Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Immunology and Infection
Click here for the English version

Immunology and Infection

בשיטת ההדמיה vivo להבחין דלקת אקוטית וכרונית

Published: August 16, 2013 doi: 10.3791/50690
Automatic Translation
1, 2
1Lurie Family Imaging Center, Dana-Farber Cancer Institute, Harvard Medical School, 2Division of Pediatric Hematology/Oncology/Stem Cell Transplantation, Columbia University Medical Center

Summary

אנו מתארים שיטת הדמיה לא פולשנית להבחנה שלבים דלקתיים. משלוח מערכתי של לומינול מגלה תחומים של דלקת חריפה תלויות על פעילות MPO בנויטרופילים. לעומת זאת, הזרקה של lucigenin מאפשרת הדמיה של דלקת כרונית תלויה בפעילות phox במקרופאגים.

Abstract

דלקת היא היבט בסיסי של מחלות בבני אדם רבים. בדו"ח הסרטון הזה, אנחנו מדגימים טכניקות פליטת אור הדמיה בלתי פולשנית המבדילות דלקת אקוטית וכרונית בעכברי מודל. עם נזק לרקמות או פלישת הפתוגן, נויטרופילים הם קו הגנה הראשון, ששיחק תפקיד מרכזי בתיווך התגובה הדלקתית חריפה. עם התקדמות התגובה הדלקתית, מונוציטים במחזור להעביר בהדרגה לאתר של פציעה ולהתמיין למקרופאגים בוגרים, אשר מתווכים דלקת כרונית ולקדם תיקון רקמות על ידי הסרת פסולת רקמה וייצור ציטוקינים נוגדות דלקת. זריקת intraperitoneal של לומינול (,4-phthalazinedione, מלח נתרן ,3-dihydro-1-5-2 אמינו) מאפשרת זיהוי של דלקת חריפה בתיווך במידה רבה על ידי נויטרופילים רקמות הסתננות. לומינול במיוחד מגיב עם סופראוקסיד נוצר בתוך phagosomes של נויטרופילים מאז תוצאות פליטת אור מmyeloperoxidase (MPO) תגובת תיווך. Lucigenin (חנקה BIS-N-methylacridinium) גם מגיב עם סופראוקסיד על מנת ליצור פליטת אור. עם זאת, פליטת אור lucigenin הוא עצמאית של MPO וזה אך ורק מסתמך על מונואמין NADPH תא בלען (phox) במקרופאגים בדלקת כרונית. יחד, לומינול וlucigenin לאפשר להדמיה לא פולשנית והערכת אורך של תא בלען אוכלוסיות שונות ברחבי שלבים דלקתיים הן כרוניים וחמורים. בהתחשב בתפקיד החשוב של דלקת במגוון רחב של מחלות בבני אדם, אנחנו מאמינים ששיטת ההדמיה לא פולשנית זו יכולה לעזור לחקור את התפקידים דיפרנציאליים של נויטרופילים ומקרופאגים במגוון רחב של מצבים פתולוגיים.

Introduction

דלקת היא תגובה ביולוגית מוסדרת מאוד מעורבת במגוון רחב של מחלות בבני אדם, ובכלל זה זיהום מיקרוביאלי 1, ריפוי פצעים 2, 3 סוכרת, סרטן 4, 5 לב וכלי דם, ניוון עצב 6, ומחלות אוטואימוניות 7. דלקת רקמות דורשת תיאום נכון של תאי מערכת חיסון שונים על מנת להשיג אישור הפתוגן, תיקון רקמות, ורזולוציה מחלה. נויטרופילים ומקרופאגים הם מתווכים חיסוניים מרכזיים של דלקת ברקמה. בשלב החריף של דלקת, הנויטרופילים הם מגישי העזרה הראשונות לגירויים מזיקים שונים ונזק לרקמות 8. את הנויטרופילים extravasate במהירות ממחזור לאתר של פציעה, שבו התאים להשבית פולשים חיידקים על ידי שחרור גרגרים ופאגוציטוזיס אנטי מיקרוביאליים. במהלך phagocytosis, נויטרופילים לבלוע את חיידקים פולשים לphagosomes, שבמהלכה התאים לייצר רמות גבוהות של superoxIDE (O 2 · -). סופראוקסיד Phagosomal הוא המקור העיקרי של מיני חמצן תגובתי רבים במורד הזרם (ROS). לדוגמה, ניתן סופראוקסיד dismutated למי חמצן (H 2 O 2) על ידי dismutation הספונטני או על ידי סופראוקסיד דיסמוטאז (SOD) 9, 10. בנויטרופילים, myeloperoxidase (MPO) עוד יותר ממיר מי חמצן לחומצת hypochlorous אנטי מיקרוביאליים (HOCl) 11. ככל שתגובות דלקתיות להמשיך, מונוציטים במחזור להעביר בהדרגה לאתר של פציעה ולהתמיין למקרופאגים בוגרים 2, שphagocytic פונקציה לסייע להסיר פתוגנים מומתים ותא פסולת. בנוסף לכך, כרגולטור מרכזי בשלב מאוחר יותר של דלקת, מקרופאג מקדם תיקון רקמות על ידי ייצור ציטוקינים נוגד דלקת 12 ועל ידי יצירת ROS תאי ברמה נמוכה 9. ROS שנוצר בשלב מאוחר יותר לווסת את שיפוץ רקמות, היווצרות כלי חדשה, וreepithelialization 13.

מונואמין NADPH תא בלען (phox) הוא המקור העיקרי לייצור סופראוקסיד בשני נויטרופילים ומקרופאגים 9. Phox הנו קומפלקס רב למקטע הייצור שמוסדר בחוזקה 9. Holoenzyme מכיל כמה יחידות משנה רגולטוריים cytosolic (P67 phox, p47 phox, P40 phox, וRAC) וheterodimer קרום הנכנס ציטוכרום b 558 (מורכב מהמקטע CYBA וCYBB). ציטוכרום ב 558 היא תגובת הליבה שבתוכו מקטע CYBB (הידוע גם בP91 phox וNOX2) מבצע תגובת שרשרת חיזור העיקרית 9. מעניין לציין, כי אתרי הייצור שלה הם שונים בין נויטרופילים ומקרופאגים. בנויטרופילים מנוחה, ציטוכרום ב 558 הוא בעיקר בהווה בקרום של גרגרי אחסון תאיים 14. במהלך phagocytosis, נויטרופילים להרכיב את שעותoloenzymes ב9 phagosomes, שבו רמות גבוהות של פעילות MPO גם בהווה. נויטרופילים phox מהירות צורך חמצן ומפעיל כוח microbicidal על ידי ייצור ROS, תופעה שמכונה הנשימה פרץ 11. בניגוד לכך, יש לי מקרופאגים רמה נמוכה יותר של ביטוי MPO וציטוכרום ב 558 נמצא בעיקר בקרום הפלזמה 15, 16. לפיכך נויטרופילים לייצר רמות גבוהות של סופראוקסיד לפעילות אנטי מיקרוביאלית, בעוד מקרופאגים לייצר פחות סופראוקסיד עבור פונקציות רגולטוריות 15.

מאז דלקת היא תהליך מורכב בvivo, שיטות הדמיה בלתי פולשניות ספציפיות לשלבים שונים של דלקת תאפשר הערכה כמותית ואורך של מודלים מחלה. באמצעות מחקרים מכניסטית, יש לנו הוכיחו את השימוש של שני סוכני chemiluminescent, לומינול (5-אמינו-2 ,3-dihydro-1 ,4-phthalazinedione) וlucigenin (חנקת BIS-N-methylacridinium) בעבר, עבור הדמיה בלתי פולשנית של (כרוני) שלבים חריפים והמאוחרים של דלקת, בהתאמה 17. לומינול מאפשר הדמיה של פעילות MPO נויטרופילים בשלב האקוטי של דלקת 18-20, בעוד שניתן להשתמש בו כדי להעריך את פליטת אור lucigenin פעילות מקרופאג בשיתוף עם השלב המאוחר או דלקת כרונית 17. בכתב היד הזה, השתמשנו בשני מודלים דלקת ניסיוניים (SC PMA וSC LPS) כדי להדגים שיטות הדמיה אלה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

הערה: כל המחקרים בבעלי החיים בוצעו תחת פרוטוקולים שאושרו מוסדיים והנחיות טיפול בבעלי חיים.

1. ריאגנטים ופתרונות

  1. פתרון לPMA SC חיסון: הכן פתרון מניות של phorbol 12-13-Myristate אצטט (PMA) בשעה 5 מ"ג / מ"ל ​​ב DMSO. אחסן את פתרון המניות ב -20 ° C. לפני החיסון, להפשיר את פתרון המניות ולדלל את 1 מ"ג / מיליליטר PMA ב-PBS.
  2. פתרון לLPS SC חיסון: lipopolysaccharide ממיסים (LPS מסלמונלה enterica סרוטיפ enteritidis) בPBS סטרילי במ"ג / מ"ל 1 לפני SC החיסון.
  3. פתרון לומינול הדמיה שלב אקוטי: להמס לומינול (,4-phthalazinedione, מלח נתרן של 5 אמינו-2 ,3-dihydro-1) במלח רגיל סטרילית (0.9% NaCl) בשעה 10 מ"ג / מ"ל. ניתן לאחסן ב -20 ° C הפתרון לפני השימוש.
  4. פתרון Lucigenin הדמיה שלב כרוני: ממיסים lucigenin (חנקת BIS-N-methylacridinium) במלח רגיל סטריליב2.5 מ"ג / מ"ל. ניתן לאחסן ב -20 ° C הפתרון לפני השימוש.

2. דגם PMA דלקת תת עורית

  1. הרדימי עכברים בעירום NCR בחדר אינדוקציה עם 1-2% isoflurane. לאשר הרדמה כללית על ידי אובדן של תנועה וקצב נשימה קבועה. העבר את בעל חיים לחרטום מסופק עם גז isoflurane-מעורב ולשמור על בעלי החיים תחת הרדמה.
  2. השתמש באלכוהול רפואי לנגב לנקות ולחטא את אזור ההזרקה בכנף השמאל.
  3. באמצעות טכניקה סטרילית, להזריק 50 μl של פתרון חיסון PMA (המכיל 50 מיקרוגרם של PMA) לתוך החלל תת עורי בכנף השמאל. הסר את הנוזלים עודפים מאתר ההזרקה באמצעות כרית אלכוהול איזופרופיל. הימנע מהשימוש בשיכוך כאבים כפי שהוא עשוי להשפיע על תגובות דלקתיות.
  4. הזז את בעלי החיים בחזרה לכלוב הדיור ולעקוב אחר התאוששותה מהרדמה בשיתוף פעולה הדוק. על מנת לסייע בהתאוששות, השתמש בכרית חימום כדי לשמור על בעלי החיים חמים.

3. דגם דלקת תת עורית LPS

  1. הרדימי עכברי C57BL/6J עם 1-2% isoflurane בתא אינדוקציה. לאחר הקמת הרדמה כללית, להעביר את בעל חיים לחרטום מסופק עם גז isoflurane ולשמור על בעלי החיים תחת הרדמה.
  2. השתמש באלכוהול רפואי לנגב כדי לנקות את אזור ההזרקה בשודד שמאל.
  3. באמצעות טכניקה סטרילית, להזריק 50 μl של פתרון LPS החיסון (המכיל 50 מיקרוגרם של LPS) לשודד שמאל. הסר את הנוזלים עודפים מאתר ההזרקה באמצעות כרית אלכוהול איזופרופיל. הימנע מהשימוש בשיכוך כאבים כפי שהוא עשוי להשפיע על תגובות דלקתיות.
  4. הזז את בעלי החיים בחזרה לכלוב הדיור ולעקוב אחר התאוששותה מהרדמה בשיתוף פעולה הדוק. השתמש בכרית חימום כדי לשמור על חם בעלי החיים במהלך התאוששות.

4. הדמיה פליטת אור של דלקת

  1. להרדים את החיה בחדר אינדוקציה עם 1-2% גז isoflurane-מעורב. שיתוףnfirm הרדמה כללית על ידי אובדן של תנועה וקצב נשימה קבועה.
  2. בעוד בעלי החיים עדיין בהרדמה, intraperitoneally (IP) להזריק את פתרון lucigenin (2.5 מ"ג / מ"ל) פתרון לומינול (10 מ"ג / מ"ל), או הדמיה דלקת אקוטית או כרונית, בהתאמה. המינון הסופי הוא 100 מ"ג / ק"ג ללומינול ו25 מ"ג / ק"ג לlucigenin. מינון נמוך יותר של lucigenin (10-15 מ"ג / ק"ג) יכול לשמש כדי למנוע רעילות אפשרית עבור כמה זני עכבר. סימני הרעילות כוללים קוצר נשימה ומצוקה נשימתית. יש המתח נמוכה C57BL/6J lucigenin סבילות מזן עירום NCR.
  3. מעבירים את החיה לחדר ההדמיה של מערכת הדמיה פליטת אור.
  4. לבצע הדמיה פליטת אור רציפה במרווחים של 1 דקות. כל צעד הדמיה מורכב של זמן רכישת דקות 1, f / להפסיק = 1, binning = 16 ועיכוב שניות 0.
  5. בתוך פנל רכישת התמונה, כדי לאפשר הדמיה רבת שלבים רציפים, לחץ על רצף הגדרת button. לספק צעדי הדמיה מספיקים בפרופיל הרכישה כדי לקבוע פלט הארה מקסימאלי (בדרך כלל 15 צעדים של דקה אחת יספיקו). סעיף 15 דקות ההדמיה מאפשר מספיק זמן לספיגת מצע ומחזור דם מערכתי.
  6. הסר את החיה מחדר ההדמיה ולהעביר אותו בחזרה לכלוב הדיור. על מנת לסייע בהתאוששות, השתמש בכרית חימום כדי לשמור על בעלי החיים חמים.
  7. במהלך ניתוח שלאחר הרכישה, להשתמש בחבילת תוכנת ההדמיה כדי לחשב אות bioluminescent כוללת שיא דרך אזורים סטנדרטיים של עניין (ROI). התמונות הן הווה כמו זוהר בפוטונים / שנייה / 2 ס"מ / SR עם סף מינימאלי ומקסימאלי שצוין. נתונים כמותיים מוצגים כשטף הכולל בפוטונים לשניים לכל החזר על השקעה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

בצענו הדמיה פליטת אור אורך להעריך דלקת אקוטית וכרונית במודלים של דלקת ניסיונית. Phorbol 13-12-Myristate אצטט (PMA) הוא חלבון קינאז אגוניסט חזק C (PKC) שמפעיל phox לייצור אניון סופראוקסיד ומעורר תגובות דלקתיות חריפות עזות 21. הזרקת SC של 50 מ"ג של PMA בעכברים בעירום NCR גרמה לגירוי עור ומהיר דלקת חריפה באתרי הזרקה 18, 22, 23. בצענו הדמיה ביום למשך 4 ימים עם התמונות הראשונות שהתקבלו כבר ב 3 שעות לאחר הזרקת PMA. איור 1 מדגים את שימוש בהדמית פליטת אור אורך לומינול וlucigenin כמו מצעים. בשלבים המוקדמים של דלקת (3 שעות), צפו פליטת אור לומינול משמעותי רמות גבוהות של פעילות MPO נויטרופילים באתרי הזרקת PMA מציין. פליטת אור lucigenin משמעותית לא נצפה בשלבים הראשונים של דלקת. החל מהיוםיום 2, צפה היווצרות גלד ועוצמת הארה ולכן מופחתת. כריפוי פצע התברר (איור 1 א, ביום 3 ו -4), צפו עלייה מתמדת בפליטת אור lucigenin (איור 1). תוצאות אלה ממחישות כי פליטת אור לומינול קשורה לשלב החריף של דלקת, ואילו פליטת אור lucigenin קשורה קשר הדוק עם תיקון רקמות בשלבים המאוחרים של דלקת.

באופן עצמאי, אנו SC הזריקו 50 מיקרוגרם של lipopolysaccharide (LPS) בלכפות ההרגלים של עכברי C57BL/6J הבר מסוג, וביצע הדמיה פליטת אור אורך של עד 10 ימים (איור 2 א). LPS הוא רכיב הממברנה של חיידקים גראם שליליים. SC חיסון של LPS מסוגל לעורר תגובות דלקתיות חזקות על ידי הפעלת קולט TLR4 וייצור chemokine / ציטוקינים דלקתיים שלאחר מכן 24. שלא כמו PMA אשר מפעיל באופן ישיר לphox productio סופראוקסידn, LPS דורש פרק זמן ארוך יותר כדי להפעיל באופן מלא רקמת הסתננות phagocytes 18. כנויטרופילים הם המגיבים המוקדמים לזיהום חיידק, צפה פליטת אור לומינול מוגבהת במהלך 4 הימים הראשונים של דלקת חריפה, והוא ירד אחרי יום 5 (איור 2). בניגוד לכך, פליטת אור lucigenin גדל בהדרגה בשלב המאוחר וכרוני של דלקת (איור 2, 5-10 ימים).

יחדיו, תוצאות אלה ממחישות את היכולת להשתמש במצע סגוליות ההפרש להבחין שלבים דלקתיים חריפים וכרוניים. חשוב לציין, מתווכת על ידי הדמיה את הפעילות אנזימטית אנדוגניים של תאי המערכת החיסונית, ואין צורך לביטוי מחוץ לרחם של כתבים.

איור 1
איור 1. בהדמית פליטת אור vivo של אורך שלבים חריפים והמאוחרים של דלקת. חזק> () אנחנו גרמו לדלקת רקמות מקומית על ידי הזרקת SC של 50 מיקרוגרם PMA, ומתבצעים יום יום לומינול (100 מ"ג / ק"ג, IP) וlucigenin (25 מ"ג / ק"ג, ip) הדמיה פליטת אור החל משעה 3 שעות לאחר הזרקת PMA. ללא רקע משמעותי אוטומטי הארה נצפה באתרים של דלקת ללא סוכני chemiluminescent. (ב) ייצוג כמותי של פליטת אור לומינול וlucigenin באתרי הזרקה. בשלב החריף של דלקת, אותות לומינול שלטו בפלט פליטת אור (3 שעות). בשלבים מאוחר יותר של דלקת, באתרים של הזרקה היו פליטת אור lucigenin גבוהה יותר בהשוואה ללומינול (יום 4). ברים שגיאה מייצגים את סטיות התקן של מדידות פליטת אור בכל נקודת זמן הדמיה. לחצו כאן לצפייה בדמות גדולה.

690fig2.jpg "/>
איור 2. () 50 מיקרוגרם של LPS הוזרק לתוך SC לכפות ההרגלים של עכברי C57BL/6J. הדמיה פליטת אור עם אורך לומינול וlucigenin בוצעה ביום למשך 10 ימים. (ב) ייצוג כמותי של פליטת אור לומינול וlucigenin באתרי הזרקת LPS. פליטת אור לומינול גדל במהלך 4 הימים הראשונים של דלקת חריפה. עם זאת, בשלבים המאוחרים / כרוניים של דלקת, אותות לומינול ירדו במהירות ובפליטת אור lucigenin גדלו בהדרגה. ברים שגיאה מייצגים את סטיות התקן של מדידות פליטת אור בכל נקודת זמן הדמיה. לחצו כאן לצפייה בדמות גדולה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

בדו"ח זה, אנו מדגימים שיטת פליטת אור הדמיה לא פולשנית של דלקת ביצורי חיים. ניצול של שני מצעים זורח, לומינול וlucigenin, השיטה יכולה להבדיל בין שלבים שונים של דלקת. פליטת אור לומינול קשורה נויטרופילים בשלב החריף של דלקת, ואילו פליטת אור lucigenin מתווכת על ידי מקרופאגים בשלב הכרוני. קטן יחסית (MW = 177.16 g / mol) ובלתי טעון חשמלי, לומינול בקלות יכול לחדור פלזמה וגם קרום phagosomal 25-29. בנוסף, הארה לומינול היא ספציפית לפעילות MPO תאית בנויטרופילים 9. מצד השני, הוא בעיקר lucigenin קרום בלתי חדיר בגלל הגודל שלה (MW = 510.5 g / mol) ושני מטענים חיוביים 25, 27-30.

נויטרופילים ומקרופאגים להרכיב holoenzyme phox במקומות subcellular שונים. למרות ששני חומרים כימייםתלוי phox לספק אניון סופראוקסיד (O 2 · -), הפער בחדירות התא וMPO-תלות מאפשר את מצעים כדי לבדל phagocytes דלקתי במודלים של מחלות. נויטרופילים להביע רוב phox בקרום של שלפוחית ​​תאיות (phagosomes) 14, שבו רמות גבוהות של MPO גם בהווה. כתוצאה מכך, פליטת אור לומינול קשור במיוחד עם נויטרופילים הופעלו במהלך דלקת חריפה. לעומת זאת, מקרופאגים להרכיב phox בקרום הפלזמה כפי שהם לחדור ולהתבגר בדלקת כרונית 15. lucigenin ללא חדיר יכול לתקשר ישירות עם סופראוקסיד תאי שנוצר על ידי מקרופאגים לייצר פליטת אור דלקתית כרונית.

הדלקת היא תהליך מסובך בvivo שדורש תיאום תקין של סוגי תאים רבים ומולקולות איתות תאית שונות. בדו"ח הסרטון הזה, אנחנו מדגימים אתשימוש סינרגיסטי של שניהם לומינול וlucigenin, כדי לפקח על דלקת חריפה ומאוחר שלב (כרוני) במודלים של בעלי חיים. מאז מצעים אלה זמינים מסחריים וזולים יחסית, שאנו מאמינים בשיטת הדמיה פשוטה יחסית וחזקה זה יכול להיות מתורגם בקלות ליישומים בvivo באזורי מחלה רבות. שימו לב, בהשוואה לטכניקות PET, MRI וקרוב אינפרא אדום (ניר) ניאון הדמיה, שיטת chemiluminescent אינה אידיאלית להדמיית רקמות עמוקה בשל פליטת הספקטרום הכחול 'מצעים. כדי לשפר את חדירה לרקמות, זה כבר הוכיח לאחרונה כי פליטת chemiluminescence הכחולה יכולה להיות מועברת לחלקיקי שיתוף מנוהלים עבור ניר פליטה 31. שינוי נוסף של המבנים הכימיים שלהם עלול לשפר את היעילות הקוונטית שלהם לחזק יותר תפוקת אור ולחדד את ספקטרום הפליטה שלהם לחדירים לרקמות עמוקה יותר.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים מצהירים שאין ניגוד העניינים במחקר זה.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה על ידי ננסי וריא מרקס הקרן. אנו מודים לד"ר ננסי א 'קוהל לקריאה ביקורתית של כתב היד. אנו מודים Kin ק וונג לסיועו בהכנת דו"ח בסרטון זה.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO P8139  
Lipopolysaccharide from Salmonella enterica serotype enteritidis Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO L2012  
Luminol (5-amino-2,3-dihydro-1,4-phthalazinedione, sodium salt) Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO A4685  
Lucigenin (bis-N-methylacridinium nitrate) Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO M8010  
IVIS Spectrum imaging system with Living Imaging 4.2 software package Caliper LS/Perkin Elmer, Hopkinton, MA  

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Premack, B. A., Schall, T. J. Chemokine receptors: gateways to inflammation and infection. Nat. Med. 2, 1174-1178 (1996).
  2. Singer, A. J., Clark, R. A. Cutaneous wound healing. N. Engl. J. Med. 341, 738-746 (1999).
  3. Wellen, K. E., Hotamisligil, G. S. Inflammation, stress, and diabetes. J. Clin. Invest. 115, 1111-1119 (2005).
  4. Weitzman, S. A., Gordon, L. I. Inflammation and cancer: role of phagocyte-generated oxidants in carcinogenesis. Blood. 76, 655-663 (1990).
  5. Ridker, P. M., Cushman, M., et al. Inflammation, aspirin, and the risk of cardiovascular disease in apparently healthy men. N. Engl. J. Med. 336, 973-979 (1997).
  6. Wyss-Coray, T., Mucke, L. Inflammation in neurodegenerative disease--a double-edged sword. Neuron. 35, 419-432 (2002).
  7. Hamilton, J. A. Colony-stimulating factors in inflammation and autoimmunity. Nat. Rev. Immunol. 8, 533-544 (2008).
  8. Harlan, J. M. Leukocyte-endothelial interactions. Blood. 65, 513-525 (1985).
  9. Bedard, K., Krause, K. H. The NOX family of ROS-generating NADPH oxidases: physiology and pathophysiology. Physiol. Rev. 87, 245-313 (2007).
  10. Rest, R. F., Spitznagel, J. K. Subcellular distribution of superoxide dismutases in human neutrophils. Influence of myeloperoxidase on the measurement of superoxide dismutase activity. Biochem. J. 166, 145-153 (1977).
  11. Hampton, M. B., Kettle, A. J., et al. Inside the neutrophil phagosome: oxidants, myeloperoxidase, and bacterial killing. Blood. 92, 3007-3017 (1998).
  12. Serhan, C. N., Savill, J. Resolution of inflammation: the beginning programs the end. Nat. Immunol. 6, 1191-1197 (2005).
  13. Jiang, F., Zhang, Y., et al. NADPH oxidase-mediated redox signaling: roles in cellular stress response, stress tolerance, and tissue repair. Pharmacol. Rev. 63, 218-242 (2011).
  14. Calafat, J., Kuijpers, T. W., et al. Evidence for small intracellular vesicles in human blood phagocytes containing cytochrome b558 and the adhesion molecule CD11b/CD18. Blood. 81, 3122-3129 (1993).
  15. Johansson, A., Jesaitis, A. J., et al. Different subcellular localization of cytochrome b and the dormant NADPH-oxidase in neutrophils and macrophages: effect on the production of reactive oxygen species during phagocytosis. Cell. Immunol. 161, 61-71 (1995).
  16. Kumar, A. P., Piedrafita, F. J., et al. Peroxisome proliferator-activated receptor gamma ligands regulate myeloperoxidase expression in macrophages by an estrogen-dependent mechanism involving the -463GA promoter polymorphism. J. Biol. Chem. 279, 8300-8315 (2004).
  17. Tseng, J. C., Kung, A. L. In vivo imaging of inflammatory phagocytes. Chem Biol. 19, 1199-1209 (2012).
  18. Gross, S., Gammon, S. T., et al. Bioluminescence imaging of myeloperoxidase activity in vivo. Nat. Med. 15, 455-461 (2009).
  19. Kielland, A., Blom, T., et al. In vivo imaging of reactive oxygen and nitrogen species in inflammation using the luminescent probe L-012. Free Radic. Biol. Med. 47, 760-766 (2009).
  20. Zhou, J., Tsai, Y. T., et al. Noninvasive assessment of localized inflammatory responses. Free Radic. Biol. Med. 52, 218-226 (2012).
  21. Karlsson, A., Nixon, J. B., et al. Phorbol myristate acetate induces neutrophil NADPH-oxidase activity by two separate signal transduction pathways: dependent or independent of phosphatidylinositol 3-kinase. J. Leukoc. Biol. 67, 396-404 (2000).
  22. Taylor, R. G., McCall, C. E., et al. Histopathologic features of phorbol myristate acetate-induced lung injury. Lab Invest. 52, 61-70 (1985).
  23. Fukaya, S., Matsui, Y., et al. Overexpression of TNF-alpha-converting enzyme in fibroblasts augments dermal fibrosis after inflammation. Lab Invest. 93, 72-80 (2013).
  24. Lu, Y. C., Yeh, W. C., et al. LPS/TLR4 signal transduction pathway. Cytokine. 42, 145-151 (2008).
  25. Aitken, R. J., Buckingham, D. W., et al. Reactive oxygen species and human spermatozoa: analysis of the cellular mechanisms involved in luminol- and lucigenin-dependent chemiluminescence. J. Cell. Physiol. 151, 466-477 (1992).
  26. Allen, R. C., Loose, L. D. Phagocytic activation of a luminol-dependent chemiluminescence in rabbit alveolar and peritoneal macrophages. Biochem. Biophys. Res. Commun. 69, 245-252 (1976).
  27. Caldefie-Chezet, F., Walrand, S., et al. Is the neutrophil reactive oxygen species production measured by luminol and lucigenin chemiluminescence intra or extracellular? Comparison with DCFH-DA flow cytometry and cytochrome c reduction. Clin. Chim. Acta. 319, 9-17 (2002).
  28. Dahlgren, C., Aniansson, H., et al. Pattern of formylmethionyl-leucyl-phenylalanine-induced luminol- and lucigenin-dependent chemiluminescence in human neutrophils. Infect. Immun. 47, 326-328 (1985).
  29. Dahlgren, C., Karlsson, A. Respiratory burst in human neutrophils. J. Immunol. Methods. 232, 3-14 (1999).
  30. Aerts, C., Wallaert, B., et al. Release of superoxide anion by alveolar macrophages in pulmonary sarcoidosis. Ann. N.Y. Acad. Sci. 465, 193-200 (1986).
  31. Zhang, N., Francis, K. P., et al. Enhanced detection of myeloperoxidase activity in deep tissues through luminescent excitation of near-infrared nanoparticles. Nat Med. , (2013).

Tags

אימונולוגיה גיליון 78 זיהום רפואה ביולוגיה תאית ביולוגיה מולקולרית הנדסה ביו רפואית אנטומיה פיזיולוגיה ביולוגיה הסרטן ביולוגיה של תאי גזע דלקת phagocytes תא בלען superoxides הדמיה מולקולרית chemiluminescence, סופראוקסיד פליטת אור דלקת כרונית דלקת חריפה phagocytes תאים הדמיה מודל חיה
<em>בשיטת</em> ההדמיה <em>vivo</em> להבחין דלקת אקוטית וכרונית
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Tseng, J. C., Kung, A. L. In… More

Tseng, J. C., Kung, A. L. In vivo Imaging Method to Distinguish Acute and Chronic Inflammation. J. Vis. Exp. (78), e50690, doi:10.3791/50690 (2013).

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