هنا نقدم طريقة آلية لتحديد شبه كمي لعدد الخلايا العصبية الدوبامين في الجرذ substantia nigra pars compacta.
مقالة منهجية
هنا نقدم طريقة آلية لتحديد شبه كمي لعدد الخلايا العصبية الدوبامين في الجرذ substantia nigra pars compacta.
تقدير عدد الخلايا العصبية الدوبامين في نيجرا substantia هو وسيلة رئيسية في أبحاث مرض باركنسون قبل السريرية. وفي الوقت الراهن، فإن العد غير المتحيز للخلايا هو المعيار للقياس الكمي لهذه الخلايا، ولكنه لا يزال عملية شاقة وتستغرق وقتا طويلا، وقد لا تكون مجدية لجميع المشاريع. هنا، نقوم بوصف استخدام منصة تحليل الصور، والتي يمكنها تقدير كمية الخلايا المسماة بدقة في منطقة اهتمام محددة مسبقا. نحن نصف بروتوكول خطوة بخطوة لهذه الطريقة في التحليل في دماغ الفئران ونثبت أنه يمكن تحديد انخفاض كبير في الخلايا العصبية الإيجابية هيدروكسيلوز التيروزين بسبب التعبير عن متحولة α سينوكلين في نيجرا substantia. لقد صدقنا على هذه المنهجية من خلال المقارنة مع النتائج التي تم الحصول عليها من خلال التجسم غير المتحيز. معا, هذه الطريقة توفر عملية فعالة من حيث الوقت ودقيقة للكشف عن التغيرات في عدد الخلايا العصبية الدوبامين, وبالتالي مناسبة لتحديد كفاءة تأثير التدخلات على بقاء الخلية.
مرض باركنسون (PD) هو اضطراب الحركة العصبية السائدة التي تتميز بوجود مجاميع البروتين التي تحتوي على α-سينوكلين (α-syn) والخسارة التفضيلية للخلايا العصبية الدوبامين في substantia nigra pars compacta (SNpc)1. يعد التحديد الكمي لعدد الخلايا العصبية الدوبامين جزءا حيويا من أبحاث PD لأنه يسمح بتقييم سلامة النظام النيغروستريتال ، وبالتالي ، مما يوفر نقطة نهاية مهمة لتقييم فعالية العلاجات المحتملة لتعديل المرض. حاليا، معيار القياس الكمي لعدد الخلية هو عد غير متحيزة stereological، والذي يستخدم ثنائي الأبعاد (2D) المقاطع العرضية من الأنسجة لتقدير السمات الحجمية في الهياكل ثلاثية الأبعاد (3D)2،3،4. تستخدم الأساليب الحديثة القائمة على التصميم إجراءات أخذ عينات عشوائية شاملة وتطبق بروتوكولات العد (المعروفة باسم المسابير) لتجنب القطع الأثرية المحتملة والأخطاء المنهجية ، مما يسمح بالكشف الموثوق عن الاختلافات أكبر قليلا فقط من الاختلاف بينالحيوانات 5. في حين أن علم الجسم يوفر أداة تحليلية قوية للدراسات النسيجية الحية ، إلا أنه يستغرق وقتا طويلا ، ويفترض إعداد عينات موحدة ، ويتطلب التحقق من الصحة في عدة خطوات ، والتي يمكن أن تؤثر على الكفاءة المطلوبة بشكل متزايد للتحقيق قبل السريرية.
إن التقدم التكنولوجي الحديث في العلوم الرقمية يجعل من الممكن اعتماد تطبيقات جديدة لتقييمات أكثر كفاءة لعلم الأمراض دون منظار مجسم ، مع تلبية الحاجة كبديل للتجسيم غير المتحيز. هذه الأساليب تزيد من السرعة ، والحد من الخطأ البشري ، وتحسين استنساخ التقنيات stereological6،7. هالو هي واحدة من هذه منصة تحليل الصور لتحليل الأنسجة الكمية في علم الأمراض الرقمية. وهو يتألف من مجموعة متنوعة من وحدات مختلفة وتقارير بيانات التعبير المورفولوجية ومتعددة الخلايا على أساس كل خلية على حدة عبر أقسام الأنسجة بأكملها باستخدام خوارزميات التعرف على الأنماط. تقيس وحدة FL النووية النووية الإيجابية المناعية لعلامات الفلورسنت في النواة أو السيتوبلازم. وهذا يسمح للإبلاغ عن عدد الخلايا الموجبة لكل علامة، ودرجة كثافة لكل خلية. يمكن تكييف الوحدة لتوفير أحجام الخلايا الفردية وقياسات الكثافة ، على الرغم من أن هذه الميزة ليست مطلوبة للقياس الكمي للخلايا العصبية الدوبامين.
والهدف من هذه الدراسة هو التحقق من هذه الطريقة مع نموذج الفئران الفيروسية التي تم التحقق من صحتها سابقا على أساس ناقلات α سين من التنكس العصبي nigral8,9,10. في هذا النموذج, الإنسان متحولة A53T α-syn وأعرب في SNpc عن طريق الحقن المجسمة من الفيروس المرتبطة أدينو الهجين النمط المصلي 1/2 (AAV1/2), مما أدى إلى تنكس عصبي كبير على مدى فترة 6 أسابيع. قد تكون SNpc غير المنضروبة ، في بعض الدراسات ، بمثابة مراقبة داخلية للجانب المحقون. أكثر شيوعا، يتم استخدام حقن ناقلات AAV فارغة (AAV-EV) في مجموعة مراقبة من الحيوانات كتحكم سلبي. نقدم دليل خطوة بخطوة لتقدير كثافة الخلايا العصبية الدوبامين المتبقية في SNpc حقن بعد 6 أسابيع باستخدام برنامج تحليل الصور الآلي (الشكل 1).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد وافقت لجنة رعاية الحيوان التابعة للشبكة الصحية الجامعية على جميع الإجراءات وأجريت وفقا للمبادئ التوجيهية واللوائح التي وضعها المجلس الكندي لرعاية الحيوان.
1. حقن مجسمة
2. تقزم الدماغ والكيمياء المناعية (IHC)
3. كونفوجكال المجهر والحصول على صورة
4. تحليل الصورة والكمية
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
من خلال تطبيق الأساليب المذكورة أعلاه على أنسجة الدماغ التي تم جمعها بعد 6 أسابيع من حقن AAV ، أظهرنا أن الحقن المجسم ل AAV الذي يعبر عن متحولة A53T α-syn (AAV-A53T) في SNpc من دماغ الفئران يؤدي إلى انخفاض كبير في كثافة الخلايا العصبية الدوبامين مقارنة بحقن ناقلات فارغة AAV (AAV-EV) كعنصر تحكم(الشكل 5A، B). وكان متوسط عدد الخلايا العصبية الإيجابية TH / مم2 في SNpc من الفئران حقنها مع AAV-EV 276.2 ± 34.7، وفي SNpc من الفئران حقنها مع AAV-A53T كان 41.2 ± 17 (P <...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
التقييم الموثوق لسلامة النظام الدوبامين في نماذج ما قبل السريرية من PD أمر بالغ الأهمية لتحديد فعالية العلاجات المحتملة تعديل المرض. لذلك، من المهم السيطرة على الإرباكات المحتملة التي قد تقلل من موثوقية البيانات الهستوبولوجية وإعادة إنتاجها وتقليلها. ويمكن أن توفر النتائج الكمية الدقيقة معلومات أكثر من الأوصاف النوعية أو شبه الكمية وحدها. وفي الوقت نفسه، يجب أن ندرك أن القيود في الوقت والموارد يمكن أن تجعل من الصعب إجراء عد غير متحيز للأمراض لكمية التغيرات المرضية أو فقدان الخلايا. ومع ذلك ، مع التقدم الأخير ، يمكن استيف...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ولا يبلغ المؤلفان عن أي مصالح متنافسة.
ويود المؤلفون أن يشكروا جميع العاملين في مرفق الفحص المجهري البصري المتقدم في الشبكة الصحية الجامعية على وقتهم ومساعدتهم في وضع هذا البروتوكول.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| A-Syn الأجسام المضادة | ThermoFisher Scientific | 32-8100 | |
| ABC Elite | Vector Labs | PK-6102 | |
| Alexa Fluor 488 الجسم المضاد الثانوي | ThermoFisher Scientific | A-11008 | |
| Alexa Fluor 555 الجسم المضاد الثانوي | ThermoFisher Scientific | A-28180 | |
| القلوية المترافقة مع الفوسفاتيز المضادة للأرانب igG | جاكسون Immuno | 111-055-144 | |
| Biotinylated المضادة للفأر IgG | Vector Labs | BA-9200 | |
| مصل الأبقار الألبومين | Sigma | A2153 | |
| DAKO الفلورسنت mouting medium | Agilent | S3023 | |
| HALO & trade ؛ | إنديكا | ||
| هيستو كلير II | ثنائي الأبعاد | HS202 | |
| ImmPACT DAB مختبرات ناقلات الركيزة | SK-4105 | ||
| LSM880 مجهر متحد البؤر | Zeiss | ||
| NeuN الأجسام المضادة | Millipore | MAB377 | |
| مختبرات ناقلات | مصل الماعز العادي | S-1000-20 | |
| أكتوبر | Tissue-Tek | ||
| Paraformaldehyde | BioShop | PAR070.1 | |
| انزلاق ميكروتوم | Leica | SM2010 R | |
| محقق ستيريو | MBF علم | ||
| السكروز | BioShop | SUC700 | |
| TH الأجسام المضادة | ThermoFisher Scientific | P21962 | |
| VectaMount تصاعد وسط | Vector Labs | H-5000 | |
| Vector Blue Alkaline Phosphatase Substrate | Vector Labs | SK-5300 | |
| Zen Black Software | Zeiss | ||
| Zen Blue | Software Zeiss |
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