Blood samples are useful for assessing biomarkers of physiological states or disease in vivo. Here we describe the methodology to sample blood from the lateral tail vein in the rat. This method provides rapid samples with minimal pain and invasiveness.
Blood samples are commonly obtained in many experimental contexts to measure targets of interest, including hormones, immune factors, growth factors, proteins, and glucose, yet the composition of the blood is dynamically regulated and easily perturbed. One factor that can change the blood composition is the stress response triggered by the sampling procedure, which can contribute to variability in the measures of interest. Here we describe a procedure for blood sampling from the lateral tail vein in the rat. This procedure offers significant advantages over other more commonly used techniques. It permits rapid sampling with minimal pain or invasiveness, without anesthesia or analgesia. Additionally, it can be used to obtain large volume samples (upwards of 1 ml in some rats), and it may be used repeatedly across experimental days. By minimizing the stress response and pain resulting from blood sampling, measures can more accurately reflect the true basal state of the animal, with minimal influence from the sampling procedure itself.
Biomarkers verkregen uit bloed bieden nuttige diagnostische, voorspellende en stratificatie maatregelen in vele klinische context, met inbegrip van hart-en vaatziekten 1, kanker wetenschappen 2, en psychiatrische ziekte 3. Zij kunnen ook worden gebruikt met het fundamenteel onderzoek naar de "toestand" van een organisme te bepalen, inclusief de mate van honger, ontsteking of spanning aanwezig. Dergelijke maatregelen kunnen worden beïnvloed door variabelen die al dan niet kritisch voor de kwestie van belang, zoals de tijd dat het monster wordt verkregen en het geslacht van de patiënten te zijn. Het kan ook worden beïnvloed door stress geïnduceerd tijdens de procedures bloedafname zelf. Hormonen en de pijnperceptie kan snel veranderen de samenstelling van het bloed.
Knaagdieren zijn de meest gebruikte proefdier en meerdere methoden ontwikkeld voor bloedafname. De ideale methode van bloedafname moet minimaal Physiologica hebbenl invloed op het dier, vereisen geen verdoving, laat een snelle en herhaalde bemonstering en voldoende bloedvolume voor tal van downstream-toepassingen. Populaire technieken voor het verzamelen van bloed, zoals catheterisatie van de halsader of staartpunt amputatie niet aan deze criteria.
Het doel van dit protocol is een bloedafname techniek gebruiken concentratie bij ratten die minimaal stress, ofwel verdoving vereist, maakt meerdere bloedafnames op één onderwerp, en verschaft een relatief groot monstervolume, zodat meerdere assays kunnen worden uitgevoerd op een enkel monster. Het doel van deze methode is om bloedmonsters die minimaal worden beïnvloed door de acute stressreactie verkrijgen.
We beschrijven hier een snelle en eenvoudige werkwijze voor het verkrijgen van een bloedmonster uit een rat die aanzienlijke voordelen boven andere gebruikelijke technieken biedt. Ten eerste is het niet verdoving, in tegenstelling bemonstering van jugulaire ader of retro-orbitale sinus. Toediening van anesthetica wanneer bloedmonsters worden verzameld rond gedragsproblemen procedures is ongewenst omdat het kan interfereren met leren en geheugen 4,5. In de tweede plaats biedt de mogelijkheid om grotere volumes bloed dan andere venapunctie technieken, zoals het verzamelen van de vena of dorsale pedaal aders verzamelen. Met behulp van de hier beschreven techniek tot 1,5 ml bloed kan worden verzameld bij een rat op één tijdstip, een volume dat gemakkelijk kunnen meerdere assays parallel worden uitgevoerd. Tot slot, deze procedure minimaliseert de kans op weefselschade in vergelijking met staartpunt amputatie of retro-orbitale bloeden. Het gebruik van deze procedure vergemakkelijkt naleving van de Animal Welfare Act en de Gids voor de Zorg en gebruik van proefdieren, die vereist het minimaliseren van de pijn en het leed dat het gevolg zijn van het laboratorium procedures uitgevoerd op dieren.
Het wordt aanbevolen dat de onderzoekers nieuwe aan deze methode de praktijk van de terughoudendheid en de staart bloeden technieken om de tijd die proefdieren zijn terughoudend te minimaliseren. Bloed in minder dan 3 min verzameld uit de inleiding van terughoudendheid zorgt voor optimale resultaten.
De hier beschreven protocol kan worden gebruikt voor het bemonsteren van 1-4 maal per week, maar niet meer dan twee keer per dag. Terwijl herhaalde bloed collecties kan worden uitgevoerd, moet de verschillende bemonsteringsplaatsen naar boven beweegt vanaf de basis van de staart worden gebruikt, en de linker en rechter staart aderen moet worden afgewisseld als sampling sites. De totale bloedvolume van knaagdieren is 6-7% van hun lichaamsgewicht, en maximaal 15% van het totale bloedvolume te innen binnen 2 weken. Serumof plasma omvat circa 40-60% van het verzamelde monster volume.
Bloedafname via de laterale staartaders kunnen ook in de muis worden uitgevoerd zoals hier beschreven, met enkele kleine modificaties. Ten eerste mag slechts kleine gauge (27 G) katheters worden gebruikt. Ten tweede, is het aanbevolen om een buis restrainer, in plaats van een wikkel, om de muizen te immobiliseren. De hoeveelheid bloed die kunnen worden verkregen uit de muizen met behulp van de venapunctie submandibular vaatbundels (200-500 ul) groter is dan veilig kan worden verzameld uit de staartader (200 pi maximum). Omdat bemonstering bloed uit de submandibulaire vaatbundel vereist minimale beperking en kunnen meer bloed geven, dit is de aangewezen route voor bemonstering in de muis.
De snelheid waarmee deze procedure kan worden uitgevoerd, dat ook een minimaal invasieve aard, minimaliseert tevens het potentieel verstoring van bloedtests maatregelen door de acute stressreactie 6. Deacute stressreactie kan veranderen circulerende niveaus van vele moleculen, waaronder interleukinen en andere immuun-actieve elementen 7, hormonen van de hypothalamus-hypofyse-bijnier-as 8, hormonen in het sympathische zenuwstelsel 9, ghreline 10 endogene Opioiden 11, dopamine, en serotonine 12. Als rustende circulerende acties van deze moleculen of andere geregeld door deze moleculen gewenst, is het belangrijk om de stressrespons, die in werking treedt op slechts een minuut na het begin van stressor blootstelling te minimaliseren.
Stressresponsen niet alleen invloed op de samenstelling van het bloed, maar vertegenwoordigen ook een technische belemmering voor bloedafname door de vernauwing van bloedvaten door een grotere rijafstand van het sympathische zenuwstelsel. Het wordt toenemend moeilijk om constante bloedstroom van een rat die de montage van een acute stress respons te verkrijgen. Daarom moet leed het dier minim zijnseerd om monsters die de fysiologische toestand van belang weerspiegelen snel te verkrijgen.
The authors have nothing to disclose.
Wij danken Virginia Doherty en Junmei Yao voor technische ondersteuning. Dit onderzoek werd gefinancierd door NiMH (R01 MH084966), en het Amerikaanse leger Bureau Onderzoek en de Defense Advanced Research Projects Agency (verlenen W911NF-10-1-0059) naar KAG.
Sodium heparin (1000 USP units/ml) | Patternson Veterinary Supply | 25021040010 | |
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) | JT Taylor | JT2020-01 | |
Dermachlor Rinse-Chlorhexadine | Butler Schein | 6356 | Topical antiseptic solution, 2% chlorhexidine gluconate |
SURFLO Winged Infusion Sets, Terumo, butterfly catheters | VWR Scientific | TESV25BLK | |
BD Tuberculin 1cc syringes | VWR Scientific | BD309659 | |
1.5 ml microcentrifuge tubes | VWR Scientific | 89202-682 | |
500 μl microcentrifuge tubes | VWR Scientific | 21150-330 | |
Scissors, stainless steel, 5" | VWR Scientific | 82027-586 | |
500ml plastic beaker | VWR Scientific | 414004-149 | |
Clean cloth wrap | Butler Schein | 2993 | |
Velcro tape, .75" width | Monoprice | B004AF9II6 | Hook and loop tape |
Timer | VWR Scientific | 62344-641 |