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Articolo metodologico

Coltura ex vivo e imaging di fette oculomotorie da embrioni di topo transgenico

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8 luglio 2025

In questo articolo

Abstract

Fonte: Whitman, M. C., et al. Ex Vivo Coltura di fette oculomotorie da topi embrionali che esprimono GFP per l'imaging time-lapse della crescita del nervo oculomotore. J. Vis. Exp. (2019)

Questo video dimostra la coltura ex vivo e l'imaging di fette oculomotorie da embrioni di topo transgenico. Gli embrioni vengono isolati e immersi nell'agarosio. Utilizzando un vibratomo si ottengono fette contenenti i nuclei oculomotori e gli occhi. Le fette vengono mantenute in coltura e visualizzate utilizzando un microscopio a fluorescenza.

Protocollo

Tutte le procedure del modello animale sono state esaminate dal comitato istituzionale locale per la cura degli animali e il comitato di revisione veterinaria di JoVE ha esaminato tutte le procedure del modello animale.

1. Accoppiamenti a tempo

  1. Luogo ISLMN:GFP (proteina fluorescente verde del motoneurone delle isole; MGI: J:132726; Jax Tg(Isl-EGFP*)1Slp/J Codice : 017952) topi maschio e femmina insieme durante la notte. Pesare le femmine e registrare i pesi prima dell'accoppiamento.
    NOTA: ISLMN:GFP etichetta specificamente i motoneuroni con una GFP farnesilata che non è citotossica, si localizza nella membrana cellulare dei motoneuroni e dei loro assoni e consente ai nervi di essere visualizzati durante lo sviluppo. Potrebbero essere utilizzate anche altre linee marcate in fluorescenza.
  2. Controlla la presenza di tappi vaginali al mattino presto. La data di identificazione di una spina è indicata come E0.5.
  3. Confermare la gravidanza utilizzando l'aumento di peso e/o l'ecografia al giorno embrionale 10.5 (E10.5). Le madri gravide dovrebbero aver guadagnato almeno 1 g. Gli embrioni possono essere visti all'ecografia a E10.5.

2. Preparazione dei reagenti e del vibratomo per la coltura a fette

  1. Preparare 500 ml di tampone per affettare: aggiungere 5 ml di HEPES (acido 4-(2-idrossietil)-1-piperazineetansolfofonico) e 5 ml di penicillina/streptomicina a 500 ml di soluzione salina bilanciata di Hank (HBSS) senza Ca2+ e Mg2+. Raffreddare a 4 °C.
    nota: Il tampone di affettamento aggiuntivo deve essere conservato a 4 °C e può essere utilizzato per futuri esperimenti di coltura a fette.
  2. Preparare 50 mL di terreno di coltura: In una cappa sterile, aggiungere 12,5 mL di HBSS, 12,5 mL di siero fetale bovino (FBS), 250 μL di glucosio, 250 μL di L-glutammina, 125 μL di HEPES a 24,4 mL di Fluorobright DMEM (terreno Eagle modificato di Dulbecco). (Concentrazioni finali: FlouroBright DMEM con 25% di HBSS, 25% di FBS, 0,5% di glucosio, 1 mM di glutammina e 2,5 mM di HEPES). Riscaldare il terreno di coltura a 37 °C in un bagno d'acqua sterile.
    nota: I terreni di coltura possono essere conservati a 4 °C per un massimo di 3 settimane.
    1. In una cappa sterile, aggiungere 1,5 mL di terreno di coltura a ciascun pozzetto di una piastra a 6 pozzetti. Aggiungere un inserto per colture cellulari (Tabella dei materiali) a ciascun pozzetto. Porre in un'incubatrice sterile a 37 °C e 5% di CO2.
  3. Preparare agarosio a bassa temperatura di fusione al 4%: sciogliere 2 g di agarosio a bassa temperatura di fusione in 50 mL di PBS sterile. Microonde a intervalli di 30-60 s fino a completa dissoluzione. Mettere a bagnomaria a 40 °C per mantenere il liquido.
    nota: L'agarosio extra può essere conservato a temperatura ambiente (RT) e sciolto per futuri esperimenti di coltura a fette.
  4. Imposta il vibratomo: posiziona una nuova lama sul vibratomo. Controllare le impostazioni: spessore 400-450 μm. Pre-raffreddare il vibratomo stage. Metti del ghiaccio nella camera esterna. Utilizzare una camera e un palco dedicati alle fette vive. Non utilizzare la stessa camera del vibratomo per il tessuto fissato poiché il fissativo residuo potrebbe danneggiare le fette.
  5. Preparare l'incubatore del tavolino del microscopio a 37 °C e 5% di CO2.
  6. Preparazione per la dissezione: pulire gli strumenti chirurgici e spruzzare con etanolo al 70%. Riempire due piastre di Petri con HBSS e metterle sul ghiaccio. Aprire una piastra di coltura tissutale a 12 pozzetti e posizionare il coperchio sul ghiaccio con la parte inferiore rivolta verso l'alto. Aprire una piastra di coltura tissutale a 6 pozzetti e posizionare gli inserti della membrana per colture cellulari e 1,5 mL di terreno di coltura cellulare in ciascun pozzetto. Preriscaldare la piastra in un incubatore a 37 °C e 5% di CO2.

3. Raccolta di embrioni E10.5 e preparazione delle fette

NOTA: Tutti i passaggi da questo punto dovrebbero essere eseguiti il più rapidamente possibile. Mantieni sempre gli embrioni in ghiaccio.

  1. Eutanasia della madre gravida (E10.5) in una camera di CO2. Eseguire la lussazione cervicale.
  2. Spruzzare l'addome con etanolo al 70%. Tagliare l'addome con le forbici, rimuovere l'utero e metterlo in una capsula di Petri con HBSS ghiacciato per lavare via rapidamente il sangue. Sposta l'utero lavato su un secondo Petri riempito con piatto HBSS ghiacciato.
  3. Sotto un cannocchiale da dissezione, rimuovere gli embrioni dal corno uterino e dalle singole sacche amniotiche. Posizionare gli embrioni sul lato inferiore del coperchio di una piastra a 12 pozzetti. Mantenere il ghiaccio.
  4. Sotto un cannocchiale da dissezione, utilizzare carta da filtro per rimuovere il liquido che circonda ogni embrione.
    nota: Gli embrioni si attaccheranno alla carta da filtro se toccati.
  5. Incorporare gli embrioni nell'agarosio. Versare l'agarosio fuso su ogni embrione fino a coprirlo. Mantenere il ghiaccio. Non appena l'agarosio si è indurito, capovolgere ogni embrione e versare altro agarosio sull'altro lato. Mantenere il ghiaccio.
  6. Utilizzando un cannocchiale da dissezione fluorescente, taglia l'agarosio attorno a ciascun embrione in modo che sia orientato correttamente quando incollato allo stadio del vibratomo. Il nucleo oculomotore e la crescita precoce degli assoni sono fluorescenti. Allineare l'embrione in modo che il nucleo, gli assoni in uscita e l'occhio formino una linea e tagliare l'agarosio con una lama di rasoio tagliata parallelamente a questa linea (dorsale all'embrione, vedere Figura 1A).
    nota: Questo sarà il lato incollato allo stadio del vibratomo (l'embrione sarà posizionato sulla schiena, la testa più vicina alla lama del vibratomo). Una linea tra il nucleo oculomotore e l'occhio dovrebbe essere parallela alla lama del vibratomo.
  7. Riempire la camera del vibratomo con un tampone di fette ghiacciato. Superincollare l'embrione allo stadio di vibratomo in modo che la lama sia parallela al nucleo oculomotore e agli occhi. Una volta che la supercolla è asciutta, immergere lo stadio del vibratomo in modo che l'embrione sia orientato verso l'esterno della lama.
  8. Affettare fette da 400-450 μm. Raccogliere ogni fetta con una pipetta di trasferimento sterile. Mettere nel tampone per affettare a freddo.
  9. Sotto l'oscilloscopio di dissezione, scegliere la fetta contenente i nuclei oculomotori e gli occhi. Utilizzando una pipetta di trasferimento sterile, posizionarla sull'inserto di coltura cellulare nella piastra a 6 pozzetti. Rimettere la piastra nell'incubatore a 37 °C. In alternativa, chiedi a una persona di affettare e a un'altra di posizionare le fette. Ridurre al minimo il tempo tra l'affettatura e il posizionamento nell'incubatrice.
    nota: Le fette devono essere orientate in modo tale che la fluorescenza massima emessa dai nuclei e dagli assoni sia il più vicino possibile all'obiettivo del microscopio per immagini. Su un microscopio invertito, le fette devono essere posizionate sulla membrana con i nuclei e gli assoni più vicini all'obiettivo sotto la piastra.
  10. Rimuovere l'agarosio residuo dallo stadio del vibratomo, incollare l'embrione successivo allo stadio e ripetere i passaggi 3.7-3.9 fino a quando tutti gli embrioni sono stati affettati e placcati.
  11. Aggiungere l'inibitore o la molecola ricombinante di scelta ai terreni in ciascun pozzetto per creare una curva dose-risposta. Diluire in solvente appropriato.
    nota: Se si utilizza il dimetilsolfossido (DMSO), utilizzare solo DMSO per colture tissutali. In alternativa, le perle a rilascio di proteine possono essere posizionate in punti specifici della fetta.
  12. Posizionare sul microscopio nella camera a 37 °C e CO2 al 5%. Impostare il microscopio in modo che scatti fotografie a contrasto di fase e fluorescenti di ciascuna fetta ogni 30 minuti (o più spesso se lo si desidera). Le fette possono essere mantenute per 48-72 ore.

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Risultati

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Figura 1: Schematico. Gli embrioni E10.5 IslMN:GFP (A: foto, B: schema) vengono affettati su un vibratomo (400-450 μm di spessore) in modo che le sezioni includano sia il nucleo oculomotore che l'orbita. Le linee tratteggiate parallele in A e B indicano la posizione dei tagli del vibratomo. La linea tratteggiata inferiore in A mostra dove l'agarosio deve essere...

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Dichiarazioni

Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
piastra per coltura tissutale a 24 pozzetti GGenesee Scientifico25-107
Piastra per coltura tissutale a 6 pozzettiGenesee Scientifico25-105
Pipetta Pasteur usa e getta (vetro di selce)VWRCodice 14672-200
Pinze finiStrumenti per la scienzaCodice: 11412-11
Fluorobrite DMEMThermo Fisher ScientificoA1896701
Glucosio (200 g/L)Thermo Fisher ScientificoA2494001
Soluzione salina bilanciata di Hank (1X)Thermo Fisher ScientificoCodice 14175-095
Siero fetale bovino inattivato a caldoAtlanta BiologicalsS11550H
Soluzione tampone HEPES (1M)Thermo Fisher Scientifico15630106
L-Glutammina (250 nM)Thermo Fisher Scientifico25030081
Supercolla LoctiteLoctite
Basso punto di fusione AgarosioThermo Fisher Scientifico16520050
Inserto per colture cellulari Millicell (30 mm, PTFE idrofilo, 0,4 um)Millipore SigmaPICM03050
Moria Mini Cucchiaio ForatoStrumenti per la scienzaCodice 10370-19
Penicillina/Streptomicina (10.000 U/mL)Thermo Fisher Scientifico15140122
Piastra di Petri (100 x 15 mm)Genesee Scientifico32-107G
Soluzione salina tamponata con fosfato (1X, pH 7,4)Thermo Fisher Scientifico10010049
LametteVWRCodice: 55411-050
Forbici chirurgiche - BluntStrumenti per la scienzaCodice: 14000-12
Ti Eclipse Messa a fuoco perfetta con TIRFNikon
Vibratomo (VT 1200S)LeicaCodice 1491200S001
Lame vibratome (doppio taglio, acciaio inossidabile)Ted Pella, Inc121-6

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