Метод В естественных изображений отличить острого и хронического воспаления

Воспаление является строго регулируется биологической реакции участвуют в различных заболеваний человека, в том числе микробной инфекции ^1, заживление ран ^2, диабет ^{3, 4} рак, сердечно-сосудистые ^{5, 6} нейродегенеративных и аутоиммунных заболеваний ^7. Воспаление тканей требует надлежащей координации различных иммунных клеток в целях достижения возбудителя оформление, восстановления тканей, и болезнь разрешение. Нейтрофилы и макрофаги являются ключевыми медиаторами иммунного воспаления тканей. В острой фазе воспаления, нейтрофилы первыми отвечают различным вредным воздействиям и повреждение тканей ^8. Нейтрофилов быстро вытекать из сосудов в ткань из обращения в месте повреждения, где клетки инактивировать вторжения микробов путем освобождения антимикробные гранул и фагоцитоза. Во фагоцитоз, нейтрофилы поглотить вторжения микробов в фагосомами, в течение которой клетки продуцируют высокие уровни СуперОксIDE (O ₂ · ^-). Phagosomal супероксид является основным источником многих вниз по течению активных форм кислорода (АФК). Например, супероксид может быть dismutated в перекись водорода (H ₂ O ₂₎ спонтанное дисмутация или супероксиддисмутаза (SOD), ^{9, 10.} В нейтрофилы, миелопероксидазы (MPO) дальнейшее преобразует перекиси водорода к антимикробным хлорноватистой кислоты (HOCl) ^11. Как воспалительные реакции продолжаются, циркулирующих моноцитов постепенно мигрируют в место повреждения и дифференцироваться в зрелые макрофаги ^2, чья фагоцитарной функции помогают удалить инактивированных патогенных микроорганизмов и клеточных обломков. Кроме того, в качестве ключевого регулятора в поздней фазе воспаления, макрофагов способствует восстановлению тканей, производя противовоспалительных цитокинов и ^12, генерируя внеклеточный ROS на более низком уровне ^9. АФК образуются в этой поздней стадии регулируют ремоделирования ткани, образование новых кровеносных и reepitheliaлизации ^13.

НАДФН-оксидазы фагоцитов (Phox) является основным источником супероксида в обоих нейтрофилов и макрофагов ^9. Phox является мульти-субъединицы комплекса, сборка жестко регулируется ^9. Холоферментом содержит несколько цитозольные регуляторных субъединиц (P67 ^{Phox, Phox} p47, p40 ^Phox и RAC) и связанный с мембраной гетеродимером цитохрома Ь ₅₅₈ (состоит из субъединицы CYBA и CYBB). Цитохром б ₅₅₈ является реакция ядро, в которой субъединицы CYBB (также известный как p91 ^Phox и NOX2) осуществляет первичный окислительно-восстановительной реакции цепи ^9. Интересно, что свои сайты сборки отличаются между нейтрофилов и макрофагов. В состоянии покоя нейтрофилы, цитохрома Ь _558, в основном, присутствующего в мембране внутриклеточных гранул хранения ^14. В процессе фагоцитоза, нейтрофилы собрать чoloenzymes в фагосомами ^9, где высокий уровень активности МПО также присутствуют. Нейтрофилов Phox быстро потребляет кислород и оказывает свое бактерицидное власти продукции АФК, явление называется респираторный взрыв ^11. Напротив, макрофаги, имеют более низкий уровень экспрессии и MPO цитохрома б ₅₅₈ встречается в основном в плазматической мембране ^{15, 16.} Таким образом нейтрофилы продуцируют высокие уровни супероксид на антимикробную активность, в то время как макрофаги вырабатывают меньше супероксид для регулирующих функций ^15.

Поскольку воспаление является сложной в процессе естественных условиях, неинвазивные методы визуализации специфичны для разных фаз воспаления позволит количественных и продольной оценки модели заболеваний. Использование механистических исследований, ранее мы показали, использование двух хемилюминесцентного вещества, люминол (5-амино-2 ,3-дигидро-1 ,4-фталазиндион) и люцигенином (бис-N-methylacridinium нитрат), Для неинвазивной визуализации острых и поздних (хронических) стадиях воспаления, соответственно ^17. Люминол позволяет визуализировать нейтрофилов активности МПО в острой фазе воспаления ^18-20, в то время как люцигенин биолюминесценции может быть использован для оценки активности макрофагов в связи с поздней стадии хронического воспаления или ^17. В этой рукописи, мы использовали два экспериментальных моделей воспаления (PMA SC и SC LPS), чтобы продемонстрировать эти методы визуализации.