Summary

マウスのリンパ脈管構造の非侵襲的光イメージング

Published: March 08, 2013
doi:

Summary

近赤外蛍光(NIRF)を使用して、最近開発されたイメージング技術は、リンパ系の癌転移、免疫応答、創傷修復、および他のリンパ関連疾患に果たす役割の解明に役立つことがあります。

Abstract

リンパ脈管系は体液の恒常性を維持し、循環器系の重要な構成要素である、腸内の脂肪吸収免疫監視、および仲介を提供しています。しかし、その重要な機能にもかかわらず、リンパ系は、健康と病気の1にこれらの機能を果たすために適応する方法の比較的ほとんど理解があります。最近、我々は、近赤外蛍光(NIRF)染料とカスタムは、Gen III – のトレース管理を使用してリンパ管機能不全を患っている人の中でだけでなく、通常のヒト被験者の行動を "ポンピング"動的イメージリンパアーキテクチャやリンパへの能力を実証しているイメージングシステム2-4を強化した。 NIRFイメージングは​​、ヒトの疾患とリンパのアーキテクチャおよび機能の劇的な変化を示した。それは、これらの変更が発生すると新しい動物モデルは、それらの遺伝的および分子基盤を解明するために開発されているかは不明のままです。このプロトコルでは、NIRFリンパ、sを提示グリーン(ICG)、ヒトの7の50年間使われてきた染料と、優先的にマウスとヒトアルブミン8をバインドNIRF色素標識巡回アルブミン結合ドメイン(cABD-IRDye800)ペプチドを用いたインドシアニンモール動物イメージング5,6 。 ICGに比べて約5.5倍明るく、cABD-IRDye800は類似リンパクリアランスプロファイルを有し、イメージング8のための十分なNIRF信号を達成するためにICGより少ない用量で注射することができる。 cABD-IRDye800と間隙空間8にアルブミンに結合するICG両方あるので、彼らは両方に、リンパ管の中に活性なタンパク質の輸送を示すことができる。皮内(ID)ICGの注射(5-50μL)(645μM)または生理食塩水でcABD-IRDye800(200μM)を各後足および/またはベースの左側と右側の背側面に投与されるイソフルラン麻酔下のマウスの尾。動物で得られた染料濃度は、ICGのため83-1,250μg/ kgの用または113-1,700μg/ kgであるcABD-IRDye800。直ちに注射後、機能的なリンパイメージングは​​、カスタマイズされた、小動物NIRFイメージングシステムを用いて、最大1時間行われる。全体動物の空間分解能は、100ミクロン以下の蛍光リンパ管を描くことができ、深さが3cmに構造の画像アップが9を取得することができる。画像はV + +ソフトウェアを使用して取得すると、ImageJまたはMATLABソフトウェアを使用して分析される。分析時に、全体の血管の直径を包含関心の連続した​​領域(ROI)が与えられたリンパ管に沿って描かれています。各ROIの寸法が与えられた容器とNIRF強度を一定に保たれる定量的血管を通って移動するリンパの "パケット"を評価するために、各ROIを測定する。

Protocol

すべての動物実験は、それぞれの施設内動物のケアと使用委員会によってテキサス健康科学センター(テキサス州ヒューストン)の大学比較医学科、およびプロトコルの検討および承認後の分子イメージングのためのセンターの基準に準拠して行った(IACUC)または動物福祉委員会(AWC)。 1。イメージングに先立ち24時間動物の作製 リンパイメー?…

Representative Results

マウスにおけるNIRFリンパイメージングの例 ICGまたはcABD-IRDye800が通常のマウスの尾の基部にIDを注入されると、尾の基部に注射部位及び鼠径リンパ節(LN)の間にリンパ脈管はすぐに可視化しなければなりません。まもなく注入後(数秒分)、鼠径LNおよび腋窩LN間のリンパ管は、 図2に示すように可視化されるべきである。彼らは人間で行うようにしたマウスの…

Discussion

我々は、マウスでラベルされたリンパ管の画像をキャプチャするためのカスタム、小動物NIRFイメージングシステムを使用しています。リンパ液の動きのムービーを作成するには、300枚以上の画像が収集されます。映画からリンパ管の機能解析のために、2つ以上のROIは手動でリンパ管に沿って描かれています。 ROIの寸法は、船舶ごとに一定に保たれ、約血管の直径アールアール。動物全体空?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

NIHのR01 CA128919とNIH R01 HL092923:この作品はエヴァSevickに次の補助金によって支えられている。

Materials

Solutions, Reagents, and Equipment Company Catalog Number Comments
Indocyanine green (ICG) Patheon Italia S.P.A. NDC 25431-424-02 Reconstitute to 645 μM (5 μg/10 μL)
Cyclic Albumin Binding Domain(cABD) Bachem Custom Reconstitute to 200 μM (6.8 μg/10 μL)
IRDye800 Li-COR IRDye 800CW Reconstitute according to manufacture’s instructions; conjugate with cABD at equilmolar concentrations
Sterile Water Hospira, Inc., Lake Forest, IL NDC 0409-4887-10
NAIR Church & Dwight Co., Inc. Local Stores www.nairlikeneverbefore.com
Imaging System (components below) Center for Molecular Imaging N/A Custom-built in our laboratories.
Electron-multiplying charge-coupled device (EMCCD) camera Princeton Instruments, Trenton, NJ Photon Max 512
Nikon camera lens Nikon Inc., Melville, NY Model No. 1992, Nikkor 28mm
Optical filter Andover Corp., Salem,NH ANDV11333 Two 830.0/10.0 nm bandpass filters are used in front of lens
785-nm laser diode Intense Ltd, North Brunswick, NJ 1005-9MM-78503 500 mW of optical output
Collimating optics Thorlabs, Newton, NJ C240TME-B Collimates laser output prior to cleanup filter
Clean-up filter Semrock, Inc., Rochester, NY LD01-785/10-25 Removes laser emission in fluorescence band
Optical diffuser Thorlabs, Newton, NJ ED1-C20 Diffuses the laser over the animal
V++ Digital Optics, Browns Bay, Auckland, New Zealand Version 5.0 Software used to control camera system and save images to computer. http://digitaloptics.net/
Analytic Software Either of the following software packages can be used for image analysis
ImageJ National Institutes of Health, Bethesda, MD Most current version available Freeware available at http://rsbweb.nih.gov/ij/
MATLAB MathWorks, Natick, MA Version 2008a or later http://www.mathworks.com/

References

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Robinson, H. A., Kwon, S., Hall, M. A., Rasmussen, J. C., Aldrich, M. B., Sevick-Muraca, E. M. Non-invasive Optical Imaging of the Lymphatic Vasculature of a Mouse. J. Vis. Exp. (73), e4326, doi:10.3791/4326 (2013).

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