Summary

Icke-invasiv avbildning av Leukocyt Homing och migration In vivo</em

Published: December 05, 2010
doi:

Summary

Här beskriver vi en icke-invasiv två-photon (2P) mikroskopi metod för att studera leukocyt homing på mus footpad. Vi diskuterar de tekniska aspekterna av våra vävnader bildhantering förberedelse och gå läsaren genom ett typiskt experiment från första inrättades för att genomförande och datainsamling.

Abstract

Två-foton (2P) mikroskopi är en högupplöst bildteknik som har i stort sett anpassats av biologer. Värdet av 2P mikroskopi är att det ger rika Spatiotemporal information om cellens beteende inom intakta vävnader och i levande möss. Leukocyte rekrytering spelar en betydande roll i infektionsförsvaret och när okontrollerat, kan bidra till inflammatoriska och autoimmuna sjukdomar. Studera leukocyt rekrytering in vivo är tekniskt utmanande eftersom celler går snabbt inom fartyg ligger djupt inom ljusspridning vävnader. Hittills har de flesta intravital imaging studier kräver kirurgisk förberedelse att avslöja blodkärl och vävnader. För att undvika vävnadsskador och inflammation orsakad av kirurgi själv, här beskriver vi en icke-invasiv encelliga avbildningsteknik som kan användas för att studera leukocyt handel med musen footpad och falanger. Vi diskuterar de tekniska aspekterna av vår 2P bildhantering förberedelse och gå läsaren genom ett typiskt experiment från första inrättades för att genomförande och datainsamling.

Protocol

1. Animal förberedelser: Detta protokoll använder vuxna kvinnliga vuxna LysM-EGFP möss, där neutrofiler och makrofager fluorescerande märks genom de EGFP 1. Märkning blodkärl: Att visualisera blodkärl, 15μl av icke-riktade kvantprickar (655nm) späds i 100 l av PBS och injiceras intravenöst i musen 10-30 min före avbildning. Anestesi: Placera musen i induktionskammare av det veterinärmedicinska inhalationsanestesi sys…

Discussion

I den här videon protokoll visar vi de förfaranden för icke-invasiv 2P avbildning av leukocyt rekrytering som svar på inflammation.

Den footpad är en klassisk fysiologisk plats för att studera inflammation som allergi, infektion och autoimmun sjukdom 4-7. 2P bildbehandling ger en detaljerad bild av olika steg i leukocyt människohandel vägar, rullar och fäste för blodkärlen att chemotaxis till webbplatser av effektor funktion. Vi har funnit att den leukocyter rekrytering…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Detta arbete stöddes av NIH bevilja R01-3155 till 53.502 och Washington University, Pfizer biomedicinsk forskning avtal.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Isoflurane, USP   Butler Animal Health Supply 029405  
655nm non-targeted quantum dots   Invitrogen Q21021MP  
Tetramathylrhodamine conjugated
E. coli BioParticles
  Invitrogen E2862  
Listeria monocytogenes (Lm)   Reference 2    
Quick gel   Duro    
Puralube Vet Ointment   Pharmaderm Animal Health    
Insulin syringes   BD 08290-3284-38  
PBS   Thermo Scirntific SH30256.02  

References

  1. Faust, N., Varas, F., Kelly, L. M., Heck, S., Graf, T. Insertion of enhanced green fluorescent protein into the lysozyme gene creates mice with green fluorescent granulocytes and macrophages. Blood. 96, 719-726 (2000).
  2. Zinselmeyer, B. H., Lynch, J. N., Zhang, X., Aoshi, T., Miller, M. J. Video-rate two-photon imaging of mouse footpad – a promising model for studying leukocyte recruitment dynamics during inflammation. Inflamm Res. 57, 93-96 (2008).
  3. Zinselmeyer, B. H., Dempster, J., Wokosin, D. L., Cannon, J. J., Pless, R., Parker, I., Miller, M. J. Chapter 16. Two-photon microscopy and multidimensional analysis of cell dynamics. Methods Enzymol. 461, 349-378 (2009).
  4. Gray, D. F., Jennings, P. A. Allergy in experimental mouse tuberculosis. Am Rev Tuberc. 72, 171-195 (1955).
  5. Lin, A., Loughman, J. A., Zinselmeyer, B. H., Miller, M. J., Caparon, M. G. Streptolysin S inhibits neutrophil recruitment during the early stages of Streptococcus pyogenes infection. Infect Immun. 77, 5190-5201 (2009).
  6. Smith, C. J., Zhang, Y., Koboldt, C. M., Muhammad, J., Zweifel, B. S., Shaffer, A., Talley, J. J., Masferrer, J. L., Seibert, K., Isakson, P. C. Pharmacological analysis of cyclooxygenase-1 in inflammation. Proc Natl Acad Sci U S A. 95, 13313-13318 (1998).
  7. Wipke, B. T., Allen, P. M. Essential role of neutrophils in the initiation and progression of a murine model of rheumatoid arthritis. J Immunol. 167, 1601-1608 (2001).
  8. Baez, S. An open cremaster muscle preparation for the study of blood vessels by in vivo microscopy. Microvasc Res. 5, 384-394 (1973).
  9. Mempel, T. R., Scimone, M. L., Mora, J. R., von Andrian, U. H. in vivo imaging of leukocyte trafficking in blood vessels and tissues. Curr Opin Immunol. 16, 406-417 (2004).
  10. Miller, M. J., Wei, S. H., Cahalan, M. D., Parker, I. Autonomous T cell trafficking examined in vivo with intravital two-photon microscopy. Proc Natl Acad Sci U S A. 100, 2604-2609 (2003).

Play Video

Cite This Article
Wang, B., Zinselmeyer, B. H., McDole, J. R., Gieselman, P. A., Miller, M. J. Non-invasive Imaging of Leukocyte Homing and Migration in vivo. J. Vis. Exp. (46), e2062, doi:10.3791/2062 (2010).

View Video