Ten artykuł opisuje technikę przeszczepu tkanek, która została zaprojektowana w celu przetestowania właściwości sygnalizacyjnych i wzorcowych powierzchniowej ektodermy głowowej podczas rozwoju twarzoczaszki.
Method Article
Ten artykuł opisuje technikę przeszczepu tkanek, która została zaprojektowana w celu przetestowania właściwości sygnalizacyjnych i wzorcowych powierzchniowej ektodermy głowowej podczas rozwoju twarzoczaszki.
Dostępność ptasich embrionów pomogła eksperymentalnym embriologom zrozumieć losy komórek podczas rozwoju oraz rolę interakcji tkankowych, które regulują wzorce i morfogenezę kręgowców (np. 1, 2, 3, 4). W tym miejscu ilustrujemy metodę, która wykorzystuje tę dostępność do testowania właściwości sygnalizacyjnych i wzorcowych tkanek ektodermalnych podczas rozwoju twarzy. W tych eksperymentach tworzymy chimery piskląt przepiórczych 5 lub piskląt myszy 6, przeszczepiając powierzchniową ektodermę głowową, która pokrywa górną szczękę przepiórki lub myszy, do tego samego regionu lub regionu ektopowego zarodków piskląt. Wykorzystanie przepiórki jako tkanki dawcy do przeszczepu pisklętom opracowano w celu wykorzystania markera jąderkowego obecnego w komórkach przepiórczych, ale nie w komórkach kurcząt, umożliwiając w ten sposób badaczom rozróżnienie tkanek gospodarza i dawcy 7. Podobnie, powtarzalny element jest obecny w genomie myszy i ulega ekspresji wszechobecnej, co pozwala nam rozróżnić tkanki gospodarza i dawcy w chimerach piskląt myszy 8. Zastosowanie ektodermy myszy jako tkanki dawcy znacznie poszerzy naszą wiedzę na temat tych interakcji tkankowych, ponieważ pozwoli nam to przetestować właściwości sygnalizacyjne ektodermy pochodzącej z różnych zmutowanych zarodków.
1. Przygotowanie tkanki dawcy
2. Przygotowanie gospodarza
3. Reprezentatywne wyniki:
Aby ocenić chimery, należy pobrać i przetworzyć zarodki do analizy rozmieszczenia tkanek gospodarza i dawcy. Do wykrywania komórek przepiórczych stosuje się immunohistochemię z wykorzystaniem przeciwciała QcPN (opisanego w pkt. 3), a do wykrywania komórek myszy stosuje się hybrydyzację in situ na skrawkach parafiny 6. Komórki dawcy powinny być ograniczone do nabłonka i nie powinno być dowodów na istnienie tkanek mezenchymalnych dawcy (ryc. 1). Obecność izolowanych komórek dawcy w mezenchymie wskazuje na obecność zanieczyszczonych komórek grzebienia nerwowego, które zakłócą każdą interpretację morfologiczną ze względu na wpływ tych komórek na wiele aspektów rozwoju twarzy (np. 10). Po przekonaniu, że technika przeszczepu jest wolna od zanieczyszczającego mezenchymy, można zastosować dalsze morfologiczne lub molekularne pomiary wyników do oceny chimer. Dla naszych celów wykryliśmy obecność ektopowych chrząstek i kości, które odpowiadały duplikacjom górnej szczęki, które zostały wywołane przez przeszczepione tkanki (ryc. 2), oraz zmiany molekularne w tkankach mezenchymalnych w odpowiedzi na przeszczepioną ektodermę (ryc. 3)5,6.

Rysunek 1. Ocena chimeryzmu (A) Barwienie anty-QcPN służy do wykrywania komórek przepiórczych w chimerach piskląt przepiórczych. Nie ma dowodów na barwienie w mezenchymie. (B) Hybrydyzacja in situ służy do wykrywania ekspresji transkryptów SINE B2 w chimerach myszy-piskląt. Ekspresja jest ograniczona do ektodermy składającej się z przeszczepu.

Rysunek 2. Barwienie trichromowe wskazuje na duplikację szkieletu górnej szczęki w (A) chimerze piskląt przepiórczych i (B) chimerach piskląt myszy.

Rysunek 3. Ektoderma reguluje ekspresję genów w mezenchymie. (A) Normalna ekspresja Bmp7 w mezenchymie zarodka pisklęcia (radioaktywna hybrydyzacja in situ z sygnałem dodatnim pseudozabarwionym na czerwono w Adobe Photoshop). (B) Ekspresja Bmp7 jest indukowana w mezenchymie przylegającej do przeszczepu (strzałka) w zarodkach chimerycznych.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Zastosowanie tej metody przeszczepu pozwoliło nam ustalić, że ektoderma zawiera informację sygnalizacyjną, która reguluje polaryzację grzbietowo-brzuszną i proksodywne przedłużenie górnej szczęki. Podobieństwo wyników przy użyciu ektodermy przepiórczej lub myszy oraz zachowanie sygnałów molekularnych w tej tkance wśród wielu gatunków 6,11 wskazuje, że jest to wysoce konserwatywne centrum sygnalizacyjne wśród kręgowców. Co więcej, inni badacze zastosowali podobne techniki do przetestowania właściwości sygnaliza...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Nie stwierdzono konfliktu interesów.
Ta praca została sfinansowana przez R01-DE018234 i R01-DE019638.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 1x PBS | Tektronix, Inc. | ||
| DMEM | Uniwersytet Kalifornijski - San Francisco | CCFDA003 | |
| BSA | Sigma-Aldrich | A7906 | |
| Dispase | GIBCO, firmy Life Technologies | 17105-041 | |
| Szalka Petriego 35x10 mm | Falcon BD | 1008 | |
| No. 5 Kleszcze Dumont | Narzędzia do nauki precyzyjnej | 11252-20 | |
| Nożyczki | Fine Science Tools | 14058-11 | |
| Nożyczki sprężynowe | Fine Science Tools | 15010-11 | |
| Uchwyt na igłę | Fine Science Tools | 26016-12 | |
| Igła wolframowa | Fine Science Tools | 26000 | |
| Rurka mikrokapilarna | Drummond Scientific | 3-000-225-G | |
| Pipety Pasteura | Fisher Scientific | 13-678-6B | |
| Nożyczki sprężynowe | Fine Science Tools | 15010-11 | |
| Uchwyt ostrza | Fine Science Tools | 10052-11 | |
| Żyletka | Fine Science Tools | 10050-00 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission