このプロトコールの目的は、新生仔ネズミの蝸牛外植片の調製、培養、処置および免疫染色を実証することである。この技術は、聴覚研究におけるインビトロスクリーニングツールとして利用することができる。
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このプロトコールの目的は、新生仔ネズミの蝸牛外植片の調製、培養、処置および免疫染色を実証することである。この技術は、聴覚研究におけるインビトロスクリーニングツールとして利用することができる。
過去数十年間にわたり聴覚研究において顕著な進歩があったが、内耳の繊細な機械感覚構造の損傷または喪失を典型的に伴う状態である感音神経難聴(SNHL)の治療法はまだない。近年、精巧なin vitroおよびex vivoアッセイが出現しており、SNHLの治療法を開発するためのリソースを最小限に抑えながら、潜在的治療化合物のスクリーニングを可能にしています。特定の細胞型の均質な培養物が現在の研究において重要な役割を果たし続けているにもかかわらず、多くの科学者は現在、蝸牛外植片としても知られているより複雑な器官型の内耳細胞培養に頼っています。内耳内の組織化された細胞構造の保存は、内外の有毛細胞、らせん状神経節ニューロン、神経細胞を含む蝸牛インフルエンザの様々な成分のin situ評価を容易にするites、および支持細胞。ここでは、新生仔ネズミの蝸牛外植片の調製、培養、処置、および免疫染色を提示する。これらの外植片の注意深い準備は、SNHLに寄与する機構の同定を容易にし、聴覚研究共同体にとって貴重なツールとなる。
感音神経障害(SNHL)は、内耳または上行する聴覚経路への損傷を反映する。難聴はヒトの最も一般的な感覚障害であるが、治癒療法はまだ存在していない2 。蝸牛や聴覚の脳幹インプラントは、重度から重度のSNHLの患者にある程度の聴覚を回復することができますが、これらの装置で提供される聴力は、特に聴覚の発声を理解したり、音楽を聴いたりする試みにおいて、
毛細血管変性は長い間、外傷性聴覚事象( 例えば、大きな騒音への曝露)の主な結果と考えられているが、有毛細胞から聴神経へ情報を伝達するシナプスは少なくとも音響外傷3 と同様に脆弱であるという証拠が増えている3 、 4,5 > 、 6 。聴覚機能の評価のための現行の金標準である人間の聴力検査閾値は、内耳の特定の細胞損傷を予測しないので、細胞変性をできるだけ早期に検出し、適切な治療を開始するためにより洗練されたツールが必要です。
難聴のための有望な薬学的治療は、しばしば、インビトロでの均一な細胞培養物について試験されるが、このようなシステムは、蝸牛の微小環境を正確にモデル化しない。蝸牛細胞は、Corti 10,11またはSpiral Ganglion Neurons(SGN) 12の臓器を単離培養したときに失われる重要なインビボ過程である蝸牛8,9内の他の細胞型に影響を及ぼす栄養因子を分泌することが知られている分子マーカーを分析するしかしながら、「精密医学」の追求において、難聴のための新たなパーソナライズされた治療法を確立するためのインビトロデータの検証に必要であり得るインビボ研究は、かなりの資源と時間を必要とする。聴力検査とその後の蝸牛全体装着の中耳または円形窓膜注入を完璧に行うためにどれだけの労力が必要ですか?蝸牛外植体として知られている器官型ex vivo培養物の有望な化合物の効率的なスクリーニングは、 14,15,16,17 。
この記事では、治療された蝸牛外植片を生成、維持、評価するためのプロトコルについて詳述します。スクリーニングでの使用を含むこのモデルの特定のアプリケーションが強調されています遺伝子治療のためのウイルスベクターの比較評価を含む。 エクスビボでの外植片アプローチにより、研究者は、異なるタイプの細胞集団に対する所定の治療の効果を現場で視覚化し、細胞型特異的機構の同定およびその後の標的化治療の洗練を容易にすることができる。
全体的に、この技術は、蝸牛内に共存する非常に異なる細胞タイプ間の重要なクロストークを維持しながら、 生体外で蝸牛を研究するモデルを提供する。
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この研究プロトコールは、マサチューセッツ州の眼および耳の施設動物管理および使用委員会(IACUC)によって承認された。実験は世界医師会の倫理規定に従って実施された。
1.解剖の準備
2.マウスの蝸牛外植片の解剖
3.検体の培養プレートへの移送
4.最終的な培養培地および対象物質の追加
注:蝸牛外植片は、10-16時間後に使用する準備ができている。
5.免疫蛍光 - 1日目
6.免疫蛍光 - 2日目
7.共焦点イメージング
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多くのプロトコルがCorti外植片の器官に焦点を当てていますが、この技法はSGNを含む蝸牛ターン全体の解剖学的構造を保存しようとします。これにより、研究者は、Cortiの器官に加えて、SGNの神経突起および体細胞に対する所与の治療の効果を分析する機会を得ることができる。ここに記載されているように、モディオラスの一部を保存する解剖を行うことは、コルチのみの器官を外植するよりも技術的に困難です。しかし、同じ方法論19,20を用いた2つの最近の刊行物において、前庭シュワン細胞腫分泌物( 図1 )および細胞外小胞を適用した後、この領域に有意な病理学的効果が観察されたため、神経突起およびSGN領域が重要である。このような変化は、単離されたCorti外植片の器官を用いることによっては明らかにされなかった。
Th支持細胞およびSGNに対する損傷細胞またはGFP発現細胞の定量化は、マニ...
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研究者は、蝸牛外植物を含む実験を行う前に解剖技術を完璧にしなければならない。有毛細胞は、学習曲線の早期に行われる解剖の間に一般的に損傷を受け、その完全性のための特に問題のある瞬間は、安定した手、適切な道具および経験を必要とする体膜の除去である。時間と資源を節約するために、解剖顕微鏡の下で視覚制御を行うべきであり、潜在的に損傷した領域に注目すべきである。高価な一次および二次抗体を使用する代わりに、ファロイジンのような安価な試薬が予備実験に適しています。わずかに損傷した外植片は、潜在的には、特定の実験(影響を受けていない切片の分析)または新しい抗体の組み合わせの試験において、対照として使用することができる。
標本の移送も特に重要です。標本の移送が保証されなければならないからです逆さまになっていない(被覆されたカバースリップの指針をしばしば縮退させない「浮遊」有毛細胞)。カバースリップ上の中央位置は、さらなるピペッティングステップを容易にする。
新規化合物(明らかに培地に可溶性でなければならない)を含む陰性対照実験では、外植片に適切...
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著者は何も開示することはない。
この作業は、国立難聴者協会のR01DC015824(KMS)およびT32DC00038(SDサポート)、防衛省のW81XWH-15-1-0472(KMS)、Bertarelli財団(KMS)、ナンシーセイレスデー財団(KMS)、ラウアー耳鳴り研究センター(KMS)などがあります。 Jessica E. Sagers氏に感謝の意を表します。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| Ampicillin, Sodium Salt | Invitrogen | 11593-027 | |
| anti-CtBP2抗体, マウス(IgG1) | BD Transduction Laboratories | 612044 | |
| 抗Myo7A抗体, rabbit | Proteus Biosciences | 25-6790 | |
| 抗NF-H抗体, ニワトリ | EMD Millipore | AB5539 | |
| 抗PSD95抗体, マウス(IgG2a) | 抗体と関連製品株式 会社。 | 75-028 | |
| 抗 TuJ1 抗体、マウス | BioLegend | 801202 | |
| Cell-Tak Cell and Tissue Adhesive、5 mg | Corning | 354241 | |
| CELLSTAR 15 mL Centrifuge Tubes、円錐底、目盛り、Sterile | Greiner Bio-One | 188161 | |
| CELLSTAR Cell Culture Dish、100 x 20 mm | Greiner Bio-One | 664160 | |
| CELLSTAR 細胞培養ディッシュ、35 x 10 mm、4 つの内輪 | Greiner Bio-One | 627170 | |
| CELLSTAR 細胞培養ディッシュ、60 x 15 mm | Greiner Bio-One | 628160 | |
| CELLSTAR 50 mL 遠心チューブ、円錐底、目盛り、滅菌 | Greiner Bio-One | 227261 | |
| Clear Nail Polish | Electron Microscopy Sciences | 72180 | |
| クリアウォールガラスボトムディッシュ(ガラス40mm)、PELCO®、スリーブ/20、50 x 7mm | Ted Pella Inc. | 14027-20 | |
| カバースリップ、丸型、ガラス、直径10 mm、厚さ#1、0.13 - 0.16mm | Ted Pella Inc. | ||
| DAPI(4',6-ジアミジノ-2-フェニルインドール、二塩酸塩) | サーモフィッシャーサイエンティフィック | D1306 | |
| 蒸留水、500 mL | モフィッシャーサイエンティフィック | 15230-162 | |
| ダルベッコ修正イーグルスミディアム(DMEM)、高グルコース、ピルビン酸、グルタミンなし、500 mL | サーモフィッシャーサイエンティフィック | 10313-039 | |
| デュモン #4 鉗子 | ファインサイエンスツール | 11241-30 | |
| デュモン #55 鉗子 (デュモスター) | ファインサイエンスツール | 11295-51 | |
| エチルアルコール (EtOH)、ピュア、200プルーフ、無水、≥99.5% | Sigma-Aldrich | 459836-1L | |
| ウシ胎児血清 (FBS)、認定済み、USDA 承認地域、500 mL | サーモフィッシャーサイエンティフィック | 10437-028 | 50mLチューブに分注し、-20°Cで保存してください。C 冷凍庫 |
| ヤギ抗ニワトリ-647 二次抗体 | サーモフィッシャー・サイエンティフィック | A-21469 | |
| ヤギ抗マウス(IgG)-568 二次抗体 | サーモフィッシャー・サイエンティフィック | A-11004 | |
| ヤギ抗マウス(IgG1)-568 二次抗体 | サーモフィッシャー・サイエンティフィック | A-21124 | |
| ヤギ抗マウス(IgG2a)-488 二次抗体 | サーモフィッシャーサイエンティフィック | A-21131 | |
| ヤギ抗ウサギ-488二次抗体 | サーモフィッシャーサイエンティフィック | R37116 | |
| H2O、滅菌、EmbryoMax Ultra Pure Water、500 mL | EMD Millipore | TMS-006-B | |
| Hank's Balanced Salt Solution (HBSS)、カルシウム、マグネシウム、フェノールレッド不使用、500 mL | サーモフィッシャーサイエンティフィック | 14025-092 | |
| 蓋付き機器トレイステンレス鋼 | マウンテンサイドメディカル | TechMed4255 | |
| マイクロ(解剖)ナイフ–角度30° | Fine Science Tools | 10056-12 | |
| 顕微鏡スライド、VistaVision、色分け、75 x 25 mm (3 x 1")、厚さ 1 mm、白、72 | VWR | 16004-382 | |
| N-2 Supplement (100X)、5 mL | Thermo Fisher Scientific | 17502-048 | |
| NaHCO3、重炭酸ナトリウム 7.5% 溶液、100 mL | サーモフィッシャーサイエンティフィック | 25080-094 | |
| NaOH、水酸化ナトリウム溶液、1 L | サーモフィッシャーサイエンティフィック | SS266-1 | |
| 正常馬血清(NHS) | Invitrogen | 16050130 | |
| 手術用ハサミ | Roboz Surgical Instruments Co. | RS-6806 | |
| パラホルムアルデヒド(PFA)、試薬グレード、結晶性 | Sigma-Aldrich | P6148 | 前:オンライン |
| PBS、pH 7.4、500 mL | Thermo Fisher Scientific | 10010-023 | 使用前のオートクレーブ |
| ファロイジン、アレクサフルーア568 | サーモフィッシャーサイエンティフィック | A12380 | |
| プレップパッド、非滅菌 | Medline | 05136CS | |
| Safe-Lock Microcentrifuge Tubes, Polypropylene, 0.5 mL | Eppendorf | 022363719 | Autoclave before to use |
| Safe-Lock Microcentrifuge Tubes, Polypropylene, 1.5 mL | Eppendorf | 022363204 | Autoclave before to use |
| Scalpel Blades - #15 | Fine Science Tools | 10015-00 | |
| Scalpel Handle - #4 | Fine Science Tools | 10004-13 | |
| Stemi 2000-C 実体顕微鏡 | ツァイス | 000000-1106-133 | |
| TCS SP5 共焦点顕微鏡 | ライカ | N/A | |
| Triton-X (非イオン性界面活性剤) | Integra | T756.30.30 | |
| VectaShield 蛍光用退色防止封入剤 | Vector Laboratories, Inc. | H-1000 | |
| ジッパーバッグ、再閉可能、4 x 6 '' - 厚さ2 mm | のジップライン | 0609132541599 |
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