Blood samples are useful for assessing biomarkers of physiological states or disease in vivo. Here we describe the methodology to sample blood from the lateral tail vein in the rat. This method provides rapid samples with minimal pain and invasiveness.
Blood samples are commonly obtained in many experimental contexts to measure targets of interest, including hormones, immune factors, growth factors, proteins, and glucose, yet the composition of the blood is dynamically regulated and easily perturbed. One factor that can change the blood composition is the stress response triggered by the sampling procedure, which can contribute to variability in the measures of interest. Here we describe a procedure for blood sampling from the lateral tail vein in the rat. This procedure offers significant advantages over other more commonly used techniques. It permits rapid sampling with minimal pain or invasiveness, without anesthesia or analgesia. Additionally, it can be used to obtain large volume samples (upwards of 1 ml in some rats), and it may be used repeatedly across experimental days. By minimizing the stress response and pain resulting from blood sampling, measures can more accurately reflect the true basal state of the animal, with minimal influence from the sampling procedure itself.
Biomarkører hentet fra blodet gi nyttig diagnostisk, prediktiv, og stratifisering tiltak i mange kliniske sammenhenger, blant annet hjerte- og karsykdommer en kreft fag to, og psykiatrisk sykdom 3. De kan også brukes i grunnforskning for å vurdere "stat" til en organisme, herunder graden av sult, inflammasjon, eller stress tilstede. Slike tiltak kan være påvirket av variabler som kan eller ikke kan være avgjørende for spørsmålet om interesse, inkludert den tiden av dagen at prøven er innhentet og kjønn av fagene. Det kan også være påvirket av den induserte spenning i de blodprøver prosedyrer selv. Stresshormoner og oppfatningen av smerte hurtig kan forandre sammensetningen av blodet.
Gnagere er den mest brukte forsøksdyret, og flere metoder er blitt utviklet for blodprøvetaking. Den ideelle metoden for blodprøvetaking bør ha minimal physiological innvirkning på dyret, krever ingen anestesi, tillate rask og gjentatt sampling, og gi tilstrekkelig blodvolum for en rekke anvendelser nedstrøms. Populære teknikker for å samle blod eksempel kateterisering av halsvenen eller haletipp amputasjon ikke oppfyller disse kriteriene.
Formålet med denne protokollen er å beskrive en blodprøvetakingsteknikk for bruk i rotter som er minimalt stress, krever ikke anestesi, tillater flere blod samlinger innenfor et enkelt emne, og gir et forholdsvis stort prøvevolum slik at multiple analyser kan bli utført på en enkelt prøve. Målet med denne fremgangsmåte er å oppnå blodprøver som er minimalt påvirket av akutt stressrespons.
Her beskriver vi en rask og enkel fremgangsmåte for å oppnå en blodprøve fra en rotte som gir betydelige fordeler i forhold til andre vanlig brukte teknikker. Først krever det ikke bedøvelse, i kontrast med sampling fra halsvenen eller retroorbital sinus. Når blodprøver samles rundt atferds prosedyrer, er administrering av bedøvelse uønsket fordi den kan forstyrre læring og hukommelse 4,5. For det andre, det gir muligheten til å samle større blodvolum enn andre venepunksjon teknikker, for eksempel samling fra saphenous eller ryggpedal årer. Ved å bruke den teknikk som er beskrevet her, opp til 1,5 ml blod kan bli samlet inn fra en rotte på ett tidspunkt, et volum som lett tillater flere analyser for å bli kjørt i parallell. Endelig, denne fremgangsmåten minimerer faren for vevskade i forhold til halespissen amputasjon eller retroorbital blødning. Bruken av denne fremgangsmåten forenkler samsvar med dyret Welfare loven og Guide for omsorg og bruk av forsøksdyr, noe som krever minimere smerte og ubehag som følge av laboratorie prosedyrer utført på dyr.
Det anbefales at etterforskerne nye til denne metoden øve holde og hale blødnings teknikker for å minimere tiden som forsøksdyr er tilbakeholdne. Blod samles i mindre enn 3 minutter fra igangsettingen av beherskelse gir optimale resultater.
Protokollen er beskrevet her kan anvendes for å sample 1 til 4 ganger pr uke, men ikke mer enn to ganger per dag. Selv gjentatte blodsamlinger kan utføres, må forskjellige prøvetakingssteder beveger seg oppover fra bunnen av halen skal brukes, og de venstre og høyre halevenene bør varieres i prøvetakingssteder. Det totale volumet av gnagere blod er 6-7% av deres kroppsvekt, og ikke mer enn 15% av det totale blodvolum bør samles i en 2 ukers periode. Serumeller plasma utgjør omkring 40-60% av den oppsamlede prøvevolum.
Blodprøvetaking via den laterale halevenene kan også bli utført i mus, som beskrevet her med noen mindre modifikasjoner. For det første kan bare liten måler (27 G) katetere brukes. For det andre er det anbefalt å bruke en tube rainer, snarere enn en wrap, å immobilisere musene. Volumet av blod som kan oppnås fra musen ved hjelp av venepunkteringen av kjeve vaskulære bunt (200-500 pl) er større enn det som kan trygt oppsamlet fra halevenen (200 ul maksimum). Fordi prøvetaking blod fra submandibular vaskulære bundle krever minimalt med tilbakeholdenhet, og kan gi mer blod, dette er den foretrukne ruten for prøvetaking i musen.
Den hurtighet med hvilken denne fremgangsmåte kan utføres, sammen med sin minimal invasiv karakter, reduserer også den potensielle forstyrrelse av blodbaserte tiltak ved akutt stressrespons 6. Denakutt stressrespons kan endre sirkulerende nivåer av mange molekyler, inkludert interleukiner og andre immunaktive faktorer 7, hormoner av hypothalamus-hypofyse-binyre-aksen 8, hormoner i det sympatiske nervesystemet 9, ghrelin 10, endogene opioider 11, dopamin, og serotonin 12. Hvis hvile sirkulerende målinger av disse molekyler eller andre, som reguleres av disse molekylene er ønsket, er det viktig å redusere stressrespons som utløses i løpet av så lite som et minutt etter oppstart av stresseksponering.
Stressrespons ikke bare forandre sammensetningen av blodet, men representerer også et teknisk hindring for blodprøvetaking på grunn av innsnevringen av vaskulaturen via økte driv fra det sympatiske nervesystemet. Det blir stadig vanskeligere å få jevn blodstrømmen fra en rotte som er montering en akutt stressrespons. Derfor må dyrets nød være minimsert for å raskt få tak i prøver som gjenspeiler den fysiologiske tilstand av interesse.
The authors have nothing to disclose.
Vi takker Virginia Doherty og Junmei Yao for teknisk assistanse. Denne forskningen ble finansiert av NIMH (R01 MH084966) og US Army Research Office og Defense Advanced Research Projects Agency (gi W911NF-10-1-0059) til KAG.
Sodium heparin (1000 USP units/ml) | Patternson Veterinary Supply | 25021040010 | |
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) | JT Taylor | JT2020-01 | |
Dermachlor Rinse-Chlorhexadine | Butler Schein | 6356 | Topical antiseptic solution, 2% chlorhexidine gluconate |
SURFLO Winged Infusion Sets, Terumo, butterfly catheters | VWR Scientific | TESV25BLK | |
BD Tuberculin 1cc syringes | VWR Scientific | BD309659 | |
1.5 ml microcentrifuge tubes | VWR Scientific | 89202-682 | |
500 μl microcentrifuge tubes | VWR Scientific | 21150-330 | |
Scissors, stainless steel, 5" | VWR Scientific | 82027-586 | |
500ml plastic beaker | VWR Scientific | 414004-149 | |
Clean cloth wrap | Butler Schein | 2993 | |
Velcro tape, .75" width | Monoprice | B004AF9II6 | Hook and loop tape |
Timer | VWR Scientific | 62344-641 |