Почему лонгитюдная визуализация важна для валидации мишеней при метаболических заболеваниях?

Лонгитюдная визуализация позволяет многократно наблюдать за клеточной динамикой в одном и том же животном с течением времени, что дает исследователям возможность оценить стабильность и воспроизводимость мишене-опосредованных эффектов на функцию бета-клеток и архитектуру островков, обеспечивая более уверенный выбор в пользу продолжения или прекращения разработки в программах валидации мишеней.

Как изоляция островков поджелудочной железы с помощью перистальтики кишечника улучшает качество данных?

Окно для визуализации с поддержкой в виде металлической пластины пространственно отделяет поджелудочную железу от кишечника, что снижает количество артефактов движения, вызванных перистальтикой, и обеспечивает стабильную визуализацию клеточных структур с высоким разрешением, что необходимо для получения надежных количественных измерений при разработке анализа.

Какие количественные измерения позволяют оценить функцию бета-клеток в данной модели?

Данный метод позволяет измерять миграцию бета-клеток, внутриклеточный поток ионов кальция, размер островков и васкулярную перфузию с помощью таймлапс-съемки и Z-стекирования, обеспечивая получение функциональных показателей, которые связывают генетические или фармакологические вмешательства с фенотипическими результатами в системе, соответствующей патологии заболевания.

Почему требования к репликации важны для межфункционального взаимодействия при проведении анализов на основе визуализации?

Воспроизводимость гарантирует согласованность результатов визуализации между животными, операторами и сериями экспериментов, что имеет решающее значение для повышения достоверности данных анализа и обеспечения надежного сравнения эффектов соединений между группами по поиску новых лекарств, трансляционными и доклиническими исследовательскими группами.

Какие возможности статистического анализа необходимы перед внедрением прижизненной визуализации в процесс поиска и разработки лекарственных средств?

Реализация требует наличия возможностей для количественного анализа изображений, включая отслеживание интенсивности флуоресценции, сегментацию объектов и статистику временных рядов, для сравнения условий и оценки значимости наблюдаемых изменений в динамике или структуре клеток.

Прижизненная визуализация: метод наблюдения на клеточном уровне за поджелудочной железой мыши через стабилизированное окно визуализации

JoVE Encyclopedia of Experiments

Биология

0 просмотров • 3:40 мин • July 8th, 2025

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Прижизненная визуализация включает в себя визуализацию клеток живого животного через окно визуализации, имплантированное в животное. Это позволяет в течение длительного времени наблюдать за динамикой клеток без ущерба для их функций.

Для начала возьмем трансгенную мышь под наркозом, предварительно имплантированную с окном для визуализации поджелудочной железы, опирающимся на металлическую пластину. Опорная пластина пространственно отделяет поджелудочную железу от кишечника, тем самым уменьшая артефакты движения от физиологических движений, таких как перистальтика.

Трансгенная мышь экспрессирует зеленый флуоресцентный белок или GFP под действием промотора гена инсулина, экспрессируемого в бета-клетках островков поджелудочной железы.

Затем крепко держите мышиный хвост и распылите дезинфицирующее средство, чтобы удалить любые поверхностные загрязнения. Введите катетер в боковую хвостовую вену. Введите в хвостовую вену раствор, содержащий антитела, помеченные красным флуоресцентным зондом. Эти антитела связываются с клетками, выстилающими кровеносные сосуды, окрашивая их в красный цвет.

Теперь переведите мышь в режим прижизненной микроскопии. Вставьте окно для визуализации поджелудочной железы в держатель окна. Начните визуализацию при малом увеличении, чтобы обнаружить зеленые флуоресцентные островковые скопления, окруженные красными флуоресцирующими кровеносными сосудами. Увеличьте увеличение для получения высококачественной визуализации отдельных бета-клеток на клеточном уровне.

Начните с включения прижизненного микроскопа, включая мощность лазера. Чтобы ввести сосудистый катетер, надавите указательным и третьим пальцами на проксимальную сторону хвоста. При необходимости нагрейте хвост с помощью лампы. Продезинфицируйте хвостовую вену спреем с 70% этанолом, затем вставьте катетер 30 калибра в боковую хвостовую вену и визуализируйте срыгивание крови в трубке PE-10. Наложите шелковую ленту на катетер, чтобы стабилизировать его.

Введите FITC декстран и TMR декстран или другие флуоресцентные зонды, в зависимости от ситуации, в зависимости от комбинации флуоресцентных зондов. Вставьте ректальный зонд для автоматического контроля температуры тела с помощью системы гомеотермических грелок. Затем вставьте окно для визуализации поджелудочной железы, подготовленное во время установки прижизненной микроскопии, в держатель окна. Перенесите мышь с операционной платформы на сцену визуализации.

Чтобы выполнить прижизненную визуализацию, начните с визуализации поджелудочной железы с малым увеличением, например, в четыре раза, чтобы отсканировать весь вид поджелудочной железы в окне визуализации поджелудочной железы. После того, как область интереса будет определена, переключитесь на объектив с более высоким увеличением, например, в 20 или 40 раз, чтобы выполнить визуализацию на клеточном уровне с боковым и осевым разрешением примерно 0,5 микрометра и 3 микрометра соответственно.

Выполняйте z-стек или покадровую съемку для наблюдения за 3D-структурой или динамикой клеточного уровня, такой как миграция клеток.