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Cochlea-Oberflächenvorbereitung in der Erwachsenenmaus

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DOI:

10.3791/60299

6. November 2019

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieser Artikel stellt eine modifizierte Cochlea-Oberflächenvorbereitungsmethode vor, die eine Entkalkung und Verwendung eines Zell- und Gewebeklebers erfordert, um die Stücke der Cochlea-Epithel an 10 mm runden Abdeckungsscheinen für die Immunhistochemie bei erwachsenen Mauscochleae zu haften.

Zusammenfassung

Die auditive Verarbeitung in der Cochlea hängt von der Integrität der mechanosensorischen Haarzellen ab. Im Laufe eines Lebens kann Hörverlust aus zahlreichen Ätiologien wie der Exposition gegenüber übermäßigem Lärm, der Verwendung von ototoxischen Medikamenten, bakteriellen oder viralen Ohrinfektionen, Kopfverletzungen und dem Alterungsprozess erworben werden. Der Verlust sensorischer Haarzellen ist ein häufiges pathologisches Merkmal der Varianten des erworbenen Hörverlusts. Zusätzlich kann die innere Haarzellsynapse durch leichte Beleidigungen beschädigt werden. Daher sind Oberflächenpräparate von Cochlea-Epithelien in Kombination mit Immunetikettierungstechniken und konfokalen Bildern ein sehr nützliches Werkzeug für die Untersuchung von Cochlea-Pathologien, einschließlich des Verlustes von Bandsynapsen und sensorischen Haarzellen, Veränderungen des Proteinspiegels in Haarzellen und unterstützenden Zellen, die Regeneration der Haarzellen und die Bestimmung der Berichtsgenexpression (d. h. GFP) zur Überprüfung der erfolgreichen Transduktion und Identifizierung von transduzierten Zelltypen. Die Cochlea, eine knöcherne spiralförmige Struktur im Innenohr, hält das auditive Sinnes-Endorgan, das Organ von Corti (OC). Sensorische Haarzellen und umgebende Stützzellen im OC sind im Cochlea-Kanal enthalten und ruhen auf der Basilarmembran, die tonotopisch mit hochfrequenter Detektion in der Basis und niederfrequenter Inderin im Scheitelpunkt organisiert ist. Mit der Verfügbarkeit molekularer und genetischer Informationen und der Fähigkeit, Gene durch Knockout- und Knock-in-Techniken zu manipulieren, wurden Mäuse in der biologischen Forschung weit verbreitet, auch in der Hörwissenschaft. Die erwachsene Mauscochlea ist jedoch winzig, und das Cochlea-Epithel ist in einem knöchernen Labyrinth eingekapselt, was die Mikrodissektion erschwert. Obwohl In vielen Laboratorien Seziertechniken entwickelt und eingesetzt wurden, ist diese modifizierte Mikrodissektionsmethode mit Zell- und Gewebeklebstoff einfacher und bequemer. Es kann in allen Arten von erwachsenen Maus Cochleae nach Entkalkung verwendet werden.

Einleitung

Die Cochlea ist der Erkennung von Klang gewidmet und für das Hören verantwortlich. Der Cochlea-Kanal ist spiralförmig im knöchernen Labyrinth gewickelt und hält das auditive Sinnes-Endorgan, das Organ von Corti (OC). Das OC ruht auf der Basilarmembran, die das Cochlea-Epithel mit einer Länge von etwa 5,7 mm besteht, wenn es bei erwachsenen CBA/CaJ-Mäusen1,2abgewickelt wird. Da das OC tonotopisch mit hohen Frequenzen in der Basis und niedrigen Frequenzen in der Spitze detektiert ist, wird das Cochlea-Epithel oft in drei Teile für analytische Vergleiche unterteilt: die apikalen, mittleren und basalen Drehungen, ....

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Protokoll

Alle Forschungsprotokolle, an denen männliche erwachsene CBA/J-Mäuse im Alter von 10–12 Wochen und C57BL/6J-Mäuse im Alter von 6–8 Wochen beteiligt waren, wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) der Medical University of South Carolina (MUSC) genehmigt. Die Tierpflege stand unter der Aufsicht der Abteilung Labortierressourcen am MUSC.

HINWEIS: Für die nachstehend dargestellten Verfahren werden Mäuse durch intraperitoneale Injektionen mit Ketamin (100 mg/kg) und Xylazin (10 mg/kg) anbeet. Mäuse werden enthauptet, nachdem das Tier nicht mehr auf schmerzhafte Reize wie eine Zehenzange reagiert.

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Ergebnisse

Oberflächenpräparate des Cochlea-Epithels in Kombination mit Immunolabeling und konfokaler Bildgebung wurden in der Hörwissenschaft zur Untersuchung von Cochlea-Pathologien, wie z. B. Quantifizierung von Bandsynapsen, sensorischen Haarzellen, und Proteinexpression in sensorischen Haarzellen5,6,7,8. Obwohl die Zerlegung der erwachsenen Mauscochleae für Oberflächenpräparate nicht einfach ist, kön.......

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Diskussion

Die Cochlea-Mikrodissektion von Flächenpräparaten mit ganzer Montage in Kombination mit Derimmunolabeling stellt ein grundlegendes Werkzeug zur Untersuchung von Innenohrpathologien und molekularen Mechanismen bereit. Diese modifizierte Cochlea-Sektionsmethode für Erwachsene mit zell- und Gewebeklebstoff vereinfacht dieses schwierige Verfahren.

Obwohl diese modifizierte Cochlea-Oberflächenvorbereitungsmethode relativ einfach und zugänglich ist, erfordert sie dennoch Praxis, um Fähigkeiten zu er.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Danksagungen

Das beschriebene Forschungsprojekt wurde durch das Stipendium R01 DC009222 vom National Institute on Deafness and Other Communication Disorders, National Institutes of Health, unterstützt. Diese Arbeiten wurden im WR-Gebäude des MUSC in renoviertem Raum durchgeführt, der durch den Zuschuss C06 RR014516 unterstützt wurde. Die Tiere wurden in MUSC CRI-Tiereinrichtungen untergebracht, die durch das Stipendium C06 RR015455 aus dem Extramural Research Facilities Program des National Center for Research Resources unterstützt wurden. Die Autoren danken Dr. Jochen Schacht für seine wertvollen Kommentare und Andra Talaska für das Korrekturlesen des Manuskripts.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
10 mm Rund DeckgläserMikroskopieprodukte für Wissenschaft und Industrie260367
Alexa Fluor 488 Ziege Anti-Maus IgG2Thermo Fisher ScientificA-21131
Alexa Fluor 488 PhalloidinThermo Fisher ScientificA12379
Alexa Fluor 594 Ziege Anti-Maus IgG1Thermo Fisher ScientificA-21125
Alexa Fluor 594 Ziege Anti-Kaninchen IgG (H+L)Thermo Fisher ScientificA11012
Mikro-Objektträgerschalen aus KartonFisher Scientific12-587-10
Cell-TakBD Biosciences354240
Corning PetrischalenFisher Scientific353004
DAPIThermo Fisher Scientific62247
Dumont #5 PinzettenFST fine science tools11251-20
EDTA DinatriumsalzSigma-AldrichE5134
Fluorgel mit Tris-PufferElektronenmikroskopie Sciences17985-10
Vier-Well-ZellkulturschalenGreiner Bio-One627170
Ziege Anti-Myosin VIIa AntikörperProteus Biosciences25-6790
ObjektträgerFisher Scientific12-544-7
Maus Anti-CtBP2 AntikörperBD Biosciences#612044
Maus Anti-Glu2R AntikörperMilliporeMAB397
Normales ZiegenserumThermo Fisher Scientific31872
ParaformaldehydSigma-Aldrich441244
Phosphat gepufferte KochsalzlösungFisher ScientificBP665-1
SkalpellVWR100491-038
Triton X-100Sigma-AldrichX100-500ML
Vannas FederschereFine Science Tools15001-08

Referenzen

  1. Muller, M., von Hunerbein, K., Hoidis, S., Smolders, J. W. A physiological place-frequency map of the cochlea in the CBA/J mouse. Hearing Research. 202 (1-2), 63-73 (2005).
  2. Viberg, A., Canlon, B. The guide to plotting a cochleogram. Hearing Research. 197 (1-10), (2004).

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Schlagwörter

Cochlea adulterer M useCorti OrganImmunmarkierungstechnikenkonfokale BildgebungMikrodissektionsmethodeEntkalkungsverfahrenGewebekleberVisualisierung von HaarzellenAnalyse der Band Synapsen

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