Niniejszy protokół szczegółowo opisuje metodologię całego preparatu immunobarwienia siatkówek myszy, zapewniając staranne przygotowanie tkanki, precyzyjną inkubację przeciwciał oraz wiarygodne zautomatyzowane liczenie komórek. Procedura ta umożliwia skuteczne znakowanie i kwantyfikację komórek zwojowych siatkówki (RGCs), co pozwala na dokładną ocenę populacji komórkowych w różnych kontekstach eksperymentalnych. Metodę tę zastosowano do zliczenia RGCs u myszy typu dzikiego oraz myszy z modelem jaskry, uzyskując spójne wyniki. Reprezentatywny wynik pokazuje, że liczba RGCs u normalnej dorosłej myszy w wieku 2 miesięcy wynosi około 45 000 (Rysunek 6).
Aby ocenić, czy oprogramowanie AI potrafi dokładnie ilościowo określić liczbę RGC oznakowanych BRN3a w modelach prawidłowych i chorobowych, stworzono mysi model jaskry indukowany N-metylo-D-asparaginianem (NMDA)7. Całą siatkówkę z tego modelu poddano immunobarwieniu z przeciwciałami anty-BRN3A, a liczbę RGC określono przy użyciu oprogramowania do automatycznego zliczania. Wynik wskazał na stosunkowo wysokie tło barwienia (Rysunek 7). Niemniej jednak oprogramowanie było w stanie dokładnie zidentyfikować niemal wszystkie RGC. W tej siatkówce zidentyfikowano łącznie 15 231 RGC, w porównaniu do około 45 000–50 000 RGC w prawidłowej siatkówce myszy, co wskazuje na ciężką degenerację. Zatem oprogramowanie AI może być również skutecznie wykorzystywane do zliczania RGC w siatkówkach o mniej optymalnej jakości barwienia.

Rycina 1: Schemat przygotowania RGC. (A) Gałka oczna zostaje usunięta i umieszczona w 1x PBS. (B) Gałka oczna jest utrwalana w 4% PFA na lodzie przez 3 h. (C) Usunięcie rogówki. (D) Ekstrakcja soczewki. (E) Muszla oka zostaje podzielona na 4 płaty za pomocą nożyczek. (F) Twardówka zostaje odwarstwiona, a zanieczyszczenia są delikatnie usuwane z powierzchni siatkówki miękkim pędzlem. (G) Siatkówka zostaje poddana immunoznakowaniu przeciwciałem anty-BRN3A. (H) Sygnały fluorescencyjne są obrazowane przy użyciu mikroskopu konfokalnego. (I) Automatyczne liczenie RGC. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rycina 2: Izolacja całej siatkówki oka myszy. (A) Myszy dokonuje się eutanazji poprzez zwichnięcie szyi. (B) Myszy kładzie się na płaskiej powierzchni. (C) Gałkę oczną ostrożnie usuwa się za pomocą nożyczek. (D) Gałkę oczną delikatnie umieszcza się w 1x PBS. (E) Gałkę oczną unieruchamia się pęsetą na brzegu rogówki. (F) Za pomocą igły wykonuje się małe nacięcie na brzegu rogówki. (G) Po usunięciu rogówki usuwa się strukturę w kształcie miseczki. (H) Soczewkę ostrożnie usuwa się pęsetą. (I) Na twardówce wykonuje się małe nacięcie wzdłuż brzegu rogówki w kierunku nerwu wzrokowego, unikając uszkodzenia siatkówki. (J) Twardówkę rozdziera się pęsetą wzdłuż nacięcia. (K) Siatkówkę spłaszcza się i oczyszcza za pomocą pędzelka. (L) Siatkówkę spłaszcza się i szybko utrwala w lodowatym metanolu. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rysunek 3Immunobarwienie całej siatkówki myszy. (A) Po przemyciu w 1x PBS siatkówkę blokuje się przy użyciu buforu blokującego. (BSiatkówkę inkubuje się z przeciwciałem pierwszorzędowym w 4 °C przez noc. (CSiatkówkę przemywa się trzykrotnie 1x PBS.DSiatkówkę inkubuje się z przeciwciałem wtórnym przez 2 h w temperaturze pokojowej.ESiatkówkę mocuje się na szkiełku przedmiotowym tak, aby komórki zwojowe siatkówki (RGC) były skierowane ku górze.FObrazy są pozyskiwane przy użyciu konfokalnego mikroskopu laserowego. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rycina 4: Instalacja oprogramowania do automatycznego liczenia. (A) Krok 1 obejmuje aktualizację ścieżki do pliku w katalogu „yolov5_cpu”. (B) Uruchomienie interfejsu graficznego. (C) Weryfikacja obecności pliku modelu w katalogu głównym dysku C. Prosimy kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rysunek 5: Działanie zautomatyzowanego oprogramowania do liczenia RGC. (A) Otwarcie oprogramowania do liczenia. (B) Kliknięcie przycisku OPEN IMAGE w celu zaimportowania obrazu. (C) Kliknięcie przycisku RUN w celu uruchomienia automatycznego liczenia. (D) Policzone komórki są zaznaczone czerwonym kwadratem, a liczba komórek jest wyświetlana w prawym górnym rogu. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rycina 6: Zautomatyzowane liczenie komórek zwojowych siatkówki (RGC) myszy. Panel górny (lewo) przedstawia reprezentatywne wyniki preparatu siatkówki typu flat-mount poddanego immunobarwieniu przeciwciałem anty-BRN3A; panel górny (prawo) przedstawia zautomatyzowane liczenie RGC przy użyciu wcześniej opracowanego oprogramowania. Pasek skali: 100 µm. Powiększenia wybranych fragmentów z paneli górnych przedstawiono odpowiednio w panelu dolnym. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

Rycina 7: Liczenie RGC w mysim modelu jaskry indukowanym NMDA. Panel lewy: Przegląd całej siatkówki, pokazujący RGC rozpoznane przez oprogramowanie AI. Panel prawy: Powiększony widok fragmentu obszaru siatkówki. Proszę kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.