レーザーのドップラー: 膵微小血管皮膚血管運動In Vivo測定のためのツール

Medicine

Your institution must subscribe to JoVE's Medicine section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

膵微小血管バソモーション アイレット血液の分布を調節して膵島 β 細胞の生理学的機能を維持します。このプロトコルは、膵微小血管バソモーション生体内での機能の状態を確認して膵臓病に膵微小循環の貢献を評価するレーザーのドップラー モニターを使用して説明します。

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Liu, M., Zhang, X., Li, B., Wang, B., Wu, Q., Shang, F., Li, A., Li, H., Xiu, R. Laser Doppler: A Tool for Measuring Pancreatic Islet Microvascular Vasomotion In Vivo. J. Vis. Exp. (133), e56028, doi:10.3791/56028 (2018).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

微小循環の機能状態、微小血管皮膚血管運動の酸素と栄養の配信と二酸化炭素と老廃物の除去のため重要です。微小血管皮膚血管運動障害疾患の微小循環関連の開発の重要なステップがあります。さらに、高度に血管膵内分泌機能をサポートする適応です。この点で、膵微小血管皮膚血管運動機能の状態が膵機能に影響を与える可能性があります推測することが可能です。貢献を決定するための実行可能な戦略があります膵微小血管皮膚血管運動の機能的状態の病理組織学的変化の分析とその膵微小循環は、糖尿病などの関連疾患膵炎等したがって、このプロトコルが膵微小血管バソモーションの機能の状態を確認して (平均血液灌流、振幅、周波数、および相対を含むパラメーターを確立するレーザー ドップラー血流モニターを使用してについて説明します膵微小血管皮膚血管運動の速度) 微小循環機能の状態の評価のため。ストレプトゾトシン誘発糖尿病マウスのモデルでは、膵島の血管皮膚血管運動の障害機能状態が見られました。結論としては、膵微小血管バソモーション生体内評価するためこの方法は、膵疾患に関連するメカニズムを明らかにするかもしれない。

Introduction

微小循環の機能状態のパラメーターとして微小血管バソモーション配信と酸素、栄養素、およびホルモンの交換のための責任を取るし、セル廃棄物や二酸化炭素などの代謝産物の除去に不可欠であります。1。 血管皮膚血管運動も血流分布と組織の灌流、局所微小循環血圧力と炎症は、多くの疾患で浮腫を引き起こすことができるレスポンスに影響することを調節します。したがって、微小血管皮膚血管運動は臓器2,3,4組織、およびコンポーネントのセルの生理機能を維持するために非常に重要です。微小血管皮膚血管運動の障害は、微小循環関連疾患5の開発の重要なステップの 1 つかもしれない。

レーザードップラー法は、観察と微小循環研究6のフィールドの数量のために開発されました。(例えば、レーザー スペックル7、経皮的酸素等)、その他の技術的なアプローチと共に、この技術は、微小循環の血流を評価するため黄金の標準と見なされています。レーザー ・ ドップラー、装置によって (すなわち毛細血管、細動脈、細静脈、) ローカル微小循環の血流が指定の理論的根拠は、ドップラーの原理に基づいています。光の粒子が微小循環、移動の血液細胞を発生または変更されないと波長、誘導放出光の周波数変更します。したがって、微小循環の数、血液細胞の速度、微小血管の血流の方向は関連する大きさとドップラー シフトした光の周波数分布に関連するキー要因。さまざまな方法を使用して、さまざまな組織、mesenteries を含む微小循環の研究に使用されていると背側皮下脂肪マウス、ラット、ハムスター、ベーキングチャンバーも人間8。しかし、現在のプロトコルに着目、機能を使用して評価される膵微小血管バソモーションの状態レーザー ドップラーと自家製評価パラメーター システム。

膵微小循環は膵微小循環の主に構成されて、特徴を展示します。膵毛細血管網は、その外分泌相手9の毛細血管よりも 5 倍高い密度を示しています。入力値及び普及インスリンのコンジットを提供する、膵島の血管内皮細胞酸素代謝活性の細胞に提供アイレットに β 細胞。さらに、膵島の血管がインシュリンの遺伝子発現および β 細胞の生存を調節するのみならず、β 細胞機能に影響を与えるにも関与していることを示しても出現の証拠β 細胞増殖を促進血管作動性血管新生物質と成長要因10の数を生産します。したがって、この点で、我々 は膵微小血管皮膚血管運動機能の状態が膵島 β 細胞機能に影響を与える、急性・慢性膵炎、糖尿病、およびその他などの疾患の病態に関与を推論します。膵臓病。

膵微小血管皮膚血管運動の機能的状態の病理組織学的変化の分析と上記疾患膵微小循環の貢献を決定するための実行可能な戦略があります。膵微小血管皮膚血管運動体内を確認する方法を説明する詳細な手順をここで提供します。典型的な測定値は代表の結果に表示されます。最後に、メリットと手法の限界は、議論、さらにアプリケーションと一緒にでハイライトされます。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

すべての動物実験は、関連するガイドライン、規制、規制機関に準拠して実行されました。例示されている議定書を指導と承認の研究所の微小動物倫理委員会 (IMAEC) で、北京ユニオン医療大学 (医学科学院) の下で行った。

1. 動物

  1. 実験開始前に 12 時間の明暗周期下ケージ温度制御 (24 ± 1 ° C) と湿度 (55 ± 5%) につき 3 つの BALB/c マウスを維持します。マウスの通常の餌と水への無料アクセスを許可します。
  2. 糖尿病群と非糖尿病群にマウスをランダムに分割します。正確にそれぞれの個々 のマウスの重さし、それぞれのマウスの体重を使用して注入量を計算します。
  3. ストレプトゾトシン (STZ) 投与前に、4 時間マウスを高速かつ実験 1 日目に通常どおり定期的に水を提供します。
  4. Ph 4.3 0.1 M クエン酸ナトリウム バッファーを準備します。溶液 1 mL を 1.5 mL 遠心チューブに入れるし、光の露出を避けるためにアルミ箔で遠心チューブをラップします。
  5. クエン酸ナトリウム緩衝液 (4.3) を使用する前に 5 mg/mL の最終作業濃度に STZ を溶解します。
  6. 1 mL シリンジ、25 G 針を使用して 40 mg/kg の用量で stz 糖尿病グループの腹腔内注射マウスを与えます。クエン酸ナトリウム緩衝液 (4.3) の同じボリュームと非糖尿病コントロールのマウスを注入します。
  7. マウスをケージに戻すし、通常の餌と 10% ショ糖水でそれらを供給します。
  8. 実験日 2 に 5 (すなわち、次に 4 日間連続) 1.3 1.7 の手順を繰り返します。
  9. 最後の STZ 投与後定期的に水で 10% ショ糖水を置き換えます。
  10. 高速 6 時間、マウスはしかしそれらに水への開架を与えるし、9 日後 (実験日 14) 血糖値を測定します。血ブドウ糖の監視システムを使用して高血糖を確認する尾静脈から血液サンプルを収集します。
    注: 血ブドウ糖のレベル > 200 ミリグラム/dL とマウスは糖尿病と見なされます。

2. 計測器の準備

  1. プローブ先端の光の面とほこりや微粒子を除去するソフト、非研磨布でレーザー超音波ドプラ装置のプローブ コネクタをクリーニングします。楽器 (図 1 a) のポートにケーブルを差し込みます。
  2. フラックスを実験環境 (部屋の温度、通常 30 分間) が熱平衡にある標準により校正スタンドを組み立てます。フラックスを振る 2 分休む穏やかに 10 s と標準。
  3. 校正ベースの真ん中にフラックスの標準のコンテナーを配置します。最大の高さにクランプを調整し、下方コンテナーを指すようにクランプでプローブを固定します。フラックス標準がプローブの下に正しく配置されていることを確認します。
  4. ゆっくりと先端を正しくフラックス標準に浸漬されるまで下プローブを移動します。レーザー超音波ドプラ装置の「校正」を押しますとしにプローブが接続されているチャンネルを選択します。レーザー超音波ドプラ装置の画面で「成功した校正」通知が表示されるまでは、調整プログラムを実行します。
  5. プローブ ホルダーを使用してプローブを固定します。手動での移動を避けるためにプローブを固定します。
  6. 一定した温度 (24 ± 1 ° C) で実験室と湿度 (50 ~ 60%) を維持します。
  7. 外部の光誘起変化を避けるために実験を実行する前に、(蛍光灯やスポット ランプ) などの任意の外部光をオフに。

3. 動物の準備

  1. オートクレーブ手術機器およびそれらを使用する前に室温に冷却するを許可します。
  2. マウスを与えるレーザー ドップラーによる膵微小血管皮膚血管運動を検出する前に実験環境に順応する 10 分。
  3. 3% ペントバルビ タール ナトリウム 1 mL を 1 mL の注射器を入力します。マウスを麻酔するペントバルビ タール ナトリウム溶液 75 mg/kg (i. p.) を注入します。
  4. 乾燥を防ぐため事前に湿らせたガーゼを使って、マウスの目を覆います。
  5. 後足は、鉗子でつまむことまたはマウスが完全に意識を失うし、尻尾に応答しなくを確認します。15 分ごとに必要に応じてペントバルビ タール ソリューションの初期注入量の 10% を継ぎ足すことによって麻酔の維持麻酔と術中イベントを通して麻酔を監視します。
  6. 動物以下半絶縁層に加熱パッドを配置、仰臥位に動物を配置し、レーザー超音波ドプラ装置の作業ステーションに転送。サージカル テープで作業台にマウスを固定します。
  7. 綿棒、betadine、75% エタノールとマウスの腹部の皮膚は、腹部領域をきれいに綿棒に使用されます。
  8. 2 %lidocaine/0.5% ブピバカイン (50/50) 混合物を皮下注入します。 ~ 3 cm カット-ガーゼ スポンジの中央に直径の穴。ガーゼ スポンジで腹部をカバーします。
  9. 鉗子で腹部の皮膚を持ち上げて、メスや皮膚のはさみを使用して腹部の正中線に沿って初期縦切開を行います。
  10. 鉗子で基になる筋肉をつかみ、切開腹腔内を入力します。すべての臓器を傷つけていません。腹腔内を明らかにするための胸の上、皮膚や基礎となる筋肉を隠します。優しく膵体と鈍ピンセットのペアを使用して脾臓を公開します。

4. データ集録解析

  1. クリックして「ファイル」→「新規作成」新しい測定ファイルを作成するレーザー超音波ドプラ装置のソフトウェアを実行します。「全般」タブの下で、接続されているモニターを構成するのには、「実行無料」監視期間を設定します。「LDF モニター」タブをクリックします「次へ」の出荷時のデフォルトを使用します。
  2. グラフ表示設定を「表示設定ダイアログ ボックス」でそれぞれのボックスをチェックして「フラックス、コンク、スピード」チャンネルを選択できます。 します次のパラメーターを選択:「チャネルのデータ ソース」と"ラベル、単位および色。「次へ」をクリックします。
  3. 「ファイル情報ダイアログ ボックス」で件名の測定 (すなわち、名前と件名数演算子、監視時間、コメント、など) についてはユーザーを入力し測定構成を完了します"次へ"をクリックしますします。
    注: 測定ウィンドウです (図 1 b) ソフトウェアによって自動的に作成されます。
  4. 膵臓に電極を手動で進めます。プローブと膵臓の組織間の距離 1 mm 以内であることを確認します。不適切な距離を与える人工的に増加または減少させる血流朗読。
  5. 微小血管血灌流ユニット (PU) データの記録を開始する「スタート」ツールバーのアイコンをクリックします。すべての実行に 1 分間継続的に PU データを収集します。測定を中止するには、「停止」をクリックします。選択して「ファイル」→「名前を付けて保存」名にし完成した測定ファイルを保存します。
  6. 添加剤の効果と収縮のローカライズされた枯渇を避けるために各を実行した後、プローブを手動で再配置とリラクゼーションに最適な容量。各マウスの多点 (すなわち3 膵組織からランダムに選択したポイント) 微小血管の PU のデータを収集する手順 4.1 4.4.ベースライン管理として非反射板の PU データを測定します。
  7. 腹部の筋肉層とを縫合糸で皮膚の層を閉じます。実験後、きれいなケージに動物を配置します。
  8. 加熱パッドを半分に回復ケージを置くことによって動物の暖かいを保ちます。
    注: は、暖かさ、衛生、流体と食物摂取、感染症に注意を払います。術後疼痛管理として 48 時間カルプロフェンを 2 mg/kg をマウスを管理します。 安楽死を実行するには、マウスが緩和できない苦痛や重篤な状態であること観察されるとき、150 mg/kg のペントバルビ タール ナトリウム i. p. を注入します。

5. 血管皮膚血管運動のパラメーターを計算します。

  1. *.Xlsx ファイルとして時間と PU の raw データをエクスポートし、ファイルをスプレッドシートで開くレーザーのドップラー ソフトウェアの「エクスポート」コマンドを使用します。
  2. 平均ベースライン灌流ユニット (PUb) を計算する (ステップ 4.6 を参照)。
  3. 平均血液灌流 (PU) 測定の 1 分を次のように計算する: (PU)、血液灌流を平均 = PU - PUb (式 1)。
  4. 各 1 分測定の頻度 (サイクル/分) を計算します。
    注: 微小血管皮膚血管運動の頻度は、毎分微小血管バソモーション波の発生ピークの数として定義されます。
  5. 測定の各 1 分の振幅 (ΔPU) を計算します。
    1. (PUmax) 最大と最小 (PU) の違いとして微小血管皮膚血管運動の振幅を計算する: 振幅 (ΔPU) = PUmax - PU(式 2)。
  6. 各 1 分測定の相対速度 (PU) を計算します。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

図 1 aに微小血管皮膚血管運動測定レーザー半導体レーザー ダイオードを用いたドップラー装置の写真を示します。ユーザー インターフェイス ソフトウェアは、図 1 bに提示されます。上記の方法を使用して、非糖尿病のコントロールと糖尿病マウスの両方の膵微小血管皮膚血管運動の血行動態パラメーターが検出されました。レーザードップラーを含む技術のさまざまな反射散乱光、赤外線分光とイメージング技術、最初に定義したので血管皮膚血管運動を研究に使用されています。表 1は、研究グループおよび糖尿病および関連疾患における微小循環の役割を決定するレーザー ドップラー技術を使用して公開された記事をまとめたものです。

一般に、膵島の微小循環の条件が平均血液灌流、振幅、周波数、相対を含む微小パラメーターを使用して膵微小血管皮膚血管運動の機能状態によって表されます速度 (図 2)。代表的な微小血管皮膚血管運動の模式図主に周期的な収縮と弛緩相 (図 2 a) で構成されます。血行力学的現象は、毛細血管の血流の灌流のパターンを提示します。レーザー超音波ドプラ装置によって収集された PU データは、グラフ散布図、微小血管の血流の分布パターンを示すために用いられました。現在のプロトコルの非糖尿病及び糖尿病マウスの膵微小血管血流の分布パターンは全く異なる (図 2 b).血液灌流膵微小血管皮膚血管運動のより低いスケールは、非糖尿病のコントロールと比較して糖尿病マウスで観察されました。収縮のリズムと膵微小血管皮膚血管運動の緩和された混沌とした不規則な STZ 誘発糖尿病マウスに非糖尿病コントロールにリズミカルな振動がしていたに対し (図 2図 2 D)。図 2図 2 Dの破線内膵微小血管血流の 5 s のデータを抽出し、糖尿病マウスにおける灌流を膵微小血管のカオス的変動に血を実証膵微小血管皮膚血管運動、血のブドウ糖のバラツキ (図 2 e) への応答で発生する必要がありますの機能状態を規制する能力を失った。

さらに、高血糖に対応して、膵島は十分とインスリンを輸送するための biorhythmic、血液流量灌流を必要です。パラメーター (平均血液灌流、振幅、周波数、および相対速度を含む) が計算し、定量的に分析した膵島の血管バソモーションは、PU のプロファイルに基づいています。に示すよう図 3、非糖尿病コントロールと比べて膵微小循環の平均血液灌流は STZ 誘発糖尿病マウス (図 3 a) に減少しました。一方、振幅 (図 3 b)、STZ 誘発糖尿病マウスの膵島の血管皮膚血管運動の頻度 (図 3) に記載されている重要な減少があった。膵血液灌流の相対速度は非糖尿病コントロール (図 3 D) と比較して、STZ 誘発糖尿病群で有意に減少。前述のように、膵微小血管皮膚血管運動機能の状態が糖尿病マウスで悪くなった。我々 は微小血管、血液灌流膵島 β 細胞に損傷を与えるとの deficiency の頻度減少、振幅、膵微小血管バソモーションの相対的な速度とリズムの異常が生じると推測します。インスリン分泌。

Figure 1
図 1。膵微小血管皮膚血管運動体内を決定するために使用される装置。A.マウスの膵島の血管皮膚血管運動を決定するために使用する測定装置の写真。プローブ ソケットとレーザー スイッチ ボタンは、左側のパネルでします。液晶ディスプレイは、中央のパネルにあります。メニュー ボタン (すなわちアップ、ダウンとボタンを入力) と、電源ライト発光ダイオードは、右側のパネルです。周辺機器 (すなわちコンピューターとケーブル) は表示されません。B.スクリーン ショットの典型的な要素とレーザー超音波ドプラ装置ソフトウェアのグラフ チャネルを示します。「フラックス」"濃度"、"DC"と"スピード"測定結果の読み取りはグラフ チャンネルに表示されます。「フラックス」組織微小血管血流、「コンク」は組織内の微小血管の血液細胞濃度を表します、"DC"は、反射光の平均強度表しますを表し"スピード"微小血管血流の相対速度。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 2
図 2。マウスの膵島の血管皮膚血管運動の機能的状態。レーザー超音波ドプラ装置による膵微小血管皮膚血管運動の血液灌流が評価された、機能の状態を分析しました。A.血管皮膚血管運動に関連するパラメーターの模式図。Ac は、皮膚血管運動神経血管収縮の振幅を表す、Ar は、皮膚血管運動神経血管の弛緩の振幅を表します、Tc は、皮膚血管運動神経血管収縮の時間の長さを表します、Tr は、時間の長さを表します微小血管皮膚血管運動緩和。B.非糖尿病及び糖尿病マウスの膵微小血管血流の分布。赤ドット: 非糖尿病マウス。青のドット: 糖尿病マウス。緑の点線は、非糖尿病と糖尿病性微小血管血灌流パターン間の分界を示しています。C.膵微小血管皮膚血管運動コントロール グループでは血流量の動的微小血管血流に基づく評価されました。D.糖尿病マウスの膵微小血管皮膚血管運動は血流量の動的微小血管血流に基づいて評価しました。E.非糖尿病のコントロールと糖尿病マウスの代表 (5 の範囲) 膵微小血管皮膚血管運動の図。赤線: 非糖尿病コントロール。ブルーライン: 糖尿病マウス。PU: 潅流単位。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 3
図 3。・膵微小血管皮膚血管運動のパラメーターの定量化します。平均血液灌流、振幅、周波数、および相対速度を含む膵微小血管皮膚血管運動パラメーターを分析し、非糖尿病のコントロールと糖尿病マウスの比較します。A. ・定量化非糖尿病及び糖尿病マウスの膵微小血管皮膚血管運動の平均血液灌流 (PU/分)。B.振幅 (ΔPU)、 C.頻度 (サイクル/分)、および膵微小血管皮膚血管運動のD.相対速度 (PU) は非糖尿病マウスにおける糖尿病マウスよりも低かった。微小血管皮膚血管運動の振幅は最大 (PUmax) と最小 (PU) の違いとして計算されます。微小血管皮膚血管運動の頻度は、ピークや谷毎分血管皮膚血管運動波で発生した数として定義されました。データは、平均 ± SD で提示された (n = 各グループの 6)。P < 0.05、* *P < 0.01。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

疾患 オブジェクト 装置 Refs 号
血管内皮機能 H LDF、LSCI 11、12、
DN H、R LDF 13, 14, 15,など
DR H LDF 16、17、18、
皮膚/皮膚微小循環 H LDF 11、19、20など
心臓の微小循環 R LDF 21
聴覚障害 M LDF 22
DN、糖尿病神経障害です。博士は、糖尿病網膜症。LDF、レーザードップラー。
LSCI、レーザーはスペックル コントラスト イメージングです。R、ラット。H、M、人間マウス。

テーブル 1。糖尿病とその合併症における微小循環の役割。研究グループは、何十年も糖尿病とその合併症における微小循環の役割を決定するのにレーザー ドップラーを使用しています。近年の関連記事は以下のとおりです。内皮機能不全、糖尿病神経障害 (DN)、糖尿病網膜症 (DR)、皮膚と皮膚の微小血管障害、心臓の微小循環障害や聴覚など比較的まれな合併症を中心にこれらの公開された記事減損。DN: 糖尿病性神経障害。DR: 糖尿病網膜症。LDF: レーザードップラー。LSCI: レーザー レーザースペックル コントラスト イメージング。R: ラット。H: 人間。M: マウス。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

微小血管障害 (例えば、糖尿病、急性膵炎、末梢血管疾患、) を含む場合は、いくつかの疾患は血流の低下に します。血流の変化以外は、微小循環の機能状態をミラー化する微小血管皮膚血管運動などの重要な指標があります。特定の指標、微小血管皮膚血管運動は血管ベッドで微小音の振動として一般的に定義されます。現在のプロトコルの監視システム微小血管血流を直接可視化と微小血管皮膚血管運動の機能的状態の定量分析のためことができます。私たち微小循環の評価アプローチは、対象となる組織や臓器に血液灌流のダイナミックな変化を識別することによって、選択的に適用できます。レーザー ドップラーを使用して糖尿病の微小血管の血流の役割を決定する方法その他のグループによる報告し、その合併症を表 1に要約されました。現在の研究では、我々 のアプローチを実証する糖尿病マウスの膵島の血管皮膚血管運動の機能の状態を評価しました。

微小血管皮膚血管運動は微小循環の機能状態のパラメーターとして認識され、局所組織23の分布を調整することによって血流の灌流を制御することが可能です。小島、腺、および管に分けることが、膵臓の血管は、何十年も研究されています。基本的には、さまざまな部分に膵臓のこの分離は利便性だけ血管構築は実際に相互に連結された、有機性実体24として均一なので。この血管のネットワークでは、膵血流の調節をサポートしています。したがって、レーザー ・ ドップラー、によって決定、機能の状態のパラメーターを使用して膵血管皮膚血管運動を表します。ただし、膵のアーキテクチャの特性により判断血液灌流は内分泌の部分や膵臓の外分泌部から派生したかどうかを確認するために現在のメソッドを適用した後にまだ失敗しました。小島特定の使用分類の染料、ジチゾンなど中立的な赤になる程度、少なくともこの問題を理解する可能な方法の一つ。

測定手順の重要な側面は、プローブと膵臓組織の間の距離です。不適切な距離を与える読んで人工的に高められた血の流れ。探針によって組織や臓器に適用される物理的な力は微小血管の血流を減らします。したがって、最小限の圧力が測定を行うときに適用されます。注意すべき別の点は、レーザーのパワーです。高出力レーザ一般的に簡単に傷つける膵島の血管レーザー光の周波数が限界内で制御する必要がありますので。一般的な一時的な測定周波数 1 Hz 以下をお勧めします。微小血管皮膚血管運動能力 (含む収縮と弛緩) と添加剤の効果のローカライズされた枯渇を避けるためには、多点測定と各データ測定後にサイトを再配置は任意の実験で示唆されました。

現在のメソッドで PU のデータを使用して、微小血管血流の血流束を表します。微小循環における血管血流の特性のため、絶対流れ単位 (例えば、特定の臓器や組織の mL/分/100 g) が決定することはありません。そのため、ここで使用される評価パラメーターのシステムは、相対的な血流潅流単位に基づいています。ウェーブレット解析、高速フーリエ変換、および他のスペクトル解析アルゴリズムは、レーザーのドップラー信号を行う一般的な方法です。この議定書は、血行動態パラメーター (すなわち血液灌流、振幅、周波数、および相対速度) を微小血管皮膚血管運動の機能の状態を表示するを使用するアプローチを設立しました。また、測定の精度は、ターゲットとは一般的に約 1 mm プローブ デザインの深さに関連です。したがって、厚くまたはコンパクトの臓器や組織はレーザードップラーのアプリケーションのため、現在のメソッドの適切なできません。さらに、血流の灌流から派生したデータは、マウスの位置で温度、湿度、外部の光、および変更を含むの顕著な変更を引き起こす他の条件の影響を受ける可能性がありますいくつかのルール守られるべきです。中に実験的手続。研究室は一定の温度と湿度を維持する必要がある、外部照明は、シールドする必要があります。位置の変化を避けるためにマウスを修正することをお勧めします。これらの戦略を上記の制限を克服することができます血流の灌流データの精度を高めるといわれています。

文献で報告された他の人と比較すると現在のプロトコルの利点は、それが機密とローカル血管組織や臓器の皮膚血管運動に対応です。評価方法の広範なアプリケーションや微小循環、特に微小血管皮膚血管運動、臨床および被験者の研究の機能の状態の調査が簡単になります。アプリケーションが含まれますに限定されない: 虚血の可視化、血液灌流の評価、および微小血管皮膚血管運動の機能の状態の評価。結論として、本手法は生体のマウスの膵微小血管皮膚血管運動の機能の状態を評価するために使用することができ、微小循環機能を評価するために臨床の必要性を満たすことができる場合があります。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

著者が明らかに何もありません。

Acknowledgments

この作品は、北京ユニオン医療大学青少年基金、中央大学 (許可番号 3332015200) の基礎的研究資金からの補助金によって支えられました。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
MoorVMS-LDF2 Moor Instruments GI80 PeriFlux 5000 (Perimed Inc.) can be used as an alternative apparatus to harvest data
MoorVMS-PC Software Moor Instruments GI80-1 Software of MoorVMS-LDF2
Calibration stand Moor Instruments GI-cal Calibration tool
Calibration base Moor Instruments GI-cal Calibration tool
Calibration flux standard Moor Instruments GI-cal Calibration tool
One Touch UltraEasy glucometer Johnson and Johnson #1955685 Confirm hyperglycemia
One Touch UltraEasy strips Johnson and Johnson #1297006 Confirm hyperglycemia
Streptozotocin Sigma-Aldrich S0130 Dissolve in sodium citrate buffer (pH 4.3)
Pentobarbital sodium Sigma-Aldrich P3761 Working concentration 3 %
Ethanol Sinopharm Inc. 200121 Working concentration 75 %
Sucrose Amresco 335 Working concentration 10 %
Medical gauze China Health Materials Co. S-7112 Surgical
Blunt-nose forceps Shang Hai Surgical Instruments Inc. N-551 Surgical
Surgical tapes 3M Company 3664CU Surgical
Gauze sponge Fu Kang Sen Medical Device CO. BB5447 Surgical
Scalpel Yu Lin Surgical Instruments Inc. 175C Surgical
Skin scissor Carent 255-17 Surgical
Suture Ning Bo Surgical Instruments Inc. 3325-77 Surgical
Syringe and 25-G needle MISAWA Inc. 3731-2011 Scale: 1 ml

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Aalkjaer, C., Nilsson, H. Vasomotion: cellular background for the oscillator and for the synchronization of smooth muscle cells. Br J Pharmacol. 144, (5), 605-616 (2005).
  2. Serne, E. H., de Jongh, R. T., Eringa, E. C., IJzerman, R. G., Stehouwer, C. D. Microvascular dysfunction: a potential pathophysiological role in the metabolic syndrome. Hypertension. 50, (1), 204-211 (2007).
  3. Carmines, P. K. Mechanisms of renal microvascular dysfunction in type 1 diabetes: potential contribution to end organ damage. Curr Vasc Pharmacol. 12, (6), 781-787 (2014).
  4. Holowatz, L. A. Human cutaneous microvascular ageing: potential insights into underlying physiological mechanisms of endothelial function and dysfunction. J Physiol. 586, (14), 3301 (2008).
  5. De Boer, M. P., et al. Microvascular dysfunction: a potential mechanism in the pathogenesis of obesity-associated insulin resistance and hypertension. Microcirculation. 19, (1), 5-18 (2012).
  6. Nilsson, G. E., Tenland, T., Oberg, P. A. Evaluation of a laser Doppler flowmeter for measurement of tissue blood flow. IEEE Trans Biomed Eng. 27, (10), 597-604 (1980).
  7. Chen, D., et al. Relationship between the blood perfusion values determined by laser speckle imaging and laser Doppler imaging in normal skin and port wine stains. Photodiagnosis Photodyn Ther. 13, (1), 1-9 (2016).
  8. Fuchs, D., Dupon, P. P., Schaap, L. A., Draijer, R. The association between diabetes and dermal microvascular dysfunction non-invasively assessed by laser Doppler with local thermal hyperemia: a systematic review with meta-analysis. Cardiovasc Diabetol. 16, (1), 11-22 (2017).
  9. Yaginuma, N., Takahashi, T., Saito, K., Kyoguku, M. The microvasculature of the human pancreas and its relation to Langerhans islets and lobules. Pathol Res Pract. 181, (1), 77-84 (1986).
  10. Brissova, M., et al. Islet microenvironment, modulated by vascular endothelial growth factor-A signaling, promotes beta cell regeneration. Cell Metab. 19, (3), 498-511 (2014).
  11. de Moraes, R., Van Bavel, D., Gomes Mde, B., Tibirica, E. Effects of non-supervised low intensity aerobic excise training on the microvascular endothelial function of patients with type 1 diabetes: a non-pharmacological interventional study. BMC Cardiovasc Disord. 16, (1), 23-31 (2016).
  12. Humeau-Heurtier, A., Guerreschi, E., Abraham, P., Mahe, G. Relevance of laser Doppler and laser speckle techniques for assessing vascular function: state of the art and future trends. IEEE Trans Biomed Eng. 60, (3), 659-666 (2013).
  13. Park, H. S., Yun, H. M., Jung, I. M., Lee, T. Role of Laser Doppler for the Evaluation of Pedal Microcirculatory Function in Diabetic Neuropathy Patients. Microcirculation. 23, (1), 44-52 (2016).
  14. Sun, P. C., et al. Microcirculatory vasomotor changes are associated with severity of peripheral neuropathy in patients with type 2 diabetes. Diab Vasc Dis Res. 10, (3), 270-276 (2013).
  15. Pan, Y., et al. Effects of PEMF on microcirculation and angiogenesis in a model of acute hindlimb ischemia in diabetic rats. Bioelectromagnetics. 34, (3), 180-188 (2013).
  16. Jumar, A., et al. Early Signs of End-Organ Damage in Retinal Arterioles in Patients with Type 2 Diabetes Compared to Hypertensive Patients. Microcirculation. 23, (6), 447-455 (2016).
  17. Nguyen, H. T., et al. Retinal blood flow is increased in type 1 diabetes mellitus patients with advanced stages of retinopathy. BMC Endocr Disord. 16, (1), 25-33 (2016).
  18. Forst, T., et al. Retinal Microcirculation in Type 1 Diabetic Patients With and Without Peripheral Sensory Neuropathy. J Diabetes Sci Technol. 8, (2), 356-361 (2014).
  19. Hu, H. F., Hsiu, H., Sung, C. J., Lee, C. H. Combining laser-Doppler flowmetry measurements with spectral analysis to study different microcirculatory effects in human prediabetic and diabetic subjects. Lasers Med Sci. 31, (1), 1-8 (2016).
  20. Klonizakis, M., Manning, G., Lingam, K., Donnelly, R., Yeung, J. M. Effect of diabetes on the cutaneous microcirculation of the feet in patients with intermittent claudication. Clin Hemorheol Microcirc. 61, (3), 439-444 (2015).
  21. Khazraei, H., Shafa, M., Mirkhani, H. Effect of ranolazine on cardiac microcirculation in normal and diabetic rats. Acta Physiol Hung. 101, (3), 301-308 (2014).
  22. Fujita, T., et al. Increased inner ear susceptibility to noise injury in mice with streptozotocin-induced diabetes. Diabetes. 61, (11), 2980-2986 (2012).
  23. Wiernsperger, N., Nivoit, P., De Aguiar, L. G., Bouskela, E. Microcirculation and the metabolic syndrome. Microcirculation. 14, (4-5), 403-438 (2007).
  24. Chawla, L. S., et al. Vascular content, tone, integrity, and haemodynamics for guiding fluid therapy: a conceptual approach. Br J Anaesth. 113, (5), 748-755 (2014).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics