The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This translation into Arabic was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages
1Department of Pathology and Laboratory Medicine, Medical University of South Carolina, 2Department of Microbiology & Immunology, Medical University of South Carolina, 3National Institute on Deafness and Other Communication Disorders, National Institutes of Health
This article is a part of JoVE Neuroscience. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.
Recommend JoVE to Your LibrarianCurrent Access Through Your IP Address
Current Access Through Your Registered Email Address
Important: There has been an erratum issued for this article. Read more…
Brandon, C. S., Voelkel-Johnson, C., May, L. A., Cunningham, L. L. Dissection of Adult Mouse Utricle and Adenovirus-mediated Supporting-cell Infection. J. Vis. Exp. (61), e3734, doi:10.3791/3734 (2012).
وغالبا ما تسبب فقدان السمع واضطرابات التوازن عن طريق موت خلايا الشعر mechanosensory، والتي هي الخلايا المستقبلة في الأذن الداخلية. اذ لا يوجد اي خط الخلية التي تمثل مرض خلايا الشعر الثدييات، والبحث عن خلايا الشعر يعتمد على الثقافات الجهاز الرئيسي. وأفضل في نظام يتسم نموذج المختبر من خلايا ناضجة شعر الثدييات ويستخدم الجهاز من الثقافات utricles من الفئران (الشكل 1) 1-6. وutricle هي جهاز الدهليزي، وخلايا الشعر من utricle مماثلة في كل من التركيب والوظيفة للخلايا الشعر في الجهاز السمعي، وجهاز كورتي. وutricle الماوس إعداد الكبار يمثل ظهارة حسية للدراسات ناضجة من الاشارات الجزيئية التي تنظم بقاء على قيد الحياة، التوازن، وموت هذه الخلايا.
متباينة عضال الثدييات خلايا الشعر قوقعة وليس مجدد عندما ضائعون. في الثدييات غيرويتبع الفقاريات مالي، أو السمعي الدهليزي موت الخلايا الشعر عن طريق تجديد قوي الذي يعيد السمع والتوازن وظائف 7 و 8. وتوسطت الشعر تجديد الخلايا الدبقية التي تشبه الخلايا الداعمة، الذي اتصل السطوح basolateral من خلايا الشعر في ظهارة حسية 9 و 10. خلايا دعم تتجلى أيضا من بقاء الخلية الشعر والموت 11. وقد وضعنا مؤخرا تقنية لإصابة في دعم الخلايا في utricles مثقف باستخدام اتش. باستخدام نوع اتش 5 (dE1/E3) لتقديم التحوير التي تحتوي على GFP تحت سيطرة المروج CMV، نجد أن اتش على وجه التحديد ويصيب الخلايا بكفاءة دعم. خلية دعم كفاءة إصابة ما يقرب من 25-50٪، وعدم إصابة خلايا الشعر (الشكل 2). الأهم من ذلك، نجد أن عدوى الفيروسة الغدانية دعم الخلايا لا ينتج سمية للخلايا الشعر أو الخلايا الداعمة، وعدد الخلايا في AD-GFP INFutricles ected مكافئة لتلك التي في غير المصابة utricles (الشكل 3). وبالتالي اتش بوساطة التعبير الجيني في دعم خلايا utricles مثقف يوفر أداة قوية لدراسة دور كل من دعم خلايا وسطاء من بقاء الخلية الشعر، والموت، والتجدد.
1. تشريح Utricle والثقافة
2. العدوى من اتش خلايا دعم
المهم: العمل مع اتش تتطلب السلامة المستوى 2 (BSL2) الإجراءات وإصدار الشهادات. تحقق مع موظف للسلامة الأحيائية الخاص المؤسسية للإرشاد والتدريب على BSL2 الإجراءات.
3. Utricle التثبيت، إزالة Otoconia، والمناعية
4. ممثل النتائج
Utricles تربيتها باستخدام هذا الأسلوب تحتفظ كامل يكمل من خلايا الشعر على حد سواء، والخلايا الداعمة (الشكل 2). خلايا الشعر في الثقافات صحي تظهر ملامح النووية جولة محاطة بمناطق حشوية رقيقة التي الميوسين 7A إيجابية (الشكل 2، اللوحة العلوية). الخلايا الداعمة (المسمى مع المضادة للSox2) هي أصغر حجما وأكثر كثافة معبأة من خلايا الشعر (الشكل 2، اللوحة السفلى). ADEnovirus يصيب 25-50٪ من الخلايا الداعمة في utricle، ويصاب أي خلايا الشعر (الشكل 2، AD-GFP لوحات). وتجدر الإشارة إلى أنه يجب تحديد عيار الأمثل عمل من كل اتش تجريبيا، لأن الشعر موت الخلايا من الممكن إذا كان عيار الفيروسية مرتفعة جدا. وبالإضافة إلى ذلك، فإن مناطق من الأضرار الميكانيكية (الناتجة خلال تشريح) تناول كميات كبيرة من الفيروس. هذه المناطق من التلف الميكانيكي يمكن تمييزها بسهولة بواسطة خط متواصل من الخلايا التي تحتوي على مستويات عالية جدا من التعبير GFP وخلايا الشعر في عداد المفقودين. هذا هو على النقيض من التعبير GFP المتناثرة في دعم الخلايا غير التالفة من ثقافة (الشكل 2).

الشكل 1. Utricle التشريح. ج: C يتم تقسيم فقاعة باستخدام اثنين من ملقط قوي:. السمعية الفقاعة (أ ب) (ب). القوقعة العظمية (RW إطار جولة =، S =ويتم استخدام شفرة مشرط (SB) لقطع رأس من القوقعة قمي إلى العصب القحفي VIIIth (8 N TH) ASC = القناة الهلالية الأمامي E:. الشريان الركابي، C = القوقعة، ST = الركابي) د..: ويقام على إعداد بحزم باستخدام ملقط رقم 3 مع واحد شوكة إدراجها في القناة الهلالية الأمامي (ASC)، والآخر على العظم الأبعد (سهام). تتم إزالة التيه الغشائي باستخدام ملقط F:. مع التيه الغشائي إزالتها، وبدوره القاعدية من الصفيحة الحلزونية عظمي مرئيا بالقرب من منطقة هوك. يتم إدخال مسبار غرامة تحت هذا الجرف عظمي لرفع الرف حتى وإزالته (السهم) G: بعد إزالة كيس، utricle (U) مرئيا متاخم لالصفيحة القدمية الركابي (SF) H:. Utricle (U ) تتم إزالة باستخدام ملقط # 55 (السهم) SF الصفيحة القدمية الركابي = الأول:. Utricle مع otoconia (O) إزالة جزئيا 1د ظهارة حسية (جنوب شرق) تحت مرئي J:. تتم إزالة Otoconia (O) من utricle باستخدام تيار من وسائل الاعلام التي ألقاها حقنة مزودة إبرة عيار 26. ظل إبرة (S) غير مرئية في الجزء السفلي من الصورة K:. Utricle مع otoconia إزالتها وظهارة حسية (جنوب شرق) وضوحا L:. عدوى الفيروسة الغدانية: يتم وضع كل utricle (U) في الفرد جيدا مصغرة درج. يصاب الخلايا الداعمة مع اتش بواسطة pipetting فيروس في البئر (ف طرف الماصة =).

الشكل 2. أصيب اتش بوساطة العدوى من دعم الخلايا. Utricles مع التعبير اتش الدافعة للبروتين الفلورية الخضراء (AD-GFP). أظهرت عبارة عن صور مبائر من الشعر طبقة الخلية وطبقة خلية دعم في المنطقة نفسها واحد utricle. وصفت خلايا الشعر مع جسم مضاد ضد 7A الميوسين(أرجواني). وصفت الخلايا الداعمة مع جسم مضاد ضد Sox2 (الحمراء). تخطيطي يوضح هيكل من ظهارة والحسية utricle ومواقع لخلايا الشعر (HC) والخلايا الداعمة (المحكمة العليا). مواقع الفروع (البصرية) مبائر هو موضح في الجزء العلوي (U) والدنيا (L) وترد لوحات من قبل الخطوط المتقطعة في التخطيطي. لوحات العلوي: في الصور مبائر المتخذة على مستوى الشعر نوى الخلايا، AD-GFP إشارة تظهر في المسافات بين خلايا الشعر، ولا تتداخل مع 7A خلية الشعر الميوسين علامة. أقل لوحات: وثائق في أقسام مبائر على مستوى نواة الخلية الداعمة، AD-GFP إشارة colocalizes مع علامة خلية دعم سوكس-2. عدد المصابين بهذا المرض نتائج عدوى AD-GFP في التعبير GFP في دعم الخلايا فقط، وليس خلايا الشعر.

الشكل 3. عدوى الفيروسة الغدانية لا يؤدي إلى موت خلايا الشعر أو خلايا داعمة. التحريرأصيب ricles مع GFP-AD في 4 × 10 8 PFU / مل. وصفت Utricles مع الأجسام المضادة ضد 7A الميوسين (شعر علامة الخلية) وSox2 (دعم علامة الخلية). وكانت خلية الشعر وتعداد خلايا دعم متساوية للutricles السيطرة وAD-GFP utricles بالعدوى.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
خلايا الشعر الحسية هي عرضة للموت بسبب مجموعة متنوعة من الضغوط، بما في ذلك الشيخوخة، والصدمات النفسية الضوضاء، والتعرض للالعقاقير السامة، بما في ذلك المضادات الحيوية أمينوغليكوزيد وسيسبلاتين وكيل موانع الأورام. النتائج في الثدييات شعر موت الخلايا في فقدان السمع الدائم و / أو اضطراب التوازن في أنظمة نموذج المختبر هي أدوات حاسمة لدراسات تهدف الى تحديد الآليات الخلوية والجزيئية الكامنة وراء موت الخلايا الشعر، فضلا عن تلك التي تهدف إلى منع أو عكس الشعر موت الخلايا . خلافا لخلايا الشعر قوقعة من الثدييات الكبار، وخلايا الشعر من utricle البقاء على قيد الحياة بشكل جيد في الثقافة. خلايا الشعر Utricle حساسة للموت من جراء التعرض للعقاقير العلاجية نفسها التي هي سامة لخلايا الشعر القوقعة، والآليات الخلوية السامة الكامنة وراء موت الخلايا الشعر والبقاء على قيد الحياة هي مشابهة لخلايا شعر على حد سواء القريبي والقوقعة 12-18. وعلاوة على ذلك، عندما تكون البيانات التي تم الحصول عليها في نظام الشركة المصرية للاتصالات هي نموذج utriclested في الجسم الحي، وقد ثبت إعداد utricle أن يكون مؤشرا يمكن الاعتماد عليها للبقاء الخلية الشعر والموت في القوقعة ناضج 12، 18-21. إعداد utricle الماوس كما يسمح لنا للنظر في الآثار المترتبة على بروتينات معينة من خلال الاستفادة من الحيوانات المعدلة وراثيا utricles وخروج المغلوب.
ولا يزال الغموض يكتنف الاشارات التي توسط في البقاء على قيد الحياة والموت من خلايا الشعر الحسية تحت الضغط. ومع ذلك، والأدلة الناشئة يشير إلى أن أنواع الخلايا الأخرى في الأذن الداخلية يمكن أن تلعب دورا هاما في تحديد ما إذا كانت خلايا الشعر في نهاية المطاف تحت الضغط يعيش أو يموت 11، 22، 23. ويمكن استخدام نموذج النظام utricle لدراسة هذه الخلية خلية الحرجة التفاعلات في البشرة الناضجة الحسية الثدييات. عدوى الفيروسة الغدانية يوفر وسيلة لتغيير التعبير الجيني في الخلايا الداعمة، وبالتالي تسهيل دراسات لدور (ق) لدعم بقاء الخلايا في خلية الشعر، والموت، البلعمة، والتجدد.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
وأيد هذا العمل من قبل شعبة البحوث ضمن الجدران في المعهد القومي للصمم واضطرابات التواصل الأخرى. وقدم دعم إضافي من قبل 5R01 NIDCD DC007613.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Medium 199 | GIBCO, by Life Technologies | 12350 | |
| DMEM/F12 | GIBCO, by Life Technologies | 11320 | |
| Fine forceps (#55) | Fine Science Tools | 11255-20 | |
| Fine forceps (#5) | Fine Science Tools | 11252-30 | |
| Forceps (#3) | Fine Science Tools | 11231-30 | |
| Penicillin G | Sigma-Aldrich | P3032 | |
| Fetal bovine serum | Invitrogen | 10082-139 | |
| Nunc mini-tray | Fisher Scientific | 12-565-68 | |
| Adenovirus-GFP | Vector Biolabs | 1060* | |
| Cal-Ex decalcifier | Fisher Scientific | CS510-1D | |
| sodium borohydride | Sigma-Aldrich | 452882 | |
| Anti-Myosin 7a (polyclonal) | Proteus Biosciences | 25-6790 | |
| Anti-Myosin 7a (monoclonal) | Developmental Studies Hybridoma Bank | MYO7A 138-1 | |
| Anti-Calmodulin | Sigma-Aldrich | C 3545 | |
| Anti-Calbindin | Chemicon International | AB1778 | |
| Fluoromount G | SouthernBiotech | 0100-01 | |
| Table 1. Reagents and tools used in utricle culture and adenovirus infection | |||
| * Note: Ad-GFP is normally provided by Vector Biolabs at a stock titer of 1x1010 PFU/ml. We requested a custom amplification in order to provide the stock virus at a titer of 1.2×1011 PFU/ml. | |||
Formal Correction: Erratum: Dissection of Adult Mouse Utricle and Adenovirus-mediated Supporting-cell Infection
Posted by JoVE Editors on 04/17/2012.
Citeable Link.
A correction was made to Dissection of Adult Mouse Utricle and Adenovirus-mediated Supporting-cell Infection. The incorrect version of figure 2 was published, the middle initials of the authors were omitted, and the acknowledgements were updated.
Figure 2. Adenovirus-mediated infection of supporting cells was corrected to include a schematic showing the structure of the utricle sensory epithelium. The incorrect figure was inadvertently published. This error does not change the scientific conclusions of the article in any way. The editors apologize for this error.
The acknowledgements were updated to:
The authors are grateful to Dr. Shimon P. Francis for generating the confocal micrographs.
This work was supported by the Division of Intramural Research at the National Institute on Deafness and Other Communication Disorders. Additional support was provided by NIDCD 5R01 DC007613.
From:
This work was supported by the Division of Intramural Research at the National Institute on Deafness and Other Communication Disorders. Additional support was provided by NIDCD 5R01 DC007613.
The authors were updated to:
Carlene S. Brandon, Christina Voelkel-Johnson, Lindsey A. May, Lisa L. Cunningham
From:
Carlene Brandon, Christina Voelkel-Johnson, Lindsey May, Lisa Cunningham