고립 된 혈액 관류 쥐 폐 준비에 단일 미세 혈관 투과성의 양을
Summary
고립 된 혈액 관류 폐 준비는 폐 표면에 미세 혈관의 네트워크를 시각화하는 것이 가능합니다. 여기에서 우리는 실시간 형광 이미징을 사용하여 격리 된 폐의 단일 미세 혈관의 투과성을 정량화하는 방법을 설명합니다.
Abstract
고립 된 혈액 관류 폐 준비 널리 시각화하고 하나의 미세 혈관에 신호를 정의하는 데 사용됩니다. 실시간 이미징이 혼합물을 결합함으로써, 각각의 폐의 미세 혈관 투과성의 변화를 결정하기 위하여 가능해진다. 여기에서 우리는 쥐의 폐를 분리하고자가 혈액을 perfuse하는 단계를 설명합니다. 다음, 우리는 작은 폐 영역으로 microcatheter를 통해 형광 또는 대리인을 주입하는 단계를 설명합니다. 설명이 절차를 사용하여, 우리는 박테리아 리포 폴리 사카 라이드의 주입에 대한 응답으로 쥐의 폐의 미세 혈관의 투과성이 증가 결정. 데이터는 리포 폴리 사카 라이드가 모두 세정맥과 모세 혈관의 미세 혈관의 세그먼트에 걸쳐 유체 누출을 증가 것으로 나타났습니다. 따라서,이 방법은 가능한 혈관 세그먼트 구비 투과성 응답과 비교함으로써, 어떤 응답 이질성을 정의 할 수있다. 폐 투과성을 정의하기 위해 일반적으로 사용되는 방법으로는 폐 조직 샘플의 후 처리를 필요로하지만실시간 이미징의 사용은 본 방법에서 명백한 바와 같이 이러한 요구를 미연에 방지한다. 따라서, 실시간으로 영상과 함께 격리 된 폐 준비는 폐의 미세 혈관의 투과성을 결정하는 기존의 방법에 비해 여러 가지 장점을 제공합니다, 아직 개발하고 구현하는 간단한 방법입니다.
Introduction
폐에 증가 된 미세 혈관의 투과성은 폐포 부종과 손상 가스 교환의 개발에 이르게 및 급성 폐 손상 (ALI) 1-3의 주요 특징입니다. 따라서, 혈관 투과성의 평가는 폐 손상과 제안 된 치료 적 개입의 효과의 범위를 정의하는 데 중요합니다. 혈액 무료 폐 습윤 건조 비율과 미세 혈관의 여과 계수와 같은 중량 분석 널리 투자율 4.5을 추정하는 방법을 사용합니다. 다른 방법은 폐 조직 6-8 방사성 형광 프로브의 유지를 정량화 있습니다. 그러나, 상기 방법은 투자율 데이터 해명 향해 폐 조직 샘플 postexperiment 가공을 필요로한다. 동물은 단일 치료 프로토콜에 대해서만 이용 될 수 있기 때문에 더욱, 큰 동물 번호는 완전한 연구를 위해 필요할 수도있다. 상기 방법의 일반적인 특징은 그들이 뜻 혈관 투과성을 결정한다는 것이다조직 샘플 내의 모든 혈관. 그러나, 잘 폐 마이크로 및 매크로 혈관 9 표현형 달라 확립된다. 따라서, 투과성 반응뿐만 아니라 9,10 다양한 용기 세그먼트 사이에서 이기종 수 있습니다. 따라서, 조직 샘플에있는 모든 폐 혈관의 평균 투자율을 정량화하는 것은 적절이 이질성을 반영하지 않을 수 있습니다.
절연 혈액 관류 폐 제제에서, 폐 표면에 혈관 직립 현미경 4,11,12 의해 시각화 될 수있다. 이 응답 (13)에서 임의의 이질성을 어드레싱, 따라서 단일 혈관의 특징 인 응답을 가능하게하고. 또, 미세 혈관의 형광 이미징을 이용하여 형광 분석법을 기반으로 통합 될 수있다. 또한, 좌심방 microcatheter 혈관 11,14으로 에이전트 및 형광 프로브를 전달하기 위해 사용될 수있다. microcatheter 작은 폐 영역에 배달 제한, 따라서 전주입 에이전트 및 형광에 지역 내에서만 혈관을 포즈. 이것은 동일한 폐 내의 체류 소 영역이 연구에 필요한 동물에서 전체적인 감소로 이어지는 별도의 실험에 사용되는 것을 허용한다.
실시간 영상은 혈관과 분리 된 폐 준비의 하나의 미세 혈관의 혈관 외 형광의 역동적 인 변화를 캡처 할 수 있습니다. 따라서, 이미지 필드 내의 각각의 미세 혈관에 대해, 형광체 및 washoff의 주입 동안 형광의 변화를 기록하고, 오프라인 (14)을 정량 할 수있다. 최대 및 잔류 혈관 형광의 값을 사용하여, 촬상 필드 내의 각 미세 혈관 투과성에 대한 인덱스가 결정될 수있다. 염증성 또는 유해한 제제에 응답 투자율 변화를 결정하기 위하여, 원하는 에이전트 제 투여 될 수 후 투자율 인덱스가 결정. 또, 이미지 필드는 주입에 의해 폐 영역 내의 아무 설정할 수microcatheter, 따라서 원하는 혈관 네트워크를 선택에서 높은 수준의 유연성을 가능하게한다. 따라서, 실시간으로 영상과 연계하여 고립 된 혈액 관류 폐 준비는 단일 폐의 미세 혈관의 투과성을 정량화 할 수있는 매력적인 실험 모델을 제공합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
실시간 영상과 함께 고립 된 혈액 관류 폐 준비는 단일 폐의 미세 혈관의 투과성 변화의 측정을위한 간단한 도구를 제공합니다. 우리는 LPS의 주입에 대한 응답으로 투자율 변화를 정의하려면이 방법을 적용했다. 우리의 데이터는 명확하게 LPS 주입은 미세 혈관 투과성의 증가를 야기하는 것이 좋습니다. 또한, 데이터는 LPS에 의해 유도 투자율 변화 세정맥과 모세 혈관에서 모두 유사 하였다 것을 ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
연구 KP에 NIH HL75503에 의해 지원되었다.
Materials
| Tygon Tubing | Fisher Scientific | #18 | |
| Pressure Transducer | Data Sciences International | P23XL | Need quantity 3 |
| Butterfly Needle | Greiner Bio-One | 450081 | 21G |
| Peristaltic pump | Cole Parmer | Masterflex L/S | |
| PE-90 tubing | Becton Dickinson | 427421 | 30 cm needed |
| PE-10 tubing | Becton Dickinson | 427401 | 40 cm needed |
| Syringe Pump | Braintree Scientific | BS8000 | |
| O-ring | Custom made with a 20 mm diamter hole and a handle to secure o-ring to holder | ||
| Upright fluorescence microscope | Olympus America | BX61WI | |
| Image Acquisition Software | Molecular Devices | Metamorph | |
| FITC Dextran 20KD | Sigma Aldrich | 0.5 mg/ml (A dextran of different molecular size can be selected, if trial experiments indicate its suitability based on the calculated permeability index values) | |
| Lipopolysaccharide | Sigma Aldrich | Serotype 0111:B4 |
References
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