שלמות מכשול הדם במוח. היא קריטית לתפקוד מערכת העצבים בדרוזופילה מלאנוסטר, מכשול המוח בדם נוצר על ידי תאי גלאל במהלך הembryogenesis המאוחרות. פרוטוקול זה מתאר שיטות לטיפול בתפקוד ותחזוקה של מחסומי מוח בדם בד. מלאנוגסטר עוברים והזחלים השלישי.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
שלמות מכשול הדם במוח. היא קריטית לתפקוד מערכת העצבים בדרוזופילה מלאנוסטר, מכשול המוח בדם נוצר על ידי תאי גלאל במהלך הembryogenesis המאוחרות. פרוטוקול זה מתאר שיטות לטיפול בתפקוד ותחזוקה של מחסומי מוח בדם בד. מלאנוגסטר עוברים והזחלים השלישי.
התפתחות מערכת העצבים הנכונה כוללת את היווצרות מכשול הדם-מוח, מכשול הדיפוזיה המסדיר את הגישה למערכת העצבים ומגן על רקמת העצבים מפני רעלים ופתוגנים. פגמים בהיווצרות מכשול זה היו מתואמים neuropathies, ואת התמוטטות של מכשול זה נצפתה במחלות ניווניות רבות. לכן, חיוני לזהות את הגנים המסדירים את היווצרות והאחזקה של מחסום הדם-מוח כדי לזהות מטרות טיפוליות פוטנציאליות. כדי להבין את התפקידים המדויקים גנים אלה לשחק בהתפתחות העצבית, יש צורך לעבד את ההשפעות של ביטוי גנים שונה על השלמות של מכשול המוח בדם. רבים מהמולקולות הפועלות בהקמת המכשול ממוח הדם נמצאו להיות שמרו על פני מינים איקריוטית, כולל זבוב הפירות, drosophila ילה מלאנוגסטר. זבובי פירות הוכחו כמערכת מודל מצוינת לבדיקת המנגנונים המולקולריים המסדירים פיתוח ותפקוד של מערכת העצבים. פרוטוקול זה מתאר הליך צעד-אחר-צעד לצורך שלמות מכשול המוח בדם במהלך השלבים העובריים והזחל של ד. מלאנוגסטר פיתוח.
במהלך הפיתוח, תקשורת תא תא ואינטראקציות הן קריטיות להקמת מבנה רקמות ואיברים ותפקוד. במקרים מסוימים, אינטראקציות תא תא אלה ממקכבות איברים מהסביבה הסובבת כדי להבטיח את תפקוד האיברים התקין. זהו המקרה של מערכת העצבים, אשר מבודדת על ידי מכשול הדם-מוח (BBB). תפקוד של BBB בבני אדם נקשר הפרעות נוירולוגיות כולל אפילפסיה, ואת התמוטטות של המכשול נצפתה מחלות נוירוניווניות כולל טרשת נפוצה amyotrophic לרוחב1. ב יונקים, bbb נוצר על ידי הצמתים הדוקים בין תאים אנדותל2,3. בעלי חיים אחרים, כולל זבוב הפירות, דרוזופילה מלאנוסטר, יש bbb מורכב מתאי גלאל. אלה תאים גליה טופס מכשול חדיר סלקטיבי לשלוט בתנועה של חומרים מזינים, פסולת מוצרים, רעלים, ומולקולות גדולות לתוך ומתוך מערכת העצבים4. הדבר מאפשר שמירה על מעבר אלקטרוכימי הנחוץ לירי בפוטנציאל הפעולה המאפשר ניידות ותיאום4. ב D. melanogaster, the glia להגן על מערכת העצבים מן האשלגן עשיר, כמו דם המוליקמ5.
במערכת העצבים המרכזית (cn) ומערכת העצבים ההיקפית (היקפית) של D. melanogaster, שתי שכבות גליה החיצוני, את subperineurial glia ואת perineurial glia, כמו גם רשת חיצונית של מטריצה החילוץ, הנוירולה העצבי, הטופס המוליקמ-המוח המוליש-מחסום העצב6, המכונה bbb לאורך מאמר זה. במהלך פיתוח subperineurial glia להיות פוליפואיד ולהגדיל כדי להקיף את מערכת העצבים5,6,7,8,9,10,11 . הצמתים subperineurial glia טופס septate, אשר מספקים את מכשול הדיפוזיה העיקרי בין המוליקמ ומערכת העצבים5,6,12. הצמתים הללו דומים מאוד לצמתים בעלי החוליות הדומות, שנמצאו בפרפודות של המייאלוציה של גליה, והוא מבצע את אותו התפקיד כצמתים הדוקים ב-bbb של יונקים13,14, מיכל בן 15 , מיכל בן 16 , 17. perineurial glia הפער, לגדול, ולעטוף סביב subperineurial glia כדי לווסת את הדיפוזיה של מטבוליטים ומולקולות גדולות6,10,18,19. היווצרות bbb הושלם על ידי 18.5 h לאחר הנחת ביצה (ח) ב -25 ° c5,8. מחקרים קודמים זיהו גנים כי הם הרגולטורים קריטיים של היווצרות bbb20,21,22. כדי להבין טוב יותר את התפקידים המדויקים של גנים אלה, חשוב לבחון את ההשפעה של מוטציה של הרגולטורים הפוטנציאליים האלה על שלמות BBB. בעוד שמחקרים קודמים מתארים גישות למתן שלמות bbb בעוברים ובזחלים, פרוטוקול מקיף לצורך שיטת מחקר זו טרם תואר5,7. פרוטוקול זה, שלב אחר שלב, מתאר שיטות לגבי שלמות BBB במהלך שלבי הזחל העובריים והשלישי של מלאנוגסטר .
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. אוסף דגימות
2. הכנת מחטים והזרקת דגימה
3. הכנת דגימות להדמיה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השיטות המתוארות כאן מאפשרות הדמיה של שלמות BBB ברחבי ה-CN ב D. מלאנוגסטר עוברים וזחלים (איור 1). עם השלמת היווצרות BBB בסוף embryogenesis, פונקציות BBB להוציא מולקולות גדולות מהמוח ו VNC5. פרוטוקול זה מנצל פונקציה זו כדי לאשר את היווצרות BBB. כאשר פראי סוג (אורגון R) בשלב מאוחר 17 (20-21 h הישן) העוברים הוזרקו עם 10 kda תוספי מצופני sulforhodamine 101 חומצה כלוריד פלורסנט, המולקולה תוספי גדול נשלל מן VNC, כצפוי (איור 2א
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול זה מספק תיאור מקיף של השלבים הדרושים לטיפול בשלמות BBB במהלך שלבי הזחל המאוחרים והשלישי של התפתחות D. מלאנוגסטר . גישות דומות תוארו במקום אחר כדי לקיים את שלמות bbb במהלך הפיתוח, כמו גם למבוגרים בשלבים5,7,29,30. עם זאת, תיאורים של הליכים בחומרים ובסעיפים לעתים קרובות רחבים בטבע וחסרים מספיק פרטים לצורך ביצוע קל, המחייב פתרון בעיות משמעותי מטעם החוקר. פרוטוקול זה מספק תיאור מקי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
. למחברים אין מה לגלות
המחברים מודים לד ר פ. בריאן פיקט וד ר רודני דייל לשימוש בציוד להזרקה. עבודה זו ממומנת על ידי מימון מחקר מאוניברסיטת לויולה שיקגו ל-md, D.T., ו-ג'יג'י
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 10 kDa sulforhodamine 101 acid chloride (Texas Red) Dextran | ThermoFisher Scientific | D1863 | Dextran ב-ddH2O חיטוי לריכוז של 25 מ"ג/מ"ל. |
| 20 μ L קצות פיפטה לטעינת ג'ל | Eppendorf | 22351656 | |
| 100% אתנול (200 הוכחה) | Pharmco-Aaper | 11000200 | |
| שמרים יבשים פעילים | כוכב | ||
| אגר | פישר סיינטיפיק | BP1423 | |
| Agarose | Fisher Scientific | BP160-500 | |
| מדחס אוויר | DeWalt | D55140 | |
| מיץ תפוחים | טבעי של מוט מיץ | ||
| אקונומיקה | ביתית אקונומיקה | 1-5% היפוכלוריט | |
| בורוסיליקט זכוכית נימי מכשירים | מדויקים בעולם | 1B100F-4 | |
| תקעי בקבוקים | פישר סיינטיפיק | AS-277 | |
| מסנני תאים | BD פלקון | 352350 | |
| מיקרוסקופ קונפוקלי | דוגמאות אולימפוס | FV1000 | שצולמו באמצעות אובייקט 20x (UPlanSApo 20x/ 0.75) |
| מוליך כותנה | Puritan | 19-062614 | |
| סרט דו צדדי 1/2 אינץ' | סקוטית | ||
| דומונט; דפוס #5; .05 x .01 מ"מ טיפ | Roboz | RS-5015 | |
| בקבוקי מזון זבוב | פישר סיינטיפיק | AS-355 | |
| בקבוקוני מזון זבוב | פישר סיינטיפיק | AS-515 | |
| רגל דוושת | הליכון II | T-91-S גלגלית | |
| ג'ל | Bio-Rad | 1704422 | |
| מגש ג'ל | Bio-Rad | 1704436 | |
| זכוכית פיפטה | VWR | 14673-010 | |
| גליצרול | פישר סיינטיפיק | BP229-1 | |
| מגורען | נרכש במכולת. | ||
| שמן הלוקרבון | סיינטיפיק, בע"מ | FLY-7000 | |
| מקור אור | Schott | Ace I | |
| מעמד מניפולטור | World Precision Instruments | M10 | |
| Micromanipulator | World Precision Instruments | KITE-R | |
| Micropipette Puller | Sutter Instrument Co. | P-97 | |
| מחזיק מחט | מכשירים מדויקים בעולם | MPH310 | |
| Nightsea סטים סינון | אלקטרונים מדע | SFA-LFS-CY | להדמיה של YFP |
| Nightsea מערכת מתאם מלא עם ראש אור צבע כחול רויאל | מיקרוסקופיה אלקטרונית מדע | SFA-RB | להדמיה של מברשת GFP |
| פשוט סימונס | אזמל בלנדר #6 | ||
| Pipetter | Fisher Scientific | 13-683C | |
| משאבה פנאומטית | מכשירים מדויקים בעולם | PV830 | זה מכונה גם מיקרו-מזרק או ווסת לחץ. מכיוון שהמודל ששימש במחקר שלנו אינו זמין עוד, זוהי חלופה אחת. |
| אשלגן כלורי | פישר מדעי | BP366-500 | |
| אשלגן פוספט דו-בסיסי | פישר מדעי | BP363-500 | |
| כלובי איסוף עוברים קטנים | Genesee Scientific | 59-100 | |
| נתרן כלורי | פישר מדעי | BP358-212 | |
| נתרן פוספט דו-בסיסי | נטול מים פישר מדעי | BP332-500 | |
| לוחית בסיס פלדה | World Precision Instruments | 5052 | |
| סטריאומיקרוסקופ | Carl Zeiss | Stemi 2000 | משמש לדיסקציה של רקמות. |
| סטריאומיקרוסקופ עם מקור אור מועבר | Baytronix | משמש להזרקה. | |
| Tegosept (חומצה p-hydroxybenzoic, מתיל אסטר)Genesee | Scientific | 20-258 | |
| Triton X-100 | Fisher Scientific | BP151-500 | Nonionic |
| פעילי שטח בקבוקון פקקים | פישר סיינטיפיק | AS-273 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.