في هذه الدراسة ، تم تحسين تقنية مجهرية ضوئية مفصلة للمراقبة والتحليل في الوقت الفعلي لحركة أهداب CPEC خارج الجسم الحي جنبا إلى جنب مع طريقة مجهرية إلكترونية لتحليل البنية الفوقية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
في هذه الدراسة ، تم تحسين تقنية مجهرية ضوئية مفصلة للمراقبة والتحليل في الوقت الفعلي لحركة أهداب CPEC خارج الجسم الحي جنبا إلى جنب مع طريقة مجهرية إلكترونية لتحليل البنية الفوقية.
تقع الضفيرة المشيمية في جدار البطين في الدماغ ، ويعتقد أن وظيفتها الرئيسية هي إنتاج السائل النخاعي. تحتوي الخلايا الظهارية للضفيرة المشيمية (CPECs) التي تغطي سطح أنسجة الضفيرة المشيمية على العديد من الأهداب الفريدة ، ولكن لا يزال يتعين التحقيق في معظم وظائف هذه الأهداب. للكشف عن وظيفة أهداب CPEC مع الإشارة بشكل خاص إلى حركتها ، تم تطوير نظام مراقبة خارج الجسم الحي لمراقبة الحركة الهدبية خلال فترات الجنين والفترة المحيطة بالولادة وما بعد الولادة. تم تشريح الضفيرة المشيمية من بطين الدماغ ولاحظت تحت مجهر تباين محسن بالفيديو مزود بصريات تباين التداخل التفاضلي. في ظل هذه الحالة ، تم تطوير طريقة بسيطة وكمية لتحليل الملامح المتحركة لأهداب CPEC لعدة ساعات خارج الجسم الحي. بعد ذلك ، لوحظت التغيرات المورفولوجية للأهداب أثناء التطور عن طريق الفحص المجهري الإلكتروني لتوضيح العلاقة بين النضج المورفولوجي للأهداب والحركة. ومن المثير للاهتمام أن هذه الطريقة يمكن أن تحدد التغيرات في عدد وطول الأهداب ، والتي بلغت ذروتها في يوم ما بعد الولادة (P) 2 ، بينما وصل تواتر الضرب إلى الحد الأقصى عند P10 ، يليه توقف مفاجئ عند P14. ستمكن هذه التقنيات من توضيح وظائف الأهداب في الأنسجة المختلفة. بينما تم نشر التقنيات ذات الصلة في تقرير سابق1 ، تركز الدراسة الحالية على التقنيات التفصيلية لمراقبة حركة ومورفولوجيا أهداب CPEC خارج الجسم الحي.
الأهداب هي نتوءات تشبه الشعر على سطح معظم خلايا الفقاريات ، والتي جذبت انتباه الباحثين الطبيين بسبب فئة من الأمراض تسمى الاعتلال الأهدبي 2-4. على الرغم من التعبير المنتشر عن العضية في كل مكان ، فقد تم الإبلاغ عن مجموعة متنوعة من الوظائف الهدبية ، بما في ذلك الحركة والاستشعار الحيوي. على سبيل المثال ، تنقل الأهداب المتحركة على سطح الغشاء الظهاري المخاط5 والحطام الظهاري إلى مخرج المسالك ، وبالتالي منع المرض عن طريق تطهير سطح الظهارة. علاوة على ذلك ، خلال فترات النمو المبكرة والمراحل الجنينية ، تنظم الأهداب تكاثر الخلايا الجذعية6 ، وتشارك في تحديد عدم تناسق اليسار واليمين لجسم الفقاريات7.
الخلايا الظهارية للضفيرة المشيمية (CPECs) هي مشتقات من الخلايا الظهارية العصبية التي تغطي سطح نسيج الضفيرة المشيمية في الدماغ ، والتي تلعب أدوارا مهمة في الحفاظ على التوازن في البيئة داخل الجمجمة عن طريق إنتاج السائل النخاعي (CSF). لقد ثبت سابقا أن CPECs لديها العديد من الأهداب غير المتحركة التي تنظم إنتاج السائل الدماغي النخاعي من خلال المستقبلات المقترنة ببروتين G والتي تتركز بشكل خاص على الأهداب8. على الرغم من أن هذه الأهداب كانت تعتبر أهداب هادئة غير متحركة ، فقد تم اكتشاف أن بعض أهداب CPEC تظهر حركية عابرة خلال فترة حديثيالولادة 1. كانت هذه النتيجة مهمة للغاية لأنها كشفت أن ما يسمى بالأهداب غير المتحركة ليست بالضرورة غير متحركة منذ بداية التطور وقد تظهر حركة عابرة خلال نوافذ زمنية محددة ، ربما استجابة لمتطلبات ووظائف فسيولوجيةمحددة 9. لوصف الطبيعة المتحركة لأهداب CPEC بدقة ، من الضروري تطوير نظام مراقبة خارج الجسم الحي يشمل تحليل الملامح الحركية الفريدة لأهداب CPEC.
< p class = 'jove_content'>فيما يتعلق بالحركة ، على الرغم من أن العديد من التقارير الفنية قد وصفت ملاحظات للأهداب المتحركة لظهارة القصبة الهوائية5،10 ، والسوط أحادي الخلية11 ، وما يسمى بالأهداب المتحركةالتقليدية 12 ، والأهداب العقدية13 ، فإن الطرق التحليلية التفصيلية المطبقة على الهياكل المتموجة نسبيا مثل الضفيرة المشيمية لم يتم توثيقها جيدا حتى الآن. علاوة على ذلك ، يلزم وجود دقة زمنية عالية لتحليل الحركة الهدبية ل CPECs ، حيث لا غنى عن الكاميرات عالية السرعة باهظة الثمن. للتحايل على هذه الضرورة وتبسيط مراقبة الحركة الهدبية لأنواع الخلايا المختلفة ، تم إدخال كاميرا منخفضة التكلفة وعالية السرعة ، وتم تطوير طريقة يسهل الوصول إليها ومريحة لتسجيل حركة الأهداب المتحركة ، خاصة لوصف سرعة ونمط حركة كل أهداب1. علاوة على ذلك ، تم استخدام برنامج تحليل الصور الأصلي "TI Workbench" هنا لتسهيل التحليل التفصيلي للحركة. بشكل جماعي ، توفر هذه الطريقة استراتيجية موجزة جديدة لتحليل الحركة الهدبية جنبا إلى جنب مع المجهر الإلكتروني الماسح المترابط (SEM) ، والذي يمكن اعتماده في مجموعة واسعة من أبحاث الأهداب.الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على البروتوكولات واستخدام حيوانات التجارب رعاية الحيوان واستخدام اللجان المؤسسية في جامعة ياماناشي وجامعة واسيدا. وقد أجريت رعاية الحيوان وفقا للمبادئ التوجيهية المؤسسية.
1. إعداد CPEC
2. تصوير لايف CPEC سيليا
3. تحليل الهدبية الحركة
4. إعداد نموذج لSEM
ملاحظة: SEM هو طريقة مهمة لتقييم وضع أهداب على CPECs بطريقة شاملة. لإعداد العينات للSEM، أفاد الإجراء القياسي السابق 15 يعمل مع تعديلات طفيفة.
5. مراقبة من قبل SEM
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويظهر لمحة عامة عن سير العمل في الشكل 1، بما في ذلك الصور من الأجهزة.
ملاحظات الحركة الحية من CPECs
فيلم 1 يظهر الفيلم من CPECs معزولة عن ماوس فترة ما حول الولادة، وفيلم 2 يبين وجهة نظر موسعة من الصور في الفيلم 1. وتجدر الإشارة إلى أن نصائح الهدبية الفردية هي أقل وضوحا في الصور ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وجهات النظر هذه الطريقة
على الرغم من أن تقنية الموضحة هنا لا تقدم تحليلا أكثر تفصيلا للأهداب من الطرق التي تم نشرها مسبقا، وأهمية هذه التقنية تكمن في بساطة النظام والفعالية من حيث التكلفة، والتي يمكن تطبيقها بسهولة على فحص أي نوع من الحركة الهدبية خارج الحي. على وجه الخصوص، TI طاولة العمل يوفر واجهة بسيطة وسهلة الاستعمال تمكن الباحثون إلى رصد وتحليل الهدبية الحركة أكثر سهولة. لم يتم وضعها فعالة طرق تتبع ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تعلن الكتاب أنه ليس لديهم المصالح المالية المتنافسة. تهدف هذه الورقة إلى تقديم التقارير منهجية مفصلة لمراقبة الحركة من أهداب في الأنسجة الضفيرة المشيمية معزولة. وقد تم الإبلاغ عن المستجدات العلمية في الدراسات السابقة 1،8.
تم دعم هذا العمل من خلال مشروع للجامعات الخاصة: دعم صندوق مطابقة من وزارة التعليم والثقافة والرياضة والعلوم والتكنولوجيا (MEXT) في اليابان (T.I.) ومنح المعونة للبحث العلمي (C) من MEXT (S.T. و K.N).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| <قوي>الكواشف المطلوبة< / strong> | |||
|---|---|---|---|
| لتصوير الخلايا الحية< / قوي > | |||
| إيثانول | واكو كيماويات | 057-00456 | |
| Leibovitz L-15 تقنيات العمر المتوسط | 11415-064 | ||
| إيثانول | واكو كيماويات | 057-00456 | |
| محلول الملح المتوازن من هانك | Life Technologies | 14170112 | |
| paraformaldehyde | ميرك | 1040051000 | |
| الجلوتارالديهايد | Nacalai tesque | 17003-05 | |
| isoamyl acetate | Nacalai tesque | 02710-95 | |
| المناخل الجزيئية 4A 1/8 ؛ | واكو للكيماويات | 130-08655 | لتحضير |
| محلول ملحي عازل لفوسفات | Sigma-Aldrich | D1408 | |
| ، 0.1 م | لصنع 100 مل ، امزج 19.0 مل من 0.1 ؛ M NaH2PO4 و 81.0 مل من 0.1 M Na2< / sub>HPO4< / sub> | ||
| فوسفات أحادي الصوديوم (ثنائي هيدرات) | Nacalai tesque | 31718-15 | |
| فوسفات ثنائي الصوديوم (اللاماء) | Nacalai tesque | 31801-05 | |
| suclose | Nacalai tesque | 30406-25 | |
| رابع أكسيد الأوزميوم | Nisshin EM | 300 | |
| الثلج | |||
| [header] | |||
| ستيريو | Olympus | SZX7 | |
| منشفة | |||
| &Phi ؛ طبق | |||
| 100 مل دورق | |||
| مقص تشغيل مستقيم | Sansyo | S-2B | |
| صانع الساعات ملقط | Dumont | No.DU-3 أو -4 ، INOX | |
| سفلي قوي > زجاجي | ماتسونامي | زجاج D110300 < | |
| رقائق | |||
| قارورة زجاجية 5 مل مع غطاء بولي إيثيلين | Nichiden Rika-Glass | PS-5A | |
| ماصة نقل | Samco Scientific | SM251-1S | لعود |
| لنقل العينات | |||
| أيون الرش مع الذهب البلاديوم | هيتاشي | مجفف النقطة الحرجة E-1030 | |
| هيتاشي | HCP-2 | ||
| [header] | |||
| مقلوب | أوليمبوس | IX81 | |
| 100 واط مبيت مقطوع زئبق وإمدادات الطاقة | أوليمبوس | U-ULH و BH2-RFL-T3 | |
| 100 واط مصباح زئبق | Ushio | USH103D | |
| DIC مكثف ، NA 0.55 | Olympus | IX-LWUCD | |
| مصراع كهربائي | Vincent Associates | VS35S22M1R3-24 و VMM-D1 | مصراع يدوي. |
| مرشح تمرير النطاق (400-700 & nbsp ؛ نانومتر ، & فاي ؛ 45 مم) | Koshin Kagaku | C10-110621-1 | |
| ND (&Phi ؛ 45 مم) | أوليمبوس | 45ND6 ، 45ND25 | ، يتم استخدام مجموعة من مرشحات 25٪ و 6٪ ND |
| عدسة موضوعية (الغمر في الماء) مع عنصر DIC | Olympus | UApo 40XW / 340 ، NA ، 1.15 مع كاميرا فيديو عالية السرعة IX-DPAO40 | |
| Allied Vision Technologies | GE680 | & # 8805 ؛ 200 هرتز معدل الإطارات و 1 مللي ثانية تكشف الوقت | |
| الحصول على الصور / تحليل البرمجيات | في المنزل | TI Workbench | قادرة على الحصول على معدلات إطارات عالية. |
| كمبيوتر للتحكم في الكاميرا / تحليل | Apple Mac Pro | ||
| Meiritsu Seiki | AD0806 | ||
| الوزن للأنسجة | مرساة شريحة | Warner Instruments | يمكن صنعه بشبكة نايلون ملتصقة على شكل حرف U مطحون & 0.5 سلك بلاتيني مم. |
| غطاء زجاجي (وزن بديل للأنسجة) | ماتسونامي | مصنوع حسب الطلب | يمكن استخدام زجاج الغطاء كوزن للنسجة. |
| <قوي> ل SEM< / مجهر قوي > | |||
| مقلوب | Olympus | IX81 | |
| مجهر إلكتروني ماسح | JEOL | JSM-6510 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.