Laser Doppler: Uma ferramenta para medir ilhota Pancreatic Microvascular Vasomotion In Vivo
Summary
Ilhotas pancreáticas microvascular vasomotion regula distribuição de sangue ilhéu e mantém a função fisiológica das células β de ilhéu. Este protocolo descreve usando um monitor de laser Doppler para determinar o estado funcional das ilhotas pancreáticas vasomotion microvascular na vivo e avaliar as contribuições da microcirculação de ilhotas pancreáticas para doenças relacionadas com o pâncreas.
Abstract
Como um estado funcional da microcirculação, vasomotion microvascular é importante para a entrega de oxigênio e nutrientes e a remoção de dióxido de carbono e resíduos de produtos. A deficiência de vasomotion microvascular pode ser um passo crucial no desenvolvimento de doenças relacionadas com a microcirculação. Além disso, a ilhota pancreatic altamente vascularizada é adaptada para suportar a função endócrina. A este respeito, parece-me possível inferir que o estado funcional da ilhota pancreatic microvascular vasomotion pode afetar a função da ilhota pancreática. Analisar as alterações patológicas do estado funcional das ilhotas pancreáticas microvascular vasomotion pode ser uma estratégia viável para determinar as contribuições que microcirculação ilhota pancreatic faz a doenças relacionadas, tais como diabetes mellitus, pancreatite, etc. Portanto, este protocolo descreve como usar um monitor de fluxo do laser Doppler sangue para determinar o estado funcional da ilhota pancreatic microvascular vasomotion e para estabelecer parâmetros (incluindo a perfusão sanguínea média, amplitude, frequência e parente velocidade de ilhotas pancreáticas microvascular vasomotion) para avaliação do status funcional microcirculatory. Em um modelo do rato de diabéticos induzido por estreptozotocina, observamos um estado funcional prejudicado de ilhotas pancreáticas vasomotion microvascular. Em conclusão, esta abordagem para avaliar ilhota pancreatic vasomotion microvascular na vivo pode revelar os mecanismos relacionados com doenças de ilhotas pancreáticas.
Introduction
Como um parâmetro da situação funcional da microcirculação, microvascular vasomotion assume a responsabilidade para a entrega e a troca de oxigênio, nutrientes e hormônios e é fundamental para a remoção de produtos metabólicos, tais como o dióxido de carbono e resíduos de célula 1. vasomotion microvascular também regula a distribuição do fluxo de sangue e perfusão do tecido, afectando assim a pressão de sangue microcirculatory local e respostas à inflamação, que pode induzir a edema em muitas doenças. Portanto, vasomotion microvascular é extremamente importante para manter a função fisiológica do componente de células, tecidos e órgãos,2,3,4. A deficiência de vasomotion microvascular pode ser uma das principais etapas no desenvolvimento de doenças relacionadas com a microcirculação5.
Laser Doppler foi desenvolvido inicialmente para observação e quantificação no campo da microcirculação investigação6. Esta técnica, juntamente com outras abordagens técnicas (por exemplo, laser speckle7, oxigênio transcutâneo, etc.), tem sido considerada como o padrão ouro para avaliar o fluxo sanguíneo na microcirculação. A lógica que a perfusão sanguínea de microcirculação local (i.e., capilares, arteríolas, vênulas, etc) pode ser determinado pelos aparelhos equipados com laser Doppler, baseia-se o princípio de efeito Doppler. O comprimento de onda e a frequência da emissão estimulada de luz mudam quando partículas de luz encontram células do sangue em movimento em microvessels, ou permanecem inalterados. Portanto, na microcirculação, o número e a velocidade das células do sangue são os fatores-chave relacionados com a magnitude e a distribuição de frequência da luz Doppler-deslocados, enquanto a direção do fluxo sanguíneo microvascular é irrelevante. Usando métodos diferentes, uma variedade de tecidos têm sido utilizados para estudos microcirculatory, incluindo os mesenteries e dorsal câmaras dobras cutâneas de camundongos, ratos, hamsters e até mesmo os humanos8. No entanto, no actual protocolo, focalizamos o funcional status de ilhotas pancreáticas microvascular vasomotion, que é avaliada usando laser Doppler e um sistema de parâmetro de avaliação caseiro.
Microcirculação do pâncreas ilhéu é composta principalmente por microvessels de ilhotas pancreáticas e apresenta características distintivas. Uma rede capilar de ilhotas pancreáticas mostra uma densidade cinco vezes maior do que a rede capilar de sua contraparte exócrino9. Fornecendo um conduíte para a entrega da entrada de glicose e insulina divulgação, células endoteliais ilhéu entregam oxigênio às células metabolicamente ativas no Ilhéu células β. Além disso, também emergentes evidências demonstra que o ilhéu microvessels estão envolvidos não só na regulação da expressão do gene de insulina e células β-sobrevivência, mas também em afetar a função da célula β; promover a proliferação de células β; e produzir um número de angiogênico vasoativas, substâncias e fatores de crescimento10. Portanto, a este respeito, podemos concluir que o estado funcional da ilhota pancreatic microvascular vasomotion pode afetar a função de células β ilhéu e envolver-se na patogênese de doenças como a pancreatite aguda/crónica, diabetes e outros doenças relacionadas com o pâncreas.
Analisar as alterações patológicas do estado funcional das ilhotas pancreáticas microvascular vasomotion pode ser uma estratégia viável para determinar as contribuições da microcirculação de ilhotas pancreáticas para as doenças mencionadas acima. Um procedimento passo a passo detalhado descrevendo a abordagem para determinar ilhota pancreatic vasomotion microvascular na vivo fornecer aqui. Medições típicas então são mostradas nos Resultados de representante. Finalmente, os benefícios e limitações do método são destacadas na discussão, juntamente com outras aplicações.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nos casos que envolvem disfunção microvascular (por exemplo, diabetes, pancreatite aguda, doenças microvasculares periféricas, etc.), algumas doenças levam à redução do fluxo sanguíneo. Para além de alterações no fluxo sanguíneo, existem indicadores importantes, tais como vasomotion microvascular, que espelham o estado funcional da microcirculação. O indicador específico, vasomotion microvascular, geralmente é definido como a oscilação do Tom em camas microvasculares microvascular. O …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi financiado por doações de Peking Union Medical faculdade juventude fundo e os fundos de pesquisa Fundamental para as universidades Central (Grant no. 3332015200).
Materials
| 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 |
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