Obecny protokół opisuje procedurę radiologii interwencyjnej ustaloną dla iniekcji dograsiczych u myszy, aby uniknąć ryzyka otwartej operacji i poprawić dokładność ślepych iniekcji przezskórnych.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Obecny protokół opisuje procedurę radiologii interwencyjnej ustaloną dla iniekcji dograsiczych u myszy, aby uniknąć ryzyka otwartej operacji i poprawić dokładność ślepych iniekcji przezskórnych.
Wstrzyknięcie dograszkowe w modelach mysich jest ważną techniką do badania funkcji grasicy i układu odpornościowego, w tym genetycznych i nabytych zaburzeń limfocytów T. Wymaga to metod bezpośredniego osadzania odczynników i/lub komórek w grasicy żywych myszy. Tradycyjne metody iniekcji dograsicowej obejmują chirurgię klatki piersiowej lub minimalnie inwazyjne przezskórne ślepe iniekcje, z których obie mają znaczne ograniczenia. Urządzenia do obrazowania ultrasonograficznego o ultrawysokiej częstotliwości umożliwiły myszom wstrzykiwanie przezskórne pod kontrolą obrazu, znacznie poprawiając dokładność iniekcji w podejściu do iniekcji przezskórnej i umożliwiając wstrzykiwanie mniejszych celów. Jednak iniekcje sterowane obrazem opierają się na wykorzystaniu zintegrowanego systemu szynowego, co sprawia, że jest to sztywna i czasochłonna procedura. Przedstawiono tutaj unikalną, bezpieczną i skuteczną metodę przezskórnych wstrzyknięć dograsiczych u myszy, eliminującą zależność od systemu szynowego do wstrzykiwań. Technika ta opiera się na użyciu mikroultrasonografu o wysokiej rozdzielczości do nieinwazyjnego obrazowania grasicy myszy. Korzystając z techniki wolnej ręki, radiolog może umieścić końcówkę igły bezpośrednio w grasicy myszy pod kontrolą ultrasonograficzną. Myszy są czyszczone i znieczulane przed obrazowaniem. Dla doświadczonego radiologa biegłego w procedurach pod kontrolą ultradźwięków okres nauki tej techniki jest dość krótki, zwykle w ciągu jednej sesji. Metoda ta charakteryzuje się niską zachorowalnością i śmiertelnością u myszy i jest znacznie szybsza niż obecne techniki wspomagania mechanicznego do wstrzykiwań przezskórnych. Pozwala badaczowi na sprawne wykonywanie precyzyjnych i niezawodnych przezskórnych iniekcji grasicy dowolnej wielkości (w tym bardzo małych narządów, takich jak grasica u myszy w podeszłym wieku lub z niedoborem odporności) przy minimalnym stresie dla zwierzęcia. Metoda ta umożliwia wstrzykiwanie pojedynczych płatów w razie potrzeby i ułatwia eksperymenty na dużą skalę ze względu na oszczędność czasu procedury.
Grasica odgrywa zasadniczą rolę w rozwoju limfocytów T i odporności. Niedobór limfocytów T, który może być spowodowany między innymi inwolucją grasicy, zaburzeniami genetycznymi, infekcjami i leczeniem raka, prowadzi do wysokiej śmiertelności i zachorowalności1,2. Modele mysie są niezbędne zarówno w podstawowych, jak i translacyjnych badaniach immunologicznych i są wykorzystywane od dziesięcioleci do badania biologii grasicy i rozwoju komórek T, a także do opracowywania metod leczenia osób cierpiących na dysfunkcję grasicy i niedobór limfocytów T3,4,5.
Centralną częścią badań grasicy było dograwicze wstrzykiwanie materiałów biologicznych, takich jak komórki, geny lub białka w modelach mysich6,7,8,9,10,11,12. Konwencjonalne metody iniekcji dograsiczastej obejmują torakotomię, a następnie wstrzyknięcie dograszicowe pod bezpośrednią wizualizacją lub "ślepe" przezskórne wstrzyknięcie do śródpiersia. Podejście chirurgiczne znacznie zwiększa m.in. ryzyko wystąpienia odmy opłucnowej. Co więcej, podwyższony stres podczas tej operacji powoduje immunosupresję, co potencjalnie zagraża danym immunologicznym13. Doświadczeni badacze, po pewnym nabraniu wprawy, mogą wykonać technikę wstrzykiwania na ślepo, ale to podejście jest mniej dokładne i dlatego ogranicza uczestników eksperymentu do młodych myszy z dużą grasicą.
Wykorzystanie wskazówek ultrasonograficznych zostało wprowadzone jako precyzyjna i minimalnie inwazyjna alternatywa dla tradycyjnych metod iniekcji dograsiowych14. Procedura ta jest jednak bardzo czasochłonna w przypadku korzystania ze zintegrowanego systemu szynowego zamiast techniki wolnej ręki. Wykonywanie iniekcji za pomocą mocowania iniekcyjnego wymaga starannej optymalizacji obrazowania i pozycjonowania przetwornika za pomocą różnych przystawek, takich jak podstawka i mocowanie przetwornika, system pozycjonowania X, Y i Z, a także sprawna obsługa elementów sterujących mikromanipulacją i przedłużeń systemu szynowego. Prosta technika alternatywna, iniekcja grasicy pod kontrolą USG, jest tutaj przedstawiona przez radiologa przy użyciu podejścia z wolnej ręki15, która jest zarówno szybką, jak i dokładną minimalnie inwazyjną alternatywą dla wyżej opisanych metod. Co ważne, obecne podejście można wykonać za pomocą dowolnego systemu obrazowania ultrasonograficznego o wysokiej rozdzielczości bez konieczności stosowania mocowania do iniekcji i zintegrowanego systemu szynowego. Jest to szczególnie przydatne w badaniach wymagających wstrzyknięcia dużej liczby myszy11, do eksperymentów obejmujących wstrzyknięcie obu płatów grasicy lub do dokładnego wstrzykiwania małych grzybic u myszy w podeszłym wieku, napromieniowanych lub z obniżoną odpornością12.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury zostały wykonane zgodnie z wytycznymi dotyczącymi opieki nad zwierzętami w Centrum Odkryć i Innowacji (protokół IACUC 290). W niniejszym badaniu myszy C57BL / 6 (samica, 4-6 tygodni), myszy C57BL / 6 (samica, 6 miesięcy), samice myszy J: NU, samice myszy NOD scid gamma (NSG) i B6; Myszy CAG-luc, -GFP wykorzystano odpowiednio jako model młodej myszy, model myszy w podeszłym wieku, model nago atymicznym, model z niedoborem odporności i źródło komórek bioluminescencyjnych. Myszy uzyskano ze źródła komercyjnego (patrz tabela materiałów). Ta procedura zazwyczaj wymaga dwóch osób (jedna do zachowania bezpłodności podczas wykonywania zastrzyków, a druga do obsługi myszy).
1. Przygotowanie zwierząt
2. Przygotowanie ultrasonografu i sterylnego pola
3. Obrazowanie i lokalizacja grasicy
4. Wstrzyknięcie grasicy
5. Monitorowanie zwierząt po wstrzyknięciu
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Pomyślna implementacja tej techniki opiera się na przestrzeganiu kilku kluczowych kroków. Po pierwsze, należy zapewnić wiarygodną identyfikację samego grasicy. U młodych myszy jest to proste ze względu na duży rozmiar gruczołu (Rysunek 3A). U myszy starszych lub immunodeficyjnych może to być bardziej wymagające; jest to jednak wciąż w pełni wykonalne przy użyciu nowoczesnego sprzętu do ultrasonografii (Rysunek 3B,C). Po drugie, krytycznie ważne ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Iniekcja z wolnej ręki pod kontrolą USG jest bardzo dokładną techniką dostarczania materiałów badawczych do grasicy w sposób wydajny i aseptyczny. Po wstępnej sterylizacji skóry w miejscu wstrzyknięcia, podczas zabiegu zostaje zachowana sterylność dzięki zastosowaniu sterylnych rękawiczek, sterylnych osłon sond ultradźwiękowych oraz sterylnego żelu do ultradźwięków. W przeciwieństwie do ślepego dostępu przezskórnego 10,17 lub polegającego na nacięciach chirurgicznych w celu bezpośrednie...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają żadnych konfliktów interesów, które mogliby ujawnić.
Chcielibyśmy podziękować Raymondowi H. Thorntonowi za jego wnikliwą i wszechstronną wczesną pracę nad tą techniką. Badanie to zostało sfinansowane z grantu National Cancer Institute (NCI 1R37CA250661-01A1), Children's Leukemia Research Association, Hackensack Meridian School of Medicine oraz HUMC Foundation/Tackle Kids Cancer.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Aquasonic 100 Żel do ultradźwięków | Parker Laboratories (Fairfield, NJ, USA) | 01-01 | Sterylny żel do transmisji ultradźwięków |
| B6; CAG-luc, mysz -GFP | The Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME, USA) | 025854 | Źródło komórek bioluminescencyjnych |
| Strzykawki insulinowe BD z igłą | Becton Dickinson (Franklin Lakes, NJ, USA) | 328431 | Ultracienka igła - 12,7 mm, 30 G |
| Mysz C57BL/6 - w wieku starzejącym | The Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME, USA) | 000664 | wiek 6 miesięcy; model w wieku |
| C57BL/6 mysz - młoda | The Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME, USA) | 000664 | wieku 4-6 tygodni; młoda |
| modelka Chloraprep One-step 0,67 ml | CareFusion (El Paso, TX, USA) | 260449 | aplikator glukonianu chlorheksydyny |
| Curity Aplikator z bawełnianą końcówką | Cardinal Health (Dublin, OH, USA) | A5000-2 | Sterylny, 6" |
| D-Luciferin | Gold Biotechnology (St Louis, MO, USA) | LUCK-1G | |
| Isoflurane | Henry Schein (Melville, NY, USA) | 1182097 | |
| IVIS Lumina X5 | PerkinElmer (Melville, NY, USA) | n/a | System obrazowania bioluminescencyjnego in vivo |
| Mysz J:NU | The Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME, USA) | 007850 | Atymiczny nagi model |
| Kendall Hipoalergiczna taśma papierowa | Cardinal Health (Dublin, OH, USA) | 1914C | |
| Kimtech Chirurgiczne rękawice nitrylowe | Kimberly-Clark Professional (Irving, TX, USA) | 56892 | Sterylne rękawiczki |
| Balsam do usuwania włosów Nair | Church i Dwight (Trenton, NJ, USA) | n/a | Środek do depilacji |
| Mysz NOD scid gamma (NSG) | Laboratorium Jacksona (Bar Harbor, ME, USA) | 005557 | Model z niedoborem odporności |
| Sól fizjologiczna buforowana fosforanami (PBS), 1x | Corning (Corning, NY, USA) | 21-040- | |
| Puralube Vet Maść | Med Vet International | PH-PURALUBE-VET | Maść do oczu |
| Pochewki | Technologie poszycia (Morgan Hill, CA, USA) | 10040 | Sterylne osłony sond ultradźwiękowych |
| Komora indukcyjna Sure-Seal | Braintree Scientific (Braintree, MA, USA) | EZ-17 85 | Komora indukcyjna anestezjologii |
| Przetwornik MX550D | FUJIFILM VisualSonics ( Toronto, ON, Kanada) | n/a | Sonda obrazowania Vevo 3100 (25-55 MHz, transmisja środkowa: 40 MHz) |
| Błękit trypanowy, 0,4% roztwór w PBS | MP Biomedicals (Solon, OH, USA) | 91691049 | |
| System obrazowania Vevo 3100 | FUJIFILM VisualSonics (Toronto, ON, Kanada) | n/a | System obrazowania ultrasonograficznego |
| Vevo 3100 Lab Software | FUJIFILM VisualSonics (Toronto, ON, Kanada) | n/a | Wersja 3.2.7 do obrazowania i analizy |
| Vevo Compact Dual Anesthesia System | FUJIFILM VisualSonics (Toronto, ON, Kanada) | n/a | Stołowy aparat anestezjologiczny na bazie izofluranu |
| Stacja obrazowania Vevo | VisualSonics (Toronto, ON, Kanada) | n/a | Platforma proceduralna |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.