2017년 5월 31일
여기, 우리는 CD11c.DTR 마우스의 기관 내 디프테리아 독소 치료에 의해 유도되는 무균 성 심근염의 쥐 모델에서 심장 CD45 + 백혈구 침윤을 시각화하기위한 가벼운 시트 현미경 접근법을 설명한다.
이 프로토콜의 전반적인 목표는 형광 시트 현미경 검사로 백혈구 심장 침윤의 전체 장기 시각화를 위해 유도된 심장 부정맥으로 마우스의 심장을 화학적으로 제거하는 것입니다. 이 방법은 세포 해상도 수준에서 보철물 및 구조에 대한 전체 장기 연구 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 전체 장기에서 염증의 정량화와 국소화를 모두 할 수 있다는 것입니다.
신경 보철물에 대한 자세한 내부를 제공합니다. 이 방법에 대한 아이디어는 고갈 모듈에서 심장 부정맥에 대한 세포 설명을 식별하기 위한 시각화 도구가 긴급히 필요했을 때 처음 떠올랐습니다. 8주에서 10주 된 생쥐의 심장을 노출한 후 21 게이지 카테터를 사용하고 우심실을 관통합니다.
대동맥을 절개하여 혈액이 배출될 수 있도록 한 다음 5ml의 PBS와 EDTA를 천천히 일정한 압력으로 관류합니다. PBS EDTA를 따라 5 밀리리터의 4 % 파라 포름 알데히드를 섭취하십시오. 관류가 끝나면 톱니 모양의 집게를 사용하여 고정된 심장을 부드럽게 잡고 장기를 약간 위로 당겨 모든 조직 연결을 절단합니다.
들어오고 나가는 동맥과 정맥을 포함합니다. 그런 다음 추가 고정을 위해 심장을 신선한 4% PFA에 4시간 동안 보관하십시오. 조직을 탈수시키려면 어둠 속에서 검은색 5밀리리터 폴리프로필렌 반응 튜브에 검은색 에탄올 시리즈로 심장을 배양하고 튜브 회전기에서 지속적으로 천천히 회전하여 기포 형성을 방지합니다.
그런 다음 밤새 일정한 회전으로 98% 디벤질 에테르 배양으로 조직을 청소합니다. Light Sheet Fluorescence Microscopy를 수행하려면 먼저 탈수된 아가로스 블록을 표준 샘플 홀더에 넣고 샘플을 제자리에 고정합니다. 그런 다음 샘플을 샘플 홀더로 옮깁니다.
다음으로, 샘플 홀더를 적절한 크기의 디벤질 에테르로 채워진 큐벳으로 옮깁니다. 적절한 여기 및 방출 필터 설정을 사용하여 관심 있는 형광 신호를 검출합니다. 따라서 이미징 중 그림자 효과를 최소화하기 위해 샘플의 올바른 위치 지정 및 고정이 필수적입니다.
또한 느슨한 표본은 후처리 중에 조명하기 어려운 움직이는 아티팩트를 유발할 수 있습니다. 모든 이미지가 필요한 후 적절한 3D 및 4D 이미지 처리 분석 소프트웨어를 열고 능가를 선택합니다. 파일을 선택하고 열기를 선택한 다음 첫 번째로 수집된 채널의 데이터가 포함된 폴더를 선택하여 이미지 스택을 엽니다.
편집 및 채널 추가를 선택하여 적절하게 획득한 형광 채널 데이터를 추가합니다. 그런 다음 편집을 클릭하고 이미지 속성을 선택하여 x, y 및 z 복셀 치수를 수정합니다. 새로 열린 창에서 매개 변수를 조정합니다.
형광 신호를 조정하려면 먼저 편집 메뉴를 열고 디스플레이 조정 표시를 선택합니다. 새 창에는 열려 있는 모든 채널이 표시됩니다. 자가형광 채널을 그레이스케일로 변경하려면 자가형광 채널을 선택하고 흰색 디스플레이 스타일을 선택한 다음 확인을 클릭합니다.
그런 다음 그리드를 제거하여 보기를 조정합니다. 그런 다음 채널을 확대하고 선택 취소합니다. 그런 다음 블랙 레벨 값을 조정하여 샘플 구조, 신호 강도 및 대비를 나타내지 않는 원치 않는 배경 신호를 제외합니다.
수정된 자가형광 채널 신호와 관련하여 항체 스탠딩 채널을 조정합니다. 채널 모드를 설정하고 발사하여 항체 신호의 시각화를 히트 맵 색상 조회 테이블로 설정합니다. 그런 다음 블렌드 모드를 선택하여 조직 구조를 자세히 시각화합니다.
오르간을 가상으로 절단하려면 3D 장면을 내보내기 전에 개체 목록에서 클리핑 평면 아이콘을 선택합니다. 노란색 프레임과 흰색 스핀들 매니퓰레이터가 이미지 보기에 나타납니다. 마우스를 사용하여 더 얇은 끝에서 스핀들을 회전하여 클리핑 평면의 방향을 변경하고 스핀들의 더 두꺼운 중간 부분을 이동하여 원하는 클리핑 깊이를 선택합니다.
그런 다음 해당 확인란의 선택을 취소하여 프레임과 조작기를 숨기고 원하는 스냅샷을 만듭니다. 두 개의 형광 채널 신호로 구성된 전체 이미지 스택을 획득하면 인공 3D 렌더링이 이끌어내며, 여기서 백혈구 분포는 히트 맵 보기에 표시됩니다. 디프테리아 독소를 투여한 동물의 심장 부위에 강하게 염증이 생긴 부위는 붉고 희끄무레한 모습으로 감지할 수 있습니다.
특히 심방 심실 다발 및 Purkinje 섬유와 같은 심장 전도 시스템 영역에서. 대조적으로, PBS를 투여한 대조군 동물의 심장에서는 이러한 염증 패턴이 나타나지 않습니다. 이 기술을 완전히 익히면 적출부터 컴퓨터 지원 재생에 이르기까지 4-5일 만에 표적 장기를 디지털 방식으로 즉시 분석할
수 있습니다.개발 후 이 기술은 배양학 분야의 연구자들이 전체 쥐 장기에서 세포 분포 패턴을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다. 이것은 다양한 병태생리학적 질병 보철물의 분석 및 치료에서 노화될 수 있습니다. 이 동영상을 시청한 후에는 형광 시트 현미경 검사를 위해 전체 마우스 장기를 준비하는 방법과 3D 데이터 스택을 생성 및 처리하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
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이 기사는 무균성 급성 심장염의 생쥐 모델에서 심장 CD45 + 백혈구 침윤을 시각화하는 라이트 시트 현미경 접근 방식을 설명합니다. 이 방법을 통해 세포 수준에서 염증의 전체 기관 시각화 및 정량화가 가능합니다.
This protocol enables whole-organ visualization and quantification of leukocyte infiltration in a murine myocarditis model, providing a scalable approach to de-risk inflammatory mechanisms in cardiac drug discovery. By combining light-sheet microscopy with chemical clearing, it supports target validation through spatial immune cell mapping in disease-relevant systems. The method enhances predictive confidence in early discovery by linking histological inflammation patterns to functional arrhythmia phenotypes.
The method fits within the discovery continuum from target validation to preclinical assessment, offering a bridge between phenotypic screening and mechanistic follow-up in immunocardiology.