שימוש עכברי כתב מצמידים את ההר שלם וסעיף מכתים, מיקרוסקופיה מבחני vivo מקל על הניתוח של המנגנונים העומדים בבסיס הדפוסים הנורמלים של דרך הנשימה. כאן אנו מתארים כיצד טכניקות אלה תרמו ניתוח איתות Wnt במהלך התפתחות קנה נשימה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
שימוש עכברי כתב מצמידים את ההר שלם וסעיף מכתים, מיקרוסקופיה מבחני vivo מקל על הניתוח של המנגנונים העומדים בבסיס הדפוסים הנורמלים של דרך הנשימה. כאן אנו מתארים כיצד טכניקות אלה תרמו ניתוח איתות Wnt במהלך התפתחות קנה נשימה.
Wnt מסלולי איתות ממלאים תפקידים קריטיים במהלך התפתחות דרכי הנשימה. נדרשת הגדרת מנגנונים מדויקים של התמיינות ומורפוגנזה הנשלטים על ידי איתות Wnt כדי להבין כיצד רקמות מעוצבות במהלך התפתחות תקינה. ידע זה הוא קריטי גם לקביעת האטיולוגיה של מומים מולדים כגון היפופלזיה של הריאות וטרכאוברונכומלציה. ניתוח השלבים המוקדמים ביותר של התפתחות דרכי הנשימה מציב אתגרים, שכן כמות הרקמה המוגבלת מונעת ביצוע של פרוטוקולים סטנדרטיים המתאימים יותר למחקרים לאחר הלידה. במאמר זה, אנו דנים במתודולוגיות לחקר התמיינות והתפשטות תאים בדרכי הנשימה. אנו מתארים טכניקות כגון צביעה שלמה, עיבוד הרקמה למיקרוסקופיה קונפוקלית ואימונופלואורסצנציה בקטעי פרפין המיושמים להתפתחות ריאות קנה הנשימה. אנו דנים גם במתודולוגיות לחקר התמיינות מזנכימה קנה הנשימה, בפרט היווצרות סחוס. גישות וטכניקות שנדונו במאמר הנוכחי עוקפות את מגבלת החומר תוך כדי עבודה עם רקמה עוברית, ומאפשרות הבנה טובה יותר של תהליך הדפוס של פיתוח דרכי נשימה מוליכות.
פיתוח דרך נשימה הוא שיזם עוברי היום 9 (E9) עם הופעתו של תאים חיוביים Nkx2.1 ב endodermal גחון 1,2 במעי קדמי. הפרדת צינור ושט-קנה נשימה תפתור ידי E11.5 כשהצינורות ניתן להבחין כישויות נפרדות, כל אחת מוקף mesenchymal רקמות 3. איתות Wnt ממלא תפקיד מרכזי במפרט של דרכי הנשימה כמו מחיקת Wnt2 ו Wnt2b, שהביעו mesenchyme ומחיקה של β-קטנין splanchnic מן האפיתל הנשימה endodermal תגרום agenesis ריאות 4,5. המחקרים הקודמים שלנו נקבע כי מחיקה של WLS, הפרשה בתיווך רצפטור המטען של כל הליגנדים Wnt, מתוצאות בדרכי הנשימה endodermal ב hypoplasia ריאות, פגמים בהתפתחות כלי דם ריאתי דפוסים mis של mesenchyme קנה הנשימה 6,7. נתונים אלה תומכים בחשיבות של הקרו אפיתל mesenchymalss לדבר התמיינות תאים מפרט, כפי שהוא גם הוכח במחקרים אחרים 8,9.
המחקר של השלבים המוקדמים ביותר של התפתחות הריאות מסתמך על גנטיים, במבחנה טכניקות vivo לשעבר כי אפשרו לנו להבין מנגנונים טובים יותר נהיגה זהות הנשימה 10-16. תרבויות ריאות explant כולו על שלבי נוזלי אוויר כבר נוצלו נרחב כדי לחקור את ההשפעות של גורמי גדילה בשלבים המוקדמים של ריאתי הסתעפות morphogenesis 10,17,18. אמנם שיטה זו משמשת ההודעה של שינויים מורפולוגיים, כגון המורפוגנזה הסתעפות, אפנון ביטוי גנים, היא מוגבלת ללימוד בשלבים המוקדמים של תהליך התפתחותי, כמו התרבות עצמה אינה תומכת בפיתוח כלי הדם 17. פיתוח של סחוס קנה נשימה דורש פעמי דגירה כבר שעשויה להיות לא תואמים עם טכניקת תרבות זו.
כדי analyzדואר התפקיד של איתות Wnt במהלך היווצרות בדרכי נשימה, מתאמנים בטכניקות מקובלות כדי לענות על הצרכים של המחקרים העובריים שלנו. יש לנו שונה כרכים, פעמים מכתימות, רכיבת עיבוד להטבעת פרפין ועיתוי לסליקה של רקמות קנו נשימה וריאות. המטרה העיקרית של אופטימיזציה של הטכניקות המתוארות במחקר הנוכחי הייתה לנתח את השלבים המוקדמים של פיתוח קנה הנשימה אצל עכברים המתרחשים מ E11 ל E14.5. שימוש Axin2LacZ קו העכברים כתב לנו האתרים לקביעה מדויקת של פעילות Wnt / β-קטנין ב mesenchyme קנה הנשימה מתפתח. גם אנחנו צריכים להתאים לקטינים ההליך מכתים עבור רקמות קנה הנשימה הר שלם. לפיכך, הצלחנו לחזות condensations mesenchymal ולחזות אתרים שבהם chondrogenesis יתקיים. הכתמה של הר שלם וחתכים של רקמה עוברית שהתקבלה בעכברי WlsShhCre, בשילוב עם שיטות מיקרוסקופיה מתקדמות, אפשרה לנו לחשוף את התפקיד של הליגנדים Wnt המיוצרים על ידי traהאפיתל Cheal ב דפוסים קנה הנשימה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בעלי חיים שוכנו בתנאים הפתוגן חינם. עכברים שטופלו על פי הפרוטוקולים שאושרו על ידי טיפול בבעלי חיים מוסדיים CCHMC ועדת שימוש (סינסינטי, אוהיו ארה"ב). עכברים מנוצלים ברחבי המחקרים הללו נשמרו רקע מעורב.
1. הר שלם X-galactosidase מכתים
2. לקטינים מכתימים
3. הר שלם Immunofluorescence מכתים מיקרוסקופית Confocal
התפשטות תאים 4.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
Wnt / פעילות β-קטנין
מכתים ההר שלם Lac-Z זוהה רקמות קנו נשימה וריאות של עוברים מבודדים כתב Axin2 Lac -Z עכברי 11. אתרים של מכתים לציין פעילות Wnt / β-catenin. ניתוח סעיפים של מכתים הר שלם נקבע כי פעילות Wnt / β-קטנין נכח mesenchyme של קנה הנשימה ב mesenchyme של אזורי הפריפריה של הריאות מתפתחות. בעוברים ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אירועים שבבסיס morphogenesis של דרכי הנשימה אינם מובנים לחלוטין, במיוחד את ההליכים הנדרשים דפוסים של דרכי הנשימה ניצוח. מחקרים קודמים השתמשו בטכניקות vivo לשעבר שבו explants בפיתוח מתורבת על שלבי נוזלי אוויר או מוטבע matrigel 21,22. מחקרים אלה הראו כיצד גורמי גדילה להשפיע על הדפוסים של קנה הנשימה בפיתוח ויצירת סחוס קנה נשימה. מגבלה המחקרים הללו היא כי הארכיטקטורה של רקמות אינו מתוחזק כראוי ולכן, הם לא יכולים ממש לשחזר את in vivo תהליך chondrogenesis. <...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
"החוקרים אין לי מה לחשוף."
אנו מכירים את עזרתו של מייק Muntifering ומאט Kofron עם הדמיה confocal וגייל Macke לנהלים היסטולוגית. עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות-NHLBI (K01HL115447 כדי DS).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| אנטי סוקס9 אב. | Millipore | AB5535 | 1:400 , ארנב |
| אנטי סוקס9 ab. | סנטה קרוז | Sc-20095 | 1:50, ארנב |
| אנטי שריר חלק אקטין ab. | Sigma | A5228 | 1:2k, עכבר |
| Anti NKX2.1 ab. | Seven Hills | n/a | 1:100, שרקן ניסיונות |
| Anti NKX2.1 ab. | שבע גבעות | n/a | 1:400, עכבר |
| אנטי ברדו ab. | Abcam | AB1893 | 1:200, כבשים |
| אנטי ברדו ab. | סנטה קרוז | SC-32323 | 1:4k, |
| עכבר PNA לקטין | סיגמא | L 7381 | |
| נוגדנים משניים | טכנולוגיות | אלקסה פלואור בדיקות מולקולריות | |
| K3Fe(CN)6 | Sigma | P8131 | |
| K4Fe(CN)6 | Sigma-Aldrich | P3289 | |
| MgCl2 | Sigma-Aldrich | M9272 | |
| NaDOC | Life Technologies | 89905 | |
| NP4O | Life Technologies | 85124 | |
| Alcian Blue 8GX | Sigma | A-3157 | |
| מותג פישר סופר-פרוסט פלוס | פישר | 12-550-15 | |
| PFA (16%) | EMS | 15710 | |
| PBS | Gibco | 70011-044 | |
| סרום עגל עוברי | Sigma | 11K413 | |
| מגיב חוסם | Invitrogen | רכיב ערכת TSA #2 ( T20932) | |
| BrDu | Sigma | B5002-5g | |
| Vectashield הרכבה בינונית | מעבדות וקטור | H-1000 | |
| Permount | Fisher | SP15-500 | |
| קלטות Tissue-loc Histoscreen | Fisher | C-0250-GR | |
| קלטות ביופסיה | Premiere | BC0109 | זמין בצבעים שונים |
| גרעיני מהיר אדום קרנכטרוט 0.1% | סיגמא | N3020 | |
| חומצת לימון | סיגמא | C1909-500G | |
| נתרן ציטראט טריביסיק דיהידראט | סיגמא | S4641-1 ק"ג | |
| טריזמה הידרוכלוריד | סיגמא | T5941-500G | |
| קסילן | פארמקו-AAPER | 399000000 | |
| אתנול | פארמקו-AAPER | 111000200 | |
| סכיני מיקרו | FST | 10318-14 | |
| Dumont #5 מצופה קרמיקה | FST | 11252-50 | |
| Dumont #5CO | FST | 11295-20 | |
| Dumont # 5 | FST | 91150-20 | |
| Thermo / Shandon Excelsior ES | Thermo Fisher | ||
| Microtome | Leica | RM2135 | |
| Nikon i90 | מיקרוסקופ שדה רחב של ניקון | ||
| NikonA1Rsi | של ניקון | . הגדרות: מצלמת NikonA1 plus, סורק: Galvano, גלאי: DU4. תוכנית אופטיקה Apo lambda 10X. אופנה: קונפוקל לייזר פלואורסצנטי בשדה רחב. | |
| Leica MS 16 FA | Leica | פלואורסצנטי מיקרוסקופ ניתוח | |
| Zeiss Zeiss | מיקרוסקופ פלואורסצנטי אוטומטי | ||
| Leica Application | Suite Leica תוכנת הדמיה | ||
| NIS | Nikon | תוכנת הדמיה | |
| IMARIS | Bitplane | הדמיה תוכנה |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.