Laser-Doppler: Ein Instrument zur Messung der Pankreas Islet mikrovaskuläre Vasomotion In Vivo
Summary
Pancreatic Islet mikrovaskuläre Vasomotion regelt Inselchen Blut Verteilung und behält die physiologische Funktion der Inselzellen β. Dieses Protokoll beschreibt die Nutzung eines Laser-Doppler-Monitors, funktionalen Status des Pankreas Inselchen mikrovaskuläre Vasomotion in Vivo zu bestimmen und zu beurteilen, die Beiträge der pankreatischen Inselchen Mikrozirkulation, Bauchspeicheldrüsen-Erkrankungen.
Abstract
Als funktionelle Status der Mikrozirkulation gilt mikrovaskuläre Vasomotion für die Lieferung von Sauerstoff und Nährstoffen und die Entfernung von Kohlendioxid und Abfallprodukte. Die Beeinträchtigung der mikrovaskuläre Vasomotion könnte ein entscheidender Schritt in der Entwicklung der Mikrozirkulation-Erkrankungen sein. Darüber hinaus eignet sich das stark vaskularisierte Pankreas Inselchen, endokrine Funktion zu unterstützen. In diesem Zusammenhang scheint es möglich zu folgern, dass der funktionelle Status pancreatic Islet mikrovaskuläre Vasomotion pancreatic Islet Funktion beeinträchtigen könnten. Analyse der pathologischen Veränderungen des funktionellen Status des Pankreas Inselchen mikrovaskuläre Vasomotion möglicherweise eine praktikable Strategie Beiträge bestimmen das Pankreas Inselchen Mikrozirkulation macht verwandte Krankheiten wie Diabetes Mellitus, Pankreatitis, etc.. Daher beschreibt dieses Protokoll mit einer Laser-Doppler Blut-Strömungswächter zur Bestimmung des funktionellen Status des Pankreas Inselchen mikrovaskuläre Vasomotion und Parameter (einschließlich durchschnittliche Blutperfusion, Amplitude, Frequenz und Verwandten herstellen Geschwindigkeit des Pankreas Inselchen mikrovaskuläre Vasomotion) für die Bewertung des mikrozirkulatorischen funktionellen Status. In einem Streptozotocin-verursachten zuckerkranken Mausmodell beobachteten wir eine beeinträchtigt Funktionsstatus des Pankreas Inselchen mikrovaskuläre Vasomotion. Zusammenfassend kann dieser Ansatz für die Beurteilung der Bauchspeicheldrüse Inselchen mikrovaskuläre Vasomotion in Vivo Mechanismen in Bezug auf Bauchspeicheldrüsenkrebs Inselchen Krankheiten aufdecken.
Introduction
Als Parameter des funktionellen Status der Mikrozirkulation mikrovaskuläre Vasomotion übernimmt die Verantwortung für die Lieferung und der Austausch von Sauerstoff, Nährstoffen und Hormonen und ist entscheidend für die Beseitigung der Stoffwechselprodukte, wie Kohlendioxid und Zelle Abfall 1. mikrovaskuläre Vasomotion regelt auch Blut Strömungsverteilung und Gewebedurchblutung und beeinträchtigt dadurch lokale mikrozirkulatorischen Blutdruck und Antworten auf eine Entzündung, die Ödeme bei vielen Krankheiten auslösen können. Mikrovaskuläre Vasomotion ist daher extrem wichtig, die physiologische Funktion der Organe2,3,4, Gewebe und Zellen Komponente beizubehalten. Die Beeinträchtigung der mikrovaskuläre Vasomotion möglicherweise einer der wichtigsten Schritte bei der Entwicklung der Mikrozirkulation-Erkrankungen5.
Laser-Doppler wurde ursprünglich für Beobachtung und Quantifizierung auf dem Gebiet der Mikrozirkulation Forschung6entwickelt. Diese Technik, zusammen mit anderen technischen Ansätze (z. B. Laser Speckle7, transkutane Sauerstoff, etc.), gilt als der Goldstandard für die Beurteilung der Durchblutung in der Mikrozirkulation. Die Begründung, dass die Durchblutung der lokalen Mikrozirkulation (d.h., Kapillaren, Arteriolen, Venolen, etc.) vom Gerät ausgestattet mit Laser Doppler, ermittelt werden kann basiert auf dem Prinzip der Doppler-Verschiebung. Die Wellenlänge und die Frequenz des Lichtes stimulierte Emission ändern, wenn Lichtteilchen bewegten Blutkörperchen im Mikrogefäßen begegnen oder sie unverändert bleiben. Daher in der Mikrozirkulation sind die Anzahl und die Geschwindigkeit der Blutzellen die Schlüsselfaktoren, die in Bezug auf das Ausmaß und die Verteilung des Lichtes Doppler-verschoben, während die Richtung des mikrovaskulären Blutflusses irrelevant ist. Mit verschiedenen Methoden, eine Vielzahl von Geweben für mikrozirkulatorischen Studien, einschließlich der Mesenterien verwendet wurden und dorsalen Hautfalte Kammern von Mäusen, Ratten, Hamster, und sogar Menschen8. Jedoch in das aktuelle Protokoll, wir konzentrieren uns auf den funktionalen Status des Pankreas Inselchen mikrovaskuläre Vasomotion, die ausgewertet wird mit laser-Doppler und einer hausgemachten Bewertungssystem Parameter.
Pancreatic Islet Mikrozirkulation besteht hauptsächlich aus Pankreas Inselchen Mikrogefäßen und Besonderheiten aufweist. Ein engmaschiges Netz von Pankreas Inselchen zeigt eine fünf Mal höhere Dichte als engmaschiges Netz von seinen exokrine Gegenstück-9. Bereitstellung einer Leitung für die Lieferung von Eingabe Glukose und Verbreitung von Insulin, liefern endotheliale Inselzellen Sauerstoff metabolisch aktiven Zellen in kleinen Insel β-Zellen. Darüber hinaus zeigt Anzeichen dafür auch, dass Inselchen Mikrogefäßen beteiligt sind, nicht nur bei der Regulierung von Insulin-gen-Expression und β-Zellen überleben, sondern auch in der β-Zelle Funktion beeinträchtigen; Förderung der β-Zell-Proliferation; und produziert eine Reihe von vasoaktive, angiogene Substanzen und Wachstumsfaktoren10. Deshalb schließen wir in diesem Zusammenhang, dass der funktionelle Status pancreatic Islet mikrovaskuläre Vasomotion kann Inselchen β-Zell-Funktion beeinflussen und engagieren sich in der Pathogenese von Krankheiten wie akute/chronische Pankreatitis, Diabetes und andere Pankreas-Erkrankungen.
Analyse der pathologischen Veränderungen des funktionellen Status des Pankreas Inselchen mikrovaskuläre Vasomotion möglicherweise eine praktikable Strategie um die Beiträge der pankreatischen Inselchen Mikrozirkulation zu den oben genannten Krankheiten zu bestimmen. Eine detaillierte Schritt für Schritt Anleitung beschreibt den Ansatz für die Bauchspeicheldrüse Inselchen mikrovaskuläre Vasomotion in Vivo zu bestimmen bieten hier. Typische Messungen werden dann in den Vertreter Ergebnisseangezeigt. Zu guter Letzt werden die vor- und Nachteile der Methode in der Diskussion, zusammen mit weiteren Anwendungen hervorgehoben.
Protocol
Representative Results
Discussion
In den Fällen, bei denen mikrovaskulären Dysfunktion (z. B. Diabetes, akute Pankreatitis, periphere mikrovaskuläre Erkrankungen, etc.), führen einige Krankheiten zu verminderter Blutfluss. Als Veränderungen des Blutflusses sind wichtige Indikatoren, z. B. mikrovaskuläre Vasomotion, die den funktionalen Status der Mikrozirkulation zu spiegeln. Indikators, mikrovaskuläre Vasomotion bezeichnet im Allgemeinen die Schwingung des mikrovaskulären Tones in mikrovaskuläre Betten. In das aktuelle Protoko…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse aus Peking Union Medical College Youth Fund und die grundlegenden Forschungsmittel für die zentralen Universitäten (Grant Nr. 3332015200) unterstützt.
Materials
| MoorVMS-LDF2 | Moor Instruments | GI80 | PeriFlux 5000 (Perimed Inc.) can be used as an alternative apparatus to harvest data |
| MoorVMS-PC Software | Moor Instruments | GI80-1 | Software of MoorVMS-LDF2 |
| Calibration stand | Moor Instruments | GI-cal | Calibration tool |
| Calibration base | Moor Instruments | GI-cal | Calibration tool |
| Calibration flux standard | Moor Instruments | GI-cal | Calibration tool |
| One Touch UltraEasy glucometer | Johnson and Johnson | #1955685 | Confirm hyperglycemia |
| One Touch UltraEasy strips | Johnson and Johnson | #1297006 | Confirm hyperglycemia |
| Streptozotocin | Sigma-Aldrich | S0130 | Dissolve in sodium citrate buffer (pH 4.3) |
| Pentobarbital sodium | Sigma-Aldrich | P3761 | Working concentration 3 % |
| Ethanol | Sinopharm Inc. | 200121 | Working concentration 75 % |
| Sucrose | Amresco | 335 | Working concentration 10 % |
| Medical gauze | China Health Materials Co. | S-7112 | Surgical |
| Blunt-nose forceps | Shang Hai Surgical Instruments Inc. | N-551 | Surgical |
| Surgical tapes | 3M Company | 3664CU | Surgical |
| Gauze sponge | Fu Kang Sen Medical Device CO. | BB5447 | Surgical |
| Scalpel | Yu Lin Surgical Instruments Inc. | 175C | Surgical |
| Skin scissor | Carent | 255-17 | Surgical |
| Suture | Ning Bo Surgical Instruments Inc. | 3325-77 | Surgical |
| Syringe and 25-G needle | MISAWA Inc. | 3731-2011 | Scale: 1 ml |
References
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