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Methodenartikel

Neonatal Murine Cochlear Explant Technik als

18.1K Ansichten

DOI:

10.3791/55704

8. Juni 2017

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das Ziel dieses Protokolls ist es, die Vorbereitung, Kultur, Behandlung und Immunfärbung von neonatalen murinen Cochlea-Explantaten zu demonstrieren. Die Technik kann als In-vitro- Screening-Tool in der Hörforschung genutzt werden.

Zusammenfassung

Während es in den vergangenen Jahrzehnten bemerkenswerte Fortschritte in der Hörforschung gegeben hat, gibt es noch keine Heilung für den sensorineuralen Hörverlust (SNHL), eine Bedingung, die typischerweise eine Beschädigung oder einen Verlust der empfindlichen mechanosensorischen Strukturen des Innenohrs beinhaltet. Ausgefeilte In-vitro- und Ex-vivo- Assays haben sich in den letzten Jahren entwickelt, was es ermöglicht, eine zunehmende Anzahl von potentiell therapeutischen Verbindungen zu screenen und gleichzeitig die Ressourcen zu minimieren und die Bemühungen um die Entwicklung von Kuren für SNHL zu beschleunigen. Obwohl homogene Kulturen bestimmter Zelltypen weiterhin eine wichtige Rolle in der aktuellen Forschung spielen, verlassen sich viele Wissenschaftler nun auf komplexere organotypische Kulturen von murinen inneren Ohren, die auch als Cochlea-Explantate bekannt sind. Die Erhaltung organisierter Zellstrukturen im Innenohr erleichtert die in situ- Bewertung verschiedener Komponenten der Cochlea-Infrastruktur, einschließlich innerer und äußerer Haarzellen, Spiralganglion-Neuronen, NeurItes und unterstützende Zellen. Hier präsentieren wir die Vorbereitung, Kultur, Behandlung und Immunfärbung von neonatalen murinen Cochlea-Explantaten. Die sorgfältige Vorbereitung dieser Explantate erleichtert die Identifizierung von Mechanismen, die zu SNHL beitragen und ein wertvolles Instrument für die Hörforschungsgemeinschaft darstellen.

Einleitung

Sensorineural Hörverlust (SNHL) spiegelt Schäden am Innenohr oder aufsteigender Gehörgang. Während Hörverlust das häufigste sensorische Defizit bei Menschen 1 ist , existieren heilende Therapien noch nicht 2 . Obgleich Cochlear- oder auditorische Hirnstammimplantate ein gewisses Maß an Hörvermögen für Patienten mit schwerer bis tiefgehender SNHL wiederherstellen können, ist das Hören, das von diesen Geräten zur Verfügung gestellt wird, immer noch sehr verschieden von dem "natürlichen" Gehör, vor allem bei Versuchen, die Sprache im Lärm zu verstehen oder Musik zu hören.

Während die Haarzellde....

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Protokoll

Das Studienprotokoll wurde vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) von Massachusetts Eye und Ear genehmigt. Die Experimente wurden nach dem Ethikkodex der World Medical Association durchgeführt.

1. Vorbereitung der Dissektion

  1. Vorbereitung der chirurgischen Tabelle
    1. Verwenden Sie 70% Ethanol, um den chirurgischen Tisch zu desinfizieren.
    2. Lege zwei unversöhnliche Vorbereitungspads neben dem Mikroskop auf.
    3. Bereiten Sie das Instrumentenfach vor, einschließlich der hitze-sterilisierten Bedienschere, eines Skalpellgriffes, eines Mikromessers und einer Pinzette (jeweils zwei ....

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Ergebnisse

Während viele Protokolle auf Orgel von Corti explants konzentrieren, versucht diese Technik, die Anatomie der gesamten Cochlear-Umdrehung zu bewahren, einschließlich der SGNs. Dies gibt den Forschern die Möglichkeit, die Auswirkungen einer gegebenen Behandlung auf Neuriten und Somata von SGNs zusätzlich zu dem Organ von Corti zu analysieren. Die Durchführung einer Sektion, die einen Teil des Modiolus bewahrt, wie hier beschrieben, ist technisch anspruchsvoller, als das Organ von Corti al.......

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Diskussion

Die Forscher müssen die Dissektionstechnik perfektionieren, bevor sie Experimente mit Cochlea-Explantaten durchführen. Haarzellen werden häufig während der Sezierungen, die früh in der Lernkurve durchgeführt wurden, beschädigt, und ein besonders problematisches Moment für ihre Integrität ist die Entfernung der tectorialen Membran, die ständige Hände, richtige Werkzeuge und Erfahrung erfordert. Um Zeit und Ressourcen zu sparen, sollte eine visuelle Kontrolle unter dem Sektionsmikroskop durchgeführt werden und möglicherwe.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde unterstützt von der National Institute of Deafness und anderen Kommunikationsstörungen Zuschüsse R01DC015824 (KMS) und T32DC00038 (Unterstützung SD), die Abteilung für Verteidigung gewähren W81XWH-15-1-0472 (KMS), die Bertarelli Foundation (KMS), die Nancy Sayles Day Foundation (KMS) und das Lauer Tinnitus Research Center (KMS). Wir danken Jessica E. Sagers, BA für aufschlussreiche Kommentare zum Manuskript.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Ampicillin, NatriumsalzInvitrogen11593-027
Anti-CtBP2-Antikörper, Maus (IgG1)BD Transduction Laboratories612044
Anti-Myo7A-Antikörper, KaninchenProteus Biosciences25-6790
Anti-NF-H-Antikörper, HuhnEMD MilliporeAB5539
Anti-PSD95 Antikörper, Maus (IgG2a)Antikörper Inc.75-028
Anti-TuJ1 Antikörper, MausBioLegend801202
Cell-Tak Zell- und Gewebekleber, 5 mgCorning354241
CELLSTAR 15 mL Zentrifugenröhrchen, konischer Boden, Graduierung, sterilGreiner Bio-One188161
CELLSTAR Zellkulturschale, 100 x 20 mmGreiner Bio-One664160
CELLSTAR Zellkulturschale, 35 x 10 mm, 4 InnenringeGreiner Bio-One627170
CELLSTAR Zellkulturschale, 60 x 15 mmGreiner Bio-One628160
CELLSTAR 50 mL Zentrifugenröhrchen, konischer Boden, Graduierung, sterilGreiner Bio-One227261
KlarlackElektronenmikroskopie Sciences72180
Klarwand-Schalen mit Glasboden (Glas 40 mm), PELCO®, Hülse/20, 50 x 7 mmTed Pella Inc.14027-20
Deckgläser, rund, Glas, 10 mm Durchmesser, Dicke #1, 0,13 - 0,16 mmTed Pella Inc.
DAPI (4',6-Diamidino-2-phenylindole, Dihydrochlorid)Thermo Fisher ScientificD1306
Destilliertes Wasser, 500 mLThermo Fisher Scientific15230-162 
Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM), hoher Glukosegehalt, Pyruvat, kein Glutamin, 500 mLThermo Fisher Scientific10313-039
Dumont #4 PinzettenFine Science Tools11241-30
Dumont #55 Pinzette (Dumostar)Fine Science Tools11295-51
Ethylalkohol (EtOH), rein, 200 Proof, wasserfrei, ≥ 99,5 %Sigma-Aldrich459836-1 l
fötales Kälberserum (FBS), qualifiziert, USDA-zugelassene Regionen, 500 mLThermo Fisher Scientific10437-028Aliquot in 50 mL Röhrchen und Lagerung in -20 ° G; C Gefrierschrank
Ziege Anti-Chicken-647 SekundärantikörperThermo Fisher ScientificA-21469
Ziege Anti-Maus (IgG)-568 SekundärantikörperThermo Fisher ScientificA-11004
Ziege Anti-Maus (IgG1)-568 SekundärantikörperThermo Fisher ScientificA-21124
Ziege Anti-Maus (IgG2a)-488 SekundärantikörperThermo Fisher ScientificA-21131
Anti-Kaninchen-488 SekundärantikörperThermo Fisher ScientificR37116
H2O, steril, EmbryoMax Reinstwasser, 500 mLEMD MilliporeTMS-006-B
Hank's Balanced Salt Solution (HBSS), Calcium, Magnesium, kein Phenolrot, 500 mLThermo Fisher Scientific14025-092
Instrumententablett mit Deckel EdelstahlMountainside MedicalTechMedMed4255
Mikromesser (Präpariermesser) – abgewinkelt 30°;Fine Science Tools10056-12
Objektträger, VistaVision, farbcodiert, 75 x 25 mm (3 x 1"), 1 mm dick, weiß, 72 StückVWR16004-382
N-2 Supplement (100X), 5 mLThermo Fisher Scientific17502-048
NaHCO3, Natriumbicarbonat 7,5% Lösung, 100 mLThermo Fisher Scientific25080-094
NaOH, Natronlauge, 1 LThermo Fisher ScientificSS266-1
Normales Pferdeserum (NHS)Invitrogen16050130
OperationsschereRoboz Surgical Instruments Co.RS-6806
Paraformaldehyd (PFA), Reagenzqualität, kristallinesSigma-AldrichP6148Vor der Verwendung: Festlegung von Standardarbeitsanweisungen auf der Grundlage online verfügbarer Protokolle
PBS, pH 7,4, 500 mLThermo Fisher Scientific10010-023 Autoklav vor dem Gebrauch
Phalloidin, Alexa Fluor 568 Thermo Fisher ScientificA12380
Vorbereitungspad, unsteril Medline05136CS
Safe-Lock Mikrozentrifugenröhrchen, Polypropylen, 0,5 mLEppendorf022363719Autoklav vor dem Gebrauch
Safe-Lock Mikrozentrifugenröhrchen, Polypropylen, 1,5 mLEppendorf022363204Autoklav vor dem Gebrauch
Skalpellklingen - #15Fine Science Tools10015-00
Skalpellgriff - #4Fine Science Tools10004-13
Stemi 2000-C StereomikroskopZeiss 000000-1106-133
TCS SP5 KonfokalmikroskopLeicaN/A
Triton-X (nichtionisches Tensid)IntegraT756.30.30
VectaShield Antifading-Eindeckmedium für FluoreszenzVector Laboratories, Inc.H-1000
Reißverschlusstasche, wiederverschließbar, 4 x 6'' - 2 mm starkZipline0609132541599
260368

Referenzen

  1. Mathers, C., Smith, A., Concha, M. Global burden of hearing loss in the year. World Health Organization (WHO). , Available from: http://www.who.int/healthinfo/statistics/bod_hearingloss.pdf (2000).
  2. Geleoc, G. S., Holt, J. R. Sound strategies for hearing restoration). Science. 344 (6184), 1241062(2014).
  3. Kujawa, S. G., Liberman, M. C.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

Neonatale murine CochleaHaarzellanalyseSpiralganglienneuronenorganotypische KulturImmunf rbeverfahrenEntfernung der TektorialmembranSchnitte der Cochleawindungenkonfokale Bildgebungsanalyse