Blood samples are useful for assessing biomarkers of physiological states or disease in vivo. Here we describe the methodology to sample blood from the lateral tail vein in the rat. This method provides rapid samples with minimal pain and invasiveness.
Blood samples are commonly obtained in many experimental contexts to measure targets of interest, including hormones, immune factors, growth factors, proteins, and glucose, yet the composition of the blood is dynamically regulated and easily perturbed. One factor that can change the blood composition is the stress response triggered by the sampling procedure, which can contribute to variability in the measures of interest. Here we describe a procedure for blood sampling from the lateral tail vein in the rat. This procedure offers significant advantages over other more commonly used techniques. It permits rapid sampling with minimal pain or invasiveness, without anesthesia or analgesia. Additionally, it can be used to obtain large volume samples (upwards of 1 ml in some rats), and it may be used repeatedly across experimental days. By minimizing the stress response and pain resulting from blood sampling, measures can more accurately reflect the true basal state of the animal, with minimal influence from the sampling procedure itself.
Biomarkører opnået fra blod give nyttige diagnostisk, forudsigende og stratificering foranstaltninger i mange kliniske sammenhænge, herunder hjertekarsygdomme 1, kræft videnskaber 2, og psykiatrisk sygdom 3. De kan også anvendes i grundforskning til at vurdere "tilstand" af en organisme, herunder graden af sult, inflammation, eller stress stede. Sådanne foranstaltninger kan være påvirket af variabler, som måske eller måske ikke er afgørende for spørgsmålet om interesse, herunder det tidspunkt på dagen, at prøven er opnået, og køn af de emner. Det kan også blive påvirket af stress induceret under blodprøvetagning procedurer selv. Stresshormoner og opfattelsen af smerte kan hurtigt ændre sammensætningen af blodet.
Gnavere er de mest almindeligt anvendte forsøgsdyr, og der er udviklet flere metoder til indsamling af blod. Den ideelle metode til blodprøvetagning skal have minimal Physiological indvirkning på dyret, kræver ingen bedøvelse, tillade hurtig og gentagen prøvetagning, og give blodvolumen tilstrækkelig for mange efterfølgende anvendelser. Populære teknikker til opsamling af blod, såsom kateterisation af halsvenen eller halespids amputation ikke opfylder disse kriterier.
Formålet med denne protokol er at beskrive en blodprøvetagning teknik til brug i rotter, som er minimalt stressende, ikke kræver anæstesi, giver mulighed for flere blod samlinger i et enkelt emne, og tilvejebringer et relativt stort prøvevolumen, således at multiple assays kan udføres på en enkelt prøve. Målet med denne fremgangsmåde er at opnå blodprøver, der er minimalt påvirket af den akutte stress-respons.
Her beskriver vi en hurtig og enkel procedure til opnåelse af en blodprøve fra en rotte, der giver betydelige fordele i forhold til andre almindeligt anvendte teknikker. Først kræver det ikke bedøvelse, i modsætning til prøvetagning fra halsvenen eller retroorbitale sinus. Når der indsamles blodprøver omgivende adfærdsmæssige procedurer, administration af anæstetika er uønsket, fordi det kan forstyrre indlæring og hukommelse 4,5. For det andet, det giver mulighed for at indsamle større blod- mængder end andre venepunktur teknikker, såsom indsamling fra saphenous eller dorsale pedal vener. Ved hjælp af teknikken beskrevet her, op til 1,5 ml blod kan indsamles fra en rotte på et enkelt tidspunkt, et volumen, der let tillader flere analyser, der skal køres parallelt. Endelig er denne procedure minimerer muligheden for vævsbeskadigelse forhold til halespids amputation eller retroorbital blødning. Brugen af denne procedure letter overholdelsen af Animal Welfare Act og Guide for Pleje og anvendelse af forsøgsdyr, som kræver at minimere smerte og lidelse, der skyldes laboratorie procedurer udføres på dyr.
Det anbefales, at undersøgere nye denne metode praktisere de fastholdelsesanordninger og hale blødning teknikker for at minimere den tid, som forsøgsdyr de fastholdes. Blod opsamles i mindre end 3 min fra indledningen af tilbageholdenhed giver optimale resultater.
Den her beskrevne protokol kan anvendes til prøveudtagning 1 til 4 gange om ugen, men ikke mere end to gange om dagen. Mens gentagne samlinger blod kan udføres, bør der anvendes forskellige prøveudtagningssteder bevæger opad fra haleroden, og venstre og højre halevener bør skiftes som prøveudtagningssteder. Det samlede blodvolumen af gnavere er 6-7% af deres kropsvægt, og ikke mere end 15% af det samlede blodvolumen bør indsamles inden for en 2 ugers periode. Serumeller plasma omfatter ca. 40-60% af den indsamlede prøvevolumen.
Blodprøvetagning via de laterale halevenerne kan også udføres i mus som beskrevet her med et par mindre modifikationer. For det første kan der kun lille gauge (27 G) katetre anvendes. Sekund, anbefales det at anvende et rør fastholdelsesanlæg, snarere end en wrap, at immobilisere musene. Volumenet af blod, der kan opnås fra musen ved hjælp venepunktur af submandibulære vaskulære bundt (200-500 pi) er større end kan sikkert opsamlet fra halevenen (200 maksimum pi). Fordi prøvetagning blod fra submandibulære vaskulære bundt kræver minimal tilbageholdenhed og kan give mere blod, dette er den foretrukne vej til prøvetagning i musen.
Den hurtighed, hvormed denne procedure kan udføres, sammen med sin minimalt invasive karakter, minimerer også den potentielle forstyrrelse af foranstaltninger blod-baserede af akut stress respons 6. Denakut stress respons kan ændre cirkulerende niveauer af mange molekyler, herunder interleukiner og andre immun-aktive faktorer 7, hormoner af hypothalamus-hypofyse-binyre-aksen 8, hormoner i det sympatiske nervesystem 9, ghrelin 10, endogene opioider 11, dopamin og serotonin 12. Hvis der ønskes hvilende cirkulerende foranstaltninger af disse molekyler eller andre, der reguleres af disse molekyler, er det vigtigt at minimere stress respons, som udløses inden for så lidt som et minut af starten af stressor eksponering.
Stress reaktioner ikke kun ændre sammensætningen af blodet, men også repræsentere en teknisk forhindring for blodprøveudtagning på grund af indsnævringen af vaskulaturen gennem øget kørsel fra det sympatiske nervesystem. Det bliver stigende vanskeligere at opnå steady blodgennemstrømning fra en rotte, der er montering af en akut stress-respons. Derfor skal dyrets nød være minimliseret for hurtigt at få prøver, der afspejler den fysiologiske tilstand af interesse.
The authors have nothing to disclose.
Vi takker Virginia Doherty og Junmei Yao til teknisk bistand. Denne forskning blev finansieret af NIMH (R01 MH084966), og den amerikanske hær Research Office og Defense Advanced Research Projects Agency (give W911NF-10-1-0059) til KAG.
Sodium heparin (1000 USP units/ml) | Patternson Veterinary Supply | 25021040010 | |
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) | JT Taylor | JT2020-01 | |
Dermachlor Rinse-Chlorhexadine | Butler Schein | 6356 | Topical antiseptic solution, 2% chlorhexidine gluconate |
SURFLO Winged Infusion Sets, Terumo, butterfly catheters | VWR Scientific | TESV25BLK | |
BD Tuberculin 1cc syringes | VWR Scientific | BD309659 | |
1.5 ml microcentrifuge tubes | VWR Scientific | 89202-682 | |
500 μl microcentrifuge tubes | VWR Scientific | 21150-330 | |
Scissors, stainless steel, 5" | VWR Scientific | 82027-586 | |
500ml plastic beaker | VWR Scientific | 414004-149 | |
Clean cloth wrap | Butler Schein | 2993 | |
Velcro tape, .75" width | Monoprice | B004AF9II6 | Hook and loop tape |
Timer | VWR Scientific | 62344-641 |