Method Article

المقطع البصري والتصور للقرص الفقري من التطور الجنيني إلى الانحطاط

DOI:

10.3791/62594

⸱

July 8th, 2021

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Laboratory of Cell Biology, Department of Orthopedic Surgery, University Hospital of Tübingen, 2Department of Orthopedic Surgery, University Hospital of Tübingen, 3Institute for Bioinformatics and Medical Informatics, Faculty of science of the University of Tübingen, 4Medical faculty of the University of Tübingen, 5Bavarian Health and Food Safety Authority

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نقدم طريقة للتحقيق في تنظيم الخلايا الشوندروسيتية المكانية في الورم الليفي أنولوس للقرص الفقري باستخدام طريقة تقسيم بصري.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

انحطاط القرص الفقري (IVD) هو السبب الرئيسي لآلام أسفل الظهر ويستلزم درجة عالية من الضعف للأفراد المتضررين. لفك انحطاط القرص وتكون قادرة على تطوير نهج التجديد فهم شامل للبيولوجيا الخلوية لل IVD أمر ضروري. أحد جوانب هذه البيولوجيا التي لا تزال دون إجابة هو مسألة كيفية ترتيب الخلايا مكانيا في حالة فسيولوجية وأثناء الانحطاط. الخصائص البيولوجية لل IVD وتوافرها تجعل من الصعب تحليل هذا النسيج. تبحث هذه الدراسة في تنظيم الخلايا الشوندريوسية المكانية في الورم الليفي الكولوس من التطور الجنيني المبكر إلى انحطاط المرحلة النهائية. يتم تطبيق طريقة الأقسام البصرية (Apotome) لإجراء تحليلات تلطيخ عالية الدقة باستخدام الأنسجة الجنينية البقرية كنموذج حيواني وأنسجة القرص البشري التي تم الحصول عليها من المرضى الذين يخضعون لجراحة العمود الفقري. من كثافة chondrocyte عالية جدا في القرص البقري الجنيني في وقت مبكر، وعدد من الخلايا يقلل خلال الحمل والنمو، والنضج. في الأقراص البشرية ، رافقت زيادة الكثافة الخلوية تطور انحطاط الأنسجة. كما سبق أن ثبت في الغضروف المفصلي، تشكيل الكتلة يمثل سمة مميزة من انحطاط القرص المتقدمة.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

القرص الفقري (IVD) هو بنية تعتمد على الغضاريف التي كيميائيا بيولوجيا وفيما يتعلق العمارة الخلوية، للوهلة الأولى، يشبه في نواح كثيرة الغضاريف المفصلية1. في الواقع، يتميز كل من انحطاط IVD وهشاشة العظام (OA) من الغضاريف المفصلية بضيق المساحة المشتركة بسبب ارتداء الغضاريف، والكيس تحت الوخزات وتشكيل هشاشة العظام، والتصلب تحت الوخز2،3. على الرغم من هذه التشابهات الظاهرية تختلف العمارة والدور الوظيفي لكلا النسيجين. في حين تتكون مصفوفة الغضروف المفصلي بشكل رئيسي من شبكة الكولاجين من النوع الثاني المكونة للممرات ، يتكون IVD من ثلاثة أنواع مختلفة من الأنسجة: يأخذ اللبوس النواة الغني بالكولاجين من....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

لتحليل النمو الجنيني والنضج ، تم استخدام أقراص الأبقار. لتقييم انحطاط ال IVD، تم تحليل العينات البشرية.

تم الحصول على أنسجة IVD البشرية من المرضى الذين يخضعون لعملية جراحية لانحطاط القرص القطني ، أو التدلي القرصي ، أو صدمة العمود الفقري في قسم جراحة العظام ، والمستشفى الجامعي في توبنغن ومركز الصدمات BG Tübingen. تم الحصول على موافقة اللجنة الأخلاقية الكاملة قبل بدء الدراسة (المشروع رقم 244/2013BO2). وقد تم الحصول على موافقة خطية مستنيرة من جميع المرضى قبل المشاركة. وقد نفذت هذه الأساليب وفقا للمبادئ التوجيهية المعتمدة.

تم الحصول على الأنسجة البقرية من مكتب ولاية بافاريا للصحة وسلامة الأغذية / Oberschleißheim ومن ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

باستخدام صور الفسيفساء ، يمكن التعرف بوضوح على بنية IVD مع شبكة ألياف الكولاجين الكثيفة في anulus والنواة الأكثر ليونة(الشكل 4). ويمكن ملاحظة انخفاض مستمر في الكثافة الخلوية أثناء النمو الجنيني (الشكل 5). بينما في المراحل المبكرة من تطوير IVD يمكن العثور على كثافة خلية من 11435 خلية / مم² في الليفية الأبقار anulus و 17426 خلية / ملم² في لب النواة البقرية ، وهذه الأرقام تنخفض بسرعة إلى 1011 خلية / مم² (ليفي أنولوس البقري) و 488 خلية / مم² (نواة البقر اللب) حتى ال.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

باستخدام المجهر الفلوري المعزز بتصوير الفسيفساء والقسم البصري ، قمنا بتقييم الترتيب المكاني للخلايا الشوندرية في أنولوس IVD القطني طوال التطوير والنضج والانحطاط. في حين يمكن حصاد الأنسجة التنكسية من المرضى الذين يتلقون جراحة العمود الفقري لانحطاط القرص ، وتحليل الفترة الجنينية ومرحلة النضج يتطلب استخدام كائن حي نموذجي (البقرة). ولوحظت كثافات خلوية عالية في الندول خلال النمو الجنيني المبكر. وفي سياق التطور الإضافي، يمكن ملاحظة انخفاض واضح في الكثافة الخلوية بعد الولادة ونضوجها. في الأنسجة البشرية مع انحطاط القرص المتقدمة،.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نشكر المؤلفين المشاركين من المنشورات الأصلية على مساعدتهم ودعمهم. نشكر شارلوت إيما بامبرجر لمساعدتها في الحصول على صور apotome.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
أمفوتريسين بميرك KGaA,  ألمانياA2942
مجهر التصاق شرائح SuperFrost PlusR. Langenbrinck ، ألمانيا03-0060
ApoTomeCarl Zeiss MicroImaging GmbH ، ألمانيا462000115
AxioVision Rel. 4.8 مع Modul MosaiXCarl Zeiss MicroImaging GmbH ، ألمانيا
CellMask Actin Tracking StainThermo Fischer Scientific ، الولايات المتحدةA57249
CryostatLeica Biosystems ، الولايات المتحدةCM3050S
DAPIThermo Fischer Scientific ، الولايات المتحدةD1306
Dulbecco's Eagle's medium (DMEM)Gibco ، Life Technologies ، ألمانيا41966052
حمض الإيثيلين ديامين تترا أسيتيكسيجما ألدريتش ، الولايات المتحدةالأمريكية 60004
منظار التألق - Axio Observer Z1 مع Axio Cam MR3 and ColibriCarl Zeiss MicroImaging GmbH ، ألمانيا3834000604
الفورمالديهايدMerck KGaA ،   ؛ ألمانيا104002
الصورة J 1.53a ، مع البرنامج المساعد لمضاد الخليةNational Insittute of Health (NIH) ، US
Invitrogen Alexa Fluor 568 PhalloidinThermo Fischer Scientific ، نظارات الغطاء المجهري الأمريكيةA12380
R. Langenbrinck ، ألمانيا01-1818 / 1
PAP Pen Liquid BlockerScience Sevices   ؛ GmbH ، ألمانياN71310
Penicillin-StreptomycinSigma-Aldrich ، USP4333
محلول ملحي مخزن بالفوسفاتSigma-Aldrich ، الولايات المتحدةP5119
Scalpelpf medical AG ، ألمانيا2023-01
Tissue-tek O.C.T. مركبSakura Finetek ، هولنداSA6255012

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Urban, J. P. G., Roberts, S. Degeneration of the intervertebral disc. Arthritis Research and Therapy. 5 (3), 120-130 (2003).
  2. Gupta, K. B., Duryea, J., Weissman, B. N. Radiographic evaluation of osteoarthritis. Radiologic Clinics of North America. 42 (1), 11-41 (2004....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Intervertebral DiscDisc DegenerationOptical SectioningChondrocyte OrganizationEmbryonic DevelopmentMosaic ImagingFluorescence MicroscopyCell Density AnalysisAnnulus FibrosusNucleus Pulposus

Related Articles