Summary

Akut Hepatit Model Uygulama: Görselleştirme ve Hepatik Mikrosirkülasyon Kan Akış ve Oksijen Tüketimi Analizi

Published: August 04, 2012
doi:

Summary

Bir optik sistem FITC-etiketli eritrosit ile karaciğer mikro görselleştirmek ve lazer yardımlı phosphorimetry ile kılcal oksijen kısmi basıncı ölçmek için geliştirilmiştir. Bu yöntem, mikrovasküler yapısı, çapı, kan akış hızı, ve oksijen gerilimi analiz ederek fizyolojik ve patolojik mekanizmalar araştırılması için de kullanılabilir.

Abstract

Hepatik oksijen tüketimi nispeten yüksektir ancak hepatik kan akımı yaklaşık% 70 az gastrointestinal sistem ve dalak türetilen portal ven kan oksijenli olduğu için oksijen kaynağı ve karaciğerde talep arasındaki önemli bir fark vardır. Oksijen sinüzoidler üzerinden merkezi bir venül için portal ven bir terminal dalı akan kan ile hepatositler teslim ve bu hepatik lobülleri bir oksijen gradiyenti yapar. Oksijen gradyanı yukan ve aşağı hepatik mikrodolaşım Enzimlerin ifadesi, fakat hepatik mikrodolaşım oksijen tüketimi ölçülmesi için teknikler eksikliği karaciğer içindeki oksijen metabolizması ilgili mekanizmaları aydınlatılması geciktirmiştir içerir önemli fiziksel bir parametredir. Bu nedenle karaciğer mikrosirkülasyonu görselleştirmek için FITC etiketli eritrositleri kullanılmış ve burada kılcal oksijen kısmi basıncı ölçmek için lazer yardımlı phosphorimetry kullanılır. Noncontact ve sürekli optik ölçüm kan akım hızları, damar çapları ve karaciğerde oksijen tüketimi ile ilgili oksijen degradeler ölçmek olabilir. Akut hepatit modeli biz perisentral bölgesinde hepatosit nekrozu oksijen basıncı yukarı kayar ve enzim ifade etkileyebilir belirten, biz portal ve santral venüller hem artmış oksijen basıncı ancak sinüzoidlerdeki azalmış oksijen gradiyenti gözlendi farelere asetaminofen ile sağlandı periportal bölgede. Sonuç olarak, ölçme hepatik hemodinamik ve oksijen tüketimi için optik yöntemlerle karaciğer hastalığı ile ilgili mekanizmaların ortaya çıkarabilir.

Protocol

1. Floresein izotiyosiyanat izomer I (FITC) ile Eritrositler Etiketleme Kullanılan tüm deneysel protokolleri Keio Üniversitesi Tıp Fakültesi Hayvan Bakım Komitesi tarafından onaylandı. Bir donör fareler uyutmak ve yaptıktan sonra bir Seliotomide kesi heparin az miktarda içeren 1 ml şırınga ile vena kava tam kan çekilme. Fare hemen sodyum pentobarbital enjeksiyon (100 mg / kg ip) tarafından ötenazi edildi. Bir sallanma-kova rotor içinde 400 g hızın…

Discussion

Dokularına oksijen taşınmasına mikrodolaşımında önemli bir rolü olduğunu ve bir çok gazete mikrodamar anatomi ve reoloji 6 ile ilgili hastalıklar açıklar. Karaciğer kan akımı arteriyel ve venöz kan bir kombinasyonudur. Karaciğer kan akımının yaklaşık% 30 portal ven tarafından sağlanan hepatik arter ve diğer% 70, sağladığı iyi oksijenli kan ise, dalak ve gastrointestinal kanal 7 den az oksijenli kan venöz çıkış olduğunu. Bu tür yağlı karaciğer, şok, veya tü…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar teknik destek ve yardım deneyler için Bayan Risa Otsuka teşekkür ederim. Bu araştırma kısmen Eğitim Bakanlığı, Bilim, Spor ve Kültür, tarafından desteklenmiştir Grant-Aid Genç Bilim Adamları (B), 2010, 22.700.476, ve KT Suzuken Memorial Foundation 2010 Ve bu çalışmanın Araştırma ve Geliştirme tarafından desteklenen için Yaşayan Madde, MEXT ve Nesil Süper Bilgisayar Projesi Geliştirme ve Kullanım bir parçası ve JST ERATO Suematsu Gaz Biyoloji Projesi tarafından kısmen ve Nesil Entegre Simülasyon.

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

  1. 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).
  2. 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).
  3. Stern, O., Volmer, M. Über die Abklingzeit der Fluoreszenz. Physik. Zeitschr. 20, 183-188 (1919).
  4. 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).
  5. Soga, T. Differential metabolomics reveals ophthalmic acid as an oxidative stress biomarker indicating hepatic glutathione consumption. J. Biol. Chem. 281, 16768-16776 (2006).
  6. 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).
  7. Grote, J. . Physiologie der Menschen. , 560 (1980).
  8. Suganuma, K. Erythrocytes with T-state-stabilized hemoglobin as a therapeutic tool for postischemic liver dysfunction. Antioxid Redox Signal. 8, 1847-1855 (2006).
  9. 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).
  10. Bernal, W., Auzinger, G., Dhawan, A., Wendon, J. Acute liver failure. Lancet. 376, 190-201 (2010).
  11. Hinson, J. A., Roberts, D. W., James, L. P. Mechanisms of acetaminophen-induced liver necrosis. Handb. Exp. Pharmacol. 169, 369-405 (2010).
  12. 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).
  13. Lieber, C. S. Medical disorders of alcoholism. N. Engl. J. Med. 333, 1058-1065 (1995).
  14. 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).
check_url/cn/3996?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Tsukada, K., Suematsu, M. Visualization and Analysis of Blood Flow and Oxygen Consumption in Hepatic Microcirculation: Application to an Acute Hepatitis Model. J. Vis. Exp. (66), e3996, doi:10.3791/3996 (2012).

View Video