تصف هذه المخطوطة بروتوكولا مفصلا لعزل خلايا مولر الدبقية في شبكية العين عن عيون الفئران. يبدأ البروتوكول باستئصال وتشريح عيون الفأر ، يليه عزل خلايا مولر وبذرها وزراعتها.
مقالة منهجية
تصف هذه المخطوطة بروتوكولا مفصلا لعزل خلايا مولر الدبقية في شبكية العين عن عيون الفئران. يبدأ البروتوكول باستئصال وتشريح عيون الفأر ، يليه عزل خلايا مولر وبذرها وزراعتها.
الخلية الداعمة الأساسية للشبكية هي خلية مولر الدبقية في شبكية العين. وهي تغطي سطح الشبكية بالكامل وهي قريبة من كل من الأوعية الدموية في شبكية العين والخلايا العصبية في شبكية العين. بسبب نموها ، تؤدي خلايا مولر العديد من المهام الحاسمة في شبكية العين السليمة ، بما في ذلك امتصاص وإعادة تدوير الناقلات العصبية ومركبات حمض الريتينويك والأيونات (مثل البوتاسيوم K +). بالإضافة إلى تنظيم تدفق الدم والحفاظ على حاجز الدم والشبكية ، فإنها تنظم أيضا عملية التمثيل الغذائي وتزويد الشبكية بالمواد المغذية. يتم تقديم إجراء ثابت لعزل خلايا مولر الفأر الأولية في هذه المخطوطة. لفهم العمليات الجزيئية الأساسية التي تنطوي عليها نماذج الفئران المختلفة لاضطرابات العين بشكل أفضل ، يعد عزل خلايا مولر نهجا ممتازا. تحدد هذه المخطوطة إجراء مفصلا لعزل خلايا مولر عن الفئران. من الاستئصال إلى البذر ، تستغرق العملية برمتها حوالي بضع ساعات. لمدة 5-7 أيام بعد البذر ، لا ينبغي تغيير الوسائط للسماح للخلايا المعزولة بالنمو دون عوائق. يأتي توصيف الخلايا باستخدام التشكل وعلامات الفلورسنت المناعية المميزة بعد ذلك في هذه العملية. الحد الأقصى للممرات للخلايا هي 3-4 مرات.
خلايا مولر (MCs) هي الخلايا الدبقية الرئيسية والأكثر وفرة الموجودة في أنسجة الشبكية. هم اللاعبون الرئيسيون في توفير السلامة الهيكلية ووظائف التمثيل الغذائي داخل شبكية العين1. ينتشر الهيكل الاستراتيجي ل MCs عبر سمك الشبكية بالكامل ، مما يوفر الدعم لشبكية العين. بالإضافة إلى خصائصها الشبيهة بالسقالات ، فإن لها وظائف التمثيل الغذائي للخلايا العصبية في شبكية العين ، وتزودها بركائز الطاقة ، بما في ذلك الجلوكوز واللاكتات. هذه الوظائف حاسمة من أجل الحفاظ على وظيفة عصبية صحية. تم الإبلاغ عن ضعف MCs للمساهمة في أمراض الشبكية المختلفة ، بما في ذلك الضمور البقعي المرتبط بالعمر ، واعتلال الشبكية السكري ، والزرق2،3. يمكن أن تكون MCs مصادر خلوية داخلية للعلاج التجديدي في شبكية العين1. كما أنها تشكل جزءا كبيرا من شبكية العين ، وتشير الأدلة القوية إلى أنه في العديد من الأنواع ، يمكن تحفيز هذه الخلايا لتحل محل الخلايا العصبية المفقودة2. فهي تتعاون بشكل مفيد مع الخلايا العصبية ، وتفتح أقدام نهاية خلايا مولر المتفرعة مخروطيا الأوعية الدموية بكثافة وتربط المكونات العصبية لشبكية العين. من أجل الحفاظ على تطور الخلايا العصبية واللدونة العصبية ، تعمل خلايا مولر كركيزة ناعمة للخلايا العصبية ، وتحميها من الصدمات الميكانيكية3. بالإضافة إلى ذلك ، في ظل الظروف المرضية ، قد تتمايز خلايا مولر إلى أسلاف عصبية أو خلايا جذعية تكرر أو تجدد المستقبلات الضوئية والخلايا العصبية المفقودة2،3،4. تحتفظ خلايا مولر بخصائص الخلايا الجذعية الشبكية ، بما في ذلك مستويات مختلفة من إمكانات التجديد الذاتي والتمايز 5,6. تحتوي خلية مولر الدبقية على سلالة شبكية كبيرة تنتج عوامل التغذية العصبية ، وتمتص وتعيد تدوير الناقلات العصبية ، وتخزن الأيونات مكانيا ، وتحافظ على حاجز الدم والشبكية من أجل الحفاظ على شبكية العين في التوازن7،8،9. هذا يسلط الضوء على إمكانات خلايا مولر كأداة واعدة في العلاجات القائمة على الخلايا لعلاج الأمراض المتعلقة بتنكس الشبكية. خلايا مولر هي الخلايا الدبقية الأولية الموزعة في جميع أنحاء شبكية العين ، وتتصل بكل من الخلايا العصبية والأوعية الدموية. إنها تلعب دورا وقائيا حاسما ، حيث توفر الدعم الهيكلي والأيضي الأساسي للحفاظ على صلاحية واستقرار خلايا الشبكية. لسوء الحظ ، تم العثور على عدد قليل جدا من البروتوكولات في الأدبيات الخاصة بعزل خلايا مولر الأولية من شبكية العين10,11.
نقدم نهجا محسنا لعزل وزراعة خلايا مولر الأولية للفأر بشكل موثوق. تم استخدام هذا البروتوكول في مجموعتنا لعزل خلايا مولر من الفئران من النوع البري C57BL / 6 والفئران المعدلة وراثيا12,13. يتم استخدام الفئران التي تتراوح أعمارها بين 5 و 11 يوما ، دون تفضيل الجنس ، لهذا البروتوكول. تم تمرير الخلايا حتى 4 مرات. ومع ذلك ، في P4 يتوقفون عن الالتزام بالقارورة ، ويصبح من الصعب تنمية ثقافة صحية. غالبا ما تكون المزرعة ملوثة بالخلايا الظهارية المصطبغة في شبكية العين (RPE) ، لذلك يجب تمرير الخلايا مرة واحدة على الأقل قبل إجراء أي تجارب إضافية على خط الخلية. يسمح المرور بمزيد من العزل عن الملوثات. لذلك ، يوفر البروتوكول المقدم طريقة سريعة وفعالة لعزل خلايا مولر الفأرية ، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك كمنصة موثوقة للبحث عن الأهداف العلاجية وتقييم العلاجات المحتملة لأمراض الشبكية14.
تتوافق جميع التجارب مع مع بيان ARVO لاستخدام في أبحاث العيون والرؤية وتم إجراؤها وفقا لبروتوكول المعتمد من قبل معهد رعاية ولجنة استخدامه (IACUC) وسياسات جامعة أوكلاند (رقم البروتوكول 2022-1160)
1. وسائل الإعلام وإعداد الحلول
2. الاستئصال
3. علاج العيون المنزوعة النواة
4. تشريح
ملاحظة: يجب تنفيذ هذا الإجراء في البيئة المعقمة لغطاء الثقافة. وبالتالي ، من الضروري تعقيم أسطح غطاء المحرك تماما بنسبة 70٪ كحول ، إلى جانب جميع الأدوات ومجهر التشريح. تجدر الإشارة إلى أنه تم تسجيل الفيديو خارج غطاء المحرك للحصول على رؤية أفضل وأغراض توضيحية أوضح.
5. زراعة خلايا مولر الدبقية الأولية
6. تمرير خلايا مولر الدبقية الأولية
7. التألق المناعي
ملاحظة: استخدم بروتوكول التألق المناعي لتلطيخ خصوصية خلية مولر والتحقق من صحتها. فيما يلي لمحة موجزة عن بروتوكول الفلورسنت المناعي. يتم تنفيذ هذه الخطوة بعد المقطع الأول12.
التحقق من خصوصية ونقاء ووظيفة الحاجز لخلايا مولر المعزولة
لتأكيد الصلاحية والتشكل والصفات المميزة لخلايا مولر المعزولة ، تم فحص الخلايا تحت المجهر الضوئي. تم تسجيل صور P0 و P1 (الشكل 1A). للتحقق من تلوث خلايا مولر المعزولة بخلايا RPE والتأكد من نقائها ، تم إجراء تلطيخ التألق المناعي (IF) باستخدام أجسام مضادة خاصة بعلامة خلايا RPE ، RPE65. تم استخدام الخلايا المصطبغة في شبكية العين البشرية (ARPE -19) كعنصر تحكم إيجابي. تظهر خلايا RPE الملطخة RPE65 (الأحمر والأزرق للتلطيخ النووي) في الشكل 1B (اللوحة السفلية). لم تلطخ الأجسام المضادة المحددة RPE65 خلايا مولر المعزولة (الشكل 1B ، اللوحة العلوية). حقيقة أن RPE65 لطخت خلايا ARPE-19 (حمراء) ولم تلطخ الخلايا المعزولة ، تشير إلى أن الخلايا المعزولة ليست خلايا RPE. إن وجود البيروفات وانخفاض الجلوكوز في الوسائط يخلق ظروفا غير مواتية لنمو خلايا RPE. وبالتالي ، حتى في حالة تلوث خلايا RPE ، فإنها ستنفصل في النهاية عن القارورة.
علاوة على ذلك ، لتأكيد هوية الخلايا المعزولة ، تم استخدام تلطيخ خلايا مولر المناعي لخلايا مولر علامات محددة لتأكيد العزل الناجح لخلايا مولر. تم استخدام بروتين خيوط الهيكل الخلوي الوسيط المسمىvimentin 12,13. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام سينثيتاز الجلوتامين (GS) ، الذي يحفز تفاعل تكثيف الغلوتامات والأمونيا لتشكيل الجلوتامين ، كوظيفة رئيسية لخلايا مولر الدبقية في شبكية العين ،5.
بشكل جماعي ، الخلايا المعزولة ملطخة سلبية ل RPE65 (أحمر ، الشكل 1 ب) ، موجبة للفيمنتين (أخضر ، الشكل 1 ج) و GS (أخضر ، الشكل 1 د). إذا كان التلوين يؤكد العزلة الناجحة (النقاء والنوعية) لخلايا مولر المعزولة. الشكل 1E ، هو عنصر تحكم سلبي للفيمنتين (اللوحة العلوية) و GS (اللوحة السفلية) ، مما يؤكد خصوصية الأجسام المضادة.

الشكل 1: التحقق من عزل خلية مولر (النقاء والنوعية). (أ) صورة مجهرية ضوئية للمقاطع: المقطع صفر (P0) و (P1) مورفولوجيا. (ب) التلوين المناعي RPE65 جنبا إلى جنب مع التلوين النووي DAPI. (ج) تلطيخ فيمنتين المناعي مع تلطيخ DAPI النووي عند التكبير العالي. (د) تلطيخ منااعي GS عند التكبير العالي نفسه. (ه) ضوابط سلبية لتأكيد خصوصية تلطيخ الأجسام المضادة vimentin و GS. شريط المقياس = 300 ميكرومتر ، 300 ميكرومتر ، 50 ميكرومتر ، 20 ميكرومتر ، 20 ميكرومتر ، 50 ميكرومتر ، 50 ميكرومتر ، على التوالي. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
تم توثيق عزل ظهارة الشبكية المصطبغة الأولية (RPE) من الفئران سابقا من قبل مختبرنا. تصف هذه المخطوطة بروتوكولا توضيحيا مفصلا لعزل خلايا مولر الأولية. يتضمن هذا الإجراء الاستئصال والعلاج والتشريح والجمع والبذر والثقافة وتوصيف خلايا مولر المعزولة من عيون الفئران. يعتمد على بروتوكول ناجح سابقا موجود في المنشورات السابقة وبروتوكولنا المعدل الذي استخدمناه في منشور حديث1 2,13. في حين أن الخطوات واضحة ومباشرة، فإن عزل خلايا مولر الناجح يتطلب الالتزام بقيود محددة ومتطلبات أساسية. بعد العديد من محاولات التجربة والخطأ لتحسين هذا البروتوكول ، تم تحديد عوامل متعددة تؤثر على نجاحه.
تم العثور على عمر الفأر المثالي ، كما لوحظ في تجاربنا ، ما بين 5-11 يوما من أجل نمو الخلايا المعزولة حتى أربعة ممرات. تتأثر الثقافة أيضا بعدد العيون المعزولة والمثقفة. للعزل الفردي ، يلزم وجود عينين على الأقل للحصول على عدد كاف من الخلايا لتكون قادرة على النمو والتكاثر. جانب آخر مهم هو المدة بين الاستئصال والطلاء. لذلك ، يجب تنفيذ هذه الخطوة بسرعة نسبيا. وقد لوحظ أن التلاعب المطول بأنسجة العين له تأثير ضار على قدرة الخلايا على الالتصاق بالقارورة والتكاثر. للتأكد من أن قرب الخلايا المعزولة قريب بما يكفي لتشجيع الانتشار ، ننصح باستخدام قارورة T25. بمجرد عمل المقطع الأول ، يمكن طلاء الخلايا على T75. أيضا ، لا ينبغي إزعاج الخلايا بعد العزلة والبذر عن طريق إزالة قارورة زراعة الأنسجة من الحاضنة أو عن طريق تبديل الوسائط لمدة 5 أيام على الأقل. أخيرا ، لا يمكن تمرير الخلايا إلا أربع مرات قبل أن تتوقف عن الالتصاق. على الرغم من أن هذا الإجراء مباشر وسهل التنفيذ ، إلا أنه يحتوي على بعض القيود بما في ذلك أعمار الفئران ، وعدد محدود من ممرات الخلايا ، وما إلى ذلك.
لا توجد العديد من البروتوكولات لعزل خلايا مولر ، ولكن هناك بعض الاختلافات الملحوظة من هذا البروتوكول إلى البروتوكولات المتوفرة 5,14. أولا ، يختلف الوقت بين الاستئصال والعزلة اختلافا كبيرا. تشير البروتوكولات الأخرى إلى التشريح بعد فترة وجيزة من الاستئصال ، عادة في غضون 10 دقائق. في حين أن البروتوكول الحالي يشير إلى فترة راحة لا تقل عن 18 ساعة لأن هذا يوفر أفضل النتائج للعزل في هذا البروتوكول. الفرق المهم الآخر بين هذا البروتوكول والبروتوكولات الأخرى هو النقطة التي يتم فيها التعامل مع العينين بالإنزيمات. في هذا البروتوكول ، يتم علاج العينين قبل إجراء أي تشريح ، حتى قبل إزالة النسيج الضام وعضلات العين. بينما تقوم بروتوكولات أخرى بعزل شبكية العين عن العين قبل العلاج بالإنزيم. علاوة على ذلك ، فإن وصفة الإنزيم مختلفة أيضا. في هذا البروتوكول ، يتكون محلول الإنزيم من التربسين والكولاجيناز من النوع الرابع. في بروتوكولات مماثلة ، يتم استخدام غراء و DNase لهضم الأنسجة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وعاء الاستزراع مختلف ، يقترح هذا البروتوكول الاستزراع على T25 ثم على T75 بعد الممر الأول. بينما تستخدم البروتوكولات الأخرى أطباق بتري أو أطباق متعددة الآبار. أخيرا ، يشير هذا البروتوكول إلى أنه لا ينبغي إزعاج القارورة (لمدة 5-7 أيام) لتعزيز نمو الخلايا. بينما في البروتوكولات الأخرى يتم إجراء تغيير الوسائط بعد يوم واحد.
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عن صلة بمحتوى هذه المقالة.
تم دعم هذا العمل من قبل المعهد الوطني للعيون (NEI) ، صندوق المعهد الوطني للعيون (NEI) R01 EY029751-04. نود أن نعرب عن تقديرنا للدكتورة سيلفيا ب. سميث حيث تم تعديل هذا البروتوكول بناء على بروتوكولها الخاص بعزل خلايا مولر.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| دورق : 100 مل | KIMAX | 14000 | |
| كولاجيناز IV ؛ | ورثينجتون | LS004188 | |
| ماصات نقل متدرجة يمكن التخلص منها: 3.2 مل معقمة | 13-711-20 | ||
| DMEM (1X) ؛ | Thermo Scientific | 11885084 | Media لتنمية M & uuml. ller Cells |
| مصل الأبقار الجنينية (FBS) | gibco | 26140079 | لوسائط زراعة خلايا مولر الكاملة |
| الجلوتامين | سينسيز 80636 | ||
| Heracell VISO 160i CO2 حاضنة | حراري علمية | 50144906 | |
| Kimwipes | Kimberly-Clark | 34155 | |
| Luer-Lok مع إبرة متصلة 21 جم × 1 1/2 بوصة ، معقمة ، للاستخدام الفردي ، 3 مل | B-D | 309577 | |
| أنبوب الطرد المركزي الصغير: 2 مل | Grainger | 11L819 | |
| Pen Strep | gibco | 15140-122 | للحصول على M & uuml الكامل ؛ وسائط ثقافة الخلايا ller |
| محلول ملحي للفوسفات العازلة (PBS) Thermo | Scientific | J62851. ملاقط العمل الإيجابي AP | |
| ، نمط 5/45 | Dumont | 72703-DZ | |
| مقص قزحية قياسية مستقيمة 11.5 سم | GARANA INDUSTRIES | 2595 | |
| Sorvall St8 الطرد المركزي | ThermoScientific | 75007200 | |
| Stemi 305 مجهر | Zeiss | n / A | |
| شفرة جراحية ، # 11 ، الفولاذ المقاوم | Bard-Parker | 371211 | |
| طبق ثقافة التعليق 60 مم × 15 مم طبق | الأنسجة 430589 | ||
| Corning: 100x20mm نمط | Corning | 353003 | |
| أنابيب الإعصار: 15 مل | Midsci | C15B | |
| أنابيب الإعصار: 50 مل | ملاقط Midsci | C50R | |
| 5 مللي ثانية ، 8.2 سم ، مستقيم ، 0.09 × 0.05 مم نصائح | دومونت | 501764 | |
| ملاقط نمط العمل الإيجابي 5 ، بيولوجي ، Dumostar ، لمسة نهائية مصقولة ، 110 مم OAL | علوم المجهر الإلكتروني Dumont | 50-241-57 | |
| Underpads ، معتدلة: 23 × 36 بوصة | McKesson | 4033 | |
| مقص زنبركي Vannas - 2.5 مم حافة القطع | FST | 15000-08 | |
| Vimentin ؛ | invitrogen | MA5-11883 | |
| Zeiss AxioImager Z2 | Zeiss | n / a | |
| Zeiss Zen Blue 2.6 | Zeiss | n / a |