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Article de méthode

Observation du Mouvement ciliaire des cellules épithéliales plexus choroïde

11.7K vues

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DOI :

10.3791/52991

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13 juillet 2015

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Dans cet article

Résumé

Dans cette étude, une technique détaillée de microscopie optique a été optimisée pour l’observation et l’analyse en temps réel du mouvement des cils CPEC ex vivo, ainsi qu’une méthode de microscopie électronique pour l’analyse ultrastructurale.

Résumé

Le plexus choroïde est situé dans la paroi ventriculaire du cerveau, dont la fonction principale est censée être la production de liquide céphalo-rachidien. Les cellules épithéliales du plexus choroïde (CPEC) recouvrant la surface du tissu du plexus choroïde hébergent plusieurs cils uniques, mais la plupart des fonctions de ces cils restent à étudier. Pour découvrir la fonction des cils CPEC en particulier en ce qui concerne leur motilité, un système d’observation ex vivo a été mis au point pour surveiller la motilité ciliaire pendant les périodes embryonnaire, périnatale et postnatale. Le plexus choroïde a été disséqué dans le ventricule cérébral et observé à l’aide d’un microscope à contraste vidéo équipé d’une optique de contraste interférentiel différentiel. Dans ces conditions, une méthode simple et quantitative a été développée pour analyser les profils mobiles des cils CPEC pendant plusieurs heures ex vivo. Ensuite, les changements morphologiques des cils au cours du développement ont été observés par microscopie électronique à balayage pour élucider la relation entre la maturité morphologique des cils et la motilité. Fait intéressant, cette méthode pourrait délimiter les changements dans le nombre et la longueur des cils, qui ont culminé au jour postnatal (P) 2, tandis que la fréquence des battements a atteint un maximum à P10, suivi d’un arrêt brutal à P14. Ces techniques permettront d’élucider les fonctions des cils dans divers tissus. Bien que des techniques similaires aient été publiées dans un précédent rapport1, la présente étude se concentre sur des techniques détaillées pour observer la motilité et la morphologie des cils CPEC ex vivo.

Introduction

Les cils sont des projections ressemblant à des cheveux à la surface de la plupart des cellules de vertébrés, qui ont attiré l’attention des chercheurs médicaux en raison d’une classe de maladies appelées ciliopathies 2-4. Malgré l’expression omniprésente de l’organite, une grande variété de fonctions ciliaires ont été rapportées, y compris la motilité et la biodétection. Par exemple, les cils mobiles à la surface de la muco-épithélium transportent le mucus5 et les débris épithéliaux vers la sortie des tractus, prévenant ainsi les maladies en dégageant la surface des épithéliums. De plus, au cours des premières périodes de d....

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Protocole

Les protocoles et l'utilisation des animaux de laboratoire ont été approuvés par les soins des animaux et de l'utilisation des comités institutionnels de l'Université de Yamanashi et de l'Université de Waseda. soins aux animaux a été effectuée conformément aux directives institutionnelles.

1. Préparation CPEC

  1. Préparer des appareils et des matériaux suivants: un microscope stéréo, de préférence capable de transmettre l'illumination du fond; une paire de pinces horloger (Dumont N ° 3 ou n ° 4), la flamme stérilisé, des ciseaux d'exploitation droites, flamme stérilisé; deux plats 10 cm en plastique stériles....

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Résultats

Vue d'ensemble du flux de production est représenté sur la Figure 1, y compris les images des dispositifs.

Observations de mouvement direct de CPEC

Film 1 montre un film de CPEC isolés à partir d'une souris périnatale et Movie 2 montre une vue agrandie des images dans le film 1. Il convient de noter que des conseils individuels ciliaires sont moins claires dans les images fixes par rappor.......

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Discussion

Perspectives de cette méthode

Bien que la technique décrite ici ne prévoit pas une analyse plus détaillée des cils que les méthodes déjà publiées, la signification de cette technique réside dans la simplicité du système et l'efficacité des coûts, qui peut être facilement appliquée au dépistage tout type de motilité ciliaire ex vivo. En particulier, TI Workbench fournit une interface simple et conviviale qui permet aux chercheurs d'observer et d'analyser la motilité cilia.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs déclarent qu'ils ont aucun intérêt financier concurrentes. Ce document vise à communiquer l'méthodologie détaillée pour observer la motilité des cils dans les tissus du plexus choroïde isolés. Nouveautés scientifiques ont été rapportés dans les études antérieures 1,8.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par un projet pour les universités privées : subvention du ministère de l’Éducation, de la Culture, des Sports, de la Science et de la Technologie (MEXT) du Japon (T.I.) et subventions pour la recherche scientifique (C) du MEXT (S.T. et K.N).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Réactifs requis
pour l’imagerie de cellules vivantes
ethanolWako Chemicals057-00456
Leibovitz L-15 mediumLife Technologies11415-064
pour préparation MEB
ethanolWako Chemicals057-00456
La solution saline équilibrée de Hank’sLife Technologies14170112
le paraformaldéhyde  ;Merck1040051000
glutaraldéhyde  ;Nacalai tesque17003-05
acétate d’isoamyleNacalai tesque02710-95
Tamis moléculaires 4A 1/8  ;Wako Chemicals130-08655pour la préparation de tampon phosphate d’éthanol anhydre
salin (PBS)Tampon phosphate Sigma-AldrichD1408
, 0,1 MPour faire 100 ml, mélanger 19,0 ml de 0,1  ; M NaH2PO4 et 81,0 ml de 0,1 ; M Na2HPO4
>monosodique phosphate (dihydraté)Nacalai tesque31718-15
phosphate disodique (anhydre)Nacalai tesque31801-05
sucloseNacalai tesque30406-25
tétroxyde d’osmiumNisshin EM300
glace
[en-tête]
Outils et matériaux pour la dissection
pour l’imagerie en direct et la préparation MEB
stéréomicroscopeOlympusSZX7
essuie-tout
&Phi ; Plat
cm Bécher
Ciseaux de commande droitsSansyoS-2B
Pince d’horlogerDumontN° DU-3 ou -4, INOX
pour l’imagerie de cellules vivantes
plat à fond en verreMatsunami GlassD110300
pour la préparation MEB
flacon en verre
de 5 ml avec bouchon en polyéthylèneNichiden Rika-GlassPS-5A
pipette de transfertSamco ScientificSM251-1Spour transfert d’échantillon
cure-dentpour transfert d’échantillon
pulvérisation ionique avec or-palladiumHitachiSécheur point critique E-1030
HitachiHCP-2
[en-tête]
Equipements et matériaux microscopiques
pour l’imagerie de cellules vivantes
microscope inverséOlympusIX81
100 W Boîtier et alimentationOlympusU-ULH et BH2-RFL-T3
100 W lampe au mercureUshioUSH103D
condenseur DIC, n.a. 0.55OlympusIX-LWUCD
obturateur électriqueVincent AssociatesVS35S22M1R3-24 et VMM-D1obturateur manuel peuvent être utilisés.
Filtre passe-bande (400-700  ; nm, et phi ; 45  ; mm)Koshin KagakuC10-110621-1
Filtre ND (&Phi ; 45 mm)Olympus45ND6, 45ND25combinaison de filtres ND 25 % et 6 % sont utilisés
objectif objectif (immersion dans l’eau) avec élément DICOlympusUApo 40XW/340, n.a., 1.15 avec caméra vidéo haute vitesse IX-DPAO40
Allied Vision TechnologiesGE680≥ ; Fréquence d’images de 200 Hz et temps d’exposition de 1 ms,
logiciel d’acquisition / analysed’images logiciel interneTI Workbenchcapable d’acquérir à des fréquences d’images élevées.
PC pour le contrôle / l’analyse de la caméraAppleMac Pro
table d’isolation des vibrationsMeiritsu SeikiAD0806
poids pour tissusWarner Instrumentskits d’ancrage de trancheIl peut être fabriqué avec une maille de nylon collée à une forme en U écrasée &Phi ; 0,5  ; mm fil de platine.
de protection (poids alternatif pour le tissu)Matsunamisur commandeUn verre de protection peut être utilisé comme poids de tissu.
pour MEBmicroscope
inverséOlympusIX81
microscope électronique à balayageJEOLJSM-6510
carboniqueen plastique de 10de 100 mlalminumverre

Références

  1. Nonami, Y., Narita, K., Nakamura, H., Inoue, T., Takeda, S. Developmental changes in ciliary motility on choroid plexus epithelial cells during the perinatal period. Cytoskeleton. 70 (12), 797-803 (2013).
  2. Bisgrove, B. W., Yost, H. J. The roles of cilia in d....

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Réimpressions et autorisations

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