מאמר שיטה

הדמיה תלת מימדית של פריציטים וסקולריים ברשתית בעכברים על ידי צביעה חיסונית

DOI:

10.3791/67436

⸱

1 בנובמבר 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Integration of Chinese and Western Medicine, School of Basic Medical Sciences, Peking University, 2Institute of Acupuncture and Moxibustion, China Academy of Chinese Medical Sciences

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הפריציטים בכלי הדם ברשתית נבדקו על ידי צביעה אימונו-פלואורסצנטית עם β קולטן גורם גדילה שמקורו בטסיות דם לאחר הזרקה רטרו-אורביטלית של לקטין עגבניות פלואורסצנטי. הרשתית המסומנת טופלה עוד בשיטת ניקוי הרקמות והותקנה בשלמותה להמחשת התצוגות התלת מימדיות של פריציטים המקיפים את כלי הדם ברשתית תחת מיקרוסקופ קונפוקלי.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פריציטים ברשתית חיוניים להתפתחות כלי הדם וליציבות הרשתית, וממלאים תפקיד מפתח בשמירה על שלמות כלי הדם ברשתית. כדי לספק מבט מפורט על המאפיינים המורפולוגיים של פריציטים, מחקר זה תיאר גישה חדשה המשלבת הזרקה רטרו-אורביטלית של חומר פלואורסצנטי, צביעה אימונו-פלואורסצנטית וטיפול בניקוי רקמות. ראשית, לקטין העגבניות הפלואורסצנטי הוזרק לסינוס הרטרו-אורביטלי של העכבר החי כדי לסמן את כלי הדם ברשתית. לאחר 5 דקות, העכבר הוקרב, והרשתית השלמה שלו הוסרה בזהירות מכוס הרשתית ונצבעה בצורה אימונו-פלואורסצנטית בקולטן גורם גדילה שמקורו בטסיות דם β כדי לחשוף את הפריציטים. בנוסף, הרשתית המוכתמת טופלה במגיב לניקוי רקמות והותקנה בשלמותה על שקופית המיקרוסקופ. באמצעות גישות אלה, כלי הדם והפריציטים ברשתית נצפו בבירור ברשתית השקופה. תחת מיקרוסקופ קונפוקלי, השגנו הזדמנויות נוספות לצלם תמונות ברזולוציה גבוהה לצורך שחזור וניתוח נוסף של המאפיינים המורפולוגיים של פריציטים לאורך עץ כלי הדם ברשתית בתצוגה תלת מימדית. מבחינה מתודולוגית, פרוטוקול זה מציע גישה יעילה להדמיית פריציטים בתוך כלי הדם ברשתית, ומספק תובנות חשובות לגבי תפקידם בתנאים פיזיולוגיים ופתולוגיים כאחד.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פריציטים ברשתית מוטבעים בתוך קרום הבסיס לאורך הצד האבלומינלי של תאי אנדותל כלי הדם, ומציגים דפוס דמוי רשת של תהליכים קצרי טווח העטופים סביב כלי הדם ברשתית1. מגע אינטימי זה בין פריציטים לכלי הדם ברשתית תורם לשמירה על הומאוסטזיס סביבתי ברשתית2. למרות שמחקרים רבים סיפקו עדויות מורפולוגיות לפריציטים בכלי הדם ברשתית, רוב ההבנה שלנו לגבי המאפיינים המורפולוגיים של פריציטים ברשתית מגיעה מטכניקות היסטולוגיות קונבנציונליות3.

בהתאם למחקרים אלה, תכננו מחקר זה כדי להציג ביעילות פרטים מורפולוגיים יותר של פריציטים במיקרו-כלי הדם ברשתית על ידי שילוב טכניקות היסטולוגיות מסורתיות עם שיטות מדעיות מודרניות ומתקדמות. הגישה כאן משלבת שלוש טכניקות מפתח: הזרקה רטרו-אורביטלית של לקטין עגבניות פלואורסצנטי בעכברים חיים, צביעה אימונו-פלואורסצנטית עם β קולטן גורם גדילה שמקורו בטסיות דם (PDGFR-β), ואסטרטגיית ניקוי רקמות מבוססת ממס. הזרקה רטרו-אורביטלית של לקטין עגבניות פלואורסצנטי הוכחה כיעילה ואמינה לתצפית על כלי הדם ברשתית של עכברים הן במסגרות in vivo והן במבחנה 4,5. PDGFR-β משמש כסמן ביולוגי נפוץ לצביעה אימונו-פלואורסצנטית של פריציטים6. כדי ללכוד תמונות ברזולוציה גבוהה של פריציטים בתוך הרשתית העבה והשלמה, אסטרטגיית ניקוי הרקמות משפרת את השקיפות ההיסטולוגית 2,7,8.

בעוד שכל אחת מהטכניקות הללו יושמה בנפרד במחקרי רשתית, התאימות המשולבת שלהן לחקירת פריציטים בכלי הדם ברשתית העכבר נותרה לא ודאית. מכיוון שהעובי הממוצע של רשתית העכבר הוא כ-180-220 מיקרומטר9, תיוג נוגדנים והדמיה קונפוקלית ברקמה עבה זו ללא פינוי טיפול גורמים לעתים קרובות לאותות רקע גבוהים, מה שמסבך את התצפית על הקשר המרחבי בין פריציטים לכלי דם10. באמצעות הגישות המתוארות כאן, אנו שואפים לספק שיטה פשוטה להדמיית פריציטים בתוך כלי הדם ברשתית בתצוגה תלת מימדית (תלת מימדית) תחת מיקרוסקופ קונפוקלי. מידע תאי משופר זה מפריציטים בכלי הדם ברשתית יכול לשפר את ההבנה שלנו לגבי הומאוסטזיס סביבתי ברשתית ולהדגיש אסטרטגיות פוטנציאליות להגנה על כלי הדם, ובכך לשפר את התוצאות התפקודיות בהפרעות בכלי הדם ברשתית.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

במחקר זה נעשה שימוש בשלושה עכברים זכרים צעירים C57BL/6 (בני 8-10 שבועות, במשקל 20-25 גרם). הם שוכנו במחזור אור/חושך של 12 שעות עם טמפרטורה ולחות מבוקרות ואפשרו גישה חופשית למזון ומים. מחקר זה אושר על ידי ועדת האתיקה של המכון לדיקור סיני ומוקסה, האקדמיה הסינית למדעי הרפואה הסינית (אישור מס' 2023-03-14-04) ונערך בהתאם למדריך המכונים הלאומיים לבריאות לטיפול ושימוש בחיות מעבדה (הוצאת האקדמיה הלאומית, וושינגטון די.סי., 1996).

1. הזרקה רטרו-אורביטלית in vivo של לקטין עגבניות פלואורסצנטי

  1. יש להזריק 50 מ"ג/ק"ג פנטוברביטל תוך צפקי כדי להרדים את העכבר. העריכו את עומק ההרדמה על ידי הערכת היעדר תגובה לגירוי צביטה בבוהן.
  2. הנח את העכבר בשכיבה הרוחבית הימנית כשראשו פונה שמאלה.
  3. לחץ שתי אצבעות בעדינות על האזור הפרי-אורביטלי כדי לחשוף את עינו השמאלית של העכבר כדי לאפשר את המתן הקל ביותר של ההזרקה לתוך הסינוס הרטרו-אורביטלי השמאלי של החיה11.
  4. השתמש במזרק של 1 מ"ל המצויד במחט 27G כדי לנקב בעדינות כ-2-3 מ"מ לתוך הסינוס הוורידי המסלולי של העכבר כאשר השיפוע על המחט פונה קדימה בזווית של 45°.
  5. הזרקו 0.1 מ"ל (1 מ"ג/מ"ל) של לקטין עגבניות פלואורסצנטי לתוך הסינוס הוורידי האורביטלי של העכבר.

2. זלוף והוצאת עיניים

  1. לאחר 5 דקות לאחר הזרקת רטרו-אורביטל, יש להזריק תמיסת טריברומו-אתנול (250 מ"ג/ק"ג) תוך צפקית כדי להרדים את העכבר לעומק. לאחר מכן, המתת חסד של החיה באמצעות אקסנגווינציה וזלוף לב. לאחר הפסקת הנשימה, פתח את חלל בית החזה בעזרת מספריים כירורגיים12.
  2. לאחר הפסקת הנשימה, פתח את חלל בית החזה בעזרת מספריים כירורגיים. עקר מכשירים כירורגיים מראש ופעל במכסה אדים. השתמש במחט 24G והכנס אותה 2 מ"מ לחדר הלב השמאלי דרך קודקוד החדר השמאלי. בצע זלוף בקצב של 3 מ"ל לדקה עם 20 מ"ל של 0.9% תמיסת מלח פיזיולוגית ואחריו 20 מ"ל של 4% פורמלדהיד במאגר פוספט 0.1 M (PB, pH 7.4).
  3. הניחו את העכבר שהוקרב על צדו והסירו את העור המכסה את העיניים במספריים. גרעין את העיניים עם מספריים ומלקחיים.
  4. חותכים את עצב הראייה והרקמות שמסביב, ואז מרימים את העין ומעבירים לצלחת של 12 בארות לקיבוע לאחר מכן בפורמלדהיד 4% ב-0.1 M PB למשך שעתיים.
  5. הגן בהקפאה על הרקמה ב-25% סוכרוז ב-0.1 M PB (pH 7.4) ב-4 מעלות צלזיוס עד שהיא שוקעת לתחתית התמיסה.
    הערה: מכיוון שרקמת העין מתייבשת היטב בתמיסת סוכרוז, ניתן לנתק את הרשתית ביתר קלות ולחלוטין, מה שמקל על מחקרים מקיפים לאחר מכן.

3. דיסקציה של רשתית

  1. העבירו את העיניים לצלחת פטרי המכילה 0.1 M PB (pH 7.4) באמצעות פיפטה מפלסטיק של פסטר.
  2. חודרים את קצה הקרנית במספריים חדים, חותכים סביב הקרנית והקשתית וזורקים.
  3. השתמש במלקחיים כדי להסיר את העדשה וההומור הזגוגי. לאחר מכן, משוך את הרשתית בצורת ממרכז העין בעזרת מלקחיים עדינים. שוטפים את הרשתית עם 0.1 M PB (pH 7.4) בצלחת פטרי נקייה.

4. צביעה אימונו-פלואורסצנטית וניקוי רקמות של הרשתית

  1. הסר בזהירות את הרשתית בצורת ודגר אותה בתמיסת טריטון X-100 2% ב-0.1 M PB (pH 7.4) למשך הלילה ב-4 מעלות צלזיוס.
  2. העבירו את הרשתית לתמיסת החסימה (0.1 M PB + 1% Triton-X 100 + 0.2% נתרן אזיד + 10% סרום חמור רגיל) וסובבו ב-72 סל"ד על השייקר למשך הלילה ב-4 מעלות צלזיוס.
  3. מעבירים את הרשתית לתמיסה המכילה את הנוגדנים העיקריים של אנטי-PDGFR-β עזים (10 מיקרוגרם/מ"ל) במאגר דילול (0.1 M PB + 0.2% Triton-X 100 + 0.2% נתרן אזיד + 1% סרום חמור רגיל) בצינור מיקרו-צנטריפוגה וסובבו על השייקר למשך יומיים ב-4 מעלות צלזיוס.
  4. שטפו את הרשתית פעמיים עם מאגר כביסה (0.1 M PB + 0.2% Triton-X 100) בטמפרטורת החדר, ולאחר מכן שמרו אותם במאגר כביסה למשך הלילה בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס על השייקר.
  5. למחרת, העבירו את הרשתית לתמיסה מעורבת המכילה את הנוגדן המשני של 1 מ"ג/מ"ל של חמור נגד עזים 488 ו-0.2 ננוגרם/מ"ל גרעין פלואורסצנטי 4',6-דיאמידינו-2-פנילינדול (DAPI) בצינור מיקרוצנטריפוגה וסובבו ב-72 סל"ד על השייקר למשך 5 שעות ב-4 מעלות צלזיוס.
  6. שוטפים את הרשתית בצלחת 6 בארות עם מאגר כביסה למשך שעה, פי 2, בטמפרטורת החדר. שמור את הרשתית במאגר כביסה על השייקר למשך הלילה בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס. בצע הדמיה וניתוח לפי שלב 5 כדי לקבל את התצוגות לפני ניקוי הרקמות.
  7. העבירו את הרשתית למגיב לניקוי הרקמות וסובבו אותה בעדינות ב-60 סל"ד על השייקר למשך שעה אחת ב-37 מעלות צלזיוס.
  8. לאחר טיפול ניקוי רקמות, שטפו את הרשתית בצורת עם 0.1 M PB (pH 7.4) בצלחת פטרי נקייה.
  9. בצע 4 חתכים רדיאליים המגיעים לכ -2/3 מרדיוס הרשתית בעזרת מספריים קפיציים ליצירת צורת עלי כותרת.
  10. משטחים ומרכיבים את הרשתית על שקופית מיקרוסקופ, ולאחר מכן מסירים את כל ה-PB העודף בעזרת פיסת נייר סופגת קטנה. שמור את החלק הפנימי של הרשתית כלפי מעלה על המגלשה.
  11. הקיפו את הרשתית המותקנת עם מרווח ומלאו את הרווח עם מגיב טרי לניקוי רקמות וכיסוי כיסוי.

5. הדמיה וניתוחים

  1. השג את המבט החיצוני של הרשתית לפני (לאחר השלמת שלב 4.6) ואחרי טיפול ניקוי רקמות.
  2. סרוק את תצוגות המונטאז' של הרשתית המסומנת באמצעות סורק פרוסות רקמה פנורמי. השתמש בעדשת 2x מטרות עם NA של 0.08.
  3. צלם את התמונות בהגדלה גבוהה יותר על ידי מערכת הדמיה קונפוקלית המצוידת בעדשות המטרות הבאות: עדשת 10x עם NA של 0.40 ועדשת 40x עם NA של 0.95. הגדר את חור הסיכה הקונפוקלי ל-152 מיקרומטר (עדשת אובייקטיבית פי 10) ו-105 מיקרומטר (עדשת אובייקטיבית פי 40). הגדר את הרזולוציה המרחבית של לכידת תמונה ל-1024 x 1024 פיקסלים (עדשת אובייקט 10x) ו-640 x 640 פיקסלים (עדשת אובייקטיבית 40x).
  4. צלם 50 תמונות (מחסנית Z) במסגרות של 2 מיקרומטר מהרשתית המסומנת בתווית. שלב את כל התמונות במיקוד יחיד במצב הקרנה/טופוגרפיה. להגדרה, לחץ על Set Start Focal Plane > Set End Focal Plane > Set step size > Choose Depth Pattern > Image Capture > Z series.
  5. צלם תמונות באמצעות אורכי גל העירור והפליטה הבאים עבור אותות פלואורסצנטיים שונים: אותות פלואורסצנטיים ירוקים ב-499 ננומטר ו-519 ננומטר; אותות פלואורסצנטיים אדומים ב-591 ננומטר ו-618 ננומטר; ואותות פלואורסצנטיים כחולים ב-401 ננומטר ו-421 ננומטר.
  6. בנה מחדש את התמונות בדוגמת המילוי התלת-ממדית על-ידי ייבוא תמונות קונפוקליות של מחסנית Z לתוכנת ניתוח על-ידי בחירה באפשרות Add New Surfaces > Choose Volume settings > Choose Source Channel > Adjust display > Adjust Surface Angle > Snapshot.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מהתצוגות החיצוניות של הרשתית השלמה, שקיפות הרקמה של הרשתית השלמה הוגדלה באמצעות טיפול ניקוי רקמות בהשוואה לזו של הרשתית ללא ניקוי רקמות (איור 1).

עבור הבדיקה ההיסטולוגית על הרשתית השלמה, כלי הדם ברשתית סומנו באדום עם לקטין עגבניות פלואורסצנטי באמצעות הזרקת רטרו-אורביטל, ופריציטים ברשתית מוצגים בירוק עם PDGFR-β (איור 2, איור 3 ואיור 4). למרות שניתן היה להבחין בתיוג זה על הדגימה לפני ואחרי ניקוי הרקמות, לשם השוואה, רעש הרקע של דגימת הרשתית הופחת על ידי טיפול ניקוי הרקמות (איור 2). הטיפול גם הפך את הפריציטים וכלי הדם המסומנים ברשתית לבהירים יותר תחת סורק פרוסות רקמה פנורמית (איור 2) ומיקרוסקופ קונפוקלי לסריקת לייזר (איור 3).

ההתפלגות ההדרגתית של פריציטים ברשתית מודגמת גם כאן לאורך עץ כלי הדם ברשתית (איור 3). מהחלק המרכזי של הרשתית ועד לאזור ההיקפי שלה, פריציטים ממוקמים על קרום הבסיס של כלי הדם ברשתית, כולל תא המטען והענפים של כלי הדם והנימים (איור 3).

בהתבסס על התצפית לעיל, המתאם המרחבי של פריציטים וכלי דם ברשתית הוערך עוד יותר עם תמונות Z-stack מוגדלות יותר מדגימת הרשתית שנוקה (איור 4). בעזרת מערכת עיבוד התמונה, סיפקנו עוד את התצוגות התלת-ממדיות כדי להדגים שפריציטים היו כרוכים היטב סביב כלי הדם ברשתית בקטרים שונים (איור 4). איור 4A0-D0 מייצג את ההסתעפות ההיררכית של כלי הרשתית מהגבוה לנמוך ביותר. מכיוון שפריציטים מפוזרים בשפע יותר בנימים, צביעת PDGFRβ באיור 4D0 מראה עוצמה ואות חזקים יותר בהשוואה לאיור 4A0-C0.

בניגוד לרשתית העכבר ללא טיפול בניקוי רקמות (איור 1A, איור 2A, איור 3A0-D0), הגישה הנוכחית הפחיתה ביעילות את אותות הרקע של הרשתית להדגמת הקשר המרחבי בין פריציטים וכלי דם מהרשתית השלמה (איור 1B, איור 2B, איור 3A1-D1).

figure-results-1
איור 1: השוואה של השקיפות האופטית של כל רשתית ההר ללא ועם טיפול ניקוי רקמות. (A, B) התצוגות החיצוניות של כל רשתית ההר לפני (A) ואחרי (B) טיפול בניקוי רקמות. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-2
איור 2: השוואה בין מאפייני התיוג של פריציטים וכלי דם ברשתית ההר מכל רשתית ההר ללא ועם טיפול פינוי רקמות. (A, B) תצוגות מונטאז' מייצגות של כל רשתית ההר לפני (A) ואחרי (B) טיפול בניקוי רקמות נלקחו תחת מערכת השקופיות הווירטואלית. כלי הדם בצבע אדום (לקטין עגבניות פלואורסצנטי), פריציטים בצבע ירוק (PDGFR-β), וגרעין התא בצבע כחול (DAPI). אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-3
איור 3: השוואה של רזולוציית ההדמיה של פריציטים ברשתית באופן הדרגתי לאורך עץ כלי הדם ברשתית לפני ואחרי טיפול בניקוי רקמות. (A-D) התמונות המייצגות מהרשתית המסומנת לפני טיפול בניקוי רקמות (A0-D0) ולאחר טיפול בניקוי רקמות (A1-D1) מראות את התפלגות הפריציטים המקיפים את כלי הדם ברשתית לפי סדר גזע כלי הדם (A0, A1), הסתעפויות מסדר ראשון (B0, B1), הסתעפויות מסדר שני (C0, C1) והנימים (D0, D1). כלי הדם בצבע אדום (לקטין עגבניות פלואורסצנטי), פריציטים בצבע ירוק (PDGFR-β), וגרעין התא בצבע כחול (DAPI). אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-4
איור 4: מתאם מרחבי של פריציטים עם כלי דם ברשתית בקטרים שונים. (א-ד) תמונות מייצגות ברזולוציה גבוהה מהרשתית המסומנת לאורך עץ כלי הדם ברשתית המציגות את התפלגות הפריציטים המקיפים את כלי הדם ברשתית בקטרים שונים, כולל גזע כלי הדם (A0, A1), הענפים מסדר ראשון (B0, B1), הענפים מסדר שני (C0, C1) והנימים (D0, D1). A1-D1: תמונות תואמות של לוחות A0-D0 שוחזרו כדי להראות את המתאם המרחבי של פריציטים עם כלי דם ברשתית בקטרים שונים בתצוגות התלת מימדיות ולהדגים עוד יותר את התצוגות המוגדלות של אזורים מקומיים בפאנלים A1-D1 (חצים) עם אינסטים. כלי הדם בצבע אדום (לקטין עגבניות פלואורסצנטי), פריציטים בצבע ירוק (PDGFR-β), וגרעין התא בצבע כחול (DAPI). אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

במחקר זה פירטנו את התהליך הטכני להדגמת המורפולוגיה של פריציטים בכלי הדם ברשתית באמצעות הזרקה רטרו-אורביטלית של לקטין עגבניות פלואורסצנטי, בדיקה אימונו-פלואורסצנטית עם PDGFR-β וניקוי רקמות על בסיס ממס. התוצאות מראות כי טכניקות אלו תואמות מאוד להדגשת פריציטים ברשתית השלמה. השילוב של מתודולוגיות אלו מציע גישה יעילה להמחשת המאפיינים המורפולוגיים של פריציטים בכלי הדם ברשתית מנקודת מבט תלת מימדית מפורטת.

אחת הטכניקות המרכזיות, הזרקת רטרו-אורביטל בעכברים, הוכחה כשיטה פשוטה ואופטימלית לאספקת חומרי תיוג כלי דם, העולה על וריד הזנב ושיטות הזרקה תוך-צפקית לתצפית על כלי הדם ברשתית העכברים13,14. למרות שהעיקרון והמנגנון מאחורי תיוג כלי הדם באמצעות הזרקה רטרו-אורביטלית אינם מובנים במלואם, ניכר כי שיטה זו מתייגת בחוזקה את כלי הדם ברשתית עם לקטין עגבניות פלואורסצנטי. התיוג הפלואורסצנטי נשאר יציב הן באמצעות עיבוד היסטוכימי והן באמצעות ניקוי רקמות. לכן, מעבר לשימוש בהדמיה in vivo, הזרקה רטרו-אורביטלית עם לקטין עגבניות פלואורסצנטי מסמנת ביעילות את לומן כלי הדם, ומציעה תצוגה ברורה של כלי הדם ברשתית לבדיקה היסטולוגית במבחנה ומחוץ לגוף.

כדי לסמן את הפריציטים ברשתית, השתמשנו בצביעה אימונופלואורסצנטית עם PDGFR-β15. בהתחשב ברשתית המוכתמת שעברה טיפול נוסף עם מגיב לניקוי רקמות כדי להפחית את פיזור האור ברקמות בבדיקה מורפולוגית מיקרוסקופית, הרשתית הודגרה בתמיסת הצביעה למשך זמן רב יותר כדי לשפר את חדירת הנוגדנים16,17.

הרשתית כולה שקופה יחסית, ומאפשרת סקירה כללית של כלי הדם ברשתית18. עם זאת, בשל פיזור האור בעובי שלו, הוא מגביל את חדירת האור והדמיה ברזולוציה גבוהה19. בעזרת טכניקות ניקוי רקמות, ניתן היה לראות את הפריציטים ברשתית השלמה מנקודת מבט ברזולוציה גבוהה19,20. עם זאת, שיטות אלה עדיין לא יושמו באופן נרחב לחקר פריציטים ברשתית של עכברים. במחקר זה, גישת ניקוי הרקמות מבוססת הממס שיפרה משמעותית את יכולתנו לדמיין פריציטים בכלי הדם ברשתית, ואפשרה לנו להשיג תמונות Z-stack ברזולוציה גבוהה באמצעות מיקרוסקופ קונפוקלי סריקת לייזר.

פריציטים, המופצים לאורך העץ המיקרו-וסקולרי, ממלאים תפקידים חיוניים בחלוקה המרחבית והזמנית המורכבת של הדם בתוך רשת נימי הרשתית22. המורפולוגיה הפלסטית ויכולות ההתכווצות האדפטיביות שלהם הופכות את הפריציטים לאידיאליים לוויסות זרימת הדם הנימים בתגובה לפעילות עצבית מקומית בתנאים פיזיולוגיים ופתולוגיים23. כשחקן מפתח במחסום הדם-רשתית או צימוד נוירו-וסקולרי ברשתית, פריציטים ברשתית מושכים תשומת לב גם בתחזוקת הניאו-וסקולריזציה, אנגיוגנזה וגלגולת לויקוציטים24.

כמגבלה טכנית, יש לזכור כי בנוסף ל-PDGFR-β, נעשה שימוש גם בסמנים אחרים כגון NG-2 ו-CD13 לזיהוי פריציטים 22,24,25. לכן, בחירת סמן מתאים ספציפי לפריציטים כדי להדגים את הפריציטים באופן חד משמעי היא עדיין אתגר. מחקר זה מספק ראיות נוספות לכך ש-PDGFR-β הוא מועמד טוב יותר לחשיפת המאפיינים המורפולוגיים של פריציטים.

לסיכום, הראינו כי השילוב של הזרקה רטרו-אורביטלית של לקטין עגבניות פלואורסצנטי, צביעה אימונו-פלואורסצנטית וניקוי רקמות איפשר רכישת תמונות ברזולוציה גבוהה, וחשף את המורפולוגיה המפורטת של פריציטים בכלי הדם ברשתית העכבר בתנאים פיזיולוגיים. ממצאים אלה מצביעים על כך ששיטה זו יכולה להיות בעלת ערך לחקירות עתידיות של שינויים בפריציטים ברשתית בתנאים פתולוגיים.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אין ניגודי אינטרסים.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מחקר זה נתמך על ידי קרן מדעי הטבע של בייג'ינג (מס' 7244480), קרן החדשנות CACMS (מס. CI2021A03407), הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מס' 82004492), וקרנות המחקר הבסיסיות למכוני המחקר המרכזיים לרווחת הציבור (מס' ZZ-YQ2023008, ZZ14-YQ-032, ZZ-JQ2023008, ZZ-YC2023007).

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
4',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI)Thermo Fisher ScientificD3571הגן מפני אור
Alexa Fluor 488 חמור נגד עזים IgG (H+L)Thermo Fisher ScientificA-11055הגן מפני אור
C57BL/6 עכברבייג'ינג Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd.SCXK (Jing) 2021-0006
מערכת הדמיה קונפוקליתאולימפוסFV1200
עז נגד PDGFR-ובטא;מחקר ופיתוחAF104225 ומיקרו; ז 
Imaris softwareOxford Instrumentsv.9.0.1
Lycopersicon esculentum (Tomato) lectin, DyLight594Thermo Fisher ScientificL324711 מ"ג
צינור מיקרוצנטריפוגהAxygenMCT-150-C1.5 מ"ל
סרום חמור רגילJackson ImmunoResearch017-000-12110 מ"ל
סורק פרוסות רקמה פנורמיאולימפוסVS120-S6-W
פוטושופ ו  איורAdobeCS6
RapiClear 1.52 פתרוןSunJin LabRC15200110 מ"ל
צלחת שש בארותCostar3335
מספריים אביביות Fine Science Tools15003-08
Superfrost Plus מיקרוסקופ שקופיתתרמו פישר סיינטיפיק4951PLUS-00125 מ"מ x 75 מ"מ x 1 מ"מ

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Dreisig, K., Blixt, F. W., Warfvinge, K. Retinal cryo-sections, whole-mounts, and hypotonic isolated vasculature preparations for immunohistochemical visualization of microvascular pericytes. J Vis Exp. (140), e57733(2018).
  2. Tual-Chalot, S., Allinson, K. R., Fruttiger, M., Arthur, H. M. Whole mount immunofluorescent staining of the neonatal mouse retina to investigate angiogenesis in vivo. J Vis Exp. (77), e50546(2013).
  3. Park, D. Y., et al. Plastic roles of pericytes in the blood-retinal barrier. Nat Commun. 8, 15296(2017).
  4. Hughes, S., Chan-Ling, T. Characterization of smooth muscle cell and pericyte differentiation in the rat retina in vivo. Invest Ophthalmol Vis Sci. 45 (8), 2795-2806 (2004).
  5. Puro, D. G. Retinovascular physiology and pathophysiology: New experimental approach/new insights. Prog Retin Eye Res. 31 (3), 258-270 (2012).
  6. Hutter-Schmid, B., Humpel, C. Platelet-derived growth factor receptor-beta is differentially regulated in primary mouse pericytes and brain slices. Curr Neurovasc Res. 13 (2), 127-134 (2016).
  7. Wang, X., et al. Demonstrating hairy and glabrous skin innervation in a 3d pattern using multiple fluorescent staining and tissue clearing approaches. J Vis Exp. (183), e63807(2022).
  8. Wang, J., et al. Visualizing the calcitonin gene-related peptide immunoreactive innervation of the rat cranial dura mater with immunofluorescence and neural tracing. J Vis Exp. (167), e61742(2021).
  9. Batista, A., et al. Normative mice retinal thickness: 16-month longitudinal characterization of wild-type mice and changes in a model of Alzheimer's disease. Front Aging Neurosci. 15, 1161847(2023).
  10. Huang, H. Pericyte-endothelial interactions in the retinal microvasculature. Int J Mol Sci. 21 (19), 7413(2020).
  11. Dong, X., et al. Exosome-mediated delivery of an anti-angiogenic peptide inhibits pathological retinal angiogenesis. Theranostics. 11 (11), 5107-5126 (2021).
  12. Li, S., et al. Retro-orbital injection of fitc-dextran is an effective and economical method for observing mouse retinal vessels. Mol Vis. 17, 3566-3573 (2011).
  13. Riew, T. R., Jin, X., Kim, S., Kim, H. L., Lee, M. Y. Temporal dynamics of cells expressing ng2 and platelet-derived growth factor receptor-β in the fibrotic scar formation after 3-nitropropionic acid-induced acute brain injury. Cell Tissue Res. 385 (3), 539-555 (2021).
  14. Susaki, E. A., et al. Advanced cubic protocols for whole-brain and whole-body clearing and imaging. Nat Protoc. 10 (11), 1709-1727 (2015).
  15. Liang, H., et al. Cubic protocol visualizes protein expression at single cell resolution in whole mount skin preparations. J Vis Exp. (114), e54401(2016).
  16. Burns, S. A., Elsner, A. E., Gast, T. J. Imaging the retinal vasculature. Annu Rev Vis Sci. 7, 129-153 (2021).
  17. Tomer, R., Ye, L., Hsueh, B., Deisseroth, K. Advanced clarity for rapid and high-resolution imaging of intact tissues. Nat Protoc. 9 (7), 1682-1697 (2014).
  18. Cai, R., et al. Panoptic imaging of transparent mice reveals whole-body neuronal projections and skull-meninges connections. Nat Neurosci. 22 (2), 317-327 (2019).
  19. Richardson, D. S., Lichtman, J. W. Clarifying tissue clearing. Cell. 162 (2), 246-257 (2015).
  20. Alarcon-Martinez, L., Yemisci, M., Dalkara, T. Pericyte morphology and function. Histol Histopathol. 36 (6), 633-643 (2021).
  21. Dessalles, C. A., Babataheri, A., Barakat, A. I. Pericyte mechanics and mechanobiology. J Cell Sci. 134 (6), jcs240226(2021).
  22. Alarcon-Martinez, L., et al. Neurovascular dysfunction in glaucoma. Prog Retin Eye Res. 97, 101217(2023).
  23. Uemura, M. T., Maki, T., Ihara, M., Lee, V. M. Y., Trojanowski, J. Q. Brain microvascular pericytes in vascular cognitive impairment and dementia. Front Aging Neurosci. 12, 80(2020).

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

PDGFR BetaWhole Mount

מאמרים קשורים