Visualisering og analyse af blodgennemstrømning og iltforbruget i Nedsat mikrocirkulation: Ansøgning til en akut hepatitis model

Summary

Et optisk system blev udviklet for at visualisere hepatisk mikrocirkulation med FITC-mærkede erythrocytter og at måle partialtrykket af oxygen i mikrokarrene med laser-assisteret phosphorimetry. Denne fremgangsmåde kan anvendes til at undersøge fysiologiske og patologiske mekanismer ved at analysere mikrovaskulær struktur diameter, blod strømningshastighed og oxygenspænding.

Abstract

Der er et betydeligt misforhold mellem ilt udbud og efterspørgsel i leveren, fordi nedsat iltforbrug er relativt høj, men omkring 70% af den hepatiske blodforsyningen er dårligt iltet portal vene blod stammer fra mave-tarmkanalen og milt. Oxygen leveres til hepatocytter ved blodet flyder fra en terminal gren af ​​portalen vene til en central vener via sinusoider, og det gør en ilt gradient i hepatiske lobules. Den ilt gradient er en vigtig fysisk parameter, som involverer ekspression af enzymer opstrøms og nedstrøms i lever mikrocirkulationen, men manglen på teknikker til måling af ilt forbrug i leverens mikrocirkulation har forsinket opklaringen af ​​mekanismerne for ilt metabolisme i leveren. Vi har derfor anvendt FITC-mærkede erythrocytter at visualisere den hepatiske mikrocirkulationen og anvendte laser-assisteret phosphorimetry at måle partialtrykket af oxygen i mikrokar der. NoncontaCT og kontinuerlig optisk måling kan kvantificere blodstrømningshastigheder og kardiametre og oxygen gradienter forbindelse oxygenforbrug i leveren. I en akut hepatitis model, vi har gjort ved at administrere acetaminophen til mus vi observeret øget ilt tryk i både portal og centrale vener, men en nedsat ilt gradient i sinusoider, hvilket indikerer, at hepatocyt nekrose i pericentral zone kunne flytte ilt trykket op og påvirke enzym udtryk i periportal zone. Som konklusion, kan vores optiske metoder til måling af hepatiske hæmodynamik og iltforbrug afsløre mekanismer, relateret til leversygdomme.

Protocol

1. Mærkning Erythrocytter med fluorescein-isothiocyanat Isomer I (FITC) Alle de eksperimentelle protokoller, vi brugte, blev godkendt af Animal Care udvalget Keio University School of Medicine. Bedøve en donormus, og efter at en celiotomy indsnit trække helblod fra inferior vena cava med en 1 ml sprøjte indeholdende lille mængde heparin. Mus blev straks aflivet ved natriumpentobarbital injektion (100 mg / kg ip). Vaskes helblod to gange med PBS (pH 7,4) ved centrifu…

Discussion

Levering af ilt til væv er en væsentlig rolle i mikrocirkulationen, og en masse papirer beskriver sygdomme relateret til mikrokardannelse anatomi og reologi ^6. Blodgennemstrømning gennem leveren er en kombination af arterielt og venøst ​​blod. 30% af blodstrømmen til leveren, er vel-oxygeneret blod tilvejebragt fra den hepatiske arterie, og den anden 70%, fra portvenen, er dårligt iltet blod venøs udstrømning fra milten og mavetarmkanalen ^7. Leversygdomme såsom fedtlever, chok eller tu…

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