التصور والتحليل من تدفق الدم واستهلاك الأكسجين في دوران الأوعية الدقيقة كبدي: تطبيق نموذج لالتهاب الكبد الحاد
Summary
وقد تم تطوير نظام بصري لتصور دوران الأوعية الدقيقة كبدي مع كرات الدم الحمراء FITC المسمى وقياس الضغط الجزئي للأكسجين في microvessels مع بمساعدة الليزر phosphorimetry. ويمكن استخدام هذه الطريقة للتحقيق في آليات الفسيولوجية والمرضية من خلال تحليل بنية الاوعية الدموية الدقيقة، القطر، وسرعة تدفق الدم، وتوتر الأوكسجين.
Abstract
هناك تفاوت كبير بين العرض والطلب على الأوكسجين في الكبد بسبب كبدي استهلاك الأوكسجين مرتفعة نسبيا ولكن المؤكسج سيئة عن 70٪ من إمدادات الدم كبدي بوابة دم الوريد المستمدة من الجهاز الهضمي والطحال. يتم تسليم الاوكسجين الى خلايا الكبد عن طريق الدم يتدفق من فرع محطة من الوريد البابي إلى الوريد المركزي عن طريق الجيوب، وهذا يجعل من التدرج الأوكسجين في فصيصات الكبد. التدرج الأكسجين هو معلمة هامة المادية التي تنطوي على التعبير عن الأنزيمات المنبع والمصب في دوران الأوعية الدقيقة في الكبد، لكن عدم وجود تقنيات لقياس استهلاك الأوكسجين في دوران الأوعية الدقيقة كبدي أجلت استجلاء هذه الآليات المتعلقة التمثيل الغذائي للأكسجين في الكبد. ولذلك كنا FITC المسمى كريات الدم الحمراء لتصور دوران الأوعية الدقيقة كبدي واستخدامها بمساعدة الليزر phosphorimetry لقياس الضغط الجزئي للأكسجين في microvessels هناك. Noncontaويمكن التصوير المقطعي وقياس بصري مستمر قياس سرعات تدفق الدم، وبأقطار السفينة، والتدرجات الأكسجين تتعلق استهلاك الأوكسجين في الكبد. في نموذج التهاب الكبد الحادة التي قطعناها على أنفسنا من قبل إدارة اسيتامينوفين إلى الفئران لاحظنا زيادة ضغط الأكسجين في كل من الأوردة وبوابة مركزية ولكن الانحدار الأوكسجين انخفضت في الجيوب، مشيرا إلى أن نخر الكبدية في منطقة محيط بالمركز قد يغير ضغط الأكسجين تصل وتؤثر في التعبير عن انزيم في منطقة محيط بوريد الباب. في الختام، يمكن أن طرقنا البصرية لديناميكا الدم الكبد وقياس استهلاك الأوكسجين تكشف عن الآليات المتصلة مرض كبدي.
Protocol
Discussion
إيصال الأوكسجين إلى الأنسجة هو الدور الأساسي للدوران الأوعية الدقيقة، والكثير من الأوراق تصف الأمراض المتصلة تشريح microvessel والريولوجيا 6. تدفق الدم في الكبد هو مزيج من الدم في الشرايين والأوردة. حوالي 30٪ من تدفق الدم الى الكبد جيدا الاوكسيجين في الدم التي قدمها …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
الكتاب: أشكر السيدة ريسا اوتسوكا للمساعدة التقنية والتجارب مساعدة. وأيد جزئيا هذا البحث من قبل وزارة التربية والتعليم والعلوم والرياضة والثقافة، ومنحة تقدمها الحكومة للعلماء الشباب (B)، 2010، 22700476، والنصب التذكاري للمؤسسة Suzuken 2010 لKT وبدعم هذه الدراسة عن طريق البحث والتنمية من في المحاكاة الجيل التالي المدمجة من المادة الحية، جزءا من التنمية والمستفيدة من المشروع العملاق الجيل التالي من وزارة التربية، وجزئيا من خلال مشروع JST Suematsu إراتو علم الأحياء الغاز.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number |
| Pd(II) meso-Tetra(4-carboxyphenyl)porphine | Frontier Scientific, Inc. | PdT790 |
| Fluorescein isothiocyanate isomer I | Sigma-Aldrich Co. | F7250 |
| Acetaminophen | Sigma-Aldrich Co. | A7085 |
| Name of the equipment | Company | Catalogue number | |
| Equipment | |||
| photomultiplier tube | hamamatsu photonics k.k | H10722-20 |
References
- Ishikawa, M., Sekizuka, E., Shimizu, K., Yamaguchi, N., Kawase, T. Measurement of RBC velocities in the rat pial arteries with an image-intensified high-speed video camera system. Microvasc. Res. 56, 166-172 (1998).
- Tsukada, K., Sekizuka, E., Oshio, C., Tsujioka, K., Minamitani, H. Red blood cell velocity and oxygen tension measurement in cerebral microvessels by double-wavelength photoexcitation. J. Appl. Physiol. 96, 1561-1568 (2004).
- Stern, O., Volmer, M. Über die Abklingzeit der Fluoreszenz. Physik. Zeitschr. 20, 183-188 (1919).
- Rumsey, W. L., Vanderkooi, J. M., Wilson, D. F. Imaging of phosphorescence: a novel method for measuring oxygen distribution in perfused tissue. Science. 241, 1649-1651 (1988).
- Soga, T. Differential metabolomics reveals ophthalmic acid as an oxidative stress biomarker indicating hepatic glutathione consumption. J. Biol. Chem. 281, 16768-16776 (2006).
- Goda, N. Distribution of heme oxygenase isoforms in rat liver. Topographic basis for carbon monoxide-mediated microvascular relaxation. J. Clin. Invest. 101, 604-612 (1998).
- Grote, J. . Physiologie der Menschen. , 560 (1980).
- Suganuma, K. Erythrocytes with T-state-stabilized hemoglobin as a therapeutic tool for postischemic liver dysfunction. Antioxid Redox Signal. 8, 1847-1855 (2006).
- Vanderkooi, J. M., Maniara, G., Green, T. J., Wilson, D. F. An optical method for measurement of dioxygen concentration based upon quenching of phosphorescence. J. Biol. Chem. 262, 5476-5482 (1987).
- Bernal, W., Auzinger, G., Dhawan, A., Wendon, J. Acute liver failure. Lancet. 376, 190-201 (2010).
- Hinson, J. A., Roberts, D. W., James, L. P. Mechanisms of acetaminophen-induced liver necrosis. Handb. Exp. Pharmacol. 169, 369-405 (2010).
- Hinson, J. A., Reid, A. B., McCullough, S. S., James, L. P. Acetaminophen-induced hepatotoxicity: role of metabolic activation, reactive oxygen/nitrogen species, and mitochondrial permeability transition. Drug Metab. Rev. 36, 805-822 (2004).
- Lieber, C. S. Medical disorders of alcoholism. N. Engl. J. Med. 333, 1058-1065 (1995).
- Zimmerman, H. J., Maddrey, W. C. Acetaminophen (paracetamol) hepatotoxicity with regular intake of alcohol: analysis of instances of therapeutic misadventure. Hepatology. 22, 767-773 (1995).
