מאמר זה מציג מדריך לדגימת שישה איברים משמעותיים ומגוונים בקסנופוס בוגר שניתן לגשת אליהם במהירות ובקלות: חדר הלב, אונת הכבד, הלבלב, גופי השומן, הכליות הזוגיות והעור.
מאמר שיטה
מאמר זה מציג מדריך לדגימת שישה איברים משמעותיים ומגוונים בקסנופוס בוגר שניתן לגשת אליהם במהירות ובקלות: חדר הלב, אונת הכבד, הלבלב, גופי השומן, הכליות הזוגיות והעור.
Xenopus היה אורגניזם מודל רב עוצמה להבנת התפתחות חולייתנים ומחלות במשך יותר ממאה שנים. בעוד שטכניקות ניתוח ודיסקציה ניסיוניות של העובר תועדו היטב, תיאורים של מבנים ואיברים בוגרים של קסנופוס , יחד עם טכניקות לעבודה עם מבוגרים, לא עודכנו כדי לקחת בחשבון את הדרישות של גישות מודרניות כגון פרוטאומיקה כמותית ושעתוק חד-תאי. הפרספקטיבות של סוג התא ושל הגנים דורשות תצפיות מנוגדות בשלבים עובריים לאלה שברקמות בוגרות. איברי הזחל עוברים שינויים משמעותיים במבנה הכללי, במורפולוגיה שלהם ובמיקום האנטומי שלהם לאורך כל המעבר של הזחל לבוגר, בעיקר במהלך עיצוב מחדש של מטמורפוזה מסיבית. קביעת סטנדרטים חזקים לזיהוי ונתיחת איברים היא חיונית כדי להבטיח שמערכי נתונים הנובעים ממחקרים שבוצעו במעבדות שונות יוכלו להיות עקביים. הפרוטוקול הנוכחי מזהה שישה מהאיברים בקסנופוס הבוגר, ומדגים שיטות לדיסקציה ודגימה של חדר הלב, הכבד, גוף השומן, הלבלב, הכליה הזוגית והעור של הקסנופוס הבוגר. בהתאם לשיטות השימור, האיברים המנותחים יכולים לשמש לפרוטאומיקה כמותית, שעתוק תא בודד/גרעינים, הכלאה באתר , אימונוהיסטוכימיה, היסטולוגיה ועוד. פרוטוקול זה נועד לתקנן את דגימת הרקמות ולהקל על חקירות רב-מעבדתיות של מערכות האיברים הבוגרים.
למרות ש"הדיסקציה הדיגיטלית" של קסנופוס בוגר זמינה1, דגימת איברים ורקמות הניתנים לשכפול של קסנופוס בוגר נותרה מאתגרת ללא ההוראה המפורטת הזמינה עבור מודלים בוגרים אחרים (למשל עכברים 2,3,4). מאמר זה נועד לספק הנחיות ברורות לדגימת איברים מדויקת וניתנת לשכפול של קסנופוס בוגר בדומה למה שזמין כיום עבור הזחלים שלהם5. דגש מושם על קלות ההשלמה כדי לשמור על טריות מקסימלית ולהנגיש את הפרוטוקול לכל המשתמשים.
למרות שיש מדריך דיסקציה יסודי עבור Rana sp.6, כמו גם מדריכים רבים לנתיחה בכיתה עבור anuransאחרים 7, אין מדריך דיסקציה ודגימה של Xenopus זמין כרגע. עבור אלה שאינם מכירים שיטות דגימה או אנטומיה של דו-חיים, ההבדלים הקטנים בין Xenopus לבין אנוארים אחרים הופכים משאבים אלה לתת-אופטימליים עבור דגימת רקמות הניתנת לשכפול.
רקמות יקרות ערך רבות אינן כלולות ואף מושלכות במדריך הנוכחי; זאת על מנת להבטיח רעננות רקמות. שש דגימות מוגבלות מספיק כדי להבטיח שניתן יהיה לאסוף רקמות אלה תוך פחות משעה לאחר שהלב מתחיל לפעום, ללא קשר לניסיון או לרמת המיומנות של המשתמש. מדריכים מתקדמים ומפורטים יותר לאיסוף רקמות רבות אחרות נמצאים בהכנה כניירות נלווים נפרדים.
למשתמשים פחות מנוסים, מומלץ תמיד לנסות תחילה פרוטוקול זה על בעלי חיים המורדמים מסיבות שאינן ניסויים לפני דגימת בעלי חיים מאתגרים להחלפה (למשל, טרנסגניים, בעלי חיים בגיל מתקדם וכו'). באופן אידיאלי, כל בעלי החיים שנדגמו יהיו בריאים, ואם נקבה, לא היו מבייצים בשבועיים האחרונים.
כל הניסויים בוצעו בהתאם לכללים ולתקנות של בית הספר לרפואה של הרווארד IACUC (הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים) (IS 00001365_3). התוצאות המייצגות מוצגות הן עבור זכר לבקנים בוגר והן עבור זכר לבקנים בוגר שאינו מחורר.
1. הכנה ניסיונית
הערה: אם מתבצע פרוטוקול זילוח8 לפני הדגימה, דלג לשלב 2.2.
2. דגימה
הערה: אם בעל החיים היה מחורר, דלג לשלב 2.2.
על-ידי שימוש באיור 1 עד איור 20 וביצוע כל השלבים של פרוטוקול זה, חדר הלב, האונה השמאלית של הכבד, הלבלב, גופי השומן השמאליים, הכליות הזוגיות ודש העור נכרתו באופן נקי תוך שעה מהמתת חסד. בתוך הזמן הזה, הדגימות נשטפות ונחתכות כך שהן יופיעו, כפי שמוצג באיור 21.
איור 1: קסנופוס מוצמד. נקבת X. tropicalis בוגרת נעוצה בכל איבר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 2: דופן הבטן. העור הגחוני של נקבת X. tropicalis נחתך לדשים, מה שהופך את עצמות linea alba ו coracoid גלוי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: לב סגור קרום הלב. קודקוד חדר הלב נתפס דרך קרום הלב. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: חדר הלב ותא המטען העורקי. החדר של X laevis מחורר, להיות נאחז, מראה את החיבור שלה לגזע העורקי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 5: דיאגרמת לב. תרשים של המבנים הרלוונטיים של הלב עם קו מקווקו המציין היכן לדגום את החדר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 6: דיאגרמת הפטופאנקריאטי. תרשים של 3 האונות של הכבד, הלבלב והאיברים הקשורים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 7: איברי הפטופנקריאטי. זכר X. laevis לבקנים מחורר עם 3 אונות של כבד, לבלב ואיברים נלווים מסומנים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 8: צינורות ציסטיים וכבדיים. האונה השמאלית של הכבד מורמת כדי להראות את צינורות הציסטיק והכבד ב- X. laevis מחורר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 9: דגימת כבד. אונת הכבד השמאלית של X. tropicalis לא מחורר נקטעת מתחת לחיבורים של צינורות הכבד. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 10: התקשרות השחלה. עם אונות השחלה בצד שלהם, המשכיות של אפיתל הנבט לקיר הצפק (מעל הכליות) גלוי. שני קווים מקווקווים לבנים מציינים היכן לנתק קבצים מצורפים אלה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 11: הסרת שחלות. השחלה של X. laevis, לא מחוררת, נמשכת מן הכליות הזוגיות. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 12: חתכי מזנטריה. חלל קולומי של X. laevis לא מחורר, לאחר דגימה של חדר הלב והאונה השמאלית של הכבד וכן הסרת השחלה. קו מקווקו לבן מציין היכן לנתק את הרצועה וצינור ההפטופנקראטי, ואילו קו מקווקו ירוק מציין היכן לנתק את הלבלב מהאונה המדיאלית של הכבד. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 13: דגימת לבלב. הלבלב של X. laevis לא מחורר הוא להיות מתגרה מן הבטן. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 14: הסרת איברים. (A) שלפוחית השתן של X. laevis לא מחורר נמשכת הרחק מהקלואקה עם קו מקווקו המציין היכן לחתוך אותה. (B) המעי הגס של X. laevis לא מחורר, נמשך הרחק מהקלואקה עם קו מקווקו המציין היכן לנתק אותו. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 15: דגימת גוף שמן. גופי השומן, המחוברים לצפק בקצה העליון של הכליות הזוגיות, נשלפים מהחלל הקואלומי עם קו מקווקו המראה היכן לחתוך אותם. שימו לב שבסמוך לחיבור זה, לזכר X. tropicalis זה יש 1 אשכים וכן זוג שרידי ביציות מובחנות. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 16: הסרת אובידוקט. האובידוקט של X. laevis מחורר נמשך הרחק מהכליה הזוגית, מה שהופך את הצפק השקוף לגלוי. קו מקווקו מציין היכן לחתוך את הצפק. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 17: דגימת כליות. הכליות הזוגיות של X. laevis לא מחורר מורמות מהחלל הקואלומי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 18: חיתוך כליה. (A) מבט גחוני של כליה זוגית של נקבת X. laevis ללא מחורר עם איברים פריטוניאליים קשורים מחוברים. (B) אותה כליה עם איברים קשורים שהוסרו אך נותרה בה רקמת צפק כלשהי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 19: הסרת אשכים. הכליות המזווג של X. tropicalis unperfused עם אשך אחד הוסר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 20: דגימת עור. (A) רגל ימין של X. tropicalis עם קו מקווקו המציין את שטח העור שיש לדגום. (B) רגל ימין של X. tropicalis עם דגימת עור שהוסרה מעל הטיביופיבולה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 21: תוצאות מייצגות של דגימת איברים. דגימות של חדר הלב, הכבד, הלבלב, הגוף השמן, הכליה הזוגית והעור נלקחו מלבקנים מחוררים ולא מחוררים X . laevis. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
מכיוון שפרוטוקול זה נועד למקסם את הטריות, דגימות מסוימות עשויות לכלול רקמות לא רצויות. לדוגמה, צינור hepatopancreatic וכמה mesentery נדגמים עם הלבלב, וכמה רקמת הצפק, בלוטות יותרת הכליה, שופכנים תמיד יידגמו עם הכליות זוג. אם טריות אינה מהווה דאגה, ניתן להשיג דגימה מדויקת יותר באמצעות טכניקות מותאמות.
המראה והמיקום של איברים דומים בין המינים והמינים של Xenopus. עם זאת, צבע הרקמות משתנה באופן משמעותי בהתאם לשאלה אם בעלי החיים היו מחוררים או לא. מסיבה זו נכללות תמונות של בעלי חיים מחוררים ובלתי מחוררים.
אילוץ של פרוטוקול זה הוא שמהירות ויכולת שחזור מקבלים עדיפות על פני איסוף דגימות המייצגות בצורה הטובה ביותר את כל הרקמה הרצויה. לדוגמה, החלק של האונה השמאלית של הכבד שנדגם כאן אינו יכול לייצג כראוי את כל שלוש האונות של רקמת הכבד. אם יש שגיאות בדגימה, האפשרויות לפתרון בעיות מושפעות מהפוטנציאל לשונות בין חלקי רקמה שונים. לדוגמה, לא ידוע אם האונה הימנית של הכבד, גוף השומן הנכון, או חלק אחר של העור יהיו חלופות פונקציונליות לרקמות הרצויות. במקרים אלה יש להפעיל שיקול דעת, בהתאם לצרכי המחקר, לפני החלפת חלקי רקמות.
מגבלה נוספת של פרוטוקול זה היא שאם לבעלי החיים הנדגמים יש פגמים אנטומיים דרסטיים או בעיות בריאותיות משמעותיות מבחינה קלינית, האיברים בחלל הקואלומי עשויים שלא להופיע כמתואר כאן. גרנולומות נמצאו ברקמות של צפרדעים נגועות Mycobacterium spp.11,12, ומקרים קודמים של תסמונת גירוי יתר השחלות נראה להוביל להצגה חריגה של איברים13.
אף על פי ששיטה זו פותחה עבור קסנופוס מעבדתי, ישנם קווי דמיון משמעותיים במראה של איברים אלה בקרב דו-חיים רבים שאינם קיציליאנים וזוחלים בעלי גפיים14. חלק הדגימה של פרוטוקול זה יכול בקלות להשתנות עבור מודלים אחרים, כגון axolotls או אנולה ירוקה.
המחברים מצהירים כי אין אינטרסים מתחרים.
עבודה זו נתמכה על ידי R24OD031956 מענק OD של NIH. אנו מודים לסמנתה ג'לברט, ג'יל רלסטון וקורה אנדרסון על עזרתן ותמיכתן, כמו גם לעורך ולמבקרים עמיתים אנונימיים על המשוב המועיל שלהם
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| זכוכית מגדלת 5x עם נורת LED ומעמד | amazon.com | אסור לאור B08QJ6J8P1 לייצר חום | |
| צנרת העברה חד פעמית | VWR | 414004-036 | |
| ניתוח מלקחיים מחודדים עדינים | פישר Scinetific | 08-875 | |
| ניתוח: מספריים ניתוח, ישר 6.5 אינץ' | VWR | 76457-374 | |
| מגש חיתוך | של פישר Scinetific | 14-370-284 | הן אלטרנטיבה מקובלת |
| מיכל המתת חסד | ארה"ב פלסטיק | פריט 2860 | מיכלים אטומים חלופיים |
| מכסה מיכל המתת חסד | ארה"ב פלסטיק | פריט 3047 | |
| מספריים לכריתת אירית 6 " | vwr | 470018-938 | מספריים לקשתית הם אלטרנטיבה מקובלת |
| MS-222: סינקאין (לשעבר טריקאין) | Pentair AES | TRS1 | |
| PBS 1x | קורנינג | 21-040-CV | |
| נתרן ביקרבונט, אבקה, USP | פישר סיינטיפיק | 18-606-333 | |
| מלקחיים לדגימה, | VWR | 82027-442 | |
| פיני T לניתוח | פישר Scinetific | S99385 |