Кожа взрослого C. elegans является податливой моделью для изучения эпителиальных реакций на раны, включая закрытие раны, образование рубцов и врожденный иммунитет.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Кожа взрослого C. elegans является податливой моделью для изучения эпителиальных реакций на раны, включая закрытие раны, образование рубцов и врожденный иммунитет.
C. Элеганс эпидермис и кутикула образует простой, но сложный слой кожи, который может исправить локализованное повреждение в результате ранения. Исследования ответов раны и ремонта в этой модели с подсветкой наше понимание цитоскелета и геномных ответов на повреждение ткани. Два наиболее часто используемые методы ранить С Элеганс взрослых кожей уколы с микроинъекции иглы и локальном лазерном облучении. Игла ранение локально разрушает кутикулу, эпидермис и внеклеточный матрикс, связанный, а также может привести к повреждению внутренних тканей. Результаты лазерного облучения в более локализованной повреждений. Ранение вызывает последовательность легко определить реакции, включая повышенной эпидермиса Ca 2+ (секунды-минуты), формирование и замыкании актин-содержащие кольца на месте раны (1-2 ч), повышенная транскрипции антимикробных генов пептид (2-24 ч), и формирование рубца. Практически все взрослые животные дикого типа выжить ранения, гдекак мутанты с дефектом в заживления раны или других ответов показывают снижением выживаемости. Подробные протоколы для иглы и лазерной ранения, и анализы для количественного и визуализации раневых реакций и процессов репарации (Ca динамики, динамики актина, антимикробной индукции пептидов и выживания) представлены.
Кожные заживления ран механизмы основных биологических интереса и отношение к здоровью человека. Заживление ран у позвоночных и млекопитающих представляет собой сложную серию скоординированных реакций многих тканях и сигнализации 1. Многие простые генетические модели организмы также способны заживления ран кожи 2. Поэтому представляет интерес анализ генетически послушный модели кожной раны ремонта. Мы и другие начали использовать Caenorhabditis Элеганс как новая модель кожной раны исцеление 3,4. Цель этого протокола заключается в обеспечении более широкого набора исследователям использовать C. Элеганс как инструмент для исследования молекулярных и клеточных механизмов эпидермиса заживления ран.
C. Элеганс кожи включает в себя эпидермис (также известные как гиподермы) и внеклеточный кутикулу 5. Взрослые эпидермиса образуется из небольшого числа многоядерных синцитиев, из которых крупнейшим является синцитиально кNown как hyp7. Эпидермис просто эпителий, что выделяет кутикулу на вершинной поверхности. Кожа может активно защищаться от кожи, проникая патогенов и ремонта небольших ран 4. Рана ремонт С Элеганс кожа является надежным, так как почти все дикие типа животных выжить могут выжить небольшие проколы, вызванные иглами, или локальное повреждение кожи под действием лазерного облучения. C. Элеганс кожи ранение вызывает набор ответов, в том числе эпидермального врожденного иммунного ответа, заживления раны и образования рубца 4. Взрослые эпидермис постмитотическими, и заживление ран включает в себя местные клеточные реакции в отличие от распространения эпидермиса или миграции клеток. Мы показали, что кожа ранение вызывает большой и устойчивый рост в эпидермальных Ca 2+, требуя мембрана TRPM канал GTL-2 и внутренние Ca 2+ магазины 3. Сигнал эпидермального Ca 2+ необходим для формирования и закрытия F-актина колец на WOунд сайт. Ранение также вызывает врожденные иммунные реакции, которые активируют транскрипцию АМП, такие как НЛП-29. Ранений, вызванных транскрипции усилителей зависит от МДП-1 / ПМК-1 р38 МАР-киназы каскада, действующего автономно в эпидермисе 4. Дефекты в любом сигнального пути Ca 2+ или в врожденного иммунного ответа приведет к снижению выживаемости после ранения. Относительно простой структурой С. Элеганс эпидермис, его генетический уступчивость и преимущества для в естественных изображений делают его отличным систему для изучения различных аспектов заживления ран.
Здесь мы представляем протоколы для двух распространенных методов ранения: иглы ранения и лазерной ранения. Игла ранение не требует специального оборудования (кроме иглы съемника), а с опытом можно выполнить на сотни червей в день. Игла ранения осуществляется на животных, растущих на чашках с агаром. В отличие от этого, лазерное нанесение ран выполняется на Anesthetized животные установлен на агар Рамки под покровное, и подходит для живого изображения клеточных реакций на повреждение.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Следующие протоколы описывают детальную процедуру для C. Элеганс кожи ранив и анализироваться в раны ответов.
1. Игла Ранение 3,4
2. Лазерная Ранение 3
Используйте фемтосекундного лазерного излучения (800 нм) для выполнения более точного ранения.
3. Визуализация эпидермальный Ca 2+ Ответы на причинение телесных повреждений,
4. Визуализация F-актина Динамика после ранения
5. Анализ индукции эпидермальной антимикробных пептидов
ПРИМЕЧАНИЕ: Ранение также вызывает врожденные иммунные реакции в С Элеганс кожи. Транскрипцию генов, кодирующих антимикробных пептидов (AMPS) является Induced в эпидермисе. НЛП-29 (нейропептида-подобный белок) AMP сильно индуцируется ранив 4. Для анализа как эпидермис контролирует AMP выражение после ранения, используйте трансгенных журналистам или ПЦР в реальном времени для обнаружения индивидуальные уровни транскриптов AMP.
6. Анализ выживания после ранения
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Лазерная или игла ранение вызовет быстрый и устойчивый подъем уровня эпидермиса Ca, как визуализировали с помощью Са датчиков, таких как GCaMPs (рис 1). Высота Ca происходит в течение нескольких секунд, и остается повышенным в течение нескольких десятков минут. Игла ранив воспроизводимо приводит к образованию F-актина колец на раневых участков (рисунок 2); они появляются в течение нескольких минут, и постепенно близко в течение 1-2 ч после ранения. Актина кольца реже образуются после бо...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Методы, представленные здесь иглой и лазерной ранения обеспечивают дополнительные подходы к оценке способности эпидермиса эпителия для ремонта повреждений. Лазерная ранение относительно локализованными и (в зависимости от лазерного конфигурации) может быть ограничен эпидермиса, в то время как игла ранение разрушает эпидермис, кутикулу и, вероятно, внутренние мембраны подвале. Игла ранение может более точно напоминают раны, нанесенные патогенов или механических повреждений в природной среде. Как правило, игла ранений тре...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам не известно о каких-либо конкурирующих интересах.
Методы игольчатых ран для C. elegans были впервые разработаны Натали Пужоль и Джонатаном Юбанком; мы благодарим Натали Пужоль за комментарии к рукописи. Работа в нашей лаборатории по восстановлению эпидермальной раны C. elegans поддерживается грантом NIH для A.D.C. (R01 GM054657).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Agarose | Denville Scientific | CA3510-8 | |
| Пластиковая пластина Петри | Tritech Research | T3308 | 60 мм |
| Левамизол | Sigma | L9756 | 12 мМ |
| Боросиликатное стекло капилляр | World Precision Instruments | 1B100F-4 | |
| Иглосъемник | Sutter Instrument | P-2000 | |
| Червячная кирка (платиновая проволока) | Tritech Research | PT-9010 | |
| M9 раствор | домашнего приготовления | 3 г KH2PO4, 6 г Na2HPO4, 5 г NaCl, 1 мл 1 M MgSO4, H2O до 1 литра. Стерилизовать автоклавированием | |
| Trizol | Invitrogen | 15596026 | Использовать 500 мл для 50 червей |
| iQ SYBR Green | Bio-Rad | 1708882 | |
| SuperScript III | Invitrogen | 18080-051 | |
| ПЦР-машина | Bio-Rad | C1000/CFX96 | |
| 96-луночные ПЦР-пробирки | Bio-Rad | MLL9601 | |
| Программное обеспечение для анализа изображений | Метаморф | молекулярных приборов |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.