Мы демонстрируем метод маркировки стенок сосудистой сети сетчатки и адгезивных лейкоцитов. Эти адгезивные лейкоциты затем могут быть подсчитаны под флуоресцентным микроскопом как параметр воспаления или реакции этого воспаления на терапию.
Методическая статья
Мы демонстрируем метод маркировки стенок сосудистой сети сетчатки и адгезивных лейкоцитов. Эти адгезивные лейкоциты затем могут быть подсчитаны под флуоресцентным микроскопом как параметр воспаления или реакции этого воспаления на терапию.
Лейкостаз относится к прикреплению лейкоцитов к просветной стенке сосудистой системы. Это взаимодействие лейкоцитов со стенкой кровеносных сосудов характерно для воспаления и причинно связано с окклюзией капилляров в различных тканях и заболеваниях, включая диабетическую ретинопатию.
Лейкостаз в течение многих лет сообщалось как опасное для жизни осложнение гиперлейкоцитоза и может быть диагностирован только клинически. Учитывая важность этого явления, были проведены интенсивные исследования, чтобы понять потенциальный механизм (механизмы), которые приводят к его проявлению; Тем не менее, в лабораторных условиях не существует золотого стандарта для визуализации и количественной оценки серьезности события.
В методе, кратко изложенном ниже, сосудистая сеть сначала перфузируется буфером для удаления крови, а затем конканавалин А перфузируется в сосудистую сеть, где он связывается со всеми открытыми клеточными стенками и вызывает особенно яркое окрашивание лейкоцитов. Если перфузия для удаления всех несвязанных клеток крови прошла успешно, оставшиеся флуоресцентно меченые лейкоциты связываются с сосудистой сетью, и их можно вручную количественно определить с помощью любого доступного флуоресцентного микроскопа.
Лейкоциты (лейкоциты, лейкоциты) играют важную роль в оптимальном функционировании сосудистой сети, таком как поддержание текучести крови и регуляция разрешения тромбов1. Они также играют ключевую роль при некоторых патологических состояниях, таких как прилипание к просветной стенке сосудистой сети в течение длительных периодов времени, приводящее к обструкции сосудов, по крайней мере, временно, явление, известное как лейкостаз 2,3.
Диабетическая ретинопатия является одним из наиболее распространенных осложнений долгосрочного диабета и одной из ведущих причин нарушения зрения и слепоты в США и во всем мире у лицв возрасте 20-75 лет. Медленная и прогрессирующая дегенерация сосудистой сети сетчатки является клинически значимым компонентом ранних стадий заболевания, что у некоторых пациентов приводит к ишемии сетчатки с последующей неоваскуляризацией сетчатки 5,6. Совокупные данные указывают на то, что воспаление играет важную роль в развитии ретинопатии7, а лейкостаз считается субклинической внутрисосудистой воспалительной реакцией. Лейкостаз возникает на ранних стадиях сахарного диабета, задолго до того, как развились какие-либо обнаруживаемые клинические проявления 8,9,10. Повторное закупоривание сосудов сетчатки адгезивными лейкоцитами в течение нескольких месяцев или лет (хронический лейкостаз) при сахарном диабете может способствовать окклюзии сосудов и дегенерации капилляров 11,12,13. Тяжесть этого лейкостаза имеет патологическое значение и может быть использована для мониторинга тяжести патологического процесса или для оценки эффективности терапии в исследовательских условиях.
Для дальнейшего изучения специфического влияния гипергликемического микроокружения на лейкостаз были разработаны модели in vitro. Изолированные микрососудистые эндотелиальные клетки сетчатки могут быть выращены и расположены в двух- или трехмерных моделях культур (микроциркуляторное русло на чипе14) для репликации сосудистого эндотелия (монослоя клеток, который прокладывает просвет сосудов). Однако межэкспериментальная вариация этих моделей ограничивает их использование. Изучение лейкостаза в сосудистой сети сетчатки человека in vivo все еще ограничено, и поэтому большая часть современных знаний о лейкостазе сетчатки получена из животных моделей диабетической ретинопатии13,15.
Целью данного отчета является описание стандартного протокола, основанного на методах, описанных в другом месте16, для количественного определения присоединенных лейкоцитов к сосудистой сети сетчатки в качестве параметра лейкостаза. Этот анализ может быть использован для изучения других сосудистых заболеваний, которые также проявляются лейкостазом, таких как злокачественные новообразования 3,17,18,19 и некоторые инфекционные и аллергические состояния 20. Этот протокол может быть реализован в любой базовой исследовательской лаборатории без необходимости использования специализированного оборудования. В методе, кратко описанном ниже, сосудистая сеть сначала перфузируется буфером для удаления крови, а затем конканавалин А перфузируется в сосудистую сеть, где он связывается со всеми открытыми клеточными стенками и вызывает особенно яркое окрашивание лейкоцитов 21,22,23. Если перфузия для удаления всех несвязанных клеток крови прошла успешно, оставшиеся флуоресцентно меченые лейкоциты, которые связаны с сосудистой сетью, могут быть вручную количественно определены с помощью любого флуоресцентного микроскопа, имеющегося под рукой.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол был рассмотрен и одобрен Комитетом по уходу за животными и их использованию (IACUC) Калифорнийского университета в Ирвайне и соответствует правительственным постановлениям, касающимся ухода за лабораторными животными и их использования. В этом протоколе нет точек остановки. Среднее время работы на одной мыши составляет 30 минут.
1. Подготовка к стадии перфузии
2. Настройка напорного заварочного устройства
3. Анестезия
4. Транскардиальная перфузия и окрашивание конканавалином А
5. Энуклеация и выделение свежей сетчатки
6. Плоское крепление сетчатки
7. Микроскопия
ПРИМЕЧАНИЕ: Для этого шага можно использовать любой флуоресцентный микроскоп с каналом GFP/FITC (480/530 нм). Для этой работы мы использовали референсный микроскоп с 488 каналами и соответствующее программное обеспечение для получения изображений.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Хорошо выполненный протокол перфузии и окрашивания покажет полную сосудистую сеть сетчатки, очерченную конканавалином А (Рисунок 1). Плохая перфузия мыши препятствует мечению всего сосудистого дерева и последующему анализу лейкоцитов, адгезивных к просвету (рис. 2), в то время как чрезмерное давление от быстрого сжатия шприца (менее 30-35 с) может привести к проницаемости сосудов и разрыву кровеносных сосудов (рис. 3). Экстравазиров...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Лейкостаз у людей относится к симптомам и клиническим признакам, связанным с гиперлейкоцитозом (общее количество лейкоцитов (WBCs) >100 000/мкл) и является неотложной медицинскойпомощью20. Механизм(ы), приводящие к лейкостазу, интенсивно исследуются. На сегодняшний день изучение лейкостаза у человека in vivo еще не представляется возможным, и исследователям необходимо полагаться на животные модели, чтобы понять этот процесс. Лейкостаз проявляется при разл...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
У авторов нет конфликта интересов, о котором можно было бы заявить.
Эта работа была поддержана грантами Национальных институтов здравоохранения (NIH) R01EY022938, R01EY022938-S1 и K99EY034928. Авторы выражают признательность за заслуги Центра исследований визуальных наук CWRU (P30EY11373) и UCI (P30EY034070), а также за поддержку факультета от неограниченного гранта от Исследований по предотвращению слепоты до Института глаза Гэвина Герберта при Калифорнийском университете в Ирвине.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Шприц 10 мл | |||
| кран Люэр Лок I.V. линейный клапан | Baxter | 2C6204 | |
| Конканавалин А раствор | Vector | FL-1001 | Prepare in PBS 1 мг/мл |
| инструментов для препарирования | Включает гемостатики, ножницы и щипцы | ||
| FIJI | Программное обеспечение для обработки изображений | ||
| Флуоресцентный микроскоп | Nikon | Eclipse Ni | |
| Щипцы, Dumont #5, Биологический наконечник | Электронная микроскопия Sciences (EMS) | 72700-D | |
| Gavage Игла 1,25 мм OD наконечник ствола х 30 мм | Fine Science | 18060-20 | |
| Холстед Москитные щипцы | Fisher Scientific | 13-812-10 | |
| Набор внутривенных катетеров с регулирующим зажимом 70 дюймов | Baxter | 2C5417s | |
| I.V. Полюс | |||
| Ворс свободная ткань | Kimpwipes - это опция | ||
| Микродиссекционные пружинные ножницы, Ванны, 3 мм прямые | ROBOZ | RS-5620 | |
| Микрошпатель | Fine Science Tools (FST) | 10091-12 | |
| Nikon | NIS-Elements (AR 5.30.03 64-бит) | Программное обеспечение для получения изображений | |
| чашка Петри (100 ммx15 мм) | Corning | 351029 | |
| Фосфатно-солевой буфер (PBS) | |||
| Розовый стоматологический воск | Электронная микроскопия Sciences ( EMS) | 72670 | |
| Инфузор под давлением | Infusurge | 4010 | |
| Лезвия бритвы, однолезвийная нержавеющая сталь GEM, тефлоновое покрытие | Электронная микроскопия Sciences (EMS) | 71970 | |
| Физиологический раствор 0,9%, ветеринарный класс, 1000 мл | Baxter | 04925-04-10 | |
| Маленькие ножницы для препарирования, изогнутый тупой конец 22 мм | ROBOZ | RS 5983 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение