intravital المجهري هو أداة قوية تمكن التصوير العمليات البيولوجية المختلفة في الحيوانات الحية. في هذه المقالة، نقدم طريقة مفصلة لتصوير ديناميات الهياكل التحت خلوية، مثل حبيبات إفرازية، في الغدد اللعابية من الفئران الحية.
مقالة منهجية
intravital المجهري هو أداة قوية تمكن التصوير العمليات البيولوجية المختلفة في الحيوانات الحية. في هذه المقالة، نقدم طريقة مفصلة لتصوير ديناميات الهياكل التحت خلوية، مثل حبيبات إفرازية، في الغدد اللعابية من الفئران الحية.
نحن هنا وصف الإجراء لصورة هياكل التحت خلوية في القوارض الحية التي تقوم على استخدام intravital المجهري متحد البؤر. كجهاز نموذج، ونحن نستخدم الغدد اللعابية من الفئران الحية نظرا لأنها توفر العديد من المزايا. الأولى، فإنها يمكن أن تتعرض بسهولة لتمكين الوصول إلى البصريات، واستقرت لتسهيل الحد من الحركة الفنية بسبب ضربات القلب والتنفس. هذا يسهل بشكل كبير التصوير وتتبع هياكل التحت خلوية صغيرة. الثانية، فإن معظم السكان خلية من خلايا الغدد اللعابية يمكن الوصول إليها من سطح الجهاز. هذا يسمح باستخدام المجهر متحد البؤر التي لديها القرار المكانية أعلى من غيرها من التقنيات التي استخدمت لفي الجسم الحي التصوير، مثل اثنين من الفوتون المجهري. أخيرا، الغدد اللعابية يمكن التلاعب بها بسهولة عقاقيري وراثيا، وبالتالي توفير نظام قوي للتحقيق في العمليات البيولوجية على المستوى الجزيئي.
في هذه الدراسة ونحن نركز على بروتوكول صمم لمتابعة حركية من إيماس من حبيبات إفرازية في خلايا عنيبية وديناميات غشاء البلازما قمية حيث تلتحم الحبيبات الإفرازية على تحفيز مستقبلات بيتا الأدرينالية. على وجه التحديد، ونحن استخدام الماوس المعدلة وراثيا التي تشارك في تعرب عن GFP عصاري خلوي والببتيد التي تستهدف غشاء تنصهر مع بروتين فلوري جنبا إلى جنب، الطماطم. ومع ذلك، فإن الإجراءات التي استخدمناها لتحقيق الاستقرار وصورة الغدد اللعابية يمكن أن تمتد إلى نماذج الماوس الأخرى وإلى جانب لمناهج أخرى لتسمية في الجسم الحي المكونات الخلوية، مما يمكن تصور مختلف الهياكل التحت خلوية، مثل الإندوسومات، الجسيمات الحالة، الميتوكوندريا، و الهيكل الخلوي الأكتين.
في العقدين الماضيين أدت ظهور المجهر الحية واستخدام البروتينات الفلورية لاختراقات كبرى على كل عملية الخلوية التي يمكن تخيلها، وبالتالي تعزيز فهمنا للبيولوجيا الخلية 1. وقد استفاد هذا المجال بشكل كبير من استخدام الثقافات خلايا الثدييات التي هي نموذج نظم قوية للغاية، لا سيما عندما يتعلق الأمر التلاعب التجريبية. ومع ذلك، فإنها غالبا ما لا توفر التمثيل الحقيقي للبيولوجيا الكائنات الحية متعددة الخلايا المعقدة 2. وقد بدأت هذه القضية التي يتعين معالجتها من خلال تطوير intravital المجهري (IVM) التي فتحت الباب أمام التحقيق الأسئلة البيولوجية الرئيسية في مجالات مثل علم الأعصاب، علم المناعة والأورام والبيولوجيا 3. حتى الآن، فإن معظم الدراسات على أساس الإدارة المتكاملة للنواقل أجريت على مستوى الأنسجة والخلايا الفردية، دون تقديم أي معلومات عن ديناميات مقصورات التحت خلوية. في الآونة الأخيرة، لدينا مختبر وغيرهاو قد وضعت تقنيات الإدارة المتكاملة للنواقل قادرة على التصوير الهياكل التحت خلوية في القوارض الحية 4-7، 13-15 والسماح التلاعب الدوائية والوراثية في الجسم الحي. وقد استخدم هذا النهج من قبلنا لدراسة الاتجار غشاء في الجسم الحي، وبشكل أكثر تحديدا الإلتقام وينظم إيماس 6،7.
ويستند نظامنا النموذج التجريبي على فضح، وتحقيق الاستقرار وتصوير الغدد اللعابية تحت الفك السفلي (اس جي اس) من القوارض تخدير. هو اختيار SGS كجهاز نموذجا للIVM يرجع ذلك إلى حقيقة أن الغدد يمكن الوصول إليها بسهولة عن طريق إجراء عملية جراحية بسيطة، يمكن تخريجها دون المساس بهم علم وظائف الأعضاء، واستقرت للحد من الحركة الفنية بسبب ضربات القلب والتنفس. بالإضافة إلى ذلك، SGS يمكن التلاعب بها وراثيا عن طريق حقن انتقائي ناقلات إما فيروسية أو غير الفيروسية مقرها من خلال القناة اللعابية 8،9. أخيرا، اس جي اس هي الغدد خارجية الإفراز تتألف من epith الاستقطابخلايا الليل، والتي تشكل عنيبات والقنوات، وخلايا عضلية ظهارية، ويبلغ عدد سكانها معقدة من الخلايا اللحمية. لهذا السبب، فهي نموذجا ممتازا لدراسة إيماس، الإلتقام، والتسليم الجينات، والهيكل الخلوي الأكتين، على النحو المبين في دراساتنا الأخيرة 10، وتتيح الفرصة لدراسة جوانب بيولوجيا الخلايا مثل الخلايا القطبية، انقسام الخلايا، خلية تقاطعات الخلية، والقنوات الأيونية.
في هذه الورقة نحن تصف بالتفصيل بروتوكول التصوير لتحقيق قرار التحت خلوية في ظهارة من SGS على فأرة الحاسوب حية. على وجه التحديد، وتبين لنا كيفية صورة حبيبات إفرازية في خلايا عنيبية من SGS خلال إيماس المنظمة. كما هو موضح سابقا، على التحفيز مع منبهات مستقبلات بيتا الأدرينالية، وحبيبات إفرازية تلتحم مع غشاء البلازما قمية وتنهار تدريجيا، والإفراج عن محتوياتها في نفيق عنيبية 6. هدفنا هو توفير الأدوات الأساسية للمحققين مع متجربة inimal في العمليات الجراحية والتعامل مع الحيوانات، حتى يتمكنوا من أداء بنجاح IVM في قرار التحت خلوية. منذ الجزء الأكثر تحديا في IVM هو التحضير للحيوان، وهنا نركز على وصف الإجراءات الجراحية الأساسية التي تستخدم لكشف ولشل حركة SGS دون المساس ظيفتها. أما بالنسبة للإجراءات لتسمية البنى التحت خلوية، عدة استراتيجيات، مثل تسليم النظامية من تحقيقات الفلورسنت، واستخدام الحيوانات المعدلة وراثيا، أو مزيج من الاثنين معا، وقد وصفت في مكان آخر 7،11.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
جزء 1: المجاهر وإعداد الإعداد التصوير
جزء 2: الحيوانات والتخدير
جزء 3: جراحة الحيوان وتحديد المواقع لحيوي داخلي المجهر
جزء 4: معلمات التصوير
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في GFP / mTomato الماوس، تظهر عنيبات الهياكل تمييزا واضحا، الذي أعرب عن GFP عصاري خلوي والتي تستهدف غشاء جنبا إلى جنب، الطماطم الببتيد (الشكل 2، خط كسر). في عنيبات الفردية، ويتم رسم خلايا عنيبية من الببتيد جنبا إلى جنب، الطماطم. تم الكشف عن GFP أيضا في نوى التي هي واضحة للعيان داخل خلايا عنيبية (الشكل 2، والسهام). يتم استبعاد GFP عصاري خلوي من حبيبات إفرازية التي تظهر حويصلات دائرية مظلمة اعتبارا من حوالي 1-1.5 ميكرون في القطر (الشكل 2...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
حتى الآن تم تصوير معظمها في البنى التحت خلوية في المختبر (أي مزارع الخلايا) أو في فيفو السابقين (أي الجهاز الثقافات، وشرائح الأنسجة، والاستعدادات عنيبية) نظم النموذج الذي غالبا ما لا ألخص خصائص الأنسجة الحية سليمة 6. في هذا الصدد، والنهج المقدمة هنا يمثل انفراجة كبيرة لأنه تمكن التصوير ديناميات خطوة محددة الاتجار غشاء (إيماس أي تنظيم) في الفئران الحية.
يمثل هذا البروتوكول تقد...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وأيد هذا البحث من قبل برنامج بحوث جماعية من المعاهد الوطنية للصحة، والمعهد الوطني للأبحاث الأسنان والجمجمة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة الاسم الشركة رقم فهرسي التعليقات Technology
| reagent< / strong> | |||
| isoflourane (Forane) | Baxter | 101936-40 | مقبض تحت غطاء كيميائي |
| كيتامين (ketaved) | Fort Dodge Animal Health | 57457-034-10 | محلول مخزون 100 مجم / مل |
| زيلازين (Anased) | Akorn ، Decatur | 61311-481-10 | محلول مخزون 100 مجم / مل |
| Neomycin / Polymyxin B | Bausch و Lomb | 24208-785-55 | استخدم لتليين عين الماوس |
| Carbomer-940 | Ashalnd، Inc. | 4607-1 | |
| D-Sorbitol | Sigma-Aldrich | S1876 | |
| Triethanolamine | Sigma-Aldrich | 90279 | أضف قطرة حكيمة لمنع المحلول من تصلب |
| Isoprotrinol | Sigma-Aldrich | 16504 | قم بإعداد محاليل جديدة في محلول ملحي عند الحاجة. يمكن تخزين المخزون عند -20 درجة ؛ C |
| <قوي> أداة < / قوي > | |||
| Isoflurane V 1.9 (مبخر) طاولة | Braintree Scientific | 190AF | |
| المحمولة مجهزة بفلتر HEPA | مصباح حراري PDDT | ||
| ، موديل HL1 | Braintree Scientific | HL-1 US | |
| MicroTherma 2T ميزان حرارة | Braintree Scientific | TW2 | |
| مقص التشغيل (11.5 سم مستقيم | World Precision Instruments | 5003708-12 | |
| # 7 ملاقط منحنية | الأطراف العالمية أدوات الدقة | 14187 | |
| Microscissors | World Precision | Instruments 503365 | |
| خياطة حريرية مضفرة سوداء # 4.0 | George Tiemann Co | 160-1219-4 | |
| إسفنج شاش 2 "× 2" | تايكو للرعاية الصحية | 9022 | |
| مناديل تنظيف العدسات | أوليمبوس | CL-TISSUE (M97) AX6476 | |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن