Сердце формируется рано во время эмбриогенеза, чтобы начать перекачивать питательные вещества ко всему эмбриону, в то время как оно продолжает развиваться1. У мышиных эмбрионов через полтора дня после начала гаструляции на переднем полюсе 2,3 собирается рудиментарный орган сердца. На ранней стадии полосы (ES) сердечные предшественники в эпибласте проникают через примитивную полосу в зарождающийся мезодермальный слой 4,5,6 и начинают мигрировать к переднему полюсу, где они дифференцируются, образуя примитивную сердечную трубку. На протяжении всего этого процесса ранние предшественники сердца претерпевают клеточные перестройки, трансформации формы и дифференцировку в дополнение к миграции7 (рис. 1).
Ранние сердечные предшественники привлекали исследователей в течение почти столетия из-за их замечательной способности дифференцировать и строить функциональный орган одновременно. За последние два десятилетия клональный анализ и модели условного нокаута показали, что раннее развитие сердца вовлекает различные источники клеток в высокодинамичный процесс 8,9,10. Однако 3D-структура примитивной сердечной трубки и динамический характер ее морфогенеза затрудняют ее изучение (рис. 1), и мы далеки от понимания всей ее сложности11.
Для изучения этих динамических клеточных процессов методы визуализации в реальном времени теперь предлагают беспрецедентную детализацию 7,12,13,14. В мышиной модели живые подходы были ключом к исследованию тем разработки, которые трудно решить с помощью статического анализа 7,13,15. В то время как долгосрочное культивирование ex vivo и надежные микроскопические установки быстро развиваются16,17, немногие исследователи имеют опыт для успешного изображения живых эмбрионов. Несмотря на то, что бумажные публикации предоставляют достаточно технических подробностей для воспроизведения экспериментов с визуализацией в реальном времени, некоторые навыки и приемы трудно понять без визуальных примеров или помощи коллег. Чтобы ускорить этот процесс обучения и распространить использование визуализации в реальном времени среди лабораторий, мы собрали видеопротокол (рис. 2), который собирает необходимые навыки для выполнения визуализации в реальном времени на эмбрионах мышей-гаструляций.

Рисунок 1: Ранняя дифференцировка клеток-предшественников сердца в эмбрионе мыши от начала гаструляции до стадии, предшествующей примитивному образованию сердечной трубки. Клетки-предшественники сердца проникают в мезодерму вскоре после начала гаструляции, мигрируя на противоположную сторону эмбриона. Морфологическая стадия и стадия эмбрионального дня (E) записываются поверх диаграмм. Пунктирными стрелками изображена траектория миграции примитивных прародителей сердечных трубок во время гаструляции. Эта цифра была адаптирована из11. Сокращения: ES = ранняя полоса; MS = средняя полоса; КВЧ = ранняя складка головы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 2: Диаграмма рабочего процесса для визуализации ранних предшественников сердца в реальном времени. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.