Summary

מעקב זחילה Intraluminal נויטרופילים, הגירה Chemotaxis Transendothelial ועל רקמות על ידי מיקרוסקופית וידאו Intravital

Published: September 24, 2011
doi:

Summary

אנו מתארים פרוטוקול של מיקרוסקופיה brightfield intravital למדידת דינמי נויטרופילים-אנדותל האינטראקציות התא במהלך לגיוס נויטרופילים בתגובה מקור chemoattractant נויטרופילים in vivo. זחילה נויטרופילים intraluminal, הגירה chemotaxis transendothelial ו ברקמת השריר cremaster העכבר הם דמיינו עם הצילום בזמן שחלף וידאו מעקב עם ImageJ.

Abstract

מחזורי גיוס של לויקוציטים מזרם הדם אל הרקמה הדלקתית היא תהליך חיוני ומורכב של 1,2 דלקת. ב venules postcapillary של רקמה דלקתית, leukocytes בתחילה לקשור אנד רול על פני השטח של הקיר luminal venular. רולינג מעצר leukocytes על האנדותל ולעבור הידבקות המשרד בתגובה chemokine או chemoattractants אחרים על פני venular. Leukocytes חסיד רבים לעבור מאתר הראשונית של הידבקות לאתר extravasation junctional ב האנדותל, תהליך שמכונה intraluminal זחילה 3. לאחר זחילה, leukocytes לנוע על פני האנדותל (גלגול) ולהעביר ברקמות extravascular לעבר מקור chemoattractant (chemotaxis) 4. מיקרוסקופיה Intravital הוא כלי רב עוצמה המאפשר הדמיה ליקוציט-אנדותל האינטראקציות תא in vivo ו חושף מנגנונים תאית ומולקולרית של גיוס לויקוציטים 2,5. בדו"ח זה, אנו מספקים תיאור מקיף של באמצעות מיקרוסקופ brightfield intravital לחזות ולקבוע את תהליכי מפורט של גיוס נויטרופילים בשריר cremaster עכבר בתגובה שיפוע של chemoattractant נויטרופילים. כדי לגרום לגיוס נויטרופילים, פיסה קטנה של ג'ל agarose (~ 1-3 מ"מ גודל) המכיל chemoattractant נויטרופילים MIP-2 (CXCL2, chemokine CXC) או WKYMVm (TRP-Lys-Tyr-Val-D-Met, אנלוגי סינתטי של פפטיד חיידקי) מושם על ברקמת השריר הסמוך ורדיד postcapillary ציין. עם הזמן שחלף צילום וידאו במחשב תוכנה ImageJ, זחילה נויטרופילים intraluminal על האנדותל, הגירה transendothelial נויטרופילים ואת הגירה chemotaxis ברקמות הם דמיינו מסומנים. פרוטוקול זה מאפשר ניתוח אמין כמותי של פרמטרים רבים לגיוס נויטרופילים כגון מהירות זחילה intraluminal, גלגול זמן, זמן הניתוק, מהירות העברה, מהירות chemotaxis ומדד chemotaxis ברקמות. אנו מראים כי בפרוטוקול זה, פרמטרים אלה גיוס נויטרופילים ניתן לקבוע ביציבות לבין תנועה תא בודד מעקב נוח in vivo.

Protocol

1. הכנת Chemoattractant ב agarose ג'ל פיפטה 10 מ"ל של 2 × PBS בצינור 50 מ"ל חרוטי, ואת לחמם את הצינור על ידי הכנסתו לתוך כוס המכילה מים חמים. פיפטה 10 מ"ל של מים מזוקקים ולהוסיף 0.4 גרם אבקת agarose בצינור 50 ?…

Discussion

מיקרוסקופיה Intravital הוא כלי חיוני לחשוף את מנגנוני תאית ומולקולרית של גיוס לויקוציטים במהלך דלקת. ויזואליזציה כמותיים לקביעת ליקוציט-אנדותל האינטראקציות תא microvasculature transluscent של רקמות כמו שריר cremaster ו mesentery נותר תקן הזהב עבור היישום של הטכניקה 1,5. מיקרוסקופיה קונב?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

עבודה זו נתמכה על ידי מענק מחקר קנדי ​​Institutes of Health Research (CIHR, MOP-86749). ל ליו הוא חתן פרס החוקר CIHR חדש (MSH-95374).

Materials

Table: Materials, Specific Reagents and Equipment

Name of the reagent/equipment Company Catalogue number Comments
Polyethylene tubing, PE10 Becton Dickinson 427401 I.D. 0.28mm × O.D. 0.61mm
India ink Speedball Art Super Black 100% carbon black pigment-no dyes
Cautery Aaron Medical AA03  
Xylazine Bayer HealthCare, Bayer Inc. DIN 02169592  
Ketamine hydrochloride Bioniche Animal Health Canada, Inc. DIN 01989529  
Murine recombinant MIP-2 R&D Systems 452-M2  
WKYMVm Phoenix Pharmaceuticals, Inc. 072-12  
Agarose Invitrogen 15510-027 Ultrapure
Heparin Sigma H-3393  
Upright microscope Olympus BX61WI  
3CCD color video camera SONY DXC-990  
HD-DVD video recorder LG Electronics Inc. RH398H-M  
TV monitor LG Electronics Inc. 22LG30  
Water circulator Thermo Scientific HAAKE DC10  
Peristaltic pump Gilson; Pharmacia Gilson MINIPULS 3; Pharmacia P-3  
Cremaster muscle board University of Saskatchewan   Home-made

References

  1. Liu, L., Kubes, P. Molecular mechanisms of leukocyte recruitment: organ-specific mechanisms of action. Thromb. Haemost. 89, 213-220 (2003).
  2. Petri, B., Phillipson, M., Kubes, P. The physiology of leukocyte recruitment: an in vivo perspective. J. Immunol. 180, 6439-6446 (2008).
  3. Phillipson, M. Intraluminal crawling of neutrophils to emigration sites: a molecularly distinct process from adhesion in the recruitment cascade. J. Exp. Med. 203, 2569-2575 (2006).
  4. Wong, C. H., Heit, B., Kubes, P. Molecular regulators of leucocyte chemotaxis during inflammation. Cardiovasc. Res. 86, 183-191 (2010).
  5. Gavins, F. N., Chatterjee, B. E. Intravital microscopy for the study of mouse microcirculation in anti-inflammatory drug research: focus on the mesentery and cremaster preparations. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 49, 1-14 (2004).
  6. Bullen, A. Microscopic imaging techniques for drug discovery. Nat. Rev. Drug Discov. 7, 54-67 (2008).
  7. Hazelwood, K. L. Entering the Portal: Understanding the Digital Image Recorded Through a Microscope. Imaging Cellular and Molecular Biological Functions. , 3-43 (2007).
  8. Hickey, M. J. L-selectin facilitates emigration and extravascular locomotion of leukocytes during acute inflammatory responses in vivo. J. Immunol. 165, 7164-7170 (2000).
  9. Cara, D. C., Kubes, P. Intravital microscopy as a tool for studying recruitment and chemotaxis. Methods Mol. Biol. 239, 123-132 (2004).
  10. Liu, L. LSP1 is an endothelial gatekeeper of leukocyte transendothelial migration. J. Exp. Med. 201, 409-418 (2005).
  11. Heit, B. PI3K accelerates, but is not required for, neutrophil chemotaxis to fMLP. J. Cell Sci. 121, 205-214 (2008).

Play Video

Cite This Article
Xu, N., Lei, X., Liu, L. Tracking Neutrophil Intraluminal Crawling, Transendothelial Migration and Chemotaxis in Tissue by Intravital Video Microscopy. J. Vis. Exp. (55), e3296, doi:10.3791/3296 (2011).

View Video