Hier zeigen wir, wie stechende Verletzung der Drosophila Larve VNC durchführen und analysieren die zellulären Reaktionen auf Verletzungen mit Zeitraffer-und Immunfärbung konfokalen Fluoreszenzmikroskopie.
Für Zeitraffer-Daten ist der Läsion visualisiert als GFP-negativen Bereich innerhalb des Neuropil von Proben mit dem G9 axonalen Marker (Abbildung 2). Kurz nach Stechen, kleine GFP-negative Bereiche, die wie Löcher oder Vakuolen aussehen, beginnen zu erscheinen (Abbildung 2A). Solche GFP-negative Bereiche allgemein Vergrößern bis zu etwa 6 bis 8 Stunden nach Stechen (Abbildung 2A). Anschließend schrumpfen die GFP-negativer Bereiche und kann sogar verschwinden (2B). Von 22 h nach stechend, ist der Bereich von der Wunde besetzt Allgemeinen kleiner als der maximale Bereich war bei 6 bis 8 Stunden nach stechende (2A, B). Auch die DsRed-negativen Bereich in Gliazellen Prozessen steigt zunächst auch, aber Schwindks von 22 Stunden nach Stechen. Interessanterweise füllen oft DsRed-positiven glialen verarbeitet die GFP-negativer Löcher im Neuropil vor ihrem Verschwinden (2C).
Mit Immunfärbung in festen Proben, feine Gliazellen und deren Reaktion auf eine Verletzung kann mit einer besseren Auflösung als mit Zeitraffer-Bilder visualisiert werden. Dies kann getan werden, zum Beispiel unter Verwendung des repoGAL4 glialen Fahrer die Expression einer Membran gebundene Reporter (zB UAS-mCD8GFP) in Fliegen alle Gliazellen (außer der Mittellinie Glia) visualisieren induzieren. Dies kann auch mit anderen glialen Marker, wie zB Anti-GS2, welche Neuropil-assoziierten Gliazellen (3A, B) beschriftet kombiniert werden. Hier zeigen wir, dass obwohl die Bauchmark wird von dorsal erstochen, stechende Verletzungen führt zu einer dent ventral (3A, Pfeilspitzen). Stabbing scheint stärker auf die Neuropil und Neuropil-assoziierten Gliazellen theine Oberfläche und Cortex Gliazellen (Abbildung 3B). Gliazellen Prozesse erscheinen im Neuropil desorganisiert, während sie behalten noch ihre netzartige Organisation in der Hirnrinde. Verletzung die GS2-positiven Zelltrümmern, die sich von normalen Zellen als Fremdkörper Fragmente ist viel kleiner sind und nicht mit einer Zelle verbunden ist. Dies offenbart Beschädigung Neuropil-assoziierten Gliazellen (Abbildung 3B). Degenerierenden Neuropil-assoziierten Gliazellen wurden auch durch Elektronenmikroskopie 15 beobachtet. Anti-gespaltenen-Caspase 3 + Apoptose Färbung wird in Neuropil-assoziierten Gliazellen 15 beobachtet, zeigt sie Apoptose nach Messerstecherei Verletzungen. Neuropil zugehörigen Gliazellen erwiesen sich ebenfalls phagozytieren neuronalen Debris 15 und GS2 +-Signal könnten auch offenbaren die engulfment apoptotischer Neuronen durch glialen Prozesse. -Caspase gespalten + apoptotische Zellen sind auch im Cortex beobachtet, wobei zumindest einige davon an Elav + Neuronen entsprechen ( 3C).
Mit festen Proben und Immunfärbung ermöglicht auch quantitative Analysen der zellulären Reaktionen auf Verletzungen, wie Effekte in Proliferation und Apoptose. Dafür haben wir gezielt entwickelte zwei ImageJ Plug-Ins, DeadEasy Caspase Larva und DeadEasy Glia, um automatisch die Anzahl der Gliazellen und apoptotischen Zellen. Sie wurden validiert auf Larven VNCs arbeiten und sind sehr genau. Mit diesen ist es möglich, eine Zunahme in der Anzahl der REPO-positiven Gliazellen durch stechende verursachten Schädigung von 22 h (Abb. 4A) 15 zu beobachten. Es gibt auch eine Erhöhung der Anzahl von Anti-gespaltenen-Caspase-3 apoptotischen Zellen durch 6 h nach der stechende (4B) 15. Solche Erhöhung glialen Proliferation und Apoptose in Reaktion auf eine Verletzung im ZNS Drosophila erinnert an die Schädigung Reaktion in den Wirbeltier-ZNS.
Ein wesentlicher Aspekt dieses ProProtokoll ist die Qualität des VNC Dissektionen. Es ist schwierig, bei der Dissektion, ob die VNCs beschädigt wurden oder nicht in dem Prozess zu berichten. Es ist wichtig, besonders darauf achten zu sanften Dissektionen durchzuführen. Allerdings wird schlechter Qualität unweigerlich Proben hergestellt werden, und es ist wesentlich, dass diese in einem späteren Stadium erkannt und verworfen. In unseren Händen, erscheint VNC-Degeneration in keinem Zusammenhang mit Verletzungen, sondern durch grobe Dissektion verursacht. Wir haben nicht eine kritische Größe in der Verletzung Wunde beobachtet, und wir analysieren alle verletzt Proben, die nicht abgebaut werden. Wenn VNCs ihre Integrität aufrecht zu erhalten, neigt das VNC Oberfläche zu schauen glatt und glänzend, und keine Löcher in der Neuropil beobachtet werden (Abbildung 5A). Abbau von VNCs kann 24 Stunden post-Dissektion von der rauen Oberfläche der VNC ventralen und lateralen Bereich (5B) erkannt werden. Abbau des Neuropil unabhängig von stechenden Verletzung kann auch auftreten, und es ist als Neuropil h anerkanntoles im Hintergrund Signal immungefärbten Proben. Proben mit diesen Anzeichen von Degeneration muss verworfen (5C) werden. In unseren Händen, sind die Erfolgsrate für die Präparation und Verletzungen in intakten und stach Steuerung (yw) fliegt beide rund 70%. Dieser Satz wird mit der Fähigkeit der Person Durchführung der Experimente variieren, und mit dem Genotyp.

Abbildung 1. Schematische Darstellung der Larven Staging-und Stichwaffen Verletzungen. (A) am Tag 0, Fliegen dürfen Eier in einem Traubensaft Petrischale lag für 3 Stunden. Am Tag 1, der schraffierte erste Larvenstadium (L1) werden gesammelt und in Fläschchen mit Standard-Hefenahrung, wo sie für weitere 3 Tage aufbewahrt werden. Am Tag 4, Larven von Lebensmitteln Fläschchen gesammelt und verwendet für die stechenden Experimente. (B) Seitenansicht der Larven des zentralen Nervensystems.Die Bauchregion des Bauchmark ist mit einer Nadel von der dorsalen Seite gestochen. Anterioren ist nach links, und posterioren nach rechts.

Abbildung 2. Zeitraffer-Progression von VNC Läsion. Konfokale Mikroskopie auf Live VNCs mit GFP-markierten Axone und DsRed-markierten Gliazellen. Genotyp:. UASDsRed / +; G9 / +; repoGAL4 / + (A) Die Läsion wird durch das Fehlen von Fluoreszenz auf der axonalen Neuropil erfasst. Nach stechende, erscheinen GFP-negativer Löcher, danach Erhöhung in Größe und Anzahl. Projektionen von 5 optische Schnitte von jedem Zeitpunkt nach der Messerstecherei Verletzungen. (B) Die axonale Neuropil Läsion schrumpft von 9 Stunden nach Stechen. Diese Bilder sind einzigen optischen Abschnitte aus verschiedenen Zeitpunkten nach stechende Verletzung. Um gleichwertige Positionen in jeder Probe die gleiche Scheibe aus ea identifizierench Zeitpunkt in dem Stapel von Zeitraffer-Daten ausgewählt wurde. Durch den Vergleich der Muster mit G9-und repoGAL4> UASmCD8GFP visualisiert im Bereich nicht durch die stechende betroffen waren, wurden die Scheiben als von vergleichbaren Positionen in der Z-Achse überprüft. Die gestrichelten Linien in (A, B) geben den Rand der Wunde. (C) Hohe Vergrößerung von Wunden auf der Neuropil. GFP-negativer Löcher wurden mit DsRed-positiven glialen Verfahren gefüllt und anschließend verschwunden (Pfeilspitzen). Horizontale Ansicht. Anterior up.

Abbildung 3. Charakterisierung der zellulären VNC Läsion. VNCs tragenden eine Membran gebundene GFP-Reporter für alle Gliazellen (außer Mittellinie Glia) mit Anti-GFP und Anti-GS2, ein Neuropil-assoziierten Gliazelle Marker angefärbt. Genotyp:. + / +; UASmCD8GFP / +; repoGAL4 / + (A) wurden aus dem VNCs dor erstochensal Seite, aber dies verursacht eine Delle ventral (Pfeilspitzen). Sagittale Ansicht von einzelnen optischen Schnitte, dorsalen und vorderen linken. (A, B) Stabbing Schädigung wirkt stärker Neuropil-assoziierten Gliazellen als Cortex und Oberfläche Gliazellen. Verletzung die GS2-positive Zelltrümmern (Pfeilspitzen in B). (B) Horizontale Ansicht der einzelnen optischen Schnitten, anterior up. Pfeilspitzen zeigen auf GS2 + Zelltrümmer. (C) Kolokalisation der apoptotischen Marker Anti-gespaltenen-Caspase-3 und den neuronalen Marker Anti-Elav zeigt, dass bei einigen der Schädigung sterbenden Zellen in der Hirnrinde Neuronen sind. np, Neuropil; cx, Kortex.

Abbildung 4. Automatische Zählung von Gliazellen und apoptotischen Zellen mit DeadEasy. (A) Beispiel für die Verwendung "DeadEasy Larven Gliazellen 'zu zählen REPO positiveGliazellen. Links: VNC ventrale Hälften mit anti-REPO Antikörpern gefärbt, Mitte: Ausgabe von DeadEasy Larven Glia zeigt Zellen durch das Plug-in identifiziert; rechts: verschmelzen. Die Zahlen auf der rechten Seite sind die Anzahl der REPO-positive Zellen automatisch in einem ganzen Stapel von optischen konfokale Schnitte in etwa 30 Sekunden gezählt. Die Anzahl der Erhöhungen der Glia erstochen VNCs. (B) Beispiel des Verwendens 'DeadEasy Caspase Larve'. Links: Projektionen von 5 optische konfokale Schnitte mit Anti-gespaltenen-Caspase-3 Antikörpern gefärbt, Mitte: Ausgang zeigt Zellen durch das Plug-in identifiziert; rechts: verschmelzen. Die Zahlen auf der rechten Seite sind die Anzahl der CASPASE-positive Zellen automatisch in einem ganzen Stapel von optischen konfokale Schnitte in etwa 30 Sekunden gezählt. Die Zahl der apoptotischen Zellen erhöht im erstochen VNC.

Abbildung 5. Beispiele degeneratIon. (A) Eine gesunde VNC. Es gibt keine Anzeichen von Degeneration. (B) Die Seite des Thorax degenerieren (Pfeilspitzen) in einem erstochen Probe. Sternchen zeigt Läsionsstelle. (C) Löcher in der thorakalen Neuropil (weiß Pfeilspitze) und Cortex (orange Pfeilspitze) in einer nicht-erstochen VNC. Proben mit beschädigten Neuropil und umfangreiche Vakuolisierung muss verworfen werden. Hier VNCs wurden mit dem Neuropil zugehörigen Gliazellen Marker anti-Ebony gefärbt. Horizontale Ansicht, anterior up.