利用双光子显微镜在慕尼黑Wistar大鼠量化肾小球通透性荧光大分子

Summary

利用高分辨率intavital 2 – 光子显微镜的技术直接可视化和量化表面肾小球过滤gloemrular。此方法允许在正常和疾病状态的大分子渗透特性的直接测定。

Abstract

肾疾病，尿中丢失大必不可少的大分子，如血清白蛋白，一直被认为由足细胞的通透性屏障，血管内皮细胞，和以协调方式工作的基底膜的改变引起的。数据从我们的实验室中使用活体双光子显微镜揭示一个更具渗透性的肾小球滤过屏障（GFB），比以前认为的生理条件下，过滤白蛋白发生在早期的子细胞，称为肾小管上皮细胞^（PTC）1,2检索^{， 3。}

用以前的技 ​​术研究肾小球滤过和建立滤过屏障特性，包括微注射，这些早期的管状部分的内腔中的流体含量的采样和分析^4。这些研究确定管腔液中的白蛋白浓度几乎不存在相应密切通常是在尿中检测到。然而，葡聚糖聚合物，用这种技术定义的大小的表征显示大小类似血清白蛋白的管状腔体和尿中有更高的水平;提示通透性增加^5。

本文是一个详细的轮廓，所使用的技术，直接可视化和量化肾小球荧光体内白蛋白通透性 。这种方法可以检测过滤白蛋白整个鲍曼的空间（初始尿过滤室）的滤过屏障进入，也允许由近端肾小管重吸收白蛋白定量和随后的白蛋白transcytosis的⁶可视化。荧光白蛋白的情况下购买沿管状段途中膀胱突出检索通路在较早的近端小管段的效率。此外，当这种技术用于测定渗透率葡聚糖具有类似大小白蛋白几乎相同的渗透率值报告^2。这些意见直接支持需要扩大许多蛋白尿的肾脏疾病的重点包括改变近端小管细胞填海的。

Protocol

1。共轭大鼠血清白蛋白磺酸罗丹明101磺酰氯（德州红） 溶解100mg大鼠血清白蛋白（RSA）6.667毫升100毫米碳酸氢钠pH值9.0;终浓度为15毫克/毫升，50毫升锥形管。 将溶液在冰/水的烧杯中，并冷却至0至4℃之间高品质的无水二甲基甲酰胺（DMF）中加入200微升10毫克小瓶德克萨斯红磺酰氯（TRSC）培养基上，在15秒的涡流。 的涡RSA解决方案培养基上，并添加溶解TRSC。 余音…

Representative Results

图3显示拍摄的图像，例如，从一个表面肾小球慕尼黑WistarFrömter的大鼠和所采取的步骤，以确定荧光蛋白的渗透性。 GSC的白蛋白的值0.0111来自这个人肾小球下降的慕尼黑Wistar大鼠的供给条件3时，该菌株在看到的范围内。在这些图像中看到的稳定性是由于仔细地规划和在图1和图2中所示的指令的执行。如前所述，切口的位置外肾是最关​​键的一步，在生产稳定?…

Discussion

这里强调的步骤代表我们的感受是，将产生一致和准确的渗透值，因为他们规避以下陷阱：

1. 散射：使用红色发光的荧光基团可以更有效地收集光，因为较长的波长的光子是不容易分散。使用绿色或蓝色发光荧光团将在GSC的引入更大的变化，因为增加了毛细血管袢和鲍曼的空间变异强度值。
2. 图像深度：尽管深通常是收集3D数据集（通常是总深度在30-45微米之间）;高10-15微米代表震源?…

Materials

Olympus Floview 1000 confocal/Multi-photon microscope	Olympus America		Filters for detectors: Blue 430/100, Green 525/50, Red 605/90
Mode-Locked Ti:Sapphire Mai Tai Laser	Spectra-Physics		Tunable excitation wavelengths: ~750-1150 nm
Gallium arsenide phosphide photodetectors	Hamamatsu Corp		Note: Front or Side mounted configurations available.
Metamorph Image processing Software	Molecular Dynamics		Note: Version 6.1r1
Microsoft Excel	Microsoft Corportation		2007 version
Handling Forceps	Electron Microscopy Sciences	Cat# 78266-04
Mayo Dissecting Scissors	Electron Microscopy Sciences	Cat# 72962
CA Micro scissors Model 1C300	Electron Microscopy Sciences	Cat# 78180-1C3
Kelly Hemostatic Forceps (straight)	Electron Microscopy Sciences	Cat# 72930
Water Jacket Blanket + Heating Pad	Gaymar		T/Pump PN 11184-000 Blanket-66N111CC
Repti-Therm Under Tank Heater	ZooMed		RH-4
Texas Red Sulfonyl Chloride	Invitrogen/Molecular Probes	Cat# T-353
Rat Serum Albumin	Sigma Aldrich	Cat# A-6272
High Quality Anhydrous DMF	Sigma Aldrich	Cat# 270547
Strate-Line Autoclave Tape	Fisher Scientific	Cat# 11-889-1
Willco-dish Coverslip Bottom Dishes (50 mm/40 mm coverslip)	Electron Microscopy Sciences	Cat# 70665-07