Summary

Количественная клубочковой проницаемости Флуоресцентные макромолекул Используя 2-фотонной микроскопии в Мюнхене крыс Wistar

Published: April 17, 2013
doi:

Summary

Техника использования высокого разрешения intavital 2-фотонной микроскопии непосредственно визуализировать и количественно gloemrular поверхность фильтрации в клубочках. Этот метод позволяет прямое определение характеристик проницаемости макромолекул в нормальных и болезненные состояния.

Abstract

Почки заболеваниях, сопровождающихся потерей мочи необходимы большие макромолекулы, такие как сывороточный альбумин, долгое время считалось, вызваны изменениями в проницаемости барьера состоит из подоциты, сосудистых эндотелиальных клеток и базальной мембраны, работающих в унисон. Данные из нашей лаборатории с использованием прижизненной 2-фотонной микроскопии показало барьер более проницаемым клубочковой фильтрации (GFB), чем считалось ранее в физиологических условиях, с поиска фильтруются альбумина, происходящих в раннем подмножество клеток, называемых клетками проксимальных канальцев (PTC) 1,2, 3.

Предыдущие методы, используемые для изучения почечной фильтрации и создание характеристику фильтрации барьера, связанного микропункции просвета этих первых трубчатых сегментов с отбором проб флюида содержание и анализ 4. Эти исследования определяется концентрация альбумина в просвете жидкостью практически не существует; соответствующие теснона то, что обычно обнаруживаются в моче. Тем не менее, характеристики полимеров декстрана с определенными размерами по этой методике показали те, размеры которого аналогичны для сывороточного альбумина имели более высокие уровни в просвете канальцев и мочи; предлагая повышенную проницаемость 5.

Здесь, представляет собой подробное описание техники, используемой непосредственно визуализировать и количественно клубочковой проницаемости люминесцентные альбумина в естественных условиях. Этот метод позволяет обнаруживать фильтрованной альбумина через фильтрационный барьер в пространство Боумена (начальное камеры мочевого фильтрации), а также позволяет количественно альбумина реабсорбции проксимальных канальцев и визуализации последующего альбумин трансцитоза 6. Отсутствие флуоресцентный белок по позже трубчатых сегментов пути в мочевой пузырь подчеркивает эффективность поиска пути в ранее проксимальных сегментах канальцев. Кроме того, когда эта методика была применена для определения проницаемостидекстранов имеющие такого же размера, альбумина практически одинаковые значения проницаемости были зарегистрированы 2. Эти наблюдения непосредственно поддерживают необходимость расширения в центре внимания многих протеинурической почечных заболеваний включены изменения в проксимальных канальцах клетки мелиорации.

Protocol

1. Сопряжение Крысы сывороточный альбумин сульфо-родамина 101 сульфонилхлорид (Texas Red) Растворяют 100 мг крысы сывороточного альбумина (RSA) в 6,667 мл 100 мМ бикарбонат натрия рН 9,0; конечной концентрации 15 мг / мл в 50 мл коническую трубку. Место решения в лед / вода стакан и охлаждают до …

Representative Results

На рисунке 3 показан пример изображения, снятого с поверхности клубочка из Мюнхена крысы линии Вистар Frömter и шаги, предпринятые для определения проницаемости флуоресцентных альбумина. GSC значение для альбумина 0,0111 полученные для этого отдельные клубочки падения в диапазоне в…

Discussion

Шаги отраженных здесь представляют, что мы чувствуем, что те, которые будут производить последовательные и точные значения проницаемости, потому что они обойти ловушки следующие:

  1. Рассеяния: использование красного флуорофорам излучающих обеспечить более эффективный сбор света…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Авторы хотели бы поблагодарить доктора Сильвии B-Кампос Bilderback и Джордж J Родос для завершения хирургической процедуры, связанные с размещением линий венозного доступа. Они также хотели бы поблагодарить Сару E Wean для поддержания мюнхенской Вистар колониях, состоящих из Симонсена и Frömter штаммов.

Materials

Olympus Floview 1000 confocal/Multi-photon microscope Olympus America Filters for detectors: Blue 430/100, Green 525/50, Red 605/90
Mode-Locked Ti:Sapphire Mai Tai Laser Spectra-Physics Tunable excitation wavelengths: ~750-1150 nm
Gallium arsenide phosphide photodetectors Hamamatsu Corp Note: Front or Side mounted configurations available.
Metamorph Image processing Software Molecular Dynamics Note: Version 6.1r1
Microsoft Excel Microsoft Corportation 2007 version
Handling Forceps Electron Microscopy Sciences Cat# 78266-04
Mayo Dissecting Scissors Electron Microscopy Sciences Cat# 72962
CA Micro scissors Model 1C300 Electron Microscopy Sciences Cat# 78180-1C3
Kelly Hemostatic Forceps (straight) Electron Microscopy Sciences Cat# 72930
Water Jacket Blanket + Heating Pad Gaymar T/Pump PN 11184-000 Blanket-66N111CC
Repti-Therm Under Tank Heater ZooMed RH-4
Texas Red Sulfonyl Chloride Invitrogen/Molecular Probes Cat# T-353
Rat Serum Albumin Sigma Aldrich Cat# A-6272
High Quality Anhydrous DMF Sigma Aldrich Cat# 270547
Strate-Line Autoclave Tape Fisher Scientific Cat# 11-889-1
Willco-dish Coverslip Bottom Dishes (50 mm/40 mm coverslip) Electron Microscopy Sciences Cat# 70665-07

References

  1. Russo, L. M., et al. The normal kidney filters nephritic levels of albumin retrieved by proximal tubule cells; retrieval is disrupted in nephritic states. Kidney International. 71, 504 (2007).
  2. Russo, L. M., et al. Impaired tubular uptake explains albuminuria in early diabetic nephropathy. Journal of the American Society of Nephrology. 20 (3), 489 (2009).
  3. Sandoval, R. M., et al. Multiple factors influence glomerular albumin permeability in rats. Journal of the American Society of Nephrology. 23 (3), 447 (2012).
  4. Tojo, A., Endou, H. Intrarenal handling of proteins in rats using fractional micropuncture technique. American Journal of Physiology. 263, 601 (1992).
  5. Asgeirsson, D., et al. Glomerular sieving of three neutral polysaccharides, polyethylene oxide and bikunin in rat: Effects of molecular size and conformation. Acta Physiologica. 191 (3), 237 (2007).
  6. Sandoval, R. M., Molitoris, B. A. Quantifying endocytosis in vivo using intravital two-photon microscopy. Methods in Molecular Biology. 440, 389 (2008).
  7. Dunn, K. W., et al. Live-animal imaging of renal function by multi-photon microscopy. Curr. Protoc. Cytom. Chapter 12, Unit 12.9 (2007).
check_url/50052?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Sandoval, R. M., Molitoris, B. A. Quantifying Glomerular Permeability of Fluorescent Macromolecules Using 2-Photon Microscopy in Munich Wistar Rats. J. Vis. Exp. (74), e50052, doi:10.3791/50052 (2013).

View Video