$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
W ciągu ostatnich dwóch dekad pojawienie się mikroskopii na żywo i użycie białek fluorescencyjnych doprowadziło do przełomu w każdym procesie komórkowym, jaki można sobie wyobrazić, pogłębiając tym samym nasze zrozumienie biologii komórki 1. Dziedzina ta odniosła ogromne korzyści dzięki wykorzystaniu kultur komórek ssaków, które są niezwykle potężnymi systemami modelowymi, szczególnie jeśli chodzi o manipulacje eksperymentalne. Jednak często nie zapewniają one prawdziwej reprezentacji biologii złożonych organizmów wielokomórkowych 2. Kwestia ta zaczęła być rozwiązywana poprzez rozwój mikroskopii przyżyciowej (IVM), która otworzyła drzwi do badania kluczowych pytań biologicznych w dziedzinach takich jak neurobiologia, immunologia i biologia nowotworów 3. Do tej pory większość badań opartych na IVM przeprowadzono na poziomie tkanek i pojedynczych komórek, nie dostarczając żadnych informacji na temat dynamiki kompartmentów subkomórkowych. Ostatnio nasze laboratorium i inne opracowały techniki IVM zdolne do obrazowania struktur subkomórkowych u żywych gryzoni 4-7, 13-15 i umożliwiające manipulacje farmakologiczne i genetyczne in vivo. Podejście to zostało przez nas wykorzystane do badania transportu błonowego in vivo, a dokładniej endocytozy i regulowanej egzocytozy 6,7.
Nasz eksperymentalny system modelowy opiera się na ekspozycji, stabilizacji i obrazowaniu podżuchwowych gruczołów ślinowych (SG) znieczulonych gryzoni. Wybór SG jako narządu modelowego dla IVM wynika z faktu, że gruczoły są łatwo dostępne po wykonaniu drobnej operacji, mogą być eksternalizowane bez uszczerbku dla ich fizjologii i stabilizowane w celu zmniejszenia artefaktów ruchowych spowodowanych biciem serca i oddychaniem. Ponadto SG mogą być selektywnie manipulowane genetycznie poprzez wstrzykiwanie wektorów wirusowych lub niewirusowych przez przewód ślinowy 8,9. Wreszcie, SG to gruczoły zewnątrzwydzielnicze zbudowane ze spolaryzowanych komórek nabłonkowych, które tworzą acini i przewody, komórki mioepitelialne i złożoną populację komórek zrębu. Z tego powodu są doskonałym modelem do badania egzocytozy, endocytozy, dostarczania genów i cytoszkieletu aktynowego, jak podkreślono w naszych ostatnich badaniach 10, a także oferują możliwość badania aspektów biologii komórki, takich jak polaryzacja komórki, podział komórki, połączenia komórka-komórka i kanały jonowe.
W tym artykule szczegółowo opisujemy protokół obrazowania do osiągnięcia subkomórkowej rozdzielczości w nabłonku SG żywej myszy. W szczególności pokazujemy, jak obrazować ziarnistości wydzielnicze w komórkach groniastych SG podczas regulowanej egzocytozy. Jak wykazano wcześniej, po stymulacji agonistami receptora beta-adrenergicznego, ziarnistości wydzielnicze łączą się z wierzchołkową błoną plazmatyczną i stopniowo zapadają się, uwalniając swoją zawartość do kanalików groniastych 6. Naszym celem jest dostarczenie podstawowych narzędzi badaczom z minimalnym doświadczeniem w zabiegach chirurgicznych i obchodzeniu się ze zwierzętami, tak aby mogli z powodzeniem wykonywać IVM w rozdzielczości subkomórkowej. Ponieważ najtrudniejszą częścią IVM jest przygotowanie zwierzęcia, tutaj skupiamy się na opisie podstawowych procedur chirurgicznych, które są wykorzystywane do odsłonięcia i unieruchomienia SG bez uszczerbku dla ich funkcji. Jeśli chodzi o procedury znakowania struktur subkomórkowych, kilka strategii, takich jak ogólnoustrojowe dostarczanie sond fluorescencyjnych, wykorzystanie zwierząt transgenicznych lub kombinacja obu, zostało opisanych w innym miejscu 7,11.