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Les cellules et les tissus dans le corps sont soumis à divers indices mécaniques, y compris les souches de traction. Cependant, les effets de ces indices sur la biologie des cellules neuronales n’ont pas encore été étudiés de manière exhaustive et pleinement compris. Dans le système nerveux central, les sources de déformation mécanique comprennent la croissance du développement1,2,3,4, les processus physiologiques tels que la flexion de la moelle épinière, le sang et le liquide céphalo-rachidien pulsations, et pathologies telles que traumatisme, gonflement Axon, cicatrices gliales, ou croissance tumorale5,6,7,8. Il est intéressant d’étudier comment la déformation de la traction affecte la différenciation des oligodendrocytes et la myélination subséquente des axones, qui est un processus critique dans le système nerveux central des vertébrés. À l’aide d’un dispositif de déformation conçu sur mesure et de plaques multipuits en élastomère, les travaux antérieurs9,10 ont montré que la souche uniaxiale statique peut augmenter la différenciation des oligodendrocytes par des changements globaux dans l’expression des gènes 10. pour mieux comprendre les mécanismes de la mécanotransduction de la souche dans ces cellules, l’appareil expérimental précédent doit être redessiné comme décrit ici, pour permettre l’imagerie par fluorescence à haute résolution de la dynamique nucléaire dans les conditions de vie cellules sous tension. Plus précisément, une plaque de polydiméthylsiloxane à un seul puits est développée et la configuration d’imagerie est redessinée pour permettre l’imagerie en accéléré des cellules vivantes sous contrainte à l’aide d’une lentille d’immersion à l’huile de 100 x. Pour éliminer les effets optiques négatifs du polydiméthylsiloxane dans la voie de la lumière, les cellules sont imagées non pas par la plaque de polydiméthylsiloxane, mais dans la position inversée, à travers le verre de couverture couvrant le compartiment cellulaire. Grâce à cette nouvelle conception d’imagerie, des centaines de films en accéléré à haute résolution sont enregistrés, de noyaux cellulaires individuels dans des cellules adhérentes intactes, où la chromatine est étiquetée par le marquage de l’histone H2B à la protéine fluorescente verte. Ces films démontrent que la déformation par traction induit des changements dans la structure et la dynamique de la chromatine qui sont compatibles avec la progression de la différenciation des oligodendrocytes.
L’imagerie cellulaire en direct sous contrainte appliquée est techniquement difficile et nécessite une conception d’appareil compatible avec le système de microscope. La conception personnalisée décrite ici présente une alternative peu coûteuse aux solutions commerciales. Ses dimensions permettent son installation sur les stades du microscope et l’imagerie cellulaire en direct à haute résolution spatiale pendant la déformation appliquée. La configuration d’imagerie est conçue pour faciliter l’imagerie cellulaire en direct à l’aide d’une lentille d’immersion à l’huile de 100 x avec la plus grande clarté, à travers le verre de couverture, pas par la couche de la plaque de polydiméthylsiloxane qui, autrement, diminue la qualité de l’image et est commune dans la plupart configurations d’imagerie sous tension. L’appareil, avec une plaque montée contenant des cellules, peut également être stocké facilement dans l’incubateur. Cet appareil est conçu pour appliquer une souche uniaxiale à des substrats qui facilitent la culture de cellules adhérentes et maintiennent une souche stable et uniforme sur plusieurs jours. La configuration décrite ici peut être utilisée pour l’imagerie haute résolution de divers types de cellules adhérentes sous contrainte, ce qui le rend applicable aux études de mécanotransduction dans de nombreux domaines de la mécanobiologie cellulaire.