Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Immunology and Infection

Прижизненное микроскопия Селезенка: Количественный анализ паразитов Мобильность и кровотока

Published: January 14, 2012 doi: 10.3791/3609
* These authors contributed equally

Summary

Мы покажем, метод для выполнения прижизненной микроскопии селезенки использования GFP трансгенные малярийных паразитов и количественной оценки подвижности паразита и приток крови в этом органе.

Abstract

Появлением прижизненной микроскопии в экспериментальных моделях малярии грызунов позволило значительный прогресс в знании паразит-хозяин 1,2 взаимодействий. Таким образом, в естественных изображений малярийных паразитов во время пре-эритроцитарных этапы выявили активный вход паразитов в кожу лимфатических узлов 3, полного развития паразита в коже 4, и формирование гепатоцитов полученных merosome для обеспечения миграции и выпуск мерозоиты в кровь 5. Более того, развитие отдельных паразитов в эритроцитах был недавно документально использованием 4D визуализации и бросил вызов нашим текущим видом на белок экспорта в борьбе с малярией 6. Таким образом, прижизненных изображений радикально изменила наш взгляд на ключевые события в развитии Plasmodium. К сожалению, исследования динамических прохождения малярийных паразитов через селезенку, основных лимфоидных органов изысканно адаптированы, чтобы очистить зараженный красный бlood клеткам не хватает из-за технических ограничений.

Использование мышиной модели малярии Plasmodium yoelii в BALB / C мышей, мы внедрили прижизненной визуализации селезенки и сообщил дифференциальных реконструкции оно и соблюдение зараженных эритроцитов (pRBCs), чтобы барьер клетки фибробластов происхождения в красной пульпе при инфекции нелетального паразита линии P.yoelii 17X, в отличие от инфекций с P.yoelii 17XL смертельным паразитом строке 7. Для достижения этих выводов специальной методологии использования ImageJ свободного программного обеспечения был разработан, с тем характеристику быстрой трехмерной движение одного pRBCs. Результаты, полученные с этим протоколом позволяют определить скорость, направленность и время пребывания паразитов в селезенке, все параметры решения соблюдение в естественных условиях. Кроме того, мы сообщаем методология количественного кровотока использовании прижизненной микроскопии и использованием DIFразличным красители, чтобы разобраться в сложной структуре микроциркуляторного из селезенки.

Этика заявление

Все исследования на животных были проведены на животных объектах университета Барселоны в соответствии с руководящими принципами и протоколов утвержденным Комитетом по этике защиты животных эксперименты в Университете Барселоны CEEA-UB (Протокол № DMAH: 5429). Женский BALB / C мышей 6-8 недельного возраста были получены из Charles River Laboratories.

Protocol

Этот метод был использован в исследованиях сообщается в 7.

1. Животное инфекции зеленый флуоресцентный белок (GFP) паразиты трансгенных

  1. П. yoelii-GFP трансгенные линии 17XL и 17X были получены с использованием тех же векторов, стратегии таргетирования и протоколов, описанных в других местах для P. berghei 8. Они выражают мутанта три варианта GFP 9 под вездесущий промоутер П. berghei фактора элонгации 1 (Pbeef1a), которая направляет учредительных выражения GFP для паразита цитозоля в течение всего внутри эритроцитарного цикла развития.
  2. Inject животным внутрибрюшинно зараженные красные кровяные клетки (pRBCs) П. yoelii-GFP трансгенные линии 17XL и 17X полученные из хвоста кровь донора мышей на 5-10% паразитемии и разводят в PBS. Используйте дозы 5x10 5 pRBCs / мышь для достижения периферической паразитемии в 1% на 3-й день после infectiна (пи).
  3. На 3-й день пи, убедитесь, что паразитемии мышей, зараженных обоими линиями паразит же, делая мазок крови с каплей крови хвостом следуют Гимза окрашивания и наблюдения в световой микроскоп с 100х цель нефти. Паразитемии оценивается путем расчета процента pRBCs более общего эритроцитов в трех оптических полей около 300 БС.
  4. Управление животных, которым вводили FITC-меченого эритроциты могут быть использованы для характеристики движения этих клеток в нормальной селезенки.

2. Маркировка красные кровяные клетки с FITC и закачки с контрольными животными

  1. Соберите 1 мл крови через общую сердечной пункции BALB / C мышей в 200 мкл PBS содержащие этилендиаминтетрауксусную кислоты (ЭДТА) (100 г / л, рН 7,4) и мыть РБК гранул в PBS / ЭДТА (0,1 г / л, рН 7,4) путем центрифугирования при 300 мкг в течение 5 минут (мин) при комнатной температуре (RT).
  2. Ресуспендируют 200 мкл РБК гранул в 300 иму; л PBS / ЭДТА (0,1 г / л, рН 8), содержащих FITC (10 г / л) и инкубировать в течение 2 часов при комнатной температуре в темном месте при легком помешивании. После этого времени, супернатант удаляли, а клетки промывают пять раз (300 мкг, 5 мин, РТ) в PBS / ЭДТА (0,1 г / л, рН 7,4).
  3. Для экспериментов в естественных условиях, развести 10 мкл FITC-меченого РБК осадок в 200 мкл PBS и вводят внутривенно Balb / с мышью, чтобы достичь 1% FITC-эритроцитов в обращении.

3. Хирургические процедуры

  1. Подготовка инъекционных анестетиков состоят из 100 мг / кг кетамина и 5 мг / кг мидазолама на дозу в зависимости от веса животного. Inject мышь внутрибрюшинно одну дозу анестетика. Readminister половину дозы каждые 30 мин для поддержания мыши полный рабочий день под наркозом.
  2. Держите мышь теплой и убедитесь, что мышь полностью под наркозом (обычно через 5-20 мин), зажимая ногу площадку перед переходом.
  3. Для того, чтобыоблегчить внутривенного введения вещества в ходе эксперимента, иглу хвостовую вену мыши, используя 27G канюли. Убедитесь, что игла имеет все возможности внутри вены путем введения 20-50 мкл солевого буфера и заклейте его скотчем. Если он препятствует, повторите катетеризации перед вены. Будьте осторожны, чтобы не вводить пузырьков воздуха.
  4. Expose нижнюю часть селезенки через небольшой разрез в коже и мускулатуре на левой стороне спины животного. Место селезенку, где меньше движения дыхания наблюдается и применяют PBS на поверхность подвергается держать его в чистоте шерсти мыши и увлажненной.
  5. Уплотнение крышки скольжения 60x24mm с цианакрилатного клея (супер клей Loctite-3) для кожи вокруг селезенки, чтобы визуализации.

4. Визуализация жизни паразитов в селезенке

  1. Прижизненное экспериментов микроскопии проводились в Leica TCS SP5-конфокальной микроскопии (LeicaMicrosystems, Гейдельберг, Германия), оснащенных системой инкубации с контролем температуры, APO 63x глицерина погружения объектива (NA 1.3), резонансный сканер, 8000 линий / с и аргона (488 нм) и He-Ne (594 нм, 633 нм) лазеров. Дополнительная лазеры, такие как синий диод (405 нм) и диодной насоса твердом состоянии (561 нм), которые могут потребоваться для возбуждения зондов приведены в таблице 1.
  2. Место животных на стадии микроскоп с кавер-поскользнулся селезенки вниз к цели. Общий вид микроциркуляторного структура селезенки опционально может быть визуализированы использовании 20-кратного объектива. РБК отражение контраст будет полезен для выбора различных регионах, представляющих интерес для изображения при большем увеличении впоследствии.
  3. Фокус выбранных регионах, представляющих интерес с глицерином погружения 63x объектив с использованием ткани аутофлюоресценция. GFP паразитов наблюдаются, проходящих через различные области селезенки.
  4. Флуоресценции регистрируется на двух разных чаnnels (возбуждение / излучение длиной волны 488/505-580 нм для FITC / GFP и 488/570-630 нм для ткани аутофлюоресценция) с отверстием установлена ​​в 3,0 Эйри единиц. РБК отражения (488/480-495 нм), вместе с флуоресцентными красителями для обозначения крови сосудистой (см. Таблицу 1), используются для получения дополнительной информации о зоне будучи отображаемого и в кровоток экспериментов, описанных ниже.
  5. Захват изображений с помощью пяти Z-стеки покрытия глубиной 8 мкм из-за трехмерности орган, со скоростью 8 кГц для создания видео в 1,5 мин.
  6. Запись видеоклипов различных зон селезенки для количественного анализа.

5. Прижизненное микроскопии микроциркуляторном русле селезенки и получения изображений для измерения кровяного потока

  1. Vital флуоресцентных зондов, растворенных в изотонический солевой раствор могут быть введены в хвостовую вену во время эксперимента, чтобы изображение сосудистой и проникнуть в суть структуры селезенки. Списокзондов и их применение представлены в таблице 1 10.
  2. Чтобы пометить сосудистой системы с люминесцентными декстран, подготовить 1 мг декстрана 70 кДа помечены Texas Red в 100 мкл солевого буфера.
  3. Используйте канюлированные хвостовую вену для введения флуоресцентных декстран для животного, образ.
  4. Установить суда по горизонтали, в направлении лазерного сканирования, по оптического вращения поля (не затрагивающие скорость). Используйте ху и х строчной развертки мод в центральной просвет сосуда. Использование двунаправленного сканирования с линии среднем на 32 со скоростью 8 кГц для получения образа 512x512 пикселей.
  5. Получение изображений судов на три различных канала (возбуждение / излучение длиной волны 488/505-580 нм, 594/605-660 нм, 488/480-495 нм для FITC / GFP, декстран-Техас Красное и эритроцитов отражение, соответственно).
  6. Возьмите образы судов различного диаметра и более различных фаз сердечного цикла, чтобы компенсировать колебания. В этих образах, полосы в результате перемещения клетки будут использоваться для количественного кровотока 11.

6. Обработка изображений и количественный анализ мобильности паразита использованием программного обеспечения ImageJ

  1. Создайте видео в реальном времени от последовательности изображений генерируется с использованием ImageJ программного обеспечения (версия 1.39o, Уэйн Rasband, NIH, www.macbiophotonics.ca ).
  2. Открытая ". LiF" файл в соответствии ImageJ "xyzct" последовательность и разделенных каналами.
  3. Регистрация некоторую полезную информацию из метаданных файла: dblvoxelX-воксела ширины, dblvoxelY-воксела высоты, dblvoxelZ-воксела углубленного и рамы интервал между последовательными Z-кадров, а также между стеками. Эта информация будет использована для калибровки.
  4. Вычтите аутофлюоресценция (канал 2), GFP-паразита изображения (канал 1). Фильтры изображений с Gaussian Blur = 1. Вспомните, пожалуйста, что с помощью Gaussian Blur Filter в изображениях должны быть заявлены к ПУБЛИКАЦИИнс. Сохранить файл "animal1_m1_substract.seq".
  5. Z-закодированных цветное видео создан как вспомогательный материал для количественного анализа подвижность паразита, как это будет способствовать одночастичных идентификации быстро движущихся частиц и Z-движение характеристику.
  6. Преобразование стека изображений 5D, с третьим измерением будучи Z и четвертое измерение будучи времени. Дайте другим цветом, чтобы каждый Z и наложения.
  7. Проект все Z использованием максимальной интенсивностью в течение всех сроков для создания Z-закодированы цвета видео. Сохранить как "animal1_m1_Z_color.avi".
  8. Классификация и маркировка всех частиц, которые появляются в первые 10 временных рамок видео в зависимости от количества кадров с места жительства (от 1 до 10). В каждом видео, 20 частиц будут отслеживаться следующие пропорции получены. В общей сложности, 120 паразитов будет количественно от 3 животных, используя шесть видео / животных, представляющих различные зоны селезенки.
  9. Доклад кадров жительства на каждого Zи за весь фильм для всех частиц быть определены количественно.
  10. Выполните 4D (х, у, г, г) ручного отслеживания частиц с использованием MTrackJ плагин (автор Е. Meijering). Откройте файл "animal1_m1_substract.seq" как изображение 5D и набор свойств изображения, используя информацию из зарегистрированных до пикселя ширина, высота, глубина (в мкм) и стек интервал (в секундах). Настройка отслеживать параметры следующим образом: "перейти на следующий раз" и "применять локальный курсор яркий centroid/25x25pixel". Настройка отображения: "показать происхождение", "показать изображение", "показать активный трек", "показать только треки в нынешнем каналы", "показать только точки трека в текущее время".
  11. Добавить трек для каждой частицы. Рассмотрим движение в Z-оси, только если смещение превышает 6 мкм (средний диаметр PRBC). Следуйте частиц с максимальным числом 100 кадров.
  12. Сохранить х, у, г и т координаты, измеренные с трассы, как "animal1_m1_p1". XLS.
  13. Меры по перемещению (D = SQRT ((х окончательноеНачальное-х) 2 + (у-у окончательное Начальное) 2 + (Z-Z окончательного Начальное) 2); длина пути (Р = Σ п = 0 → окончательного SQRT ((х п + 1-х п) 2 + ( уп +1-уп) 2 + (Z N +1-Z N) 2) при п указывает каждая позиция отслеживается; среднюю скорость и время пребывания можно рассчитать, используя значения из х, у, г, т координаты гусеничных калиброванный в соответствии с данными регистрации. Направленность частиц определяется как частное от деления перемещений по сравнению с длиной пути при значениях, близких к 1 указывает направленное движение и ценности близки к 0 означает, сдержанные движения 12. шаблон для расчетов способствует прилагается.

7. Расчет объемного кровотока

  1. Объемный поток крови оценивается как Q = V * π * D V 2 / 4, с V, эритроцитов скорости по сечениюй Д В, просвет диаметр сосуда 11.
  2. Для расчета V, измерьте углы (θ) из пяти полос частиц показывает яркое отражение (РБК) и четырех частиц полосы показывает зеленую флуоресценцию (PRBC-GFP) в каждом изображении х ImageJ использованием программного обеспечения. Мера просвета диаметра сосуда на изображение ху.
  3. Скорость, то в виде V = 1/tan (θ) * D е / Д В нормализовать для эритроцитов (D е = 6 мкм) и диаметром просвета сосуда.
  4. Количественная минимум три судна с различными диаметрами и пять х изображений для каждого судна.

8. Статистический анализ

  1. Для статистического анализа, участок направленности, средней скорости и времени пребывания, как плотность распределения и использования равенство-оф-тест медианы в STATA (IC10) для оценки различий между двумя линиями паразита.

9. Представитель Результаты

Прижизненное IMAГинг из GFP паразитов в селезенке выявило различия в мобильности между двумя штаммами паразитов. Количественный анализ мобильности параметры одного паразитов указано снижение скорости, отсутствие направленности и дополненное время пребывания паразитов мышей, инфицированных штаммом 17X. Более того, объемного кровотока в сосудах не было изменено между штаммами 7. Техническая процедура представлена ​​на рисунке 1а. На рисунке 1б показан общий вид нормальной селезенки мышей вводили FITC-меченого эритроцитов, с увеличения в красной мякотью, а другой сосуд (рис. 1В, увеличение в 1 и 2, соответственно). Сосудистую свидетельствовали инъекционных 70 кДа декстрана-Texas Red вместе с эритроцитов отличие отражения. Другие флуоресцентных красителей приведены в таблице 1, могут быть использованы для получения информации об органе время отображаемого, таких как Hoechst (рис. 1C, 1D).

В режиме реального времени изображения паразитов 17XL и 17X штамм фильмы, представленные в 1 и 2,с некоторыми 17X-PRBC (Movie 2) показывает подвижного круга поведения. Количественный анализ параметров подвижности было достигнуто за счет отслеживания отдельных паразитов с помощью Z-кодированных изображений цвета. Рисунок 2А показывает Z-проекции Z-закодированный цвет стек, где окруженные частица появляется двигаться в разных плоскостях. Рисунок 2B и 2C представляют дорожек для различных паразитов в 17X и 17XL инфекции, соответственно. Результаты направленность и время пребывания всех частиц количественно представлены в виде карты распределения плотности населения паразита на рисунке 2D и 2E, соответственно. Для контроля потока крови в селезенке использовании прижизненной микроскопии, полосы, полученные в образы х центральных просвет сосудов в результате движения эритроцитов измеряли для расчета скорости 11. Изображения показывают ху проверки судна (рис. 2F) с соответствующими х строчной развертки (рис. 2G).

Флуоресцентные Probэлектронной Локализация 1 фотон возбуждения (нм) 2 фотонного возбуждения (нм) Обнаруженные выбросов (нм) Количество / вес мыши
Hoechst 33342 Мембрана-проникающий ДНК-связывающих зонда. Это этикетки ядра всех клеток (живые и мертвые) после внутривенного введения. 405 800 410-480 12,5 г / кг
Пропидий йодида Мембрана-impermeant ДНК-связывающих зонда. Это этикетки ядрах клеток с нарушением мембраны (апоптоза и некроза клеток). 561 800 570-650 250 мг / кг
70000 мол вес Декстран-флуоресцентный (FITC, Texas Red) Жидкость фазе маркер, который повышает контрастность плазме. FITC 488 Texas Red 594 800 500-540
600-650
50 мг / кг
Натрий Fluorescein Массовая жидкости фазы альбумина маркер, который повышает контрастность плазме. 488 800 500-540 2 ммоль / кг
Evans Blue Массовая жидкости фазы альбумина маркер, который повышает контрастность плазме. 633 й 645-700 20 мг / кг
Родамина R6 Vital зонд, который накапливается в митохондриях активные. Это этикетки эндотелий и циркулирующие лейкоциты после внутривенного введения. 561 800 570-650 25 мг / кг
Fluospheres-1micron диаметра Бисер, которые uptaken клетками с фагоцитарной активности. 488 800 500-540 й
Alexa488 меченных фибрина IIβ цепи-специфических антител Зонд, что метки фибрина IIβ цепи 488 800 500-540 0,3 мг / кг

Таблица 1. Флуоресцентные зонды для прижизненной микроскопии. Vital флуоресцентных красителей с различной локализации, которые могут использоваться для обозначения селезенки в естественных условиях. Возбуждение / излучение (Exc / ет) диапазонов для использования с одного фотона (или двух-фотонной микроскопии) предоставляются. Дозы указаны растворяют в 0,1-0,2 мл физиологического раствора буфера и вводят в хвостовую вену мыши. [Й: не определена в этом исследовании.

Рисунок 1
Рисунок 1. Прижизненное микроскопии селезенки. А. Leica TCS SP5-конфокальной микроскопии одним кликом размещены на столик микроскопа. Мышь нижнюю часть селезенки выявлены и запечатаны с крышкой-скольжения. B. Изображение представителя область селезенки незараженных животных вводили FITC-меченого эритроцитов и70 кДа декстрана-Texas Red для визуализации сосудов. Отражение (желтый), декстрана (синий) и FITC-эритроцитов (зеленый) показаны. Раздутия в белые прямоугольники представляют открытом обращении (1) и крупный тираж (2) областях. Открытого обращения (C) и близко циркуляции (D) окрашивали декстрана 70 кДа (красный) и Hoechst 33342 (синий).

Рисунок 2
Рисунок 2. Количественная оценка паразита мобильности и кровотока. Переменного тока. Количественный анализ движения частиц в четырех измерениях (4D) облегчается с помощью цветных обработки изображений. A. Отслеживание был проведен с глубины информацию из Z-закодированных цветных изображений, представлены с помощью проекции максимальной интенсивности пяти различных глубинах. Белый прямоугольник представляет тот же частицы в различные Z в одной временной точке. Различные позиции из-за временных провалы между приобретениемразличных изображений Z. Глубина код:. Желтые (0 мкм), оранжевый (2 мкм), розовый (4 мкм), синий (6 мкм), зеленый (8 мкм), B, C. Время прогнозы движения частиц с любой интервал времени в цветные, как: серый (0-2.4 сек), голубой (2.4-4.8 сек), пурпурный (4.8-7.0 сек), красный (7.0-9.4 сек) и желтый (9.4-11.8 сек). Белая линия представляет 4D ручного отслеживания частиц 17X (11,8 сек) (B) и 17XL (4,8 сек) (С) GFP паразитов использованием MTrackJ. D, E. Распределение плотности GFP частиц по значениям направленности (D) и Время пребывания (E). Данные соответствуют до 120 частиц в каждой строке паразитов и 100 FITC-меченого эритроцитов из трех независимых экспериментов проанализированы с равенством-оф-медианы тест. 17X/17XL/FITC-RBCs медианы 0.53/0.75/0.85 (D) и 4.61/0.67/0.9 с (Е). Различия между двумя линиями в Ронг> (D) и (Е) являются статистически значимыми <0,001). Различия между FITC-меченого эритроцитов и 17XL паразиты не являются статистически значимыми (р> 0,05). F, G. Селезенка измерения кровотока. Представление ху изображения (F) и х изображений (G) из линии сканирования центрального просвета же судне (белая линия). Селезенка судну плазмы с декстрана 70 кДа (красный), PRBC (зеленый) и эритроцитов отражения (синий).

Фильмы 1 и 2. Покадровый прижизненных изображений микроскопии мышиной селезенки инфицированных 17XL (1) или 17X (2) GFP-трансгенной паразитов на 10% паразитемии (Z-максимальное проекции). Паразита и тканей аутофлюоресценция показаны зеленым и красным соответственно. Шкала барах составляют 10 мкм и временной интервал в секундах.
х "> Нажмите сюда, чтобы посмотреть фильм 1.
Нажмите сюда, чтобы посмотреть кино 2.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Реализация прижизненной микроскопии селезенки в этой модели малярии грызунов открыл возможность исследовать динамическое прохождение паразитов через этот орган, который до сих пор считается "черный ящик" из-за технических соображений. В здесь, основные усилия были поставлены на адаптировать количественный метод, который позволяет проводить сравнительный анализ различных линий паразита на одном и популяционном уровнях. В отличие от других тканей и клеток, которые были до отображаемого в борьбе с малярией 3,5, работы с изображениями прохождение pRBCs через селезенку необходимо учитывать трехмерность и изолированность органа, наличие различных тиражей с быстрыми и медленными Поток 13, а также быстрое скорости эритроцитов. С этой целью конкретной методологии с помощью онлайн-версии программного обеспечения ImageJ была разработана для обеспечения отслеживания одного паразита, мобильность анализ и сравнение между строками в populatioл уровне. Тем не менее, применение автоматического программного обеспечения, которое решает идентификации и отслеживания одного паразитов в этом контексте по-прежнему необходима. Следует отметить, что параметры, используемые для описания паразита мобильности было описано ранее в других исследованиях сообщить лимфоцитов найма и адгезии в естественных условиях 12,14,15. Таким образом, эта методология и параметры должны быть рассмотрены новый инструмент для исследования в естественных условиях приверженности в борьбе с малярией. В будущем мы будем использовать эту технологию, чтобы разобраться в иммунобиологии и паразитами селезенки взаимодействия ячейки визуализации инфекции у трансгенных мышей, экспрессирующих флуоресцентные гены репортера в разных клетках. Более того, поколение трансгенных паразитов выражения флуоресцентные маркеры, кроме GFP может быть использован в сочетании с изображение двойной инфекции в этой модели.

В естественных изображений является мощным инструментом для изучения динамического взаимодействия паразитов в пределах их хозяев. Тем не менее, бывшиеист несколько факторов, влияющих на подвижность ячейки, которые должны быть приняты во внимание. Изменения в тканях архитектуры в ответ на инфекцию с различными штаммами Plasmodium может изменить прохождение клеток и взаимодействия с тканью 7,16 и реологических свойств эритроцитов, а также изменения в гематокрита или других гематологических параметров, может повлиять на приток крови и, следовательно, взаимодействие клеток с тканью. По этой причине, мы рекомендуем, чтобы проанализировать поток кровеносного сосуда с процедурой, предусмотренной. Чтобы избежать смешанных эффектов, отображаемого селезенки инфицированных мышей в тот момент, момент, когда гематокрит, reticulocytemia и паразита тропизм сопоставима в обеих инфекций 7.

Решение этой техники позволяет наблюдение одного флуоресцентные клетки, проходящие через селезенку в более ранние моменты времени (<1% паразитемии). Тем не менее, количественный анализ динамического поведения паразитов была выполненана уровне 1% паразитемии, когда достаточное количество pRBCs наблюдались проходящие через селезенку в момент упущений, что позволит отслеживать одним движением клеток. В кино 1 и 2, которые соответствуют животных на 10% паразитемии, мы показали общую картину паразита проход через селезенку в каждой инфекции, однако количественный анализ перемещении ячеек была проведена в фильмы с животными на уровне 1% паразитемии, где один Клетки легко следовать. В связи с быстрым трехмерного движения зараженных эритроцитов, мы не могли различать этапы развития паразита, так как различные интенсивности флуоресценции может быть связано с разной глубины или проницаемость лазера.

С помощью этой процедуры, флуоресцентные клетки могут быть визуализированы в субкапсулярной зоны селезенки, состоящей в основном из красной мякотью 17. С помощью плазмы красителей, мы могли различать быстрый / медленный закрыты и / открытые тиражи красной мякотью. Другие исследованиясообщили изображений флуоресцентных Т-клеток в белой целлюлозы с использованием конфокальной 18 или двухфотонной микроскопии 19, с последнего предлагая большую проникновения в ткани. В те, обработки и анализа и экс характеристика естественных условиях зоны будучи отображаемого является важным фактором, который точно интерпретировать данные. Таким образом, усилия, чтобы просветить микроциркуляторного структура селезенки, а также развитие зондов, которые этикетке специфические клетки и сооружений, имеющих важное значение для содействия изучению паразит-хозяин взаимодействий.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Нет конфликта интересов объявлены.

Acknowledgments

Мы особенно благодарны С. Graewe и В. Heussler для начальной подготовки и непрерывного ввода в прижизненной микроскопии малярийных паразитов, чтобы Бернс за благотворительный взнос GFP трансгенные паразитов, А. Bosch (конфокальной Unit, CCIT-UB, IDIBAPS) за помощь в анализе изображений и количественной оценки и П. Astola для оказания технической помощи. Мы благодарим Р. Tous и И. Caralt для видео производства. MF является получателем стипендий от Общность Каталонии. Компенсации является профессором ICREA исследований. Работа в лаборатории о компенсации финансируется Седьмой рамочной Европейского Сообщества Наций (FP7/2007-2013) в рамках грантового соглашения N ° 242095, в частный фонд Селлекс (Каталония, Испания), а также испанского министерства по науке и инновациям ( SAF2009-07760).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Leica TCS-SP5 confocal microscope Leica Microsystems TCS-SP5 Serial no. 5100000419
Ketamine (Ketolar 50 mg/ml) Pfizer Pharma GmbH 631028
Midazolam 15 mg/3 ml Normon 838193
70,000 MW Dextran, conjugated to Texas Red Molecular Probes, Life Technologies D1830
Fluorescein Isothiocyanate, isomer I (FITC) Sigma-Aldrich F7250
H–chst 33342 Sigma-Aldrich H1399
Giemsa stain Sigma-Aldrich GS1 Working solution is at 10% in distilled water
Super Glue-3 Loctite Loctite 9975-0880

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Amino, R., Menard, R., Frischknecht, F. In vivo imaging of malaria parasites--recent advances and future directions. Curr. Opin. Microbiol. 8, 407-414 (2005).
  2. Heussler, V., Doerig, C. In vivo imaging enters parasitology. Trends. Parasitol. 22, 192-195 (2006).
  3. Amino, R., Thiberge, S., Blazquez, S., Baldacci, P., Renaud, O., Shorte, S. Imaging malaria sporozoites. in the dermis of the mammalian. 2, 1705-1712 (2007).
  4. Gueirard, P., Tavares, J., Thiberge, S., Bernex, F., Ishino, T., Milon, G. Development of the malaria parasite in the skin of the mammalian host. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 107, 18640-18645 (2010).
  5. Sturm, A., Amino, R., van de Sand, C., Regen, T., Retzlaff, S., Rennenberg, A. Manipulation of host hepatocytes by the malaria parasite for delivery into liver sinusoids. Science. 313, 1287-1290 (2006).
  6. Gruring, C., Heiber, A., Kruse, F., Ungefehr, J., Gilberger, T. W., Spielmann, T. Development and host cell modifications of Plasmodium falciparum blood stages in four dimensions. Nat. Commun. 2, 165-165 (2011).
  7. Martin-Jaular, L., Ferrer, M., Calvo, M., Rosanas-Urgell, A., Kalko, S., Graewe, S. Strain-specific spleen remodelling in Plasmodium yoelii infections in Balb/c mice facilitates adherence and spleen macrophage-clearance escape. Cell. Microbiol. 13, 109-122 (2011).
  8. Linden, M. vander, R, A Plasmodium berghei reference line that constitutively expresses GFP at a high level throughout the complete life cycle. Mol. Biochem. Parasitol. 137, 23-33 (2004).
  9. Cormack, B. P., Valdivia, R. H., Falkow, S. FACS-optimized mutants of the green fluorescent protein. 173, 33-38 (1996).
  10. Dunn, K. W., Sandoval, R. M., Kelly, K. J., Dagher, P. C., Tanner, G. A., Atkinson, S. J. Functional studies of the kidney of living animals using multicolor two-photon microscopy. Am. J. Physiol. Cell. Physiol. 283, C905-C916 (2002).
  11. Zhong, Z., Petrig, B. L., Qi, X., Burns, S. A. In vivo measurement of erythrocyte velocity and retinal blood flow using adaptive optics scanning laser ophthalmoscopy. Opt. Express. 16, 12746-12756 (2008).
  12. Miller, M. J., Wei, S. H., Parker, I., Cahalan, M. D. Two-photon imaging of lymphocyte motility and antigen response in intact lymph node. Science. 296, 1869-1873 (2002).
  13. Bowdler, A. J. The complete spleen. , Totowa. Humana Press. (2002).
  14. Grayson, M. H., Hotchkiss, R. S., Karl, I. E., Holtzman, M. J., Chaplin, D. D. Intravital microscopy comparing T lymphocyte trafficking to the spleen and the mesenteric lymph node. Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 284, H2213-H2226 (2003).
  15. Khandoga, A. G., Khandoga, A., Reichel, C. A., Bihari, P., Rehberg, M., Krombach, F. In vivo imaging and quantitative analysis of leukocyte directional migration and polarization in inflamed tissue. PLoS. One. 4, 4693-4693 (2009).
  16. Weiss, L., Geduldig, U., Weidanz, W. Mechanisms of splenic control of murine malaria: reticular cell activation and the development of a blood-spleen barrier. Am. J. Anat. 176, 251-285 (1986).
  17. Swirski, F. K., Nahrendorf, M., Etzrodt, M., Wildgruber, M., Cortez-Retamozo, V., Panizzi, P. Identification of splenic reservoir monocytes and their deployment to inflammatory sites. Science. 325, 612-616 (2009).
  18. Grayson, M. H., Chaplin, D. D., Karl, I. E., Hotchkiss, R. S. Confocal fluorescent intravital microscopy of the murine spleen. J. Immunol. Methods. 256, 55-63 (2001).
  19. Bajenoff, M., Glaichenhaus, N., Germain, R. N. Fibroblastic reticular cells guide T lymphocyte entry into and migration within the splenic T cell zone. J. Immunol. 181, 3947-3954 (2008).

Tags

Иммунологии выпуск 59 прижизненной микроскопии GFP малярии селезенки мобильность адгезия, BALB / C мышей
Прижизненное микроскопия Селезенка: Количественный анализ паразитов Мобильность и кровотока
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ferrer, M., Martin-Jaular, L.,More

Ferrer, M., Martin-Jaular, L., Calvo, M., del Portillo, H. A. Intravital Microscopy of the Spleen: Quantitative Analysis of Parasite Mobility and Blood Flow. J. Vis. Exp. (59), e3609, doi:10.3791/3609 (2012).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter