Новый экс естественных условиях подготовки к визуализации мыши спинного мозга. Этот протокол позволяет двухфотонного изображений живых клеточных взаимодействий в течение спинного мозга.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Новый экс естественных условиях подготовки к визуализации мыши спинного мозга. Этот протокол позволяет двухфотонного изображений живых клеточных взаимодействий в течение спинного мозга.
Двухфотонная (2P) микроскопия используется для выявления клеточной динамики и взаимодействий глубоко внутри живых, неповрежденных тканей. В этой статье мы представляем метод визуализации живых клеток в спинном мозге мышей. Этот метод уникально подходит для анализа динамики нейральных клеток-предшественников (NPC) после трансплантации в спинной мозг с нейровоспалительными демиелинизирующими нарушениями. NPC мигрируют в места повреждения аксонов, размножаются, дифференцируются в олигодендроциты и участвуют в прямой ремиелинизации. Таким образом, NPC являются многообещающим терапевтическим средством для улучшения хронических демиелинизирующих заболеваний. Поскольку трансплантированные NPC мигрируют в поврежденные участки на вентральной стороне спинного мозга, традиционная прижизненная 2P визуализация невозможна, и ранее с помощью подходов гистохимического окрашивания была доступна только информация о статических взаимодействиях. Хотя этот метод был создан для визуализации трансплантированных NPC в вентральной части спинного мозга, он может быть применен к многочисленным исследованиям трансплантированных и эндогенных клеток по всему спинному мозгу. В этой статье мы демонстрируем подготовку и визуализацию спинного мозга с помощью активированных желтых флуоресцентных аксонов, экспрессирующих белки, и усиленных зеленых флуоресцентных белков, экспрессирующих трансплантированные NPC.
Мышиные модели демиелинизации, в том числе экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита (ЭОС) и внутричерепной инфекции вирусом neuroadapted мыши гепатит (MHV), являются отличными инструментами для изучения молекулярных путей и клеточные взаимодействия, связанные с болезнью. Они привели к и поддерживается эффективность FDA одобрило фармацевтических методов лечения, в основном, для прекращения аутоиммунных и воспалительных 1. Однако, как только эндогенного ремиелинизация не удалось, утвержденные в настоящее время терапия не могут эффективно ремонтировать демиелинизированные поражений в центральной нервной системе. Таким образом, ремонт ориентированных методов лечения на этой стадии заболевания имеют решающее значение для облегчения хронических симптомов и улучшения качества жизни. В последнее время нейронные клетки-предшественники (НПК) пришли на первый план в качестве потенциального регенеративного метода лечения на проблемные участки воспаления и демиелинизации. Несколько исследований выявили способность NPC, чтобы вызвать endogenoнам ремиелинизации и непосредственно участвовать в ремиелинизации 2-8. Потому что НПС участвуют в непосредственном ремиелинизации, необходимо, чтобы понять их кинетики и взаимодействия с эндогенными клеток после трансплантации. После трансплантации НПС мигрируют вентрально в районы белого повреждений материи, то рострально и каудально по отношению к месту пересадки 5,9. Кинетика миграции отличаются в ответ на сигналы окружающей среды; НПС пересаженные в неповрежденных спинного мозга имеют больше скорости, чем NPC, пересаженных в поврежденный спинной мозг 6. После миграционный период, переданы НПС размножаться широко, по более высокой ставке в поврежденном спинном мозге по сравнению с интактной спинного мозга 6. И, наконец, большинство НПС дифференцироваться в олигодендроциты и инициировать прямой ремиелинизацию 4,6,9.
Демиелинизированные поражение является сложным и может включать в себя разнообразную популяцию клеток на различных стадияхctivation. Например, активный рассеянный склероз (MS), поражение может включать значительное население активированных Т-клеток микроглии, M1 и M1 макрофагов, а хроническое повреждение молчание МС может состоять в основном из реактивных астроцитов с несколько воспалительных клеток 10-13. Из-за разнообразия эффекторных клеток, два фотона (2P) изображений в мышиных моделях демиелинизации является чрезвычайно полезным инструментом, чтобы помочь понять местные клеточные взаимодействия внутри поражения. В MS и многих широко используемых моделей MS-исследовательских, большинство поражений расположены на брюшной стороне спинного мозга, области недоступны для визуализации прижизненный 2P-за глубины поражения и высоким содержанием липидов в спинном мозге. Чтобы обойти эти проблемы и исследование межклеточных взаимодействий в рамках поражений вдоль вентральной спинного мозга мы разработали простой экс естественных 2P подготовки изображений 6.
Это исследование является продолжением предыдущей публикации методы, которые показалиПроцедура пересадки усиленный зеленый флуоресцирующий белок (EGFP), экспрессирующие НПС в спинном мозге мышей после JHMV штамма MHV-индуцированной демиелинизации 14. Пять недельных мышей, инфицированных JHMV и пересадить с EGFP-NPC, на грудном уровне 9 на 14 день после заражения. Протокол, представленные здесь приведены подробные шаги на том, как извлечь спинной мозг, сделать Экс Vivo агарозном подготовку и изображения пересадить EGFP-NPC взаимодействия с повышенной желтого флуоресцентного белка (EYFP) экспрессирующие аксонов. Мыши, экспрессирующие EYFP под нейронов конкретных Thy1 промотора были использованы в этой процедуре 15. Только некоторые из аксонов выразить EYFP, что делает его полезным для работы с изображениями отдельных аксонов. Здесь мы показываем, спинного мозга удалены через 7 дней после трансплантации; Однако, спинной мозг может быть извлечена в любой момент времени после трансплантации. В то время как показано взаимодействие НПС с поврежденных аксонов, наш протокол может быть использован в сочетании с генетическими флуоресцентных маркеровдругих типов клеток, чтобы исследовать множество клеточных взаимодействий, происходящих во всем спинного мозга мыши.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
О себе Этика:: Примечание протокол для обращения с животными был утвержден уходу и использованию комитета Институциональная животных (IACUC) из Университета Калифорнии в Ирвине, протокол # 2010-2943 мимо.
1. Удаление спинного мозга
2. Подготовка спинного мозга для работы с изображениями
3. 2P изображений вентральной спинного мозга
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В то время как эксплантировали протокол изображения спинного мозга может быть использован для визуализации любой флуоресценции в спинном мозге, наш представитель результаты показывают, EGFP-NPC взаимодействия с EYFP-аксонов. Во-первых, мы показываем встроенный вентральной спинномозговой подготовку шнура на рисунке 1А. Далее, мы показываем установки 2P микроскоп и ключевые компоненты на рисунке 1b. Рисунок 2 демонстрирует EGFP и EYFP флуоресценции в одном Z-стека в брюшной спинного...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В режиме реального времени 2P визуализации неповрежденной ткани, необходимых для расследования NPC кинетики и взаимодействий при трансплантации в демиелинизированные мыши спинного мозга. Изображения прижизненные 2P обычно используется для определения клеточной динамики на спинной стороне спинного мозга в живых мышей, и был использован для изучения спинной демиелинизации в демиелинизирующих заболеваний 17-19. Однако, поскольку пересаженных НПС мигрируют в брюшной белого вещества, которая лежит слишком глубоко,...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
У авторов нет конкурирующих интересов.
Эта работа была частично поддержана грантами Национальных институтов здравоохранения (NIH) R01 GM-41514 (для M.D.C.), R39 GM-048071 (для I.P.) и R01 NS-074987 (для T.E.L.) и премией Национального общества рассеянного склероза (NMSS) за совместные исследования центра CA1058-A-8 (для C.M.W., T.E.L. и M.D.C.), NMSS Grant RG4925, грантом NIH на обучение T32-AI-060573 (для M.L.G.), Постдокторская стипендия NMSS FG 1960-A-1 (J.G.W.) и финансирование от Фонда медицинских исследований Джорджа Э. Хьюитта (M.P.M.).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Изофлуран, USP | Piramal Critical Care, Inc | N/A | |
| Тонкие ножницы | Fine Science Tools | 14060-09 | острое |
| лезвие скальпеля #10 | Fine Science Tools | 10010-00 | |
| рукоятка скальпеля | Fine Science Tools | 10003-12 | |
| Luer rongeurs | Fine Science Tools | 16001-15 | |
| Graefe щипцы | Fine Science Tools | 11052-10 | |
| Vannas ножницы | Fine Science Tools | 15615-08 | |
| лезвие скальпеля #11 | Fine Science Tools | 10011-00 | |
| RPMI-1640 | Gibco | 12-115F | |
| агароза, низкая температура гелеобразования | Sigma | A9414-25G | |
| Parafilm | Fisher Scientific | 13-374-12 | |
| Vetbond (тканевый клей) | 3M | 1469SB | |
| 22 мм квадратная защитная чехол | Fisher Scientific | 12-547 | |
| 25X погружной объектив, 1.1 NA | Nikon | CFI Apo LWD 25XW | |
| Однолинейный нагреватель | Warner Instruments | 64-0102 | |
| 520 нм однолезвийный дихроичный светоделитель | Semrock | FF520-Di02-25x36 | Brightline |
| 560 нм однолезвийный дихроичный светоделитель | Semrock | FF560-FDi01-25x36 | |
| фотоумножитель | Hamamatsu | R928 | |
| C/L трубчатый насос с регулируемой скоростью | Masterflex | 77122-22 | |
| цифровой термометр | Comar Instruments | 3501 | |
| Chameleon Ultra Ti:Сапфировый лазер | Coherent | N/A | |
| Slidebook 6 программное обеспечение | 3i | N/A | |
| Imaris 7.7 программное обеспечение | Bitplane | N/A |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.