Инфекция периферической нервной системы (ПНС) на alphaherpes вирусов, таких как вирус простого герпеса (ВПГ) -1, -2, и вирус псевдобешенства (PRV) включает в себя несколько сложных и строго регулируется шаги в течение жизненного цикла вируса. Транспортировка в нейроны ПНС имеет решающее значение во время событий первичной вирусной инфекции и последующего между хозяином распространения. Молекулярных механизмов, которые регулируют два компонента жизненного цикла вируса, направленного транспорта вирусной сборки от клеточных тел в аксоны (антероградной транспорта) и последующей передачи вирионов в чувствительные клетки (антероградной распространению) имеют важное значение для понимания патогенеза вируса герпеса.
Транспорта и выход вирусных частиц в нейронах зависит от сборки зрелых инфекционных 1,2 вириона. Ранее фиксированная анализов, в том числе иммунофлюоресценции (ИФ) и электронной микроскопии (ЭМ), были использованы для изучения состояния частиц сборки и протЭйн-взаимодействий, связанных с транспортом и распространении вириона 3-6. Однако динамичный характер транспортировки вирионов и экспериментальные артефакты введен химической фиксации посрамлены интерпретации неподвижных изображений в 7,8. В последнее время количество вирусных-флуоресцентных слитых белков были описаны для HSV и PRV, которые имеют незначительное воздействие на функцию белка. Зеленого флуоресцентного белка (GFP) и красного флуоресцентного белка (mCherry или MRFP) флуорофоров часто в паре, чтобы позволить отображение двух из трех структурных компонентов зрелых вирионов: капсид, оболочки и гликопротеин 9-11. Живых изображений сотовый антероградной транспорта с использованием двойного меченых вирусов визуализирует состояние сборки вирусных частиц во время транспортировки. Похожие флуорофором выразив вирусные штаммы используются для визуализации число и разнообразие вирусных геномов после распространения 12,13. Свойств флуоресцентных белков (см. обзор в 14,15) в значительной степени влияютвозможность визуализации вирусными или клеточными сборок. Внутренние свойства флуоресцентного белка, в том числе самостоятельно взаимодействий и стабильности, следует учитывать при разработке и тестировании нового белка слияния для сохранения дикого типа функциональности.
В сочетании с флуоресцентным белком слияния, два хорошо известных в системах пробирке культуру клеток используют для изображений живых клеток герпетической инфекции: диссоциированными 16 и разобщенным 17 (рис. 1А) крысы верхний шейный ганглий (SCG) нейронов. В обеих системах, эмбриональные SCG являются рассеченные, диссоциирован на одну клетку тела, и высевают для культивирования в пробирке 18. SCG нейронов являются частью вегетативной нервной системы и могут быть легко культивировать и дифференцированы по нейронной фактора роста (NGF) в зрелую поляризованного естественных условиях бывшего государства. Диссоциированных нейронов SCG образуют разветвленную сеть аксонов, который позволяет Fили визуализации вирусные частицы, поскольку они подвергаются антероградной транспорта 6. Разобщенным SCG культур обеспечивают гидравлической изоляции нейронов клетки тела (S ящиком) и дистальных концах аксона (N ящиком) 19. Ряд подробных протоколов для построения и использования обособленных нейронов с использованием оригинальных 20 или модифицированный Campenot камер 17 были опубликованы ранее. Гидравлической изоляции обеспечивает селективное инфекции тела нейронов и обнаружение вирионы потомства после транспортировки к изолированным концах аксона. Покрытие эпителиальных клеток над Термини до инфицирования обеспечивает клетки-реципиента для распространения вирусной инфекции.
Есть много важных элементов, важных для всех живых изображений экспериментов клетки, но наиболее актуальными для нашей протоколы: автоматизированный сбор изображений, флуоресцентное освещение, скорость визуализации и экологического контроля. Для всех изображений экспериментов, мы используемперевернутый, автоматизированные, эпифлуоресцентной микроскопом освещения (рис. 1В). Микроскоп построена вокруг Nikon Затмение Ti базы и использует ряд контролируемых компьютером моторизованных систем быстро перенастроить микроскопом во время автоматизированного захвата изображений. Для флуоресцентной подсветкой, мы используем широкий спектр ртутных ламп, которые могут быть ослаблены с фильтры нейтральной плотности вдоль освещения пути. Возбуждение фильтры ограничивают спектр флуоресцентного освещения и когда в паре с многоходовой дихроичных зеркал и флуоресцентных фильтров выбросов визуализировать конкретные флуоресцентные соединения. Возбуждения и излучения фильтры установлены в независимое, быстрое переключение фильтра колеса для быстрого последовательного приобретения различных флуоресцентных каналов. Скорость получения изображения еще более усиливается с чувствительной и быстрой EM-CCD камеры, полезны для обнаружения сигналов низкой интенсивности и малой изображение время чтения. Экологический контроль на MicroscОПЕ достигается со сценой верхней нагревается инкубатора и объективной линзы нагреватель для поддержания образцов при повышенных температурах при влажной и CO 2 атмосфере, обогащенной передается в инкубаторе. Микроскоп хранится в затемненной комнате с температурой окружающей среды поддерживается около 25 ° C и внешнего освещения минимизированы плотные шторы на всех окнах. Следующие протоколы описывают использование этой системы для антероградной транспорта и распространение анализов.
Число альтернатив существуют для контроля за переменными изображений живых клеток. Контролем микроскопа настройки может быть выполнена вручную или с помощью автоматических систем зависит от собственного программного обеспечения. Флуоресценция освещения может быть достигнута галогеном, светодиод или лазерных источников. Скорость визуализации модифицируют скорость переключения фильтра и время вывода сигнала с парными системы обнаружения. Экологический контроль может быть достигнут с специализированное оборудование на Мимикроскопе этапе, закрытый со всех или части микроскопа в подогретый и увлажненный ящика, или путем повышения температуры в помещении, где микроскопии будет выполнена. Каждый из этих вариантов имеет свои преимущества и недостатки, связанные с затратами и производительностью.
В последующем протоколе, мы подробно использование изображений живых клеток для изучения быстрого антероградной транспорта и антероградной alphaherpes распространение вирусов с использованием рекомбинантных вирусных штаммов. В режиме реального времени изображений живых клеток визуализирует капсида, оболочки, и / или гликопротеина совместной локализации на динамических структурах проходят аксоны транспорта в пределах 11. Ночевка интервальная съемка изображений из обособленных нейронов культур визуализирует аксональное выхода вирионов и заражение восприимчивых клетках 12. Протоколы, представленные здесь, были оптимизированы для использования с нашей конкретной системы визуализации, но представлены в широком смысле по отношению к четырем элементам изображений живых клеток. В ходе обсуждения мыбудет более подробно некоторые оптимизации, которые необходимы для успешного экспериментирования.