الخلية البطانية الجيبية للكبد هي نظام ترشيح مهم بيولوجيا يتأثر بشدة بالأمراض والسموم والحالات الفسيولوجية المختلفة. هذه التغييرات تؤثر بشكل كبير على وظائف الكبد. نصف طرق توحيد قياس حجم وعدد الفتحات في هذه الخلايا.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
الخلية البطانية الجيبية للكبد هي نظام ترشيح مهم بيولوجيا يتأثر بشدة بالأمراض والسموم والحالات الفسيولوجية المختلفة. هذه التغييرات تؤثر بشكل كبير على وظائف الكبد. نصف طرق توحيد قياس حجم وعدد الفتحات في هذه الخلايا.
الخلايا البطانية الجيبية الكبدية هي بوابة الكبد ، وتسمح فتحاتها عبر الخلايا بالنقل دون عوائق للمواد الصغيرة والمذابة من الدم إلى حمة الكبد لعملية التمثيل الغذائي والمعالجة. Fenestrations هي هياكل ديناميكية - يمكن تغيير كل من حجمها و / أو عددها استجابة لمختلف الحالات الفسيولوجية والأدوية والأمراض ، مما يجعلها هدفا مهما للتعديل. يتطلب فهم كيفية تأثر مورفولوجيا LSEC بالحالات المرضية والسامة والفسيولوجية المختلفة وكيف تؤثر هذه التغييرات على وظائف الكبد قياسا دقيقا لحجم وعدد الفتحات. في هذه الورقة ، نصف تقنيات تثبيت ومعالجة الفحص المجهري الإلكتروني المستخدمة في مختبرنا لضمان تحضير العينة القابلة للتكرار والتفسير الدقيق. تشمل الطرق تثبيت التروية ، والتثبيت الثانوي والجفاف ، والتحضير للمجهر الإلكتروني الماسح والتحليل. أخيرا ، نقدم طريقة خطوة بخطوة لتحليل الصور الموحد الذي سيفيد جميع الباحثين في هذا المجال.
الكبد الخلايا البطانية الجيبية (LSECs) هي غاية الخلايا البطانية المتباينة التي تبطن جدار جيبي الكبدي. ومثقبة LSECs مع fenestrations التي هي غير diaphragmed، العابر للالمسام 50-250 نانومتر في القطر. ما يصل الى 20٪ من سطح LSECs تغطيها fenestrations، التي عادة ما تكون في مجموعات من عشرات إلى مئات دعا لوحات غربال 1-3 (الشكل 1). Fenestrations سماح نقل البلازما وnanosubstrates بين الدم وخلايا الكبد، وخلق نظام الترشيح الفائق كفاءة عالية. Fenestrations هي البنى الدينامية - سواء من حيث الحجم و / أو رقم يمكن تغييرها استجابة لمختلف الدول الفسيولوجية، والمخدرات، والمرض. على سبيل المثال، fenestrations هي أكبر في صمت مما كانت عليه في الدولة التي تغذيها 4؛ 2-دي-iodoamphetamine يزيد عدد تنوفذ، 5،6 وانخفاض في حجم وعدد fenestrations في حدوث خلية في الشيخوخة والمرض العديد من الدول 13/7 . قياس دقيق لحجم وعدد fenestrations مهم لفهم كيفية تأثر LSEC التشكل المرض المختلفة، وسامة، والدول الفسيولوجية. تأثيرها على وظائف الكبد. ومن أجل تطوير تنوفذ تحوير التدخلات العلاجية 1.
دراسة fenestrations صعبة. قطر fenestrations يكمن تحت قرار من المجهر الضوئي التقليدي، لذلك فقد كان الوحيد سابقا الملاحظة باستخدام المجهر الإلكتروني في كل من أنسجة الكبد أو مثقف LSECs سليمة ممكن. وأكثر ما تم استخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) لدراسة حجم تنوفذ والتردد والمسامية (النسبة المئوية للغشاء LSEC التي مخترقين fenestrations) لSEM يسمح لمراقبة مناطق واسعة من سطح البطانية وقياس الآلاف، إن لم يكن عشرات الآلاف من fenestrations. على الرغم من فائدتها، والنتائج التي أبلغ عنها من دراسات SEM المستندة لالمعلمات LSEC مثل حجم تنوفذ، عدد وتواتر والمسامية وتختلف على نطاق واسع في الأدب (الجدول 1).
Fenestrations ولوحات غربال هي الهياكل الهشة التي العقد، كسر، تمدد أو تلتحم خلال إعداد العينات، لا بد من معالجة بالتالي الحذر للحفاظ على سلامتهم. ارتفاع ضغط التروية 14؛ الأسمولية غير صحيحة من تثبيتي، ومخازن 15؛ عدم كفاية التثبيت أو التثبيت الزمن؛ وسرعة الجفاف بعد تثبيت وتجفيف كلها مجالات تجهيز لSEM التي قد تنتج القطع الأثرية التي تتداخل مع الحفاظ على التركيب الدقيق (الشكل 2). فقدان fenestrations ('القذف من النافذة') وتنوفذ انكماش يمكن أن يحدث نتيجة لسوء التثبيت، مما أدى إلى انخفاض قطرها تنوفذ والمسامية الخلية. وقد وصفت وسائل لتحسين الحفاظ على عينات لتحليل SEM سابقا 15-17 وسيتم مناقشتهاهنا مع نصائح إضافية حول كيفية تحسين الحفاظ على العينة. الأهداف الرئيسية لحفظ العينات هي لإزالة الدم من الجيوب بحيث يمكن تصور سطح LSEC وتجنب الضرر LSEC إما من ارتفاع ضغط أو تأخير التثبيت. نضح الكبد كاملة من تثبيتي عبر الوريد البابي هو الأسلوب المفضل لتثبيت الكبد. كما هو موضح بالتفصيل في مكان آخر يجب القيام 16،18 نضح تحت ضغط منخفض (على سبيل المثال 10 سم من H 2 0) لتجنب القطع الأثرية نضح المتعلقة الضغط والأضرار التي لحقت LSEC، والذي تجلى عادة فجوات كبيرة كما ضمن في غشاء الخلية. ومع ذلك، يمكن في كثير من الأحيان الحصول على تثبيت معقول باستخدام إبرة نضح من خزعات الكبد من البشر والحيوانات، كما هو موضح بالتفصيل في مكان آخر (19). تتضمن هذه التقنية عن طريق الحقن مباشرة تثبيتي إلى الأنسجة حتى يتم مسح الدم من العينة والنسيج حازم وثابت. تثبيت العينات للفحص المجهري الإلكترون يجب أن يكون الأداء الإقتصادي الأداءormed في أسرع وقت ممكن بعد وقف تدفق الدم لمنع التغييرات التركيبية التي تحدث نتيجة للكبد عمليات الانحلال الذاتي سريعة للغاية.
كما نقدم طريقة لتحليل الصور التي تقلل إدراج القطع الأثرية، وتوحد قياس fenestrations. وقد أدى الاختلاف في اختيار الجيوب لالميكروسكوب، تحليل الصور من القطع الأثرية، وقياس مساحة الخلية لالمسامية وتنوفذ تردد إلى تناقضات كبيرة في نشر النتائج. نهج موحد لتقييم وقياس fenestrations ومتطلبات الحد الأدنى لعرض البيانات لم يتم التطرق بوضوح في الأدب سابقا 4،10،20-31.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ملاحظة: جميع الإجراءات التي تنطوي على استخدام الحيوانات وتنفذ وفقا للتشريعات المحلية. الموافقة على عملنا من قبل لجنة رعاية الحيوان منطقة الصحة سيدني المحلي. ووصف الإجراءات المسموح بها في وثائق الترخيص للمشروع ومتابعة مبادئ توجيهية لضمان رفاهية الحيوان في جميع الأوقات. ضمان الالتزام التشريع على التجارب على الحيوانات من البلاد حيث يتم تنفيذ العمل.
1. بروتوكول لإعداد EM تثبيتي
2. الإرواء التثبيت الكبد
3. إبرة Perfusion
ملاحظة: إبرة تثبيت هو البديل من نضح تثبيت ينطوي على حقن تثبيتي مباشرة إلى أنسجة الكبد تحتاج فحص. والهدف من ذلك هو لتثبيتي إلى أن يتم مسح من خلال الأوعية الدموية من أجل يستنزف منهم وفضح كل من كتلة الأنسجة لتثبيتي. يجب توخي الحذر للحفاظ على ضغط الحقن منخفض لتجنب الإصابة الضغط 18،19.
4. التحضير للالمجهر الإلكتروني
5. تركيب
ملاحظة: سيتم تصحيح العينة تصاعد تحقيق أقصى قدر من عدد من الجيوب محددة بوضوح المتاحة للتحليل تحت SEM.
ملاحظة: طلاء العينة مع فيلم جيد من معدن موصل (الذهب أو البلاتين) في أسباب تفل المغطي العينة ويحميها من التلف من شعاع الالكترون. إذا كان طلاء يجوز حجب هياكل سميكة جدا من الفائدة.
7. باستخدام مجهر المسح الإلكتروني
تحليل 8.
ويستخدم برنامج يماغيج التي يمكن تحميلها مجانا من المعاهد الوطنية للصحة لقياس قطرها تنوفذ وتردد (ملاحظة: www.imagej.nih.gov/ij ).
9. الحسابات
10. عرض التثقب البيانات
وينبغي أن تتضمن كلما كان ذلك ممكنا، بما في ذلك المطبوعات الكمي للبيانات تنوفذ المعلومات التالية: ملاحظة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
التصور الأولي في التكبير المنخفض عن طريق المسح الضوئي المجهر الإلكتروني يكشف سطح مستو للعينة الكبد وتبلغ مساحتها يتعرض كبيرة بما يكفي لمراقبة العديد من السفن الكبد الكبيرة والجيوب (الشكل 1A). ضمان الصحيح وضع كتلة الكبد على كعب متزايدة من الضروري للحصول على صور واضحة من الجيوب وكبسولة غليسون الكبد يجب تجنبها لهذا السبب (الشكل 1B). زيادة التكبير يسمح توثيق التفتيش من الأوعية الدموية كثيفة من الكبد ويكشف عن لوحات خلية واحدة من خلايا الكبد التي تقسم ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
القدرة على بدقة وبتكاثر قياس حالة الكبد البطانة الجيبية هي خطوة هامة في فهم بيولوجيا هذه الخلايا المتخصصة للغاية. والتقنيات الحديثة مثل منظم إضاءة المجهر 32، قوة المجهر الذري 33 و D-STORM (مباشر الاستوكاستك البصرية Reconstrucion الميكروسكوب) 34 نقل المعلومات الهامة فيما يتعلق مورفولوجيا هذه الخلايا في المختبر لكنها لا تزال SEM المنهجية الأساسية لتصور وقياس بنيتها في الموقع.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
المؤلفون ليس لديهم أي اعترافات.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 25٪ من الدرجة EM Glutaraldehyde | ProSciTech | C001 | قم بتخزين المخزون عند درجة حرارة -20 درجة مئوية لحين الحاجة ، وتجنب إعادة تجميد |
| مسحوق بارافورمالدهيد | Sigma Aldrich | 158127 | قم دائما بإعداد مسحوق كاكوديلات الصوديوم الطازج Paraformaldehyde |
| Sigma Aldrich | C0250 | تحضير مخزون 0.2 M ، درجة الحموضة 7.4 عن طريق إذابة المسحوق في dH2< / sub>O ، يستخدم في الغالب عند 0.1 متر عن طريق تحضير التخفيف 1: 2 | |
| كلوريد الكالسيوم | Sigma Aldrich | C1016 | تحضير 1 M CaCl2عن طريق إذابة المسحوق في dH2< / sub>O |
| الأوزميوم | ProSciTech | C011 | اغسل الأمبولات في حمض ضعيف قبل الاستخدام لتجنب التلوث. تحضير 2 ٪ مخزون في زجاجة زجاجية |
| من الإيثانول - Absolute | Sigma Aldrich | 459836 | أن يكون الإيثانول 100٪ عالي الجودة وتخزينه مع المنخل الجزيئي |
| درجات أخرى من الإيثانول | Labtech | EL5 | إعداد الإيثانول المتدرج مع dH2< / sub> |
| O Hexamethyldisilazane | Sigma Aldrich | 52619 ؛ | اتركيه للوصول إلى درجة حرارة الغرفة قبل الاستخدام |
| Cannulas | Terumo | TSROX1832C ، TSROX2225C ، TSROX2419C | 18 G مناسب لمعظم الفئران ، 22 G مناسب لمعظم الفئران ، ولكن من الجيد أن يكون لديك عدد قليل من 24 G في متناول اليد في حالة الفئران الصغيرة |
| جدا شريط الكربون الموصل | ProSciTech | IA0201 | |
| طلاء الكربون | ProSciTech | I003 | |
| الكيتامين | الحصول عليه بموجب ترخيص | ||
| Xylazine | يجب الحصول عليها بموجب ترخيص | ||
| المنخل الجزيئي | Sigma Aldrich | 208647 | يزيل الماء من الإيثانول بنسبة 100٪ |
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