Tutaj prezentujemy adaptację metody pasywnej CLARITY i rekonstrukcji 3D do wizualizacji naczyń włosowatych jajników i naczyń włosowatych pęcherzyków w nienaruszonych jajnikach myszy.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Tutaj prezentujemy adaptację metody pasywnej CLARITY i rekonstrukcji 3D do wizualizacji naczyń włosowatych jajników i naczyń włosowatych pęcherzyków w nienaruszonych jajnikach myszy.
Jajnik jest głównym organem żeńskiego układu rozrodczego i jest niezbędny do produkcji żeńskich gamet oraz do kontrolowania układu hormonalnego, ale skomplikowane relacje strukturalne i trójwymiarowe (3D) architektury naczyniowe jajnika nie są dobrze opisane. Aby uwidocznić połączenia 3D i architekturę naczyń krwionośnych w nienaruszonym jajniku, pierwszym ważnym krokiem jest optyczne uwidocznienie jajnika. Aby uniknąć kurczenia się tkanek, zastosowaliśmy pasywną metodę CLARITY (Clear Lipid-exchanged Acrylamide-hybridized Rigid Imaging/ Immunostaining/In situ-hybridization-compatible Tissue Hydrogel) w celu oczyszczenia nienaruszonego jajnika. Barwienie immunologiczne, zaawansowana wielofotonowa mikroskopia konfokalna i rekonstrukcje obrazów 3D zostały następnie wykorzystane do wizualizacji naczyń jajnikowych i naczyń włosowatych pęcherzykowych. Stosując to podejście, wykazaliśmy istotną dodatnią korelację (P <0,01) między długością naczyń włosowatych pęcherzykowych a objętością ściany pęcherzyka.
Pęcherzyk jest podstawową strukturalną i funkcjonalną jednostką jajnika, a jego rozwój jest ściśle związany z unaczynieniem w jajniku. Naczynia krwionośne dostarczają składniki odżywcze i hormony do mieszków włosowych, a tym samym odgrywają ważną rolę we wzroście i dojrzewaniu mieszków włosowych1.
Połączenie technologii, w tym selektywnych markerów naczyń krwionośnych, transgenicznych modeli myszy i rozwoju farmaceutycznego, poszerzyło naszą wiedzę na temat sieci naczyniowych jajników, angiogenezy i funkcji naczyń krwionośnych w folikulogenezie. Jajnik jest znany jako narząd aktywny, ponieważ przebudowuje różne tkanki i sieci naczyniowe podczas folikulogenezy i owulacji. Taka aktywna przebudowa wielkości i struktury naczyń krwionośnych jest wymagana dla biologicznej funkcji rozwoju i rekrutacji pęcherzyków.
Tradycyjne metody histologiczne i histomorfometryczne wykorzystujące wycinki jajników i znakowanie immunologiczne naczyń krwionośnych są ograniczone do dwuwymiarowych (2D) obrazów2. Wraz z rozwojem technologii rekonstrukcji trójwymiarowej (3D), obrazy 2D wycinków tkanek mogą nakładać się na siebie, aby utworzyć strukturę 3D, ale ta metoda nadal ma pewne ograniczenia - cięcie tkanki może zniszczyć mikrostruktury, często brakuje niektórych części tkanki, a wykonanie rekonstrukcji 3D z obrazów uzyskanych z plasterków wymaga znacznego nakładu pracy. Obrazowanie 3D całych tkanek za pomocą mikroskopii konfokalnej może przezwyciężyć wiele z tych ograniczeń, ale metody te ograniczają się do oceny angiogenezy w zarodkowym jajniku3. Stosowanie metod oczyszczania całych tkanek, takich jak CLARITY4 może zwiększyć wizualizowaną objętość, aby rozwiązać te problemy w jajnikach po urodzeniu i dorosłych, a takie metody zapewniają optyczny klirens jajnika bez żadnych deformacji strukturalnych. Obrazowanie architektury 3D nienaruszonego jajnika zapewnia dokładną bazę danych obrazów dla oprogramowania do analizy obrazu, takiego jak pakiet oprogramowania Imaris wykorzystany w tej pracy.
Przebudowa jajnika w okresie dorosłym jest częścią dynamicznego systemu fizjologicznego, co czyni jajnik doskonałym modelem do badań nad regulacją angiogenezy. Ponadto ocena roli naczyń krwionośnych jajników w stanach patologicznych żeńskiego układu rozrodczego, takich jak zespół policystycznych jajników lub rak jajnika, może być badana poprzez obrazowanie całej tkanki jajnika. Opracowanie pasywnej metody CLARITY i zastosowanie zaawansowanego oprogramowania do analizy obrazu dostarczyło szczegółowych informacji przestrzennych na temat relacji między naczyniami krwionośnymi a strukturami jajników, takimi jak pęcherzyki włosowe.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury dotyczące zwierząt były zgodne z wytycznymi Komisji Etyki Zwierząt w Shanghai Medical College, Fudan University (numer zatwierdzenia 20160225-013).
1. Przygotowanie przezroczystego jajnika myszy
2. Barwienie immunologiczne
3. Mikroskopia konfokalna
4. 3D Rekonstrukcja poszczególnych mieszków włosowych i ich naczyń krwionośnych
5. Analiza statystyczna
UWAGA: Dane analizy obrazu są przedstawiane jako średnie ± standardowych błędów.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dostosowaliśmy pasywną metodę CLARITY do szybkiej i prostej metody pasywnego oczyszczania jajników, zachowując jednocześnie architekturę pęcherzyków i naczyń krwionośnych oraz uzyskując najwyższy sygnał fluorescencyjny z oznakowanych markerów naczyń i mieszków włosowych. Architektura 3D naczyń pęcherzykowych została określona przez barwienie immunologiczne dla CD31, markera komórek śródbłonka6. Barwienie CD31 w jajnikach dorosłych myszy prześledzono za pomocą algor...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
W niniejszym badaniu prezentujemy obrazowanie 3D w celu oceny zależności między naczyniami włosowatymi a poszczególnymi rosnącymi pęcherzykami. W naszej poprzedniej pracy przy użyciu tego samego protokołu 9 badaliśmy role dużego naczynia krwionośnego, interakcji między pęcherzykami i lokalizacji pęcherzyków w nienaruszonych jajnikach myszy. Pasywne podejście CLARITY pozwoliło nam na zbadanie mikro- i makronaczyniowości, folikulogenezy oraz wzajemnych powiązań między ciałkami żółtymi a pęcherzykami...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
To badanie było wspierane przez granty z Chińskiego Specjalnego Funduszu dla Postdoców (nr 2014T70392 dla YF), Narodowej Fundacji Nauk Przyrodniczych Chin (nr 81673766 dla YF), New Teacher Priming Fund, Fundacji Zuoxue Uniwersytetu Fudan oraz Projektu Rozwoju Shanghai Peak Disciplines-Integrative Medicine (20150407).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Akrylamid | Vetec v900845 | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/vetec/v900845 | |
| Mąka Alexa 488 (rozcieńczenie 1:50) | Life Technologies | A11039 | https://www.thermofisher.com/antibody/product/Goat-anti-Chicken-IgY-H-L-Secondary-Antibody-Polyclonal/A-11039 |
| Mąka Alexa 594 (rozcieńczenie 1:50) | Life Technologies | A11012 | https://www.thermofisher.com/antibody/product/Goat-anti-Rabbit-IgG-H-L-Cross-Adsorbed-Secondary-Antibody-Polyclonal/A-11012 |
| Bisakryloamid | Amresco | 172 | http://www.amresco-inc.com/BIS-ACRYLAMIDE-0172.cmsx |
| Naczynie ze szklanym dnem o czarnych ściankach (Willco-Dish) | Ted Pella | 14032 | |
| http://www.tedpella.com/section_html/706dish.htm#black_wall Kwas borowy | Sinopharm Odczynnik chemiczny | 10004818 | http://en.reagent.com.cn/enshowproduct.jsp?id=10004818 |
| Wodorofosforan disodowy dwunastowodny (Na2HPO4 12H2O) | Odczynnik chemiczny Sinopharm | 10020318 | http://en.reagent.com.cn/enshowproduct.jsp?id=10020318 |
| FocusClear | Celexplorer | FC-102 | http://www.celexplorer.com/product_list.asp?MainType=107&BRDarea=1 |
| Parafilm | Bemis | PM996 | http://www.parafilm.com/products |
| Paraformaldehyd | Sinopharm Chemical Odczynnik | 80096618 | http://en.reagent.com.cn/enshowproduct.jsp?id=80096618 |
| PECAM1/CD31, cząsteczka adhezji komórek płytkowo-śródbłonkowych 1 (rozcieńczenie 1:10) | Abcam | ab28364 | http://www.abcam.com/cd31-antibody-ab28364.html |
| Fotoinicjator VA044 | Wako | va-044/225-02111 | http://www.wako-chem.co.jp/specialty/waterazo/VA-044.htm |
| Azydek sodu | Sigma | S2002 | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/s2002?lang=en®ion=US |
| Chlorek sodu (NaCl) | Odczynnik chemiczny Sinopharm | 10019318 | http://en.reagent.com.cn/enshowproduct.jsp?id=10019318 |
| Dihydrofosforan sodu dwuwodny (NaH2PO4 2H2O) | Sinopharm Odczynnik chemiczny 20040718 | http://en.reagent.com.cn/enshowproduct.jsp?id=20040718 | |
| Odczynnik chemiczny Sinopharm | dodecylosiarczan sodu | 30166428 http://en.reagent.com.cn/enshowproduct.jsp?id=30166428 | |
| Wodorotlenek sodu (NaOH) | Odczynnik chemiczny Sinopharm | 10019718 | http://en.reagent.com.cn/enshowproduct.jsp?id=10019718 |
| Triton X-100 | Odczynnik chemiczny Sinopharm | 30188928 | http://en.reagent.com.cn/enshowproduct.jsp?id=30188928 |
| Hydroksylaza tyrozyny (TH, rozcieńczenie 1:50) | Abcam | ab76442 | http://www.abcam.com/tyrosine-hydroxylase-phospho-s40-antibody-ab51206.html |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie