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Research Article
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
このプロトコルは、正確かつ確実に東洋の解剖学的領域でマウス単離網膜に深い眼のランドマーク、s オプシン免疫組織化学、Retistruct、およびカスタム コードを使用するため包括的な郭清と分析のガイドを提供します。
正確かつ確実にマウス単離網膜の空間的なオリエンテーションを識別する視覚神経科学、密度の解析や網膜のセルタイプのサイズ グラデーションなど、多くの研究の重要な方向性のチューニングの方向神経節細胞といくつかの網膜疾患における地形変性パターンの検討。ただし、多くの異なる眼郭清の方法を文献で報告し、マウス網膜における網膜の方向をラベルに使用するがあります。方向のような調査で使用される方法はしばしば見落とされて、報告しないどのように網膜の方向を決定を引き起こす可能性が不一致文献および混乱の研究の間でデータを比較する際。角膜のやけどなど表面的な眼のランドマークが使われませんが最近腹直筋、脈絡裂のオプシン グラデーションなど深いランドマークより信頼性が低いことが示されています。ここでは、正確に分析し、マウス単離網膜の空間的なオリエンテーションを文書化する深い眼のランドマークの使用のため包括的なガイドを提供します。また 2 つのオプシンの抗体の有効性を比較して s オプシン免疫組織化学のためのプロトコルが含まれています。S オプシン グラデーションによると網膜の方向は、Retistruct ソフトウェアによる網膜再建とカスタム コードの回転を必要とするため、私たちはこれらのプログラムの両方を使用するために必要な重要なステップを発表しました。全体的に、このプロトコルの目標は、最も実験的プロトコルに適応できる正確な網膜向きのメソッドの信頼性と再現性のあるセットを提供することです。この作品の包括的な目標は、将来研究のため網膜方向メソッドを標準化することです。
網膜神経科学の重要なと時々 見落された側面は適切な方向と全体マウント網膜の分析記録の部屋に電気生理学や組織学的のスライドの網膜の方向かどうか。これは、哺乳類の視覚系の調査のための最も広く使用されているモデルは、現在マウスの網膜を含む調査のため特に重要です。マウス網膜空間的に均一ではないが、メラノプシン神経節細胞、過渡 OFF α 神経節細胞、錐体オプシン1,2 などの機能的に異なる網膜細胞型の密度とサイズ グラデーションの最近の発見を明らかに ,3,4,5。その結果、網膜の方向性を決めるための手法がありますセル型オプシン分布2,3,6を含む実験結果方向が方向性のチューニング神経節細胞7,8,9, と網膜変性症10、11,12,13,14 の地形パターン.実際には、報告しないどのように網膜の方向を報告を引き起こす可能性が不一致文献および混乱の研究の間でデータを比較する際。したがって、研究者がこのような研究の結果を正確に解釈できるように網膜の方向を識別する方法を報告することが重要です。
網膜の方向の眼球摘出1,3,12,15,16,17 前に背側、腹側、鼻または一時的な角膜を得点によって識別される一般的 ,18,19外眼筋6,7など目の深い解剖学的ランドマークを染色したり、によって脈絡膜裂20,21, またはまたはs オプシン グラデーション2,3。腹直筋は上直筋、下直筋、内側直筋、外側直筋、いずれかの添付ファイルを二等分深い緩和カットすることによって背側、腹側、鼻と一時的な網膜をそれぞれ識別するために使用できます。ただし、ほとんどの実験では、1 つの直筋を用いたことで網膜22の方向付けのため十分です。目の開発の残骸である脈絡裂は、目の後ろにかすかな水平線として表示できます。この線の両端は、鼻腔またはグローブ23時間極のいずれかで終了します。最後に、s オプシンの発現は非対称マウスの腹側網膜に分散し、s オプシン抗体は免疫組織化学実験1で腹側の網膜を明らかにする使用ことができます。
Stabioらによる最近の仕事22角膜火傷等表面的な眼のランドマークが解剖学的スペース、ヒューマン エラーと角膜のやけどを作る時間と内側を使用する場合に可変性の原因で網膜の方向付けのため信頼性の低いメソッドであることを示した基準点として canthi。対照的に、上直筋、脈絡裂のオプシン グラデーションなどの深いランドマークは網膜22の方向付けのためのより信頼性の高い、正確なランドマークに示されています。しかし、これらの解剖学的ランドマークの同定文献で詳細に説明されていないユニークな解剖の手順が必要です。したがって、このプロトコルの目標は、上直筋、脈絡裂および s オプシン グラデーションを使用してマウス網膜の空間的なオリエンテーションを正確に識別する方法に関する包括的なチュートリアルを提供することです。さらに、我々 は s オプシン免疫組織化学のためのプロトコルと同様に、2 つのオプシンの抗体の有効性の比較を含まれています。
正確な網膜の向きに依存する研究に追加課題の 1 つは、記録室、料理、またはスライドで wholemount 網膜を平らにするために必要な大規模な緩和カットです。これはフラット二次元構造物としてイメージが作成されたとき、何が当然立体構造の解析のための課題を導入できます。それから収集したデータを分析する前に、その立体構造にフラット wholemount 網膜に戻ります Retistruct24と呼ばれるプログラムを使用できます。したがって、このプロトコルのセクションは Retistruct ソフトウェアを使用して、s オプシン immunostained マウス網膜の再構築に必要な手順を強調する専用です。我々 はまた正確に回転とオリエントのマウス網膜のオプシンとステンド グラスを開発した当社のカスタム MATLAB スクリプトを使用するためのプロトコルのセクションを含まれています。
ここで説明したすべてのメソッドは、機関動物ケアおよび使用委員会 (IACUC) アクロンの大学によって承認されています。
1. 網膜の方向を識別するのに上直筋ランドマークを使用
注: 上直筋、背側網膜 (表 1) のランドマークです。実験は、背側網膜の印を必要としない、手順 1 と手順 2 に進みます。
2. 網膜の方向を識別するのに脈絡裂ランドマークを使用
注: 脈絡裂上の背中、目の強膜に存在は、(図 2 bおよび2 C鼻のポールに側頭極から実行表 1)。
3. マウス網膜における S オプシン グラデーションのラベリング
メモ: s オプシン光式、腹側網膜に1網膜の腹側の半分の優れたマーカーとなって分散非対称的。このメソッドは、固定の役に立つだけですと immunostained 組織 (表 1)。次の手順は、上記の方法のいずれかを使用して解剖されている網膜に適用できます。
4 網膜の方向を識別するために S オプシンと網膜 Immunostained を再構築.
正確かつ確実に直筋を二等分単一緩和カットは、背側の網膜 (図 1) を識別します。脈絡裂正確かつ確実に鼻と一時的な網膜を深い緩和時間と鼻の脈絡裂 (図 2) に沿って識別します。この例では、緩和のカットもしました背側網膜の網膜 (図 2D、垂直の矢印) の背/腹軸を識別するために。将来 dissectors によってレプリケーションの目的のこれらのプロセスの手順を示します。S オプシン免疫組織化学の組み合わせ (図 3 a と3 D)、(3 b, 3 e) Retistruct ソフトウェアによる再建とカスタム MATLAB コード (3 C、3 f) と正確な回転が可能、鼻と時間極これは網膜が右または左目 (図 3) かどうかがわかっている場合と同様に、網膜の腹側と背側半分の id。S オプシン コーン (図 4A ~ D) をラベリング効果の 2 つの一般的に使用される s オプシン一次抗体も比較した: 両方ヤギ アンチのオプシンの一次抗体、ウサギ抗のオプシンの一次抗体に効果的にラベルを付ける同じマウス s オプシン コーン (図 4E)。
緩和カットされた s オプシン再建 immunostained 網膜上識別され、s オプシン勾配によって決定される方位の場所を比較しました。当社のカスタム MATLAB コード (補足資料参照)、網膜のオプシン染色の最高濃度のある腹、真配置、正確に回転しました (直) の 90 ° で 0 ° (鼻の真の鼻背脈絡裂) と時間 (時間的脈絡裂) の 180 ° 真します。角をカット緩和個々 の価値は、網膜を s オプシン グラデーションによると回転した後に ImageJ で角度ツールを使用して決定されました。各緩和カットタイプの平均角度を計算したし、ポーラー プロット (図 6) でプロットしました緩和カット種類ごとの平均値。平均すると、筋肉のカットは上直筋識別 96.3 ± 4.3 ° 背極 (n = 11) (図 6)。鼻の脈絡裂 6.7 ± 5.8 ° 鼻ポールと一時的な脈絡裂示さ 172.0 ± 4.4 ° 時間極 (n = 9;図 6)。

図 1: 右目の背側の網膜を正確に識別する上直筋を使用しています。(A) 焼灼ペン (白い矢印) で作られた角膜強膜の国境近くの背側角膜火傷の例。上直筋はこのビュー (白い矢印) に表示されますも。全体の例 (B) 除去のマウントされた網膜は、上直筋を二等分して背側網膜に作られたカット。矢印は、上直筋を二等分によって背側網膜に作られたカットを緩和深を示しています。網膜は一次抗体ヤギ抗-s-オプシンと汚れる (材料の表を参照) と二次抗体ロバの反やぎ Alexa 594 (材料の表を参照してください励起: 590 nm; 排出量: 620 nm) (水色)。網膜をテキサス赤フィルター付き epifluorescent 顕微鏡をイメージしました (595 nm)。(C) A 網膜 Retistruct で再建され、MATLAB のカスタム コードを使用して回転 (補足資料を参照してください)、上直筋効くと目に見えるカット (白い矢印)。D: 背, v: 腹側、t: 時間、n: 鼻。スケール バー = 1 mm.この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

図 2: 脈絡裂を使用して正確に右目の網膜の鼻と時間の極を識別する。(A) 焼灼ペンで作られた角膜強膜の国境近くの背側角膜火傷の例。(B) 脈絡膜裂強膜 (白い矢印) で目の後ろに表示されます。背側の角膜のやけどは時間的脈絡裂から約 90 ° に位置する、このビューに表示も。(C) 脈絡膜裂強膜、角膜強膜の枠線を走行視神経からの目の後ろに表示されます。(D) は網膜に染まったヤギ抗-s-オプシン (材料の表を参照してください) と二次抗体ロバの反やぎ Alexa 594 (材料の表を参照してください励起: 590 nm; 排出量: 620 nm) 脈絡裂カット (水平 (シアン)矢印) 切り (垂直方向)、背側の緩和します。網膜をテキサス赤フィルター付き epifluorescent 顕微鏡をイメージしました (595 nm)。(E) 網膜は Retistruct で再建され、背の緩和カットと鼻で、一時的な脈絡裂カット表示 (白い矢印) カスタム MATLAB コード (補足資料を参照してください) を使用して回転します。D: 背, v: 腹側、t: 時間、n: 鼻。スケール バー = 1 mm.この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

図 3: s オプシンのグラデーションを使用して網膜のすべての 4 本の棒を識別する。S オプシンのラベルに immunostained をされており、テキサス赤フィルター付き epifluorescent 顕微鏡を用いたイメージング右目から網膜の例 (A) 解剖 (595 nm)。地形向き、s オプシン グラデーションによって決まりますので、この網膜でカット、任意です。(B) Retistruct A で網膜の再建の結果。S オプシン グラデーションがない正しく並んでいること網膜がカスタム MATLAB コード (補足資料を参照してください) を実行されていないので注意してください。(C) カスタム コードで網膜を回転の結果。網膜は、s オプシン染色の最高濃度は下部にありますように回転し、腹側の網膜として識別されています。網膜は、右の目からは、一時的なポールは位置 90 ° 背極から反時計回りに、鼻ポール位置 90 ° 背極から時計回りに。(D) 網膜の例は左眼のオプシンのラベルに immunostained をされており、テキサス赤フィルターでイメージから解剖 (595 nm)。地形向き、s オプシン グラデーションによって決まりますので、この網膜でカット、任意です。(E) Retistruct と D で網膜をデジタル再構成の結果。S オプシン グラデーションがない正しく並んでいること網膜がカスタム コードによって回転されていないので注意してください。(F) カスタム コードと D で網膜を回転の結果。網膜は、s オプシン染色の最高濃度は下部にありますように回転し、腹側の網膜として識別されています。網膜は、左の眼からは、鼻のポールの位置 90 ° 背極から反時計回りと一時的な棒が位置 90 ° 背極から時計回りに。D: 背, v: 腹側、t: 時間、n: 鼻。スケール バー = 1 mm.この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

図 4: s オプシン コーンをラベルに 2 つのプライマリ s オプシン抗体の比較。(A) A 網膜ヤギ抗のオプシンの一次抗体で染色 (材料の表を参照してください)。 (B) 同じマウスの他の網膜に染まったウサギ抗のオプシン一次抗体 (材料の表を参照してください)。(C) A ヤギ抗のオプシンの一次抗体で染色網膜から代表 (0.1 × 0.1 mm2)Epifluorescent 顕微鏡を用いた 40 倍の倍率で撮影した画像。網膜から (D) の代表的な地域 (0.1 × 0.1 mm2) に染まったウサギ抗-s-オプシン (材料の表を参照)、一次抗体の代替。イメージは、40 倍の倍率で epifluorescent 顕微鏡で撮影されました。(E) 両抗体のラベル s コーンの外側のセグメントの数が同じヤギ抗-s-オプシンとウサギ抗-s-オプシン テスト網膜の染色陽性の錐体の数に差がないので離心率 (n = 2;アドホックの記事ボンフェローニ テストと分散分析p > 0.05)。スケール バー = 1 mm (A B);25 μ m (C ・ D)。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

図 5: s オプシンと網膜 immunostained を再構築する Retistruct ソフトウェアを使用するための視覚的なガイドします。アウトライン表示で Retistruct で開かれた A (A) 網膜と、「涙」に追加。「涙」のポイントは、スーパーイン ポーズの白い矢印で示されます。この網膜にあるすべてのカットは、します解剖時に網膜の方向をマークする特定のランドマークが使用されていない任意の。重要なボタンの輪郭が赤に。すべての「涙」追加 (B) A 網膜と網膜の端に"D"が付いて背網膜。「網膜の再構築」ボタンが表示されます注意してください。重要なボタンの輪郭が赤に。(C) 網膜の再建のプロセス。再建された網膜の極座標は、シアン (青い矢印のカット位置を明確にする重ね合わせ) でカット、緩和を示す右に表示されます。(D) Retistruct を通じて網膜を実行する最終的な結果。元 wholemount 網膜そのまま左側と右側再建された網膜に表示されます。緩和のカットは、シアン (カット位置を明確にする重ね合わせ白い矢印) で表示されます。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

図 6: 上直筋と脈絡膜裂を正確にマウス網膜の向きを使用できます。カットを緩和、上直筋から得られる角度の極座標または脈絡裂は Retistruct と再建されている網膜にカットできます。緩和カットされた s オプシン再建 immunostained 網膜に識別され、s オプシン グラデーションの場所の場所を調べた。カスタムの MATLAB のコードを使用すると、正確に網膜を回転して s オプシン染色の最高濃度が腹側に位置する、真背 (90 ° 上直筋)、真の鼻 (鼻脈絡裂の 0 °)、真の一時的な脈絡膜のための一時的な (180 °裂) 各網膜を求めた。カット アングルは、ImageJ と平均の角度で決定されたそれぞれの個別緩和の値は、緩和の型をカットごとに算出しました。上直筋カット識別 96.3 ± 4.3 ° 背極 (n = 11)。鼻の脈絡裂 6.7 ± 5.8 ° 鼻ポールと一時的な脈絡裂示さ 172.0 ± 4.5 ° 時間極 (n = 9)。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
| 深いランドマーク | 角膜のやけどの場所 | 識別される網膜の極 | 実験的アプリケーション |
| 上直筋 | 背側 | 背側 | ライブまたは固定 |
| 鼻の脈絡裂 | 背側 | 鼻 | ライブまたは固定 |
| 一時的な脈絡裂 | 背側 | 一時的です | ライブまたは固定 |
| S オプシン グラデーション | どれも | 背、腹、鼻、時間 | 固定 |
表 1: 深いランドマーク、網膜の極彼らを識別するとかライブや固定組織のアプリケーションに使用できます。
著者が明らかに何もありません。
このプロトコルは、正確かつ確実に東洋の解剖学的領域でマウス単離網膜に深い眼のランドマーク、s オプシン免疫組織化学、Retistruct、およびカスタム コードを使用するため包括的な郭清と分析のガイドを提供します。
ブルターニュは、その技術支援のジェシカ Onyak、リュー親切に私たちは彼 epifluorescent 顕微鏡を使用させるために感謝したいと思います。サポートの確認: NIH R15EY026255-01 とカール ・ Kirchgessner 財団。
| 0.1 M リン酸緩衝生理食塩水 | Sigma-Aldrich | P5244 | |
| Axioplan2 エピ蛍光顕微鏡 | ツァイス | N/A | |
| クリア ネイルポリッシュ | 該当なし | ||
| コーニング LSE 低速オービタルシェーカー | Sigma-Aldrich | CLS6780FP | |
| Costar TC処理 24ウェルプレート | Sigma-Aldrich | CLS3524 | |
| 解剖顕微鏡 | オリンパス | SZ51 | |
| ロバ反ヤギ Alexa 594 | Life Technologies | A11058 | |
| ロバ反ウサギ アレクサ594 | ライフテクノロジーズ | A21207 | |
| ロバ ノーマル セラム | ミリポア | 566460 | 5.2% (52 μL と 86 μ20%トリトンX-100および863のL μブロッキング溶液1mLに対して0.1M PBSのL) |
| Fisherbrand Superfrost Plus Microscope Slides | Fisher Scientific | 12-550-15 | |
| Goat anti-s-opsin | Santa Cruz Biotechnologies | sc-14363 | 2017年現在、商用利用不可 |
| Graefe Curved Forceps | Fine Science Tools | 11052-10 | |
| ImageJ or FIJI | National Institute of Health | N/A | 無料利用可能なソフトウェア |
| 低温 Cautery Ophthalmic Fine Tip Curiousizer | Bovie Medical Corporation | AA00 | |
| MATLAB | MathWorks | N/A | 少なくともバージョン2007b以降 |
| マイクロカバーメガネ | VWRインターナショナル | 48393-241 | |
| マイクロスライドトレイVWR | インターナショナル | 82020-913 | |
| モイラ超微細鉗子 | ファインサイエンスツール | 11370-40 | |
| ニトロセルロース膜 | ミリポア | HAWP04700 | |
| パラホルムアルデヒド | 電子顕微鏡 科学 | 15714-S | 4% (25 μL と 875 μ0.1 M PBSのL 1 mLの固定剤) |
| PrecisionGlide Needle 20G (0.90 mm x 25 mm) | BD PrecisionGlide | 305175 | |
| Pyrex Glass Petri Dish | Sigma-Aldrich | CLS3160152 | |
| R | Project for Statistical Computing | N/A | 無料ダウンロードソフト version 3.4.3 以降 |
| Rabbit anti-s-opsin | Millipore | ABN1660 | |
| Retiga R3 Microscope Camera | Qimaging | 01-RET-R3-R-CLR-14-C | |
| Retistruct | N/ | A N/ | A 無料で利用可能なソフトウェア  Windows 7またはWindows 10と互換性あり |
| Shandon Aqua-Mount スライド マウント メディア | Fisher Scientific | 14-390-5 | |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | 使用 1.7% (86 μ20% Triton-X の L と 52 μロバのLノーマルセラムと863μ0.1 M PBSのL、ブロッキング溶液1 mL) |
| Vannas Spring Dissection Scissors | ファインサイエンスツール | 15000-03 | |
| 5MP USB顕微鏡デジタルカメラ | AmScope | MU500 | オリンパス解剖顕微鏡と一緒に使用する |