תא האנדותל הסינוסואידלי של הכבד הוא מערכת סינון חשובה מבחינה ביולוגית המושפעת מאוד ממחלות שונות, רעלים ומצבים פיזיולוגיים. שינויים אלה משפיעים באופן משמעותי על תפקוד הכבד. אנו מתארים שיטות לסטנדרטיזציה של מדידת הגודל ומספר הפנסטרציות בתאים אלה.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
תא האנדותל הסינוסואידלי של הכבד הוא מערכת סינון חשובה מבחינה ביולוגית המושפעת מאוד ממחלות שונות, רעלים ומצבים פיזיולוגיים. שינויים אלה משפיעים באופן משמעותי על תפקוד הכבד. אנו מתארים שיטות לסטנדרטיזציה של מדידת הגודל ומספר הפנסטרציות בתאים אלה.
תאי אנדותל סינוסואידיים בכבד הם השער לכבד, הפנסטרציות הטרנס-תאיות שלהם מאפשרות העברה ללא הפרעה של חומרים קטנים ומומסים מהדם לפרנכימת הכבד לצורך חילוף חומרים ועיבוד. Fenestrations הם מבנים דינמיים - ניתן לשנות את גודלם ו/או מספרם בתגובה למצבים פיזיולוגיים שונים, תרופות ומחלות, מה שהופך אותם למטרה חשובה למודולציה. הבנה כיצד מורפולוגיה של LSEC מושפעת ממצבים שונים, רעילים ופיזיולוגיים וכיצד שינויים אלה משפיעים על תפקוד הכבד דורשת מדידה מדויקת של גודל ומספר הפנסטרציות. במאמר זה, אנו מתארים טכניקות קיבוע ועיבוד של מיקרוסקופ אלקטרונים סורק המשמשות במעבדה שלנו כדי להבטיח הכנת דגימה ניתנת לשחזור ופרשנות מדויקת. השיטות כוללות קיבוע זלוף, קיבוע משני והתייבשות, הכנה למיקרוסקופ האלקטרונים הסורק וניתוח. לבסוף, אנו מספקים שיטה צעד אחר צעד לניתוח תמונה סטנדרטי שתועיל לכל החוקרים בתחום.
תאי הכבד סינוסי האנדותל (LSECs) הם מאוד תאי האנדותל מובחנים המרפדים את הקיר של סינוסואידה הכבד. LSECs הם מחוררים עם fenestrations ש- diaphragmed עישון, transcellular נקבוביות 50-250 ננומטר בקוטר. עד 20% מהשטח של LSECs מכוסה על ידי fenestrations, שהם בדרך כלל בקבוצות של עשרות עד מאות נקראים צלחות מסננת 1-3 (איור 1). Fenestrations לאפשר העברה של פלזמה וnanosubstrates בין הדם וhepatocytes, יצירת מערכת אולטרה סינון יעילה ביותר. Fenestrations הם מבנים דינמיים - שניהם בגודל ו / או מספר ניתן לשנות בתגובה למצבים שונים פיסיולוגיים, תרופות, ומחלות. לדוגמא, fenestrations גדול יותר בצם מאשר במדינה נמאס 4; 2-די-iodoamphetamine מגדיל מספר אשנוב; 5,6 וירידה בגודל ובמספר fenestrations לכל תא מתרחש במדינות הזדקנות ומחלות רבות 7-13 . מדידה מדויקת של הגודל ומספר fenestrations חשובה להבנה כיצד מורפולוגיה LSEC מושפעת מחלה שונות, רעילה, ומדינות פיסיולוגיות; ההשפעה שלהם על תפקוד כבד; ולפיתוח אשנוב-ויסות התערבויות טיפוליות 1.
המחקר של fenestrations קשה. הקוטר של fenestrations נמצא מתחת לרזולוציה של מיקרוסקופ אור הרגילה, כך במיקרוסקופ אלקטרונים רק בעבר תצפית באמצעות שני בLSECs רקמת כבד או מתורבתת שלם היה אפשרי. מיקרוסקופ האלקטרונים הסורקים (SEM) יש בתדירות הגבוהה ביותר נעשה שימוש כדי ללמוד גודל אשנוב, תדירות ונקבובית (אחוז קרום LSEC שהוא מחורר ידי fenestrations) כי SEM מאפשר התצפית של שטחים גדולים של פני השטח האנדותל והמדידה של אלפים, אם לא עשרות אלפים fenestrations. למרות השירות שלה, את התוצאות המדווחים מSEM מבוססות מחקרים לפרמטרים LSEC כגון גודל אשנוב, מספר, תדירות ונקבובית להשתנות במידה רבה בספרות (טבלת 1).
Fenestrations וצלחות מסננת הן מבנים שבריריים שחוזה, לשבור, להתרחב או להתגבש במהלך הכנת דגימה, יש צורך בעיבוד ובכך הקפיד לשמור על שלמותם. לחץ זלוף גבוה 14; osmolarity שגויה של מקבע ומאגרים 15; קיבעון לקוי או קיבעון זמן; ומהירות של התייבשות לאחר קיבוע-וייבושם בכל תחומי העיבוד לSEM שעשוי לייצר חפצים המפריעים לשימור ultrastructure (איור 2). אובדן fenestrations ('defenestration') והצטמקות אשנוב יכול להתרחש כתוצאה מקיבעון עני, וכתוצאה מכך קוטר אשנוב מופחת ונקבובי תא. שיטות כדי לשפר את השימור של דגימות לניתוח SEM תוארו בעבר 15-17 ותידוננהכאן עם טיפים נוספים על איך לשפר את שימור דגימה. המטרות העיקריות של שימור הדגימה הן להסיר דם מsinusoids כך את פני השטח של LSEC ניתן דמיינו וכדי למנוע נזק LSEC משני בלחץ גבוה או קיבעון מתעכב. זלוף הכבד השלם של מקבע דרך וריד הפורטל הוא השיטה המועדפת לקיבוע כבד. כפי שתואר בפירוט במקום אחר 16,18 זלוף חייבת להתבצע בלחץ נמוך (למשל 10 סנטימטר של H 2 0), כדי למנוע חפצי זלוף הקשורים ללחץ ונזק לLSEC, בא לידי ביטוי בדרך כלל פערים גדולים כמו בקרום התא. עם זאת, לעתים קרובות ניתן להשיג קיבעון סביר באמצעות זלוף מחט של ביופסית כבד מבני האדם ובעלי חיים, כפי שתואר בפירוט במקום אחר 19. טכניקה זו כרוכה בהזרקה ישירות מקבעת לתוך הרקמה עד דם סמוק מתוך המדגם והרקמות היא מוצקות וקבוע. קיבוע של דגימות למיקרוסקופ אלקטרונים צריך להיות Performed מהר ככל האפשר הבא הפסקת זרימת דם למניעת שינויי ultrastructural מתרחשים כתוצאה מתהליכי הכבדים autolytic מאוד מהירים.
כמו כן, אנו מציגים שיטה של ניתוח תמונה שממזער את ההכללה של חפצים, וסטנדרטיזציה מדידת fenestrations. וריאציה בבחירת sinusoids לmicrographs, ניתוח תמונה של חפצים, ומדידה של שטח תא לתדר נקבוביות ואשנוב הובילו לפערים גדולים בתוצאות שפורסמו. גישה סטנדרטית להערכה ומדידה של fenestrations ודרישות מינימום להצגת נתונים שלא טופלה באופן ברור בספרות בעבר 4,10,20-31.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: כל הנהלים הקשורים לשימוש בבעלי החיים מתבצעות בהתאם לחקיקה המקומית. העבודה שלנו היא אושרה על ידי ועדת בעלי החיים בריאות המחוזית סידני המקומי הרווחה. הנהלים אפשרו מתוארים בתיעוד רישיון פרויקט ולעקוב אחר הנחיות שתבטחנה את שלומם של בעלי החיים בכל העת. להבטיח עמידה בחקיקה על ניסויים בבעלי חיים במדינה שבן העבודה נעשית.
1. פרוטוקול להכנת EM מקבע
2. זלוף קיבוע של כבד
3. המחט Perfusion
הערה: קיבוע מחט הנו נגזר של קיבעון זלוף שכרוך בהזרקה של מקבע ישירות לתוך רקמת כבד ביופסיה. המטרה היא למקבע להיות סמוקה דרך כלי הדם כדי לגרום לדימום המחודש ולחשוף את כל גוש הרקמה למקבע. יש להקפיד לשמור על לחץ הזרקה נמוך, כדי למנוע פגיעה בלחץ 18,19.
4. הכנה לסריקה מיקרוסקופית אלקטרונים
5. הרכבה
הערה: הרכבת דגימה נכונה תהיה למקסם את מספר sinusoids מסומן בצורה ברורה לניתוח תחת SEM.
הערה: ציפוי הדגימה עם סרט משובח של מוליך מתכת (זהב או פלטינה) בטענת coater גמגום הדגימה ומגנה עליו מפני נזקי קרן האלקטרונים. אם הציפוי הוא מבנים עבים מדי של ריבית עשויים להיות מוסתרים.
7. שימוש במיקרוסקופ אלקטרוני הסורק
8. ניתוח
הערה: תוכנת ImageJ אשר ניתן להוריד בחינם מNIH מנוצלת לכמת קוטר אשנוב ותדר (www.imagej.nih.gov/ij).
9. חישובים
10. הצגת אשנוב נתונים
הערה: במידת האפשר, פרסומים כוללים כימות של נתונים אשנוב צריכים לכלול את הפרטים הבאים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדמיה ראשונית בהגדלה נמוכה על ידי סריקה מיקרוסקופי אלקטרונים מגלה משטח שטוח של דגימת הכבד בשטח חשוף גדול מספיק כדי להתבונן רבים כלי כבד גדולים וsinusoids (איור 1 א). הבטחת מיקום בלוק כבד נכון על בדל ההרכבה היא חיונית לקבלת תמונות ברורות של sinusoids והכמוסה של Glisson של הכבד יש להימנע מסיבה זו (איור 1). הגדלת ההגדלה מאפשרת בדיקה מדוקדקת יותר של כלי הדם הצפופים של הכבד וחושפת את צלחות תא בודדות של hepatocytes שמחלק את כלי (איור 1 ג).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
היכולת מדויקת וreproducibly למדוד את מעמדו של האנדותל סינוסי הכבד היא צעד חשוב בהבנת הביולוגיה של תאים מאוד מיוחדים אלה. טכניקות חדשות כגון מיקרוסקופיה המובנה התאורה 32, מיקרוסקופיה כוח אטומית 33 וד-STORM (ישיר סטוכסטיים אופטי Reconstrucion מיקרוסקופית) 34 תהיה להקנות מידע חשוב בנוגע למורפולוגיה של תאים אלה במבחנה אבל SEM נשאר המתודולוגיה העיקרית לחזות ולמדוד את המבנה שלהם ב אתרם.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
למחברים אין אישורים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 25% דרגת EM Glutaraldehyde | ProSciTech | C001 | אחסן מלאי ב-20 מעלות צלזיוס עד הצורך, הימנע מהקפאה מחדש |
| אבקת פרפורמלדהיד | סיגמא אולדריץ' | 158127 | טרייה פרפורמלדהיד |
| סיגמא אולדריץ' | C0250 | הכינו מלאי 0.2 מ', pH 7.4 על ידי המסת אבקה ב-dH2O, בשימוש בעיקר ב-0.1 מ' על ידי הכנת דילול 1:2 | |
| סידן כלוריד | סיגמא אולדריץ' | C1016 | הכן 1 M CaCl2 על ידי המסת אבקה ב-dH2O |
| אוסמיום טרטרוקסיד | ProSciTech | C011 | שטוף אמפולות בחומצה חלשה לפני השימוש כדי למנוע זיהום. הכינו 2% מלאי בבקבוק זכוכית |
| אתנול- אבסולוט | סיגמא אולדריץ' | 459836 | 100% אתנול חייב להיות בדרגה גבוהה ומאוחסן עם מסננת מולקולרית |
| דרגות אחרות של אתנול | Labtech | EL5 | הכינו אתנולים מדורגים עם dH2O |
| Hexamethyldisilazane | Sigma Aldrich | 52619 | יש לאפשר להגיע לטמפרטורת החדר לפני השימוש |
| Cannulas | Terumo | TSROX1832C, TSROX2225C, TSROX2419C | 18 G מתאים לרוב החולדות, 22 G מתאים לרוב העכברים, אבל טוב שיהיו כמה 24 G בהישג יד במקרה של עכברים קטנים מאוד |
| סרט פחמן מוליך | ProSciTech | IA0201 | |
| פחמן | ProSciTech | I003 | |
| קטמין | חייב להיות מושג ברישיון | ||
| קסילזין | יש להשיג ברישיון | ||
| מסננת מולקולרית Sigma | Aldrich | 208647 | מסיר מים מ-100% אתנול |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה