Summary

Imagerie en temps réel des hétérotypique plaquettes neutrophiles interactions sur l'endothélium activé lors de l'inflammation vasculaire et la formation de thrombus chez des souris vivantes

Published: April 02, 2013
doi:

Summary

Nous rapportons ici une technique expérimentale de la microscopie de fluorescence intravitale de visualiser hétérotypiques plaquettes neutrophiles interactions sur l'endothélium activé lors de l'inflammation vasculaire et la formation de thrombus chez des souris vivantes. Cette technologie microscopique seront très utiles pour étudier le mécanisme moléculaire de la maladie vasculaire et de tester des agents pharmacologiques dans des conditions physiopathologiques.

Abstract

L'interaction des plaquettes activées et des leucocytes neutrophiles (essentiellement) sur l'endothélium activé médie la thrombose et l'inflammation vasculaire. 1,2 Au cours de la formation de thrombus au site de la lésion artériolaire, plaquettes adhérentes à l'endothélium activé et protéines de la matrice de support de roulement sous-endothéliales des neutrophiles et d'adhérence. 3 Inversement, dans des conditions inflammatoires veinules, les neutrophiles adhérents à l'endothélium activé peut prendre en charge l'adhésion et l'accumulation des plaquettes circulantes. Hétérotypique plaquettes agrégation des neutrophiles nécessite des processus séquentiels par les interactions spécifiques des récepteurs à gré entre les cellules. 4 Il est connu que les cellules endothéliales activées libèrent des molécules d'adhésion telles que le facteur von Willebrand, amorçant ainsi l'adhésion des plaquettes et accumulation dans les conditions de cisaillement élevées. 5 En outre, cellules endothéliales activées en charge de roulement et l'adhérence des neutrophiles par les sélectines exprimant uneMolécule d-1 d'adhésion intercellulaire (ICAM-1), respectivement, dans des conditions de faible cisaillement. 4 plaquettes P-sélectine interagit avec les neutrophiles par la P-sélectine ligand glycoprotéine-1 (PSGL-1), ce qui induit l'activation des neutrophiles de β2 intégrines et fermes l'adhérence entre deux types de cellules. Malgré les progrès réalisés dans des expériences in vitro dans lequel hétérotypiques plaquettes neutrophiles interactions sont déterminées dans le sang ou des cellules isolées, 6,7 ces études ne peuvent pas manipuler les conditions de stress oxydant au cours de la maladie vasculaire. Dans ce rapport, l'aide à marquage fluorescent, des anticorps spécifiques contre une souris plaquettes et des neutrophiles marqueur, nous décrivons un protocole détaillé intravitale microscopique pour surveiller les interactions hétérotypiques de plaquettes et de neutrophiles sur l'endothélium activé lors de TNF-α induite par l'inflammation ou à la suite induite par laser blessure musculaire crémaster microvaisseaux des souris vivantes.

Protocol

1. Préparation du microscope intravitale (figure 1A) Préparer un tampon surfusion (125 mM NaCl, 4,5 mM KCl, 2,5 mM de CaCl 2, MgCl 2 1 mM, et 17 mM de 3 NaHCO, pH 7,4). Activer un bain d'eau pour maintenir la température de circulation de tampon et une couverture thermo-contrôlé à 37 ° C. Aérer tampon avec de l'azote gazeux (5% de CO 2 en balance avec de l'azote). Allumez le système de microscope (Sutter Lambda DG-4 haute vit…

Representative Results

En utilisant une analyse détaillée microscopie intravitale, hétérotypiques neutrophiles interactions plaquettes sur l'endothélium activé ont été visualisées par perfusion d'anticorps à marquage fluorescent contre une plaquette (CD42c) ou des neutrophiles marqueur (Gr-1) dans des souris vivantes. Dans un modèle de TNF-α induite par l'inflammation des veinules, les neutrophiles ont été les plus roulement stable adhéré à l'endothélium probablement par interacti…

Discussion

Ici, nous décrivons un protocole détaillé pour la microscopie en temps réel intravitale fluorescence pour visualiser hétérotypiques plaquettes neutrophiles interactions sur l'endothélium activé lors de l'inflammation vasculaire et la thrombose. Auparavant, similaires fluorescence approches microscopiques ont été signalés à étudier le mécanisme moléculaire de la formation de thrombus et de l'inflammation vasculaire. 8,12 Depuis le hétérotypique interaction cellule-cellule pourrait …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail a été financé en partie par des subventions des Instituts nationaux de la santé (P30 HL101302 et RO1 HL109439 JC) et l'American Heart Association (SDG 5270005 JC). A. Barazia a été soutenu par une subvention du NIH T32HL007829 formation.

Materials

Name of Reagent/Material Company Catalog Number Comments
NaCl Fisher Scientific 7647-14-5  
KCl Sigma-Aldrich 7447-40-7  
CaCl2 2H2O Sigma-Aldrich 10035-04-8  
MgCl2 6H2O Fisher Scientific 7791-18-6  
NaHCO3 Fisher Scientific 144-55-8  
0.9% NaCl Saline Hospira 0409-4888-10  
Ketamine Hospira 0409-2051-05  
Xylazine Lloyd    
Intramedic Tubing (PE 90) BD Diagnostics 427421  
Intramedic Tubing (PE 10) BD Diagnostics 427401  
Murine TNF-α R&D Systems 410-MT  
Dylight 488- labeled rat anti-mouse CD42b antibody Emfret Analytics X488  
Alexa Fluor 647-conjugated anti-mouse Ly-6G/Ly-6C (Gr-1) Antibody BioLegend 108418  
NESLAB EX water bath/circulator Thermo-Scientific    
Olympus BX61W microscope Olympus    
TH4-100 Power Olympus    
Lambda DG-4 Sutter    
MPC-200 multi-manipulator Sutter    
ROE-200 stage controller Sutter    
C9300 high-speed camera Hamamatsu    
Intensifier Video Scope International    
Ablation Laser Photonic Instruments, Inc.    
SlideBook 5.0 Intelligent Imaging Innovations    

References

  1. Wagner, D. D., Frenette, P. S. The vessel wall and its interactions. Blood. 111, 5271-5281 (2008).
  2. Nieswandt, B., Kleinschnitz, C., Stoll, G. Ischaemic stroke: a thrombo-inflammatory disease. J. Physiol. 589, 4115-4123 (2011).
  3. Yang, J., Furie, B. C., Furie, B. The biology of P-selectin glycoprotein ligand-1: its role as a selectin counterreceptor in leukocyte-endothelial and leukocyte-platelet interaction. Thromb. Haemost. 81, 1-7 (1999).
  4. Zarbock, A., Polanowska-Grabowska, R. K., Ley, K. Platelet-neutrophil-interactions: linking hemostasis and inflammation. Blood Rev. 21, 99-111 (2007).
  5. Chen, J., Lopez, J. A. Interactions of platelets with subendothelium and endothelium. Microcirculation. 12, 235-246 (2005).
  6. Konstantopoulos, K., et al. Venous levels of shear support neutrophil-platelet adhesion and neutrophil aggregation in blood via P-selectin and beta2-integrin. Circulation. 98, 873-882 (1998).
  7. Maugeri, N., de Gaetano, G., Barbanti, M., Donati, M. B., Cerletti, C. Prevention of platelet-polymorphonuclear leukocyte interactions: new clues to the antithrombotic properties of parnaparin, a low molecular weight heparin. Haematologica. 90, 833-839 (2005).
  8. Hidalgo, A., et al. Heterotypic interactions enabled by polarized neutrophil microdomains mediate thromboinflammatory injury. Nat. Med. 15, 384-391 (2009).
  9. Cho, J., Furie, B. C., Coughlin, S. R., Furie, B. A critical role for extracellular protein disulfide isomerase during thrombus formation in mice. J. Clin. Invest. 118, 1123-1131 (2008).
  10. Cho, J., et al. Protein disulfide isomerase capture during thrombus formation in vivo depends on the presence of beta3 integrins. Blood. 120, 647-655 (2012).
  11. Gross, P. L., Furie, B. C., Merrill-Skoloff, G., Chou, J., Furie, B. Leukocyte-versus microparticle-mediated tissue factor transfer during arteriolar thrombus development. Journal of Leukocyte Biology. 78, 1318-1326 (2005).
  12. Falati, S., Gross, P., Merrill-Skoloff, G., Furie, B. C., Furie, B. Real-time in vivo imaging of platelets, tissue factor and fibrin during arterial thrombus formation in the mouse. Nat. Med. 8, 1175-1181 (2002).
  13. Barthel, S. R., et al. Alpha 1,3 fucosyltransferases are master regulators of prostate cancer cell trafficking. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106, 19491-19496 (2009).
  14. Trzpis, M., McLaughlin, P. M., de Leij, L. M., Harmsen, M. C. Epithelial cell adhesion molecule: more than a carcinoma marker and adhesion molecule. The American Journal of Pathology. 171, 386-395 (2007).
  15. Junt, T., et al. Dynamic visualization of thrombopoiesis within bone marrow. Science. 317, 1767-1770 (2007).
  16. Egan, C. E., Sukhumavasi, W., Bierly, A. L., Denkers, E. Y. Understanding the multiple functions of Gr-1(+) cell subpopulations during microbial infection. Immunologic Research. 40, 35-48 (2008).
check_url/50329?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Kim, K. H., Barazia, A., Cho, J. Real-time Imaging of Heterotypic Platelet-neutrophil Interactions on the Activated Endothelium During Vascular Inflammation and Thrombus Formation in Live Mice. J. Vis. Exp. (74), e50329, doi:10.3791/50329 (2013).

View Video