מאמר זה כולל פרוטוקולים מפורטים לתיוג גנטי של עור עכבר, ניתוק עצבים כירורגי, ביופסיית עור והדמיה של אפיתל מסומן על ידי צביעת β-גלקטוזידאז שלמה. ניתן להשתמש בשיטות אלה כדי לבדוק את הדרישה לעצבים במודלים של עכברים בעלי עור רגיל ופתולוגי.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
מאמר זה כולל פרוטוקולים מפורטים לתיוג גנטי של עור עכבר, ניתוק עצבים כירורגי, ביופסיית עור והדמיה של אפיתל מסומן על ידי צביעת β-גלקטוזידאז שלמה. ניתן להשתמש בשיטות אלה כדי לבדוק את הדרישה לעצבים במודלים של עכברים בעלי עור רגיל ופתולוגי.
עצבים סומטוסנסוריים עוריים מתפקדים כדי לזהות גירויים מגוונים הפועלים על העור. בנוסף לתפקידיהם החושיים המבוססים, מחקרים אחרונים הציעו כי עצבים עשויים גם לווסת הפרעות עור כולל אטופיק דרמטיטיס, פסוריאזיס וסרטן. כאן, אנו מתארים פרוטוקולים לבדיקת הדרישה לעצבים בשמירה על איבר מכני-סנסורי עורי, כיפת המגע (TD). באופן ספציפי, אנו דנים בשיטות לתיוג גנטי, קציר והדמיה של TDs על ידי צביעה שלמה, ולביצוע ניתוק עצבים כירורגי חד צדדי על עור הגב האחורי של העכבר. יחד, ניתן להשתמש בגישות אלה כדי להשוות ישירות את המורפולוגיה של TD וביטוי גנים בעור מנותק עצבים כמו גם בעור המופעל על ידי דמה מאותה חיה. ניתן גם להתאים שיטות אלה בקלות כדי לבחון את הדרישה לעצבים במודלים של פתולוגיה של העור בעכברים. לבסוף, היכולת לדגום שוב ושוב את העור מספקת הזדמנות לעקוב אחר התקדמות המחלה בשלבים ובזמנים שונים לאחר התחלתה.
במהלך השנים האחרונות חלה הערכה הולכת וגוברת להשפעת העצבים על מחלות שאינן נחשבות בדרך כלל לנוירופתיות קלאסיות1-4. בעור, עדויות ניסיוניות עדכניות הצביעו על כך שעצבים תחושתיים יכולים לווסת פתולוגיות מגוונות החל מפסוריאזיס ועד לסרטן5-9. זה הוכח באמצעות טכניקות כמו ניתוק עצבים כירורגי ועיכוב פרמקולוגי של תפקוד עצבי במכרסמים. במקרה של פסוריאזיס, מחקרים אלה סיפקו מסגרת מכניסטית להבנת מדוע פלאק פסוריאזי אנושי נסוג בעקבות אובדן תפקוד עצבי7,10-12.
עצבים עוריים יכולים גם להשפיע על ביטוי גנים13,14 והם קריטיים לחישה מכנית בעור רגיל15. בפרט, אפיתל כיפת מגע (TD) מורכב מטלאי של תאי אפידרמיס עמודיים בסמיכות לתאי מרקל נוירואנדוקריניים המועצבים על ידי הסתגלות איטית של סיבי עצב מסוג 1 (SA1)16-18. TDs מתווכים תחושת מגע קלה והוכח שהם מציגים פעילות מסלול קיפוד5,19. תחזוקת TD תלויה בעצבוב20,21, מכיוון שהעצבים מפרישים ליגנדים של קיפוד כדי לקיים TDs תקינים ותאי מרקל הקשורים אליהם19. בנוסף, עצבוב מקדם היווצרות גידול תלוי קיפוד מאפיתל TD5. יחד, מחקרים אלה מחזקים את הרעיון שאינטראקציות מולקולריות מורכבות המתרחשות בין עצבים לתאים הסובבים בנישה שלהם חיוניות לפיזיולוגיה תקינה של TD כמו גם למחלות.
כדי לחקור את אופי האינטראקציות הללו, אנו מתארים כאן סדרה של טכניקות in vivo למניפולציה של ביטוי גנים ב-TD, כמו גם לקצירת ביופסיות עור להדמיית TD לאחר מעקב אחר שושלת. לבסוף, אנו מתארים נהלים לביצוע ניתוק עצבים כירורגי חד צדדי, שבו עצבים מוסרים מצד אחד של עור הגב של העכבר, תוך השארת הצד הנגדי שלם כבקרה פנימית מזויפת. מספר שבועות לאחר הניתוח, משווים עור מנותק עצבים ועור דמה כדי להעריך את השינויים המתרחשים בעת כריתת עצבים. למרות שטכניקות אלה מתוארות בהקשר של TDs נורמליים, הליך ניתוק העצבים שימש לבחינת הדרישה לעצבים במודלים של עכברים של פסוריאזיס6, ריפוי פצעים13 וגידול5. לבסוף, מכיוון שהעור פתוח לביופסיות חוזרות, זה מספק הזדמנות לעקוב אחר גורלם ארוך הטווח של תאים מסומנים או להעריך את התקדמות המחלה על פני מספר נקודות זמן.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הנהלים המתואר בפרוטוקול זה בוצעו בהתאם לתקנות שנקבעו על ידי אוניברסיטת מישיגן היחידה לרפואת חיות מעבדה.
1. להשרות שחלוף עכברים
הערה: Gli1 TM3 (cre / ERT2) Alj / J זן העכבר (Gli1-CreERT2) 13 מאפשר מיקוד של שחלוף הנגרמת טמוקסיפן כדי TD epithelia. לחצות זן זה עם B6.129S4-GT (ROSA) 26Sor tm1Sor / עכברים הכתב J (LacZ) 22 כדי ליצור Gli1; חיות LacZ לדמיין תאים TD ידי כל הר מכתים להלן.
2. ביופסיות עור קציר
הערה: בהתאם הניסוי, ביופסיות עור הקציר כמה ימים עד שבועות לאחר אינדוקציה טמוקסיפן. לכל הניתוחים, בצע פרוטוקולים סטנדרטיים לניתוח מכרסם, כולל שימוש בכפפות סטריליות, לובש נטו מסכה או שיער כירורגית, ומכסה את החיה עם וילון ניתוח סטרילי במהלך ההליך.
3. דוגמאות תהליך עבור היסטולוגיה
הערה: כדי לתקן ולעבד את רקמת נכרת, השתמש באחת השיטות שלהלן, בהתאם ליישום.
4. דוגמאות דמיינו ידי כל הר LacZ מכתים
5. denervation כירורגי
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
על ידי עכברי יצירה להביע טמוקסיפן-מושרת Gli1-CreERT2 ו אלל כתב LacZ, אפשר לדמיין epithelia TD ולעקוב אחר גורלם של תאים אלה לאורך זמן. הליך denervation כולו בדרך כלל ניתן להשלים בתוך 1 hr לכל עכבר וצריך לגרום למצוקה מינימאלית לחיה.
המחקרים הקודמים שלנו הראו כי עצבים חיוניים לשמירה הן TDs רגיל וכן תאי קרטין 8 + מרקל הקשור...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
עצבים לשרת פונקציות חיוניות לא רק תחושה, אלא גם בפיתוח איבר יונק, בשמירה ובחידוש 13,24-27. כפי עצבים היו מעורבים לאחרונה בהפרעות עור מגוונות, הטכניקות המתוארות כאן יכולות לשמש כדי לחקור את דרישת העצבוב במגוון דגמי המחלה בבעלי החיים. למעשה הטכניקה denervation חד-צדדית מאפשרת השוואה ישירה של העור או עם העצבים שלא ניזוקו או שיבשו מאותו עכבר. זה מספק בקרה פנימית אידיאלית כדי לפצות על הבדלים חי אל-חיה, עם הנתונים הבאים מנתחת עשיית שימוש של מבחן t מזווג.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
המחברים רוצים להודות לסתיו פיטרסון על הסיוע בצילום עכברים, לדניאל תורסן על הסיוע בעכברים, ולד"ר ניקול וורד ועבד אלמג'יד בלקאדי על הסיוע בניתוק עצבים כירורגי. מחקרים אלה נתמכו על ידי מימון מהמכון הלאומי לדלקת מפרקים ומחלות שרירים ושלד ועור (מענקים R00AR059796 ו-R01AR065409); המחלקה לדרמטולוגיה של אוניברסיטת מישיגן; תוכנית המלגות למדעי הביולוגיה; המרכז לאורגנוגנזה; מרכז הסרטן המקיף של אוניברסיטת מישיגן; וקרן הסרטן ע"ש ג'ון ס. וסוזן ס. מון. S.C.P. נתמך על ידי מימון מהמכון הלאומי למדעי הרפואה הכללית (מענק T32 GM007315). עבודה זו נתמכה גם על ידי תוכנית המחקר הפנימי של ה-NIH, המרכז לחקר הסרטן, המכון הלאומי לסרטן.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| רפידות הכנה לאלכוהול | PDI | B339 | |
| AnaSed (קסילזין) | Lloyd | NADA 139-236 | |
| נוגדן, אנטי קרטין 8 | מחקרים התפתחותיים Hybridoma Bank | TROMA-I | נוגדן חולדות, שימוש בריכוז 1:500 |
| נוגדן, אנטי קרטין 17 | Cell Signaling | #4543 | נוגדן ארנב, שימוש בריכוז 1:1,000 |
| נוגדן, אנטי-נוירופילמנט | איתות תאים | C28E10 | נוגדן ארנב, שימוש בריכוז 1:500 |
| רפידות הכנה בטדין Medline | MDS093917 | ||
| קרפרופן (רימדיל) | Zoetis | ||
| קוצץ נטען אלחוטי | גוזם Wahl | דגם 8900 | |
| שמן תירס | Sigma-Aldrich | C8267 | |
| Cryostat | Leica | CM1860 | |
| DAPI | ThermoFisher Scientific | D1306 | שימוש בריכוז 1:1,000 |
| דאוקסיכולט | סיגמא-אולדריץ' | D6750 | |
| קרם אפילציה | Nair | N/A | |
| דימתילפורמיד | סיגמא-אולדריץ' | 319937 | |
| דימתיל סולפוקסיד (DMSO) | סיגמא-אולדריץ' | D8418 | |
| Glutaraldehyde | Sigma-Aldrich | G5882 | |
| ImmEdge עט | וקטור מעבדות | H-4000 | |
| קטמין HCl | Hospira | NDC 0409-2051-05 | |
| מגנזיום כלוריד | Sigma | M8266 | |
| מיקרו כיסוי זכוכית | VWR | 48404-454 | |
| מיקרו שקופיות | VWR | 48311-703 | |
| 10% פורמלין ניטרלי חוצץ | VWR | BDH0502-4LP | |
| 6-0 תפרי ניילון | DemeTECH | NL166012F4P | |
| אוקטילפניל-פוליאתילן גליקול | סיגמא-אולדריץ' | I8896 | |
| O.C.T. תרכובת | Sakura Tissue-Tek | 4583 | |
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | 158127 | |
| Pottasium ferrocyanide | Sigma-Aldrich | P9387 | |
| Pottasium ferricyanide | Sigma-Aldrich | 702587 | |
| נתרן פוספט מונו-בסיסי | Sigma-Aldrich | P9791 | |
| נתרן פוספט דו-בסיסי | Sigma-Aldrich | S5136 | |
| סוכרוז | Sigma-Aldrich | 84097 | |
| טמוקסיפן | Sigma-Aldrich | T5648-1G | |
| מלקחיים עדינים במיוחד | Dumont | 0103-5-PO | |
| Vectashield | Vector Laboratories | H1000 | |
| X-gal | Roche | 10 651 745 001 | להמיס בדימתילפורמיד ליצירת מלאי פי 50 לפני השימוש |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה