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Malattie congenite dell'occhio possono causare la cecità di infanzia e spesso sono dovuti ad anomalie della cresta neurale cranica. Cellule della cresta neurale sono cellule staminali transitorie che derivano dal tubo neurale e formano numerosi tessuti in tutto il corpo. 1 , 2 , 3 , 4 , 5 cellule della cresta neurale, derivate dal prosencefalo e mesencefalo, danno luogo all'osso e la cartilagine del midface e regioni frontali e l'iride, cornea, trabecolato e sclera nel segmento anteriore dell'occhio. 4 , 6 , 7 , 8 cellule neurali della cresta da romboencefalo forma che il pharyngeal arches, mascella e tratto di efflusso cardiaco. 1 , 3 , 4 , 9 , 10 studi hanno evidenziato i contributi della cresta neurale all'oculare e perioculare sviluppo, sottolineando l'importanza di queste cellule in sviluppo dell'occhio dei vertebrati. Infatti, la rottura di differenziazione e migrazione delle cellule neurali della cresta condurre ad anomalie cranio-facciali ed oculari come osservato nella sindrome di Axenfeld-Rieger e sindrome di Peters Plus. 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 in tal senso, una comprensione globale della migrazione, proliferazione e differenziazione di queste cellule della cresta neurale fornirà approfondimenti le complessità sottostanti malattie congenite dell'occhio.
Zebrafish è un organismo potente modello per studiare lo sviluppo oculare, come le strutture dell'occhio zebrafish sono simili alle loro controparti dei mammiferi, e molti geni sono evolutivamente conservate tra zebrafish e mammiferi. 18 , 19 , 20 inoltre, embrioni di zebrafish sono trasparenti e ovipari, facilitando la visualizzazione di sviluppo dell'occhio in tempo reale.
Espansione sul lavoro precedentemente pubblicato,6,7,20 il modello migratore delle cellule della cresta neurale è stata descritta usando la fluorescenza multi-fotone time-lapse di imaging su linee di zebrafish transgenici etichettati con la proteina fluorescente verde (GFP) sotto il controllo trascrizionale di SRY (regione dideterminazione Y)-scatola 10 (sox10) o Forkhead Box D3 nelle regioni regolatrici del gene (foxd3). 21 , 22 , 23 , 24. fluorescenza multi-fotone time-lapse imaging è una tecnica potente che combina le avanzate tecniche ottiche di microscopia con lungo l'eccitazione di fluorescenza di multi-fotone lunghezza d'onda di catturare immagini ad alta risoluzione, tridimensionale di esemplari con fluorofori etichettati di scansione laser. 25 , 26 , 27 l'uso del laser multi-fotone presenta chiari vantaggi rispetto la microscopia confocale standard, tra cui aumentata del tessuto vaginale e candeggio fluoroforo in diminuzione.
Utilizzando questo metodo, due popolazioni distinte delle cellule della cresta neurale varia in tempi di migrazione e percorsi migratori erano cellule della cresta neurale discriminata, vale a dire foxd3-positivo nel mesenchima periocular e occhio in via di sviluppo e le cellule di cresta neurale sox10-positivi nel mesenchima craniofacial. Con questo metodo, viene introdotto un approccio per visualizzare la migrazione della migrazione oculare e craniofacial cresta neurale in zebrafish, che lo rende facile osservare regolamentato dalla cresta neurale migrazione in tempo reale durante lo sviluppo.
Questo protocollo fornisce informazioni per la generazione di video time-lapse durante lo sviluppo iniziale di occhio in Tg (sox10:EGFP) e zebrafish transgenici Tg (foxd3:GFP), ad esempio. Questo protocollo possa essere applicato per la visualizzazione ad alta risoluzione, tridimensionale, in tempo reale dello sviluppo iniziale di qualsiasi struttura oculare e craniofacial derivato dalle cellule della cresta neurale in zebrafish. Inoltre, questo metodo possa essere applicato per la visualizzazione dello sviluppo di altri tessuti ed organi in zebrafish e altri modelli animali.