivo characterization of activatable cell penetrating peptides for targeting protease activity in cancer.</a> Integr Biol (Camb. 1 (5-6), 382-393 (2009).</li>
<li>Duijnhoven, S. M., Robillard, M. S., Nicolay, K., Grull, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tumor+targeting+of+MMP-2%2F9+activatable+cell-penetrating+imaging+probes+is+caused+by+tumor-independent+activation%29%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">Tumor targeting of MMP-2/9 activatable cell-penetrating imaging probes is caused by tumor-independent activation).</a> J Nucl Med. 52 (2), 279-286 (2011).</li>
<li>Schafers, M., Schober, O., Hermann, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Matrix-metalloproteinases+as+imaging+targets+for+inflammatory+activity+in+atherosclerotic+plaques%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">Matrix-metalloproteinases as imaging targets for inflammatory activity in atherosclerotic plaques.</a> J Nucl Med. 51 (5), 663-666 (2010).</li>
<li>Wagner, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+18F-labelled+derivative+of+the+MMP+inhibitor+CGS+27023A+for+PET%3A+radiosynthesis+and+initial+small-animal+PET+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Radiat+Isot%22%5BJournal%5D)">A new 18F-labelled derivative of the MMP inhibitor CGS 27023A for PET: radiosynthesis and initial small-animal PET studies.</a> Appl Radiat Isot. 67 (4), 606-610 (2009).</li>
<li>Waschkau, B., Faust, A., Schafers, M., Bremer, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+of+a+new+fluorescence-labeled+MMP+inhibitor+to+image+tumor+MMP+activity+in+vivo+in+comparison+to+an+MMP-activatable+probe%5BTitle%5D)+AND+%22Contrast+Media+Mol+Imaging%22%5BJournal%5D)">Performance of a new fluorescence-labeled MMP inhibitor to image tumor MMP activity in vivo in comparison to an MMP-activatable probe.</a> Contrast Media Mol Imaging. 8 (1), 1-11 (2013).</li>
<li>Vogl, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alarmin+S100A8%2FS100A9+as+a+biomarker+for+molecular+imaging+of+local+inflammatory+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Alarmin S100A8/S100A9 as a biomarker for molecular imaging of local inflammatory activity.</a> Nat Commun. 5, 4593(2014).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

OI is een zeer nuttig, snel en goedkoop hulpmiddel voor niet-invasieve in vivo moleculaire beeldvorming in preklinisch onderzoek. Een bepaalde kracht van OI is de mogelijkheid om zeer dynamische processen zoals ontstekingsreacties te monitoren. Bovendien maakt OI het mogelijk om gedurende een langere periode de loop van een ziekte te volgen, variërend van dagen tot weken. OI heeft verschillende voordelen ten opzichte van andere in vivo beeldvormende modaliteiten zoals posit...

Auto-immuunziekten zoals reumatoïde artritis (RA) of psoriasis vulgaris worden beoordeeld als vertragingstypische overgevoeligheidsreacties (DTHR&#39;s). 1 RA is een algemene auto-immuunziekte die wordt gekenmerkt door erosieve synovitis en gewrichtsvernietiging. 2 Inflammede artritische gewrichten demonstreert infiltratie en proliferatie van ontstekingscellen, een verhoogde expressie van pro-inflammatoire cellen die leiden tot pannusvorming, kraakbeen en botvernietigingen. 3 , 4 De splitsing van extracellulaire matrixmoleculen, zoals collageen door matrixmetalloproteinasen (MMP&#39;s), is essentieel voor weefselconversie en angiogenese en veroorzaakt weefselvernietigingen. 5 , 6 Contact overgevoeligheidsreacties (CHR) worden gekenmerkt door aggregatie van neutrofielen die leiden tot een oxidatieve uitbarsting. 7 Vergelijkbaar met RA zijn MMP&#39;s in CHR betrokkenBij het weefselomzetting, celmigratie en angiogenese om chronische ontsteking te vestigen. Om RA te onderzoeken, werd het glucose-6-fosfaat-isomerase (GPI) -serum injectiemuismodel gebruikt. 8 Serum van transgene K / BxN muizen die antilichamen tegen GPI bevatten, werd geïnjecteerd in naïeve BALB / c-muizen waarna reumatische ontsteking binnen 24 uur begon te ontwikkelen met een maximale enkelzwelling op dag 6 na GPI-seruminjectie (zie 1.1). Om chronische CHR te analyseren, werden C57BL / 6-muizen gevoelig gemaakt voor trichloorbroombenzeen (TNCB) op de buik. Het rechter oor werd uitgedaagd tot 5 keer vanaf 1 week na sensibilisatie (zie ook 1.1 en 1.2). Noninvasive small animal OI is een techniek gebaseerd op het in vivo onderzoek van fluorescerende, chemiluminescerende en bioluminescerende signalen, die voornamelijk worden gebruikt in preklinisch onderzoek. De verworven semi-kwantitatieve gegevens geven inzicht in het molecuulUlar mechanismen in de organen en weefsels van gezonde en zieke experimentele diermodellen, en stelt longitudinale opvolgingsmetingen mogelijk ( bijv. Ter beoordeling van therapeutische responsprofielen in vivo ). Een groot voordeel van longitudinale studies is de vermindering van de dierengetallen, aangezien dezelfde dieren in opvolgstudies op verschillende tijdstippen kunnen worden gemeten in plaats van verschillende muizen per tijdspunt te gebruiken. De resolutie van OI laat gedetailleerde functionele beeldvorming van organen en zelfs kleinere weefselstructuren in experimentele dieren toe. Het gebruik van specifieke excitatie- en emissiefilters met een smal transmissiespectrum, een bescherming tegen verstrooid licht door een lichtdichte &quot;dark box&quot; en een gevoelige geladen-gekoppelde apparaat (CCD) camera, die in veel apparaten wordt gekoeld tot -70 ° C , Maakt zeer specifieke en gevoelige metingen van fluorescentiesignalen mogelijk. Met behulp van fluorescerende middelen met excitatie- enEmissiespectra in het bijna-infrarood fluorescentievenster (650 - 950 nm), kunnen signaal-ruisverhoudingen aanzienlijk worden verbeterd. Het bijna-infrarood fluorescentievenster wordt gekenmerkt door een relatief lage opname van het signaal door hemoglobine en water, evenals een lage achtergrond-automatische fluorescentie. 9 Dit zorgt voor een doordringingsdiepte van maximaal 2 cm in het weefsel van kleine dieren. OI-probes kunnen een doel direct aanpakken ( bijv. Door een fluorescentie gemerkt antilichaam) of kan worden geactiveerd in het doelweefsel ( bijv. Door proteasen). Activeerbare OI-probes zijn optisch stil in hun geïnactiveerde vorm als gevolg van de voorster-resonantie-energie-overdracht (FRET) naar een blusdeel, die de exciteringsenergie binnen het molecuul overbrengt naar een ander domein. Als de kleurstof gesplitst wordt (bijvoorbeeld door een protease) wordt de energie niet meer binnen het molecuul overgebracht en kan een fluorescentie signaal door OI gedetecteerd worden. Dit maakt het mogelijk om OI-probes met hoge specificiteit te ontwerpeny voor verschillende biologische processen en uitstekende signaal-tot-ruis-verhoudingen. Het volgende protocol wordt ingegaan op bereiding van de dieren, de OI metingen met een activeerbare facultatief probe voor het MMP-2, -3, -9 en -13 activiteit in vivo en twee experimentele modellen van ontsteking (RA, CHR).

<table><tbody><tr><td>Cornergel</td><td>Gerhard Mann GmbH</td><td>1224635</td><td>ophthalmic ointment&nbsp;</td></tr><tr><td>Forene</td><td>Abbott GmbH</td><td>4831850</td><td>isofluraan</td></tr><tr><td>U40 insulin syringe</td><td>Becton Dickinson and Company</td><td>324876</td><td></td></tr><tr><td>Heparine</td><td>Sintetica</td><td>6093089</td><td></td></tr><tr><td>High-Med-PE 0.28 x 0.61 mm</td><td>Reichelt Chemietechnik GmbH+Co</td><td>28460</td><td>polyethyleen buis, binnendiameter 0,28 mm, buitendiameter 0,61&nbsp;mm&nbsp;</td></tr><tr><td>BD Regular Bevel Needles, 30 G</td><td>Becton Dickinson &amp; Co. Ltd.</td><td>305106</td><td>30 G injectienaald</td></tr><tr><td>RTA-0011 isofluraandamp; verdamper</td><td>Vetland Medical Sales and Services LLC</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>Artagain tekenpapier</td><td>Strathmore Artist Paper</td><td>446-8</td><td>kolen zwart</td></tr><tr><td>IVIS Spectrum</td><td>Perkin Elmer</td><td>124262</td><td>Optisch beeldvormingssysteem</td></tr><tr><td>BD Regular Bevel Needles, 25 G</td><td>Becton Dickinson and Company</td><td>305122</td><td></td></tr><tr><td>2-Chloro-1,3,5-trinitrobenzeen</td><td>Sigma Aldrich GmbH</td><td>7987456F</td><td>TNCB</td></tr><tr><td>MMPSense 680</td><td>Perkin Elmer&nbsp;</td><td>NEV10126</td><td>fluorescente beeldvormingskleurstof</td></tr><tr><td>Oditest&nbsp;</td><td>Koreplin GmbH</td><td>C1X018</td><td>mechanische meting</td></tr><tr><td>Miglyol 812</td><td>SASOL</td><td>-</td><td>Olie</td></tr><tr><td>&nbsp;BALB/C, C57BL/6</td><td>Charles River Laboratories&nbsp;</td><td>-</td><td>Muizen gebruikt voor experimenten</td></tr><tr><td>PBS</td><td>Sigma Aldrich GmbH</td><td></td><td>Voor verdunning van het RA-serum&nbsp;</td></tr><tr><td>Pipet (100 &micro;L)</td><td>Eppendorf&nbsp;</td><td></td><td>Gebruikt voor TNCB-toediening&nbsp;</td></tr><tr><td>shaver&nbsp;</td><td>Wahl&nbsp;</td><td>9962</td><td>Dierhaartrimmer</td></tr><tr><td>Living Image&nbsp;</td><td>Perkin Elmer&nbsp;</td><td></td><td>Beeldvormingssoftware om OI te meten</td></tr></tbody></table>

niet-invasieve<em&gt; in vivo</em&gt; fluorescentie optische imaging van inflammatorische mmp activiteit met behulp van een activateerbare fluorescerende imaging agent

Non-invasive In Vivo Fluorescence Optical Imaging of Inflammatory MMP Activity Using an Activatable Fluorescent Imaging Agent

In dit artikel wordt een niet-invasieve methode beschreven voor het imaging van matrixmetalloproteinasen (MMP) -activiteit door middel van een actieve fluorescentie probe, via in vivo fluorescentie optische beeldvorming (OI), in twee verschillende muizenmodellen van ontsteking: een reumatoïde artritis (RA) en een contact Overgevoeligheidsreactie (CHR) model. Licht met een golflengte in het nabijgelegen infrarood (NIR) venster (650-950 nm) zorgt voor een dieper weefselpenetratie en een minimale signaalabsorptie in vergelijking met golflengten onder 650 nm. De belangrijkste voordelen met behulp van fluorescentie OI is dat het goedkoop, snel en makkelijk te implementeren is in verschillende diermodellen. Activerbare fluorescerende probes zijn optisch stil in hun geïnactiveerde staten, maar worden zeer fluorescerend wanneer ze worden geactiveerd door een protease. Geactiveerde MMP&#39;s leiden tot weefselvernietiging en spelen een belangrijke rol voor ziekteprogressie bij vertraagde overgevoeligheidsreacties (DTHR&#39;s) zoals RA en CHR. Bovendien zijn MMP&#39;sde sleutel proteasen kraakbeen en botafbraak en geïnduceerd door macrofagen, fibroblasten en chondrocyten in respons op pro-inflammatoire cytokines. Hier gebruiken we een sonde die wordt geactiveerd door de sleutel MMP&#39;s zoals MMP-2, -3, -9 en -13 en beschrijven een beeldvormingsprotocol voor nabij infrarood fluorescentie OI van MMP-activiteit in RA en controlemuizen 6 dagen na ziekte-inductie en zoals in muizen met acute (1x challenge) en chronische (5x challenge) CHR op het rechteroor in vergelijking met gezonde oren.

Om reumatoïde artritis (RA) te veroorzaken bij naïeve BALB / c-muizen, werden dieren geïnjecteerd ip met auto-antilichamen (1: 1 verdunning met 1x PBS) tegen GPI op dag 0. De maximale ontsteking (enkelzwelling) in dit GPI-serum geïnduceerde RA model is op dag 6 na injectie 11 . Daarom werd 2 nmol van de activeerbare OI-kleurstof bereid en geïnjecteerd iv in de staartader van artritische muizen en gezonde controledieren op dag 5. 24 uur na injecti...

In dit artikel wordt de toepassing van fluorescerende beeldvorming beschreven met behulp van een activeerbare optische beeldsensor om de in vivo activiteit van belangrijke matrixmetalloproteinasen te visualiseren in twee verschillende experimentele modellen van ontsteking.

Niet-invasieve<em&gt; In Vivo</em&gt; Fluorescentie Optische Imaging van Inflammatorische MMP Activiteit Met behulp van een Activateerbare Fluorescerende Imaging Agent

This paper describes a non-invasive method for imaging matrix metalloproteinases (MMP)-activity by an activatable fluorescent probe, via in vivo ...

Het algemene doel van deze procedure is om optische beeldvorming te gebruiken voor de visualisatie van een activeerbare probe om de in vivo activiteit van belangrijke matrixmetalloproteïnasen, of MMP's, te beoordelen in experimentele modellen van ontsteking. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van cruciale vragen over de onderliggende biologische mechanismen bij inflammatoire aandoeningen. De belangrijkste voordelen van deze techniek zijn dat deze snel, goedkoop en eenvoudig aan te leren is.Bovendien is er een grote verscheidenheid aan probes beschikbaar om verschillende biologische processen te targeten. Voor de inductie van reumatoïde artritis wordt eerst een micrometer gebruikt om alle enkeldiameters van elk dier te meten. Til vervolgens de eerste muis voorzichtig bij de staart op en injecteer intraperitoneaal 200 microliters verdund KBN-muissserum dat antilichamen tegen glucose-6-fosfaatisomerase of GPI bevat.Plaats het dier vervolgens terug in de kooi en meet de zwelling van de enkel dagelijks tot dag zes. Voor de sensitisatie van contacthypersensitiviteit gebruikt u een kleine trimset voor dieren om voorzichtig een gebied van twee bij twee centimeter op de buik van e

non-invasive-vivo-fluorescence-optical-imaging-inflammatory-mmp

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Immunologie en Infectie

This video demonstrates a technique for assessing intestinal macrophage infiltration in a murine model of colitis using fluorescence-mediated tomography (FMT). Upon inducing colitis in a mouse via dextran sodium sulfate (DSS), the animal is injected with antibodies that recognize the F4/80 glycoprotein marker on infiltrated macrophages in the colon. The mouse is then imaged in an FMT device where the fluorescence and reflectance signals are reconstructed into a three-dimensional image to...

Using Fluorescence-Mediated Tomography to Assess Murine Intestinal Inflammation

We beschrijven een niet-invasieve beeldvorming methode voor het onderscheiden van inflammatoire fasen. Systemische toediening van luminol onthult gebieden van acute ontsteking afhankelijk MPO-activiteit in neutrofielen. Daarentegen injectie lucigenine maakt visualisatie van chronische inflammatie afhankelijk Phox activiteit in macrofagen.

In vivo beeldvorming methode om acute en chronische ontsteking Onderscheid

We beschrijven een multi-angle rotatie optische beeldvorming (Maroi) systeem voor in vivo kwantificatie van een fluorescerende marker door saposine C (SAPC)-dioleoylfosfatidylserine (DOPS) nanovesicles geleverd. Gebruikmakend muismodellen van kanker en artritis, laten we zien hoe de Maroi signaalverloop analyse kan worden gebruikt voor een nauwkeurige kartering en biologische karakterisering van ziekteprocessen.

In vivo optische beeldvorming van hersentumoren en artritis met fluorescerende SAPC-DOPS nanovesicles

De extracellulaire matrix ondergaat ingrijpende verbouwing tijdens de wondgenezing, ontsteking en het ontstaan ​​van tumoren. Wij presenteren een nieuwe intravitale immunofluorescentie microscopie benadering van de dynamiek van fibrillaire en mesh-achtige matrix componenten met hoge ruimtelijke en temporele resolutie met behulp van epifluorescentie of twee-foton microscopie visualiseren.

Langdurige Intravitale Immuunfluorescentie beeldvorming van Tissue Matrix Bestanddelen met Epifluorescentie en twee-foton microscopie

Het gebruik van fluoroforen voor in vivo beeldvorming kan sterk beperkt worden door opsonisatie, snelle klaring, lage detectiegevoeligheid en cytotoxische effecten op de gastheer. Encapsulatie van fluoroforen in liposomen door filmhydratie en extrusie leidt tot fluorescentiekwelving en bescherming, wat in vivo beeldvorming met hoge detectiegevoeligheid mogelijk maakt.

Fluorescentie-blussen van een liposomaal ingekapseld nabij-infrarood Fluorofoor als een instrument voor In Vivo Optical Imaging

We beschrijven een protocol om het gedrag van neutrofielen en monocyten in mesenteriale aderen onder stabiele en inflammatoire omstandigheden te monitoren met behulp van intravitale confocale microscopie op geanesthetiseerde muizen.

Beeldvorming van neutrofielen en monocyten in Mesenteriale Veins door Intravitale Microscopie op verdoofd muizen in Real Time

De mechanismen die de interstitiële beweeglijkheid van CD4-effector-T-cellen regelen op plaatsen van ontsteking zijn relatief onbekend. Wij presenteren een niet-invasieve benadering visualiseren en manipuleren in vitro geprimed CD4 T-cellen in het ontstoken oor dermis, waardoor studie van het dynamisch gedrag van deze cellen in situ.

Beeldvorming CD4 T Cell interstitiële Migratie in de ontstoken Dermis

De getoonde techniek voor in vivo bioluminescentie levende en nabije infrarood beeldvorming van optische neuritis en encefalitis bij de experimentele autoimmune encefalomyelitis (EAE) model voor multiple sclerose in SJL / J muizen.

Bioluminescentie en nabij-infrarood beeldvorming van oogzenuwontsteking en hersenontsteking in de EAE Model van Multiple Sclerose in Muizen

Doelgroepen gerichte sondes vertegenwoordigen een vernieuwend hulpmiddel voor het analyseren van de moleculaire mechanismen, zoals eiwituitdrukking in verschillende soorten ziekten (b.v., ontsteking, infectie en tumorvorming). In deze studie beschrijven we een kwantitatieve driedimensionale tomografische beoordeling van intestinale macrofaag infiltratie in een lymfkliertest model van colitis met F4/80-specifieke fluorescentie-gemedieerde tomografie.

Fluorescentie-gemedieerde tomografie voor de detectie en kwantificering van macrofaag-gerelateerde lymfkliertest darmontstekingen

Morfologische veranderingen optreden in immuun responsieve fibroblast cellen na activering en het bevorderen van veranderingen in cellulaire werving. Gebruik makend van 2-Photon Imaging in combinatie met een genetisch gemanipuleerde fibroblast-specifieke proteïne 1 (FSP1)-CRE; tdTomato floxed-stop-floxed (TB/TB) muis lijn en groene fluorescently gelabeld lipopolysaccharide-FITC, we kunnen zeer specifieke opname van lipopolysaccharide in dermale fibroblasten en morfologische veranderingen in...

In vivo tweekleurige 2-Fobe beeldvorming van genetisch gelabelde reporter cellen in de huid

Leer hoe je niet-invasieve optische fluorescentiebeeldvorming gebruikt met activeerbare probes om MMP-activiteit in vivo te visualiseren bij inflammatoire ziekten. Deze snelle, kosteneffectieve methode biedt inzicht in biologische mechanismen.

Niet-invasieve In Vivo Fluorescentie Optische Imaging van Inflammatorische MMP Activiteit Met behulp van een Activateerbare Fluorescerende Imaging Agent (Video) | JoVE Journal

Niet-invasieve

Meer video's verkennen