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Methodenartikel

Gesichtstransplantation in

10.1K Ansichten

DOI:

10.3791/50697

26. März 2014

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Eine Technik zum Trans "Extreme Anterior Domain" Gesichtsgewebe zwischen Xenopus laevis-Embryonen entwickelt. Tissue kann von einem Gen-Expression Hintergrund in eine andere verschoben werden, so dass die Untersuchung der lokalen Anforderungen für kraniofaziale Entwicklung und zur Signalisierung von Wechselwirkungen zwischen Gesichtsregionen.

Zusammenfassung

Craniofacial Geburtsschäden treten in 1 aus jeden 700 Lebendgeburten, aber Ätiologie wird selten aufgrund der begrenzten Verständnis der kraniofazialen Entwicklung bekannt. Um festzustellen, wo Signalwege und Gewebe während der Strukturierung der Entwicklungs Gesicht handeln, hat eine "Gesichtstransplantation"-Technik in Embryonen von dem Frosch Xenopus laevis entwickelt. Eine Region der vermutlichen Gesichtstücher (die "Extreme Anterior Domain" (EAD)) von einem Spender an Schwanzknospen-Embryonen Stufe entfernt und auf eine Wirtsembryo der gleichen Stufe, aus dem die äquivalenten Bereich entfernt wurde transplantiert. Dies kann verwendet werden, um einen chimären Gesicht, wo der Host-oder Spendergewebe hat einen Verlust oder Gewinn von Funktion in einem Gen, und / oder enthält einen Label-Linie zu erzeugen. Nach der Heilung wird das Ergebnis der Entwicklung überwacht und anzeigt Rollen der Signalweg innerhalb des Spenders oder des umgebenden Wirtsgewebe. Xenopus ist ein wertvolles Modell für die Entwicklung Fläche, wie der Gesichtsbereich groß ist und leicht eineccessible für die Mikromanipulation. Viele Embryonen untersucht werden können, die über einen kurzen Zeitraum, da die Entwicklung rasch erfolgt. Ergebnisse in der Frosch sind relevant für die menschliche Entwicklung, da craniofacial Prozesse erscheinen zwischen Xenopus und Säugetieren konserviert.

Einleitung

Um Mechanismen bei kraniofazialen Entwicklung zugrunde liegenden Gesichtsschädelfehlbildungen 1-2, wichtige Gewebe und deren Signalbeiträge zu verstehen, müssen identifiziert werden. In dem Frosch Xenopus laevis, Teil des Gesichts, einschließlich der Mund-und Nasenlöcher Form aus der "Extreme Anterior Domain" (EAD), wo Ektoderm und Endoderm direkt nebeneinander 3-4. Der EAD dient auch als Signalzentrum, um das umliegende Gewebe, einschließlich der Schädel Neuralleiste, die die Kiefer und andere Gesichtsbereiche 5 bildet beeinflussen. Um Gene, die EAD-Funktion beitragen zu identifizieren, wurde eine "Gesichtstransplantation"-T....

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Protokoll

1. Vorbereiten Reagenzien

  1. 10x MBS: Bereiten 1 l 10x Geändert Barths Saline (MBS)-Lösung 17. Siehe Tabelle 1, Reagenzien Bestandteile und Anweisungen. Verwenden Sie destilliertes Wasser für alle Lösungen. Mischen Sie in einem Becherglas mit einem Rührstab, bis zur vollständigen Auflösung. Alle Lösungen sollten bei Raumtemperatur durchgeführt werden.
  2. 1x MBS: Verdünnen Sie 100 ml 10x MBS-Lösung in 900 ml destilliertem Wasser auf 1 l 1x MBS zu machen. Hinzufügen von 0,7 ml 1 M CaCl 2-Lösung.
  3. 0,1 x MBS: 1x verdünnen MBS auf 1 L 0,5 x MBS-Lösung und 2 L 0,1 x MBS-Lösung herzustellen. Um 1 L 0,1 x MBS-Lös....

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Ergebnisse

Transplantierte Gewebe sollten vollständig nach der Transplantation in die Wirtskopf eingesetzt werden, wie in 3A gezeigt, und haben eine Glasbrücke entsprechend auf dem Gesicht des Embryos platziert, wie in Abbildung 2Bc gezeigt. Das transplantierte Spendergewebe muss korrekt für die Host-Öffnung bemessen sein, für die Transplantation erfolgreich zu sein. Die EAD Gewebe nicht aus dem Kopf herausragen, in irgendeiner Weise, wie in den 3B und 3C zu sehen.......

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Diskussion

Kritische Schritte und Einschränkungen: Der EAD Gesichtstransplantation Verfahren ist zeit-und arbeitsintensiv. Es erfordert Übung, ruhige Hände und Fingerfertigkeit zu perfektionieren. Die Gesichtstransplantation Protokoll beruht auf der Fähigkeit des Forschers, um effizient zu entfernen und Transplantatgewebe. Wenn man zu lange braucht, um die Transplantation in das Wirts Gesicht einfügen, wird der Host Gesicht beginnen, sich zusammenzuziehen und zu heilen. Pinzetten können verwendet werden, um den Gesichtsbere.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Danksagungen

Wir danken Radek Sindelka für seine Hilfe und Cas Bresilla für die Unterstützung mit Froschhaltung und Embryo Vorbereitung. Diese Arbeit wurde durch die NIH über die Erteilung R01DE021109 zu HLS Laura Jacox finanziert wurde von der Herschel Smith Graduiertenstipendium an der Harvard University und einen F30 einzelner Stipendien Zuschuss F30DE022989-01 durch die NIDCR finanziert.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
PasteurpipetteVWR14672-400Limettenglas
Größe 5 3/4 Zoll BaumwolleStecker
und graduierter TransferpipetteVWR16001-180Einweg
#5/45 PinzetteFine Science Tools von Dupont medical11251-35Abgewinkelt 45°
Standardmuster PinzetteFine Science Tools11000-20Gerade; gezackte Spitze; Edelstahl
Kapillarschlauch (für Nadeln)FHC30-30-1Borosil 1,0 mm AD x 0,5 mm ID/Faser
Abdeckslip VWR48393 25224 x 60 mm  Mikro-Deckglas;
Ficoll 400Sigma-AldrichF9378
Nadelabzieher Sutter Instrument CoNadelabzieher: abgekündigt Filament: FB300BDer ähnlichste, derzeit erhältliche Nadelabzieher ist der P-97. Verwenden Sie für Filamente Sutter 3,00 mm quadratische Box-Filamente, 3,0 mm breit.
Modell P-80Flammender / Brauner Mikropipettenabzieher
StereomikroskopZeiss
Stereomikroskop Beleuchtung von FostecFostecVerwenden Sie einen Leuchtkasten mit 2 faseroptischen Armen.  
Vernickelter StifthalterFine Science Tools26018-17Durchmesser der Maulöffnung: 0-1 mm
Moria Vernickelter StifthalterFine Science Tools26016-12Durchmesser der Maulöffnung: 0-1 mm
WolframnadelnFine Science Tools10130-050,125 mm Stabdurchmesser
Van Aken PlastalinaBlick#33268-2981
Modelliermasse - weiß, rot oder gelb
mMessage mMashine SP6 oder T7 KitAmbionAM1340
mit

Referenzen

  1. Gorlin, R. J., Cohen, M., Levin, L. Syndromes of the head and neck. , Oxford University Press. UK. (1990).
  2. Trainor, P. Craniofacial birth defects: The role of neural crest cells in the etiology and pathogenesis of Treacher Collins syndrome and the potenti....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

Gesichtstransplantationextrem anteriorer BereichEAD GewebeSpenderembryoWirtsembryoGlasnadelnFluoreszenzmikroskopieHellfeldmikroskopiechim res Gesicht