March 8th, 2018
Микроваскулярная vasomotion поджелудочной островок регулирует распределение крови островок и поддерживает физиологические функции β островковых клеток. Этот протокол описывает использование лазера Doppler монитора для определения функционального состояния поджелудочной островок микрососудистой vasomotion в естественных условиях и оценить вклад поджелудочной островок микроциркуляции для заболеваний поджелудочной железы.
Общей целью данной процедуры является определение функционального состояния микрососудистой вазомоции островков поджелудочной железы in vivo для оценки ее влияния на сопутствующие заболевания. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области медицинского кровообращения, например, изменяется ли микрососудистая вазомоция островков поджелудочной железы при патологическом статусе. Впервые у нас появилась идея для этого метода, когда мы продемонстрировали, что существует функциональная механическая циркуляция, которая развилась при развитии диабета.
Основное преимущество данной методики заключается в том, что она позволяет оценить функциональное состояние микрососудистой вазомоции тканей и органов как в клинических, так и в лабораторных условиях. Этот метод может дать представление о заболеваниях, связанных с островками поджелудочной железы. Он также может применяться при других системах, таких как микрососудистые заболевания, связанные с почками и сетчаткой.
Применение этого метода также позволяет понять природу тенденций в функциональном состоянии микрососудистой вазомоции. Как правило, люди, плохо знакомые с этим методом, испытывают трудности, потому что во время экспериментов с помощью лазерной допплерографии получают огромное количество микрососудистых академических данных. Убедитесь, что демонстрация этого метода имеет решающее значение, потому что многие факторы могут негативно повлиять на точность сбора данных о микроциркуляции.
Этот протокол начинается с ежедневной инъекции STZ мышам в течение пяти дней подряд. Растворите СТЗ в буфере цитрата натрия до рабочей концентрации пять миллиграммов на миллилитр. Затем сделайте внутрибрюшинные инъекции с помощью одномиллилитрового шприца и иглы 25 калибра.
Мыши должны голодать в течение четырех часов перед инъекцией, но их доступ к воде не должен быть закрыт. Вводите контрольным мышам тот же объем буфера из чистого цитрата натрия. После инъекций снабжайте мышей обычной пищей и 10%-ной сахарозной водой.
После пятого дня введения СТЗ замените 10%-ную сахарозную воду обычной водой. Через девять дней проверьте уровень глюкозы в крови. Сначала голодают мышки в течение шести часов со свободным доступом к воде.
Затем возьмите кровь из хвостовых вен и используйте стандартный ручной глюкометр для измерения крови. Рассмотрим любых мышей с уровнем глюкозы в крови более 200 мг на децилитр диабетика. Перед использованием лазерного доплеровского аппарата сначала очистите оптические поверхности наконечника щупа и разъема щупа мягкой неабразивной тканью, затем вставьте кабель в порт прибора.
Далее соберите калибровочный стенд. Сначала дайте накопленному флюсу стандартно достичь комнатной температуры. На это уходит около получаса.
Затем осторожно встряхните стандартный флюс в течение 10 секунд и оставьте его на калибровочном основании на две минуты. Далее поднимите зажим как можно выше и закрепите щуп в зажиме. Теперь медленно погрузите щуп в эталон флюса и закрепите щуп с помощью держателей щупов.
Чтобы продолжить, приглушите свет в комнате и нажмите кнопку калибровки на лазерном доплеровском аппарате. Теперь выберите рабочий канал, к которому подключен щуп, и запустите программу калибровки. Расположите мышь под наркозом в лежачем положении на рабочей платформе и закрепите ее с помощью хирургической ленты.
Затем простерилизуйте кожу живота с 75% этанолом от шейного отдела до хвоста, затем накройте периферию области сухой марлевой губкой, которая имеет отверстие шириной три сантиметра в центре. Далее подтяните щипцами кожу живота и сделайте первоначальный вертикальный разрез по средней линии живота с помощью скальпеля или ножниц для кожи. Затем захватите подлежащую мышцу щипцами и разрезом, чтобы войти в брюшную полость.
Не травмируйте никакие органы. Чтобы открыть брюшную полость, сложите кожу и подлежащие мышцы над грудной клеткой, затем аккуратно обнажите тело поджелудочной железы и селезенку с помощью пары щипцов с тупым носом. Теперь в управляющем программном обеспечении для лазерного доплеровского аппарата создайте новый файл измерений, затем настройте подключенные мониторы.
На вкладке «Общие» установите продолжительность мониторинга на «Свободный ход» и используйте заводские настройки по умолчанию для вкладки «Монитор LDF». Далее откройте диалоговое окно настройки дисплея и выберите подходящие каналы. Затем переключите следующие параметры: источник данных для канала и метки, единицы измерения и цвет, затем нажмите далее.
Затем введите идентифицирующую информацию о предмете и измерении в диалоговом окне информации о файле и нажмите кнопку «Далее» еще раз. Теперь настройка завершена, и появится окно измерения. Затем вручную переместите электрод с точностью до одного миллиметра от поджелудочной железы.
Точность измерения связана с расстоянием между зондом и островковой тканью поджелудочной железы. Показания кровотока будут неточными, если между тканями не будет интервала в один миллиметр и не будет тщательно приклеен зонд. Чтобы начать запись, нажмите на значок запуска, и данные микрососудистого PU крови начнут сохраняться.
Сделайте это в течение целой минуты и используйте кнопки сжатия и развертывания дисплея, а также кнопки увеличения или уменьшения высоты кривых графика для настройки отображаемого эффекта во время записи, а затем остановите запись. Затем сохраните файл с подходящим именем. Теперь вручную переместите зонд, чтобы избежать аддитивных эффектов и локального истощения сократительной и релаксирующей способности.
В целом, соберите данные PU из трех случайных точек на поджелудочной железе для каждой мыши. В какой-то момент эксперимента измерьте данные PU с неотражающей пластины, чтобы получить базовое контрольное значение. После снятия трех измерений используйте три шва, чтобы закрыть мышечные слои, а затем четыре шва, чтобы закрыть слой кожи.
Теперь следите за мышью в клетке для восстановления, пока она не будет готова к переносу в чистую домашнюю клетку. В целом, микроциркуляторное состояние островка поджелудочной железы представлено периодическими фазами сокращения и расслабления. Общие гемодинамические явления создают паттерн перфузии кровотока.
С помощью лазерного допплеровского аппарата были собраны данные ПУ, чтобы показать характер распределения микрососудистой перфузии крови у мышей без диабета и диабета. Результаты оказались совершенно иными. Ритм сокращений и расслаблений микрососудистой вазомоции островков поджелудочной железы был хаотичным и нерегулярным у мышей с диабетом, индуцированным STZ, в то время как у контрольной группы без диабета наблюдались ритмичные колебания.
Затем вазомоция была количественно определена с помощью профилей PU. По сравнению с контрольной группой, у мышей с сахарным диабетом, индуцированным диабетом, была снижена средняя перфузия микроциркуляции островков поджелудочной железы. У этих мышей также наблюдалось значительное снижение амплитуды и частоты этой вазомоции, а также относительной скорости перфузии крови в островок поджелудочной железы.
После освоения этой техники ее можно выполнить за 30 минут, если она выполнена правильно. При попытке проведения этой процедуры важно помнить, что расстояние между зондом и тканью поджелудочной железы составляет всего один миллиметр. Неподходящее расстояние дает искусственно увеличенное или уменьшенное показание кровотока.
После этой процедуры могут быть выполнены другие методы, такие как лазерная спекла и транслокация кислорода, чтобы ответить на дополнительные вопросы, такие как визуализация ишемии, оценка кровотока, оценка функционального состояния микрососудистых вазомоций. После своего развития этот метод проложил путь исследователям и клиницистам в области эндокринологии и метаболизма к изучению микроциркуляторных механизмов, скрытых за заболеваниями, связанными с островками поджелудочной железы. Не забывайте, что работа с лазерным инструментом может быть чрезвычайно опасной из-за радиационного воздействия, и при выполнении этой процедуры всегда следует соблюдать меры предосторожности, такие как защита окружающей среды на расстоянии не менее 200 миллиметров от глаза.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Этот протокол описывает метод оценки функционального состояния вазомоторики микрососудов панкреатических островков in vivo. Понимание этого процесса важно для оценки его роли в панкреатических заболеваниях.
Assessing pancreatic islet microvascular vasomotion provides a functional readout of microcirculatory health that can inform target validation in diabetes and pancreatitis research. Quantifying vasomotion parameters such as amplitude, frequency, and perfusion enables mechanistic de-risking by linking vascular dysfunction to islet pathophysiology. This approach supports predictive confidence in early discovery by identifying vascular contributions to disease progression before committing to downstream targets.
The method fits within the discovery continuum from target identification to preclinical validation by providing functional vascular data that complements molecular and histological endpoints.