זיהוי מדויק של תאים הלוויין חיוני ללמוד את הפונקציות שלהם בתנאים פיזיולוגיים ופתולוגיים שונים. מאמר זה מציג פרוטוקול כדי לזהות תאים הלוויין במקטעי שרירי השלד למבוגרים מאת מבוססי immunofluorescence מכתים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
זיהוי מדויק של תאים הלוויין חיוני ללמוד את הפונקציות שלהם בתנאים פיזיולוגיים ופתולוגיים שונים. מאמר זה מציג פרוטוקול כדי לזהות תאים הלוויין במקטעי שרירי השלד למבוגרים מאת מבוססי immunofluorescence מכתים.
Immunofluorescence היא שיטה יעילה המסייעת לזהות סוגי תאים שונים במקטעי רקמות. ללימוד האוכלוסייה התא הרצוי, נוגדנים עבור תאים מסוים סמנים מוחלים על רקמות חלקים. בשרירי השלד למבוגרים, תאי לוויין (SCs) הם תאי גזע שתורמים שריר תיקון והתחדשות. לכן, חשוב להמחיש ולאתר האוכלוסייה בלוויין תא בתנאים פיזיולוגיים שונים. נח שרירי השלד, SCs שוכנים בין הנדן הבזליים קרום פלזמה myofiber. סימן נפוץ לזיהוי SCs את myofibers או תרבית תאים הוא החלבון לזווג תיבת Pax7. במאמר זה, פרוטוקול immunofluorescence Pax7 אופטימיזציה במקטעי שרירי השלד מוצג זה ממזער שאינם ספציפיים מכתים ורקע. עוד נוגדן מזהה חלבון (laminin) של הנדן הבזליים נוספה גם כדי לסייע בזיהוי SCs-בדומה פרוטוקולים יכול לשמש גם כדי לבצע כפולים או משולשים תיוג עם Pax7, נוגדנים חלבונים נוספים של עניין.
שרירי השלד הוא מורכב של תאי שריר multinucleated, הנקרא myotubes, המסודרות myofibers, המניבות כוח ותנועות דרך ציר. שרירי השלד ביותר, למעט כמה שרירים ואסטתיים, נגזרות מבנה עובריים זמני בשם somite1. קודמן myogenic תאים delaminate מ somite אפיתל להפוך myoblasts. Myoblasts נוספות להבדיל לתוך השריר כי הפתיל כדי להפוך myotubes כדי ליצור myofibers רב nucleated. התהליך הנ ל נקרא myogenesis והוא מאופיין על ידי מוסדר חנותם בקרת ביטוי גנים. מבשרי myogenic אקספרס Pax3 ו- Pax7, ואילו myoblasts אקספרס אלוהים ו/או Myf5 ונייטרלים אקספרס2,myogenin ו- myosins3. השריר הוא תהליך שבו myofibers להיות גדולים יותר על ידי שילוב myonuclei יותר קיימים סיבים (היפרפלזיה) ועל ידי עלייה סיבי השריר (היפרטרופיה) בגודל4. במהלך השריר, יש מקור בר-קיימא של תאי myogenic יש מאפייני תא גזע בכך שהם יכולים להבדיל ולחדש את עצמי. תאים אלה מכונים תאי לוויין לפי מיקומם הפיזי בין הנדן הבזליים5sarcolemma (קרום התא של myofiber). SCs נמרצות לתרום לצמיחה שרירים על הבמה לנוער (2-3 השבועות הראשונים של עכברים כמחנכת), אבל להיות השבתה הדרגתית ב נח שריר למבוגרים6. למרבה הפלא, הם יכולים להיות מופעל מחדש בתגובה שריר פצעה, להבדיל לתוך תאי שריר חדשים כדי לתקן את השריר הפגוע7.
מאפייני תא גזע לבצע חקר SCs הרלוונטיים עבור שריר בסיסיים בביולוגיה והן טיפולים של מחלות שריר8. כתוצאה מכך, עבר שטח של חקירה אינטנסיבית בעשורים האחרונים. התקדמות עצומה נעשתה בניתוח את הגנטיקה ואת אפיגנטיקה SCs9,10. מעורב בידוד וזיהוי SCs בחיי עיר היו שפותח וטכניקות אופטימיזציה לאורך הדרך11. צביעת immunofluorescent מאפשר זיהוי SCs באמצעות נוגדנים ספציפיים, כולל זה עבור Pax7. עם זאת, המחסור ואת גודל קטן של ה-SCs בשילוב עם auto-פלורסצנטיות חזקה של רקמת שריר השלד למבוגרים לדקלם את הפריט החזותי מאתגר. כאן, אנו מתארים את פרוטוקול מוכתמים immunofluorescent הממוטבות עבור העכבר שריר Pax7, המבוסס על שיטה קיימת עבור דג זברה שריר12. בנוסף, נוגדן Laminin המסומנת fluorophore ברורים הוא מועסק כדי לזהות הנדן הבזליים שתחתיו ה-SCs ממוקמים. פרוטוקול זה מאפשר באופן עקבי את החזיית SCs Pax7-חיובית, מבשרי myogenic תחת כל נבדק בתנאים פיזיולוגיים ושלבים התפתחותיים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ב פרוטוקול זה, שרירי הגפיים האחוריות הקדמי של עכברים בוגרים (2-6 חודשים), השוקתי הקדמי (TA), השריר פושט האצבעות הארוך (EDL), הועסקו בתור דוגמה כדי לבצע את immunofluorescence מכתים-SCs שלהם. כל השלבים טיפול עכברים שריר רקמות והניתוחים אושרו על ידי חיה על עצמך ועל שימוש הוועדה (ACUC) של NIAMS/NIH.
1. לנתח את השריר ת א/אדי מן האיבר הינד העכבר
2. הקפאה-הטבעה של שריר ת א/אדי
3. cryostat חלוקתה
4. הכנה של ריאגנטים Immunofluorescence מכתים
5. immunofluorescence מכתים צעדים
6. מיקרוסקופ פלואורסצנטי
הערה: פרוטוקול מוכתמים immunofluorescent דיווח מעל יאפשר SCs ויזואליזציה עם גם שדה רחב פלורסנט או קונאפוקלית מיקרוסקופ. זה יכול להיות מאתגר בתחילה לזהות SCs... להלן כמה צעדים מומלצים שעשויים להיות לעזר.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השלבים לעיל, SCs ניתן לאבחן בהצלחה בסעיפים למבוגרים מנוחתו השריר תחת מיקרוסקופ פלואורסצנטי (איור 1). למרות לרקמת שריר למבוגרים יש חזקה אוטומטי-קרינה פלואורסצנטית בסוג מסוים של סיבים, אלקסה סדרת צבעים בהירים ניתן להתגבר על רעשי הרקע ואת האות בולטת (איור 1 א', ב'; ראשי חץ). שני הפוטונים מיקרוסקופיה קונפוקלית לוכדת תמונה נקייה יחסית (איור 1B) מאשר במיקרוסקופ פלואורסצנטי שדה רחב (
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפרוטוקול הנ ל מבוססת על שיטה של Pax7/MF20 מכתים על שרירי השלד דג זברה12. הפתרונות בשימוש וחסימת צעדים הן זהות או דומות. הנוגדנים בשימוש זהים. השלבים מנוכי עונתיות התבססו על התכונות של רקמת שריר עכבר ו- SCs. ראשית, Laminin נוגדן נוסף בתערובת שיעזרו להמחיש, לאשר את המיקום של SCs. זה היה מועיל במיוחד לספור את מספר SCs תחת המיקרוסקופ בעת שימוש הקוביה סינון כפול של 488/555; זה שיפור משמעותי את האות Pax7 SC-derived להתבלט רקע autofluorescent רועש. שנית, מאחר הנוגדן Pax7 בשימוש נוגדן העכבר, הוספנו שלב ח...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
אנו מודים NIAMS אור הדמיה המקטע למתן מיקרוסקופים וסיוע טכני. נוגדנים MF20 ו- Pax7 התקבלו מהבנק התפתחותית מחקרים ליפידים שפותח תחת חסותה של NICHD ומתוחזק על ידי העירייה במחלקה למדעי הביולוגיה, אוניברסיטת איווה, איווה. עבודה זו נתמכה על ידי מגזר מחקר התוכנית של NIAMS של מכוני הבריאות הלאומיים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| methylbutane | Sigma-Aldrich | M32631 | |
| טמפרטורת חיתוך אופטימלית (O.C.T.) תרכובת | מיקרוסקופיה אלקטרונית מדעי | 62550-01 | |
| 10x PBS | Gibco, Themo Fisher | 70011-044 | |
| 16% PFA | TED PELLA | 50-00-0 | |
| Triton-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | |
| סרום עיזים רגיל | תרמו פישר | 0 1-6201 | |
| AffiniPure Fab Fragment עז נגד עכבר IgG (H+L) | Jackson ImmunoResearch Laboratories Inc. | 115-007-003 | |
| 20x ציטראט מאגר | תרמו פישר | 00 500 | |
| Pax7 נוגדן עכבר חד-שבטי (IgG1) (סופרנטנט) | מחקר התפתחותי בנק היברידומה | N/A | |
| נוגדן ארנב פוליקלונלי למינין | סיגמא-אולדריץ' | L9393 | |
| MF20 נוגדן עכבר חד-שבטי (IgG2b) (supernatant) | מחקר התפתחותי היברידומה בנק | N/A | |
| עז נגד עכבר IgG1 נוגדן משני נספג צולב, Alexa Fluor 488 | Thermo Fisher | A-21121 | |
| עז נגד עכבר IgG2b נוגדן משני נספג צולב, Alexa Fluor 647 | Thermo Fisher | A-21242 | |
| עז נגד ארנב IgG (H+L) נוגדן משני נספג מאוד, Alexa Fluor Plus 555 | Thermo Fisher | A32732 | |
| Leica CM1860 cryostat | |||
| Leica DM6000 מיקרוסקופ | |||
| Leica DMR מיקרוסקופ | |||
| Zeiss LSM510 מיקרוסקופ | |||
| קונפוקלי Zeiss LSM780 מיקרוסקופ | |||
| Cuisinart סיר | לחץ אלקטרוני |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.