דגימת דם מוריד הזנב לרוחב של העכברוש
Summary
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.
Abstract
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.
Introduction
סמנים ביולוגיים המתקבלים מהדם לספק שימושי אבחון, חיזוי, ויצרו רבדי אמצעים בהקשרים רבים קליניים, כולל מחלות לב וכלי דם 1, מדעי סרטן 2, ומחלה פסיכיאטרית 3. גם הם עשויים לשמש במדע בסיסי על מנת להעריך את "המדינה" של האורגניזם, כולל התואר של רעב, דלקת, או בהווה לחץ. יכולים להיות מושפעים בצעדים כאלה על ידי משתנים שעשויות או לא עשוי להיות קריטי לשאלה של עניין, כולל את השעה ביום שהמדגם מתקבל והמגדר של הנושאים. גם זה יכול להיות מושפע מהלחץ המושרה במהלך הליכי דגימת הדם עצמו. הורמוני לחץ ותפיסת כאב יכולים במהירות לשנות את ההרכב של הדם.
מכרסמים הם חיות מעבדה הנפוצה ביותר, ומספר שיטות פותחו לאיסוף דם. השיטה האידיאלית של דגימת דם צריכה physiologica המינימליהשפעת l על בעלי החיים, לא דורשת הרדמה, מאפשרת דגימה מהירה וחזרה, ולספק מספיק נפח דם ליישומים במורד הזרם רבים. טכניקות העממיות לאיסוף דם כגון צנתור של קטיעת קצה וריד או זנב הצוואר אינו עומדים בקריטריונים אלה.
המטרה של פרוטוקול זה היא לתאר טכניקת דגימת דם לשימוש בחולדות שהן מינימאלי מלחיץ, אינו דורשת הרדמה, מאפשרת לאוספים דם מרובים בנושא אחד, ומספקת גדול יחסית מדגם כך שמבחנים מרובים ניתן לבצע נפח על מדגם יחיד. מטרתה של שיטה זו היא להשיג דגימות דם שמושפעות באופן מינימאלי על ידי תגובת לחץ האקוטית.
Protocol
Representative Results
Discussion
כאן אנו מתארים הליך מהיר ופשוט לקבלת דגימת דם מעכברוש המציע יתרונות משמעותיים על פני טכניקות נפוצות אחרות. ראשית, היא אינה דורשת הרדמה, בניגוד לדגימה מוריד הצוואר או בסינוסים retroorbital. כאשר דגימות דם נאספות סביב נהלי התנהגות, ממשל של הרדמה הוא לא רצוי, כי זה יכול להפריע ללמידה וזכרון 4,5. שנית, היא מציעה את היכולת לאסוף כמויות דם גדולות יותר מאשר טכניקות venipuncture אחרות, כגון גבייה מורידי דוושת saphenous או גב. באמצעות עד 1.5 מיליליטר של דם הטכניקה המתוארת כאן, ניתן לגבות מחולדה בנקודת זמן אחת, נפח שמאפשר בקלות מבחני מרובים כדי להפעיל במקביל. לבסוף, הליך זה מקטין את הפוטנציאל לנזק לרקמות בהשוואה לקטיעת קצה זנב או דימום retroorbital. השימוש בהליך זה מאפשר תאימות עם W בעלי החייםelfare חוק והמדריך לטיפול והשימוש בחי מעבדה, אשר דורש מזעור הכאב והמצוקה שנובע מהנהלים מעבדה שבוצעו על בעלי חיים.
מומלץ כי חוקרים חדשים לשיטה זו לתרגל טכניקות איפוק ודימום זנב כדי למזער את הזמן שחיות ניסוי מרוסנות. דם שנאסף בפחות מ 3 דקות מפתיחת האיפוק מספק תוצאות אופטימליות.
הפרוטוקול המתואר כאן עשוי לשמש לדגימת 1 עד 4 פעמים בשבוע, אך לא יותר מפעמיים ביום. בעוד אוספי דם חוזרים ונשנים עשויות להתבצע, יש להשתמש באתרי דגימה שונים נעו כלפי מעלה מבסיס הזנב, והוורידים זנב שמאלה וימינה צריכים להיות לסירוגין כאתרי דגימה. סך נפח הדם של מכרסמים הוא 6-7% ממשקל גופם, ולא יותר מ -15% מכלל נפח הדם צריכים להיות שנאספו בתקופה 2 בשבוע. סרוםאו פלזמה מהווה כ 40-60% מנפח הדגימה שנאסף.
דגימת דם דרך ורידי זנב לרוחב עשויה גם להתבצע בעכבר כפי שמתוארת כאן עם כמה שינויים קלים. ראשית, ניתן להשתמש בצנתרים רק מד קטן (27 G). שנית, זה מומלץ להשתמש עוצר צינור, ולא לעטוף, כדי לשתק את העכברים. נפח דם שניתן לקבל מהעכבר באמצעות venipuncture של חבילת כלי דם submandibular (200-500 μl) הוא גדול יותר מאשר ניתן לאסוף בבטחה מוריד הזנב (200 מרבי μl). בגלל דגימת דם מכלי הדם הצרור submandibular דורשת איפוק מינימאלי ועשויה להניב יותר דם, זה המסלול המועדף לדגימה בעכבר.
המהירות שבה הליך זה עשויה להתבצע, יחד עם הטבע פולשנית שלה, גם ממזערת את ההפרעה הפוטנציאלית של אמצעים המבוסס על דם על ידי תגובת הלחץ האקוטית 6.תגובת לחץ אקוטית יכולה לשנות את הרמות במחזור של מולקולות רבות, כוללים אינטרלויקינים וגורמי חיסון פעילים אחרים 7, הורמונים של ציר ההיפותלמוס-יותרת המוח-יותרת הכליה 8, הורמונים במערכת העצבים הסימפתטית 9, גרלין 10, אופיואידים אנדוגני 11, דופמין, ו סרוטונין 12. אם צעדי מנוחה במחזור של מולקולות או אחרים אלה מוסדרים על ידי מולקולות אלה רצויים, חשוב למזער את תגובת הלחץ, אשר מופעלת בתוך מעט ככל דקות של תחילת חשיפת לחץ.
תגובות דחק לא רק לשנות את ההרכב של הדם, אלא גם מהוות מכשול טכני לדגימה בגלל ההתכווצות של כלי דם דם באמצעות כונן מוגבר ממערכת העצבים הסימפתטית. הוא הופך להיות קשה להשיג הגדלת זרימת דם יציבה מעכברוש שגובר תגובת לחץ אקוטית. לכן, המצוקה של בעלי החיים חייבת להיות מיניםized כדי להשיג במהירות דגימות המשקפות את המצב הפיזיולוגי של עניין.
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו מודים וירג'יניה דוהרטי וJunmei יאו לקבלת סיוע טכני. מחקר זה מומן על ידי NIMH (R01 MH084966), ומשרד המחקר של צבא ארה"ב והמתקדמת ביטחון מחקרי הסוכנות (להעניק W911NF-10-1-0059) לבחביונת.
Materials
| 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 |
Riferimenti
- Vausort, M., Wagner, D. R., Devaux, Y. Long Noncoding RNAs in Patients with Acute Myocardial Infarction. Circ Res. 115 (7), 668-677 (2014).
- Shah, R., et al. Biomarkers for Early Detection of Colorectal Cancer and Polyps: Systematic Review. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 23 (9), 1712-1728 (2014).
- Chan, M. K., et al. Applications of blood-based protein biomarker strategies in the study of psychiatric disorders. Prog Neurobiol. , (2014).
- Cao, L., Li, L., Lin, D., Zuo, Z. Isoflurane induces learning impairment that is mediated by interleukin 1beta in rodents. PLoS One. 7 (12), e51431 (2012).
- Culley, D. J., Baxter, M. G., Yukhananov, R., Crosby, G. Long-term impairment of acquisition of a spatial memory task following isoflurane-nitrous oxide anesthesia in rats. Anesthesiology. 100 (2), 309-314 (2004).
- Vahl, T. P., et al. Comparative analysis of ACTH and corticosterone sampling methods in rats. Am J Physiol Endocrinol Metab. 289 (5), E823-E828 (2005).
- Kalinichenko, L. S., Koplik, E. V., Pertsov, S. S. Cytokine profile of peripheral blood in rats with various behavioral characteristics during acute emotional stress. Bull Exp Biol Med. 156 (4), 441-444 (2014).
- McEwen, B. S. Central effects of stress hormones in health and disease: Understanding the protective and damaging effects of stress and stress mediators. Eur J Pharmacol. 583 (2-3), 174-185 (2008).
- Sanchez, A., Toledo-Pinto, E. A., Menezes, M. L., Pereira, O. C. Changes in norepinephrine and epinephrine concentrations in adrenal gland of the rats submitted to acute immobilization stress. Pharmacol Res. 48 (6), 607-613 (2003).
- Meyer, R. M., Burgos-Robles, A., Liu, E., Correia, S. S., Goosens, K. A. A ghrelin-growth hormone axis drives stress-induced vulnerability to enhanced fear. Mol Psychiatry. , (2013).
- Knoll, A. T., Carlezon, W. A. Dynorphin, stress, and depression. Brain Res. 1314 (56-73), (2010).
- Harvey, B. H., Brand, L., Jeeva, Z., Stein, D. J. Cortical/hippocampal monoamines, HPA-axis changes and aversive behavior following stress and restress in an animal model of post-traumatic stress disorder. Physiol Behav. 87 (5), 881-890 (2006).
