כתב יד זה מתאר פרוטוקול מפורט לבידוד תאי גליית הרשתית מעיני עכבר. הפרוטוקול מתחיל באינקולציה ודיסקציה של עיני עכבר, ואחריו בידוד, זריעה וטיפוח של תאי מולר.
כתב יד זה מתאר פרוטוקול מפורט לבידוד תאי גליית הרשתית מעיני עכבר. הפרוטוקול מתחיל באינקולציה ודיסקציה של עיני עכבר, ואחריו בידוד, זריעה וטיפוח של תאי מולר.
התא התומך העיקרי ברשתית הוא תא מולר גליית הרשתית. הם מכסים את כל פני הרשתית ונמצאים בסמיכות הן לכלי הדם ברשתית והן לנוירונים ברשתית. בגלל גדילתם, תאי מולר מבצעים מספר משימות חיוניות ברשתית בריאה, כולל ספיגה ומיחזור של מוליכים עצביים, תרכובות חומצה רטינואית ויונים (כמו אשלגן K+). בנוסף להסדרת זרימת הדם ושמירה על מחסום הדם-רשתית, הם גם מווסתים את חילוף החומרים ואת אספקת החומרים המזינים לרשתית. נוהל מבוסס לבידוד תאי מולר ראשוניים של עכבר מוצג בכתב יד זה. כדי להבין טוב יותר את התהליכים המולקולריים הבסיסיים המעורבים במודלים עכבריים שונים של הפרעות עיניים, בידוד תאי מולר הוא גישה מצוינת. כתב יד זה מתאר הליך מפורט לבידוד תאי מולר מעכברים. מהאינוקלציה ועד הזריעה, התהליך כולו נמשך כמספר שעות. במשך 5-7 ימים לאחר הזריעה, אין לשנות את המדיה על מנת לאפשר לתאים המבודדים לגדול ללא הפרעה. אפיון תאים באמצעות מורפולוגיה וסמנים אימונופלואורסצנטיים מובחנים הוא השלב הבא בתהליך. המעברים המרביים לתאים הם 3-4 פעמים.
תאי מולר (MCs) הם תאי הגליה העיקריים והנפוצים ביותר הנמצאים ברקמת הרשתית. הם שחקני המפתח במתן שלמות מבנית ותפקודים מטבוליים בתוך הרשתית1. המבנה האסטרטגי של MCs מתפרש על פני כל עובי הרשתית, ובכך מספק תמיכה לרשתית. בנוסף לתכונות דמויות הפיגומים שלהם, יש להם פונקציות מטבוליות עבור נוירונים ברשתית, המספקים להם מצעי אנרגיה, כולל גלוקוז ולקטט. תפקודים אלה חיוניים על מנת לשמור על תפקוד עצבי בריא. דווח כי MCs לקויים תורמים למחלות רשתית שונות, כולל ניוון מקולרי הקשור לגיל, רטינופתיה סוכרתית וגלאוקומה 2,3. MCs יכולים להיות מקורות תאיים אנדוגניים לטיפול רגנרטיבי ברשתית1. הם גם מהווים חלק משמעותי מהרשתית, וראיות חזקות מצביעות על כך שבכמה מינים, תאים אלה יכולים להיות מעוררים להחליף נוירונים חסרים2. הם משתפים פעולה באופן מועיל עם נוירונים, וכפות הרגליים הסופיות של תאי מולר המסתעפים בחרוט פותחות בצפיפות את כלי הדם ומחברות את המרכיבים העצביים של הרשתית. על מנת לשמור על התפתחות עצבית ופלסטיות עצבית, תאי מולר משמשים כמצע רך לנוירונים, ומגינים עליהם מפני טראומה מכנית3. בנוסף, בנסיבות פתולוגיות, תאי מולר עשויים להתמיין לאבות עצביים או תאי גזע המשכפלים או מחדשים את הפוטורצפטורים והנוירוניםשאבדו 2,3,4. תאי מולר שומרים על המאפיינים של תאי גזע ברשתית, כולל רמות שונות של פוטנציאל להתחדשות עצמית והתמיינות 5,6. לתא הגליה של מולר יש שושלת רשתית משמעותית המייצרת גורמים נוירוטרופיים, סופגת וממחזרת מוליכים עצביים, חוצצת יונים מרחבית ושומרת על מחסום הדם-רשתית על מנת לשמור על הרשתית בהומאוסטזיס 7,8,9. זה מדגיש את הפוטנציאל של תאי מולר ככלי מבטיח בטיפולים מבוססי תאים לטיפול במחלות הקשורות לניוון הרשתית. תאי מולר הם תאי הגליה העיקריים המפוזרים ברחבי הרשתית, ומתחברים הן לנוירונים והן לכלי הדם. הם ממלאים תפקיד הגנה חיוני, ומספקים תמיכה מבנית ומטבולית חיונית לשמירה על הכדאיות והיציבות של תאי הרשתית. למרבה הצער, מעט מאוד פרוטוקולים נמצאים בספרות לבידוד תאי מולר ראשוניים מהרשתית10,11.
אנו מציגים גישה משופרת לבידוד וטיפוח אמינים של תאי מולר ראשוניים של עכברים. פרוטוקול זה שימש בקבוצה שלנו כדי לבודד תאי מולר מעכברי בר מסוג C57BL/6 ועכברים טרנסגניים12,13. עכברים בגילאי 5 עד 11 ימים, ללא העדפת מין, משמשים לפרוטוקול זה. תאים עברו עד 4 פעמים; עם זאת, ב P4 הם מפסיקים לדבוק צלוחיות, וזה הופך להיות קשה לגדל תרבות בריאה. התרבית מזוהמת לעתים קרובות בתאי אפיתל פיגמנטי רשתית (RPE), ולכן יש להעביר את התאים לפחות פעם אחת לפני ביצוע ניסויים נוספים בקו התא. המעבר מאפשר בידוד נוסף ממזהמים. לכן, הפרוטוקול שהוצג מציע דרך מהירה ויעילה לבודד תאי מולר עכבר, אשר לאחר מכן יכול לשמש פלטפורמה אמינה לחקר מטרות טיפוליות והערכת טיפולים פוטנציאליים למחלות רשתית14.
כל הניסויים בבעלי חיים תאמו את הצהרת ARVO לשימוש בבעלי חיים במחקר עיניים וראייה ונעשו בהתאם לפרוטוקול בעלי החיים שלנו שאושר על ידי ועדת המכון לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) ומדיניות אוניברסיטת אוקלנד (פרוטוקול מספר 2022-1160)
1. הכנת מדיה ופתרונות
2. חינוך
3. טיפול בעיניים הלומדות
4. דיסקציה
הערה: הליך זה חייב להתבצע בתוך הסביבה הסטרילית של מכסה המנוע. לפיכך, חיוני לעקר ביסודיות את משטחי מכסה המנוע עם 70% אלכוהול, יחד עם כל הכלים ומיקרוסקופ הדיסקציה. ראוי לציין כי הסרטון הוקלט מחוץ למכסה המנוע לצורך ראות טובה יותר ומטרות הדגמה ברורות יותר.
5. גידול תאי גליה ראשוניים
6. מעבר תאי גליה ראשוניים של מולר
7. Immunofluorescence
הערה: השתמש בפרוטוקול immunofluorescence כדי להכתים ולאמת את הספציפיות של תאי Müller. להלן סקירה קצרה של פרוטוקול immunofluorescent. שלב זה מבוצע לאחר הקטע הראשון12.
אימות הספציפיות, הטוהר ותפקוד המחסום של תאי מולר מבודדים
כדי לאשר את הכדאיות, המורפולוגיה והתכונות הייחודיות של תאי מולר המבודדים, התאים נבדקו תחת מיקרוסקופ אור. תועדו תמונות P0 ו-P1 (איור 1A). כדי לבדוק את הזיהום של תאי מולר מבודדים בתאי RPE ולאשר את טוהרו, בוצעה צביעה אימונופלואורסצנטית (IF) באמצעות נוגדנים ספציפיים לסמן תאי RPE, RPE65. תאי פיגמנט ברשתית האנושית (ARPE -19) שימשו כבקרה חיובית. תאי RPE מוכתמים RPE65 (אדום וכחול עבור צביעה גרעינית) מוצגים באיור 1B (פאנל תחתון). נוגדנים ספציפיים ל-RPE65 לא הכתימו את תאי מולר המבודדים (איור 1B, פאנל עליון). העובדה שה-RPE65 הכתים את תאי ARPE-19 (אדום) ולא הכתים את התאים המבודדים, מצביעה על כך שהתאים המבודדים אינם תאי RPE. נוכחות של פירובט גלוקוז נמוך בתקשורת קובע תנאים שליליים לצמיחה של תאי RPE. כתוצאה מכך, גם במקרה של זיהום תאי RPE, הם בסופו של דבר להתנתק מן הצלוחית.
יתר על כן, כדי לאשר את זהותם של תאים מבודדים, נעשה שימוש בצביעת אימונופלואורסצנטיות של תאי מולר עבור סמנים ספציפיים של תאי מולר כדי לאשר את הבידוד המוצלח של תאי מולר. חלבון נימה ביניים cytoskeleton שנקרא vimentin שימש12,13. נוסף על כך,נעשה שימוש גם בגלוטמין סינטטאז (GS), המזרז את התגובה של עיבוי גלוטמט ואמוניה ליצירת גלוטמין, כפונקציה מרכזית של תאי גליה מולר ברשתית.
באופן קולקטיבי, תאים מבודדים מוכתמים כשליליים עבור RPE65 (אדום, איור 1B), חיוביים עבור וימנטין (ירוק, איור 1C) ו-GS (ירוק, איור 1D). צביעת IF מאשרת בידוד מוצלח (טוהר וספציפיות) של תאי מולר המבודדים. איור 1E הוא בקרה שלילית עבור וימנטין (פאנל עליון) ו-GS (פאנל תחתון), מה שמאשר את הספציפיות של הנוגדנים.

איור 1: אימות בידוד תאי מולר (טוהר וספציפיות). (A) תמונה במיקרוסקופ אור למעברים:מעבר אפס(P0) ו(P1)מורפולוגיה. (B) RPE65 immunostaining בשילוב עם צביעה גרעינית DAPI. (C) צביעה חיסונית של וימנטין עם צביעה גרעינית DAPI בהגדלה גבוהה. (D) GS immunostaining באותה הגדלה גבוהה. (E) בקרות שליליות כדי לאשר את הספציפיות של צביעת נוגדנים vimentin ו- GS. סרגל קנה מידה = 300 מיקרומטר, 300 מיקרומטר, 50 מיקרומטר, 20 מיקרומטר, 20 מיקרומטר, 50 מיקרומטר, 50 מיקרומטר, בהתאמה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
הבידוד של אפיתל פיגמנטי רשתית ראשוני (RPE) מעכברים תועד בעבר על ידי המעבדה שלנו. כתב יד זה מתאר פרוטוקול הדגמה מפורט לבידוד תאי מולר ראשוניים. הליך זה כולל חינוך, טיפול, נתיחה, איסוף, זריעה, תרבית ואפיון של תאי מולר שבודדו מעיני עכבר. הוא מבוסס על פרוטוקול מוצלח בעבר שנמצא בפרסומים קודמים ועל הפרוטוקול המתוקן שלנו שבו השתמשנו בפרסום האחרון1 2,13. בעוד השלבים פשוטים, בידוד מוצלח של תאי מולר דורש עמידה במגבלות ספציפיות ובדרישות חיוניות. לאחר ניסיונות ניסוי וטעייה רבים לייעל פרוטוקול זה, זוהו גורמים רבים המשפיעים על הצלחתו.
גיל העכבר האידיאלי, כפי שנצפה בניסויים שלנו, נמצא בין 5-11 ימים על מנת לגדל את התאים המבודדים עד ארבעה מעברים. התרבות מושפעת גם מכמות העיניים המבודדות והתרבותיות. עבור בידוד יחיד, נדרשות לפחות שתי עיניים כדי להשיג מספר מספיק של תאים כדי להיות מסוגלים לגדול ולהתרבות. היבט חשוב נוסף הוא משך הזמן בין האינקולציה לציפוי; לכן, שלב זה צריך להתבצע במהירות יחסית. נצפה כי למניפולציה ממושכת של רקמת העין יש השפעה מזיקה על יכולתם של התאים להיצמד לבקבוק ולהתרבות. כדי לוודא שהקרבה של תאים מבודדים קרובה מספיק כדי לעודד התפשטות, אנו ממליצים להשתמש בצלוחית T25. לאחר ביצוע המעבר הראשון, ניתן לצפות את התאים על T75. כמו כן, אין להפריע לתאים לאחר בידוד וזריעה על ידי הסרת בקבוק תרבית הרקמה מהאינקובטור או על ידי החלפת המדיה למשך 5 ימים לפחות. לבסוף, תאים יכולים לעבור רק כארבע פעמים לפני שהם מפסיקים להידבק. למרות שהליך זה הוא פשוט וקל לביצוע, יש לו כמה מגבלות כולל גילאי העכברים, מספר מוגבל של מעברי תאים וכו '.
אין הרבה פרוטוקולים לבידוד תאי מולר, אבל יש כמה הבדלים בולטים בין פרוטוקול זה לפרוטוקולים הזמינים 5,14. ראשית, הזמן בין חינוך לבידוד שונה באופן משמעותי. פרוטוקולים אחרים מציעים דיסקציה זמן קצר לאחר ההאכלה, בדרך כלל תוך 10 דקות. בעוד שהפרוטוקול הנוכחי מציע תקופת מנוחה של לפחות 18 שעות, שכן זה סיפק את התוצאות הטובות ביותר לבידוד בפרוטוקול זה. הבדל משמעותי נוסף בין פרוטוקול זה לפרוטוקולים אחרים הוא הנקודה שבה העיניים מטופלות באנזימים. בפרוטוקול זה, העיניים מטופלות לפני ביצוע דיסקציה כלשהי, עוד לפני הסרת רקמת החיבור והשרירים החוץ-עיניים. בעוד פרוטוקולים אחרים מבודדים את הרשתית מהעין לפני הטיפול באנזים. יתר על כן, מתכון האנזים הוא גם שונה. בפרוטוקול זה, תמיסת האנזים מורכבת מטריפסין וקולגנאז מסוג IV. בפרוטוקולים דומים, פפאין ו- DNase משמשים לעיכול רקמות. בנוסף, כלי התרבית שונה, פרוטוקול זה מציע גידול על T25 ואז על T75 לאחר המעבר הראשון. בעוד פרוטוקולים אחרים משתמשים בצלחות פטרי או צלחות מרובות בארות. לבסוף, פרוטוקול זה מציע כי בקבוק לא צריך להיות מופרע (במשך 5-7 ימים) כדי לקדם את צמיחת התאים. בעוד שבפרוטוקולים אחרים שינוי מדיה מתבצע לאחר יום אחד.
למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר כי הם רלוונטיים לתוכן מאמר זה.
עבודה זו נתמכה על ידי המכון הלאומי לעיניים (NEI), המכון הלאומי לעיניים (NEI) קרן R01 EY029751-04. ברצוננו להודות לד"ר סילביה ב. סמית מכיוון שפרוטוקול זה שונה בגרסה בהתבסס על הפרוטוקול שלה לבידוד תאי מולר.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| : 100 מ"ל | KIMAX | 14000 | |
| קולגנאז IV | וורת'ינגטון | ||
| LS004188 פיפטות העברה חד פעמיות מדורגות: 3.2 מ"ל סטרילי | 13-711-20 | ||
| DMEM (1X) | Thermo Scientific | 11885084 | Media תגדל Mü תאי לר |
| סרום בקר עוברי (FBS) | gibco | 26140079 | למדיה מלאה של תרבית תאים מולר |
| איתות | תאים גלוטמין סינתאז | 80636 | |
| Heracell VISO 160i CO2 Incubator | Thermo Scientific | 50144906 | |
| Kimwipes Kimwipes | Kimberly-Clark | 34155 | |
| מזרק Luer-Lok עם מחט מחוברת 21 גרם x 1 1/2 אינץ', סטרילי, לשימוש חד פעמי, 3 מ"ל | B-D | ||
| 309577 צינור מיקרו צנטריפוגה: 2 מ"ל | Grainger | 11L819 | |
| Pen Strep | gibco | 15140-122 | עבור Mü שלם; ller תקשורת תרבית תאים |
| מלח מאגר פוספט (PBS) | Thermo Scientific | J62851. | |
| פינצטה לפעולה חיובית AP, סגנון 5/45 | Dumont | 72703-DZ | |
| מספריים איריס סטנדרטי ישר 11.5 ס"מ | GARANA INDUSTRIES | 2595 | |
| Sorvall St8 צנטריפוגה | ThermoScientific | 75007200 | |
| Stemi 305 מיקרוסקופ | Zeiss | n/a | |
| להב כירורגי, #11, נירוסטה | Bard-Parker | 371211 | |
| צלחת תרבית השעיה 60 מ"מ x 15 מ"מ צלחת | רקמות בסגנון קורנינג | 430589 | |
| טורנדו 353003 קורנינג | בסגנון 100x20 מ"מ | ||
| 15 מ"ל | Midsci | C15B | |
| : פינצטה 50 מ"ל | Midsci | C50R | |
| 5MS, 8.2 ס"מ, ישר, 0.09x0.05 מ"מ טיפים | Dumont | 501764 | |
| פינצטה סגנון פעולה חיובית 5, ביולוגי, Dumostar, גימור מלוטש, 110 מ"מ OAL | מיקרוסקופיה אלקטרונית Sciences Dumont | 50-241-57 | |
| רפידות תחתונות, בינוניות: 23 אינץ' x 36 אינץ' | McKesson | 4033 | |
| Vannas מספריים קפיציות - 2.5 מ"מ קצה חיתוך | FST | 15000-08 | |
| Vimentin | invitrogen | MA5-11883 | |
| Zeiss AxioImager Z2 | Zeiss | n/a | |
| Zeiss Zen Blue 2.6 | Zeiss | n/a |