1 сентября 2017 г.
Эта работа представляет пошаговые протокол для объективной стереологических оценки числа дофаминергических нейронов клеток в Substantia мыши, с помощью микроскопии стандартного оборудования (т.е., световой микроскоп, моторизованные объекта таблицы (x, y, z плоскость) и общественное достояние программного обеспечения для анализа цифровых изображений.
Общая цель данного протокола заключается в описании основанной на дизайне стереологической оценки числа дофаминергических клеток в СН мыши с использованием стандартного оборудования для микроскопии. Этот метод полезен для оценки количества дофаминергических нейронов в черной субстанции мыши для доклинических исследований болезни Паркинсона с использованием объективной стереологии, основанной на дизайне. Основное преимущество этого метода заключается в том, что он может быть реализован с помощью стандартного оборудования для микроскопии без необходимости в коммерчески доступной полной стереологической установке.
Демонстрировать процедуру будет Луиза Фриз, техник из моей лаборатории. Начните с помещения параформальдегида фиксированного мозга мыши в мозговую матрицу и сделайте разрез плюс 0,74 миллиметра от брегмы. Переведите каудальную часть мозга, включая SN, в 4% PFA в 0,1 моляра и зафиксируйте на ночь при четырех градусах Цельсия.
На следующий день замените PFA на 30% сахарозы в 0,1 моляре PBS и инкубируйте еще два дня при четырех градусах Цельсия для криозащиты образца. Через два дня, когда мозг погрузится в сахарозу, поместите ткань в криомолд, наполненный составом оптимальной температуры резки, и медленно заморозьте ткань в жидком сухом льду, охлажденном изопентаном. С помощью криостата можно последовательно вырезать 30-микронные криосеки в корональной плоскости.
Отметьте правое полушарие, проколов небольшое отверстие в верхней области ствола мозга. Соберите четыре ряда секций, начиная с минус 2,46 миллиметра от брегмы и заканчивая 4,04 миллиметрами от брегмы. Переложите каждую серию секций в пробирку, наполненную криопротектором, и храните при температуре минус 20 градусов Цельсия.
Получение цифровых изображений иммуногистохимически окрашенных срезов тирозингидроксилазы с помощью программного обеспечения для визуализации, соединенного с микроскопом. Начните с определения фактического крепления и толщины секций в трех случайно выбранных точках подсчета для каждой секции. Сначала щелкните по смещению верхней части, чтобы определить верхнюю часть сечения.
Затем нажмите на стоп вид вверху. После этого нажмите на смещение нижней части, а затем нажмите на остановку нижней части. Запишите толщину сечения.
Рассчитайте защитную зону, вычтя три микрона из верхнего смещения, и введите результат в поле верхнего смещения. Затем вычтите высоту оптического диссектора 13 микрон из верхнего числа смещения и введите результат в нижнее поле смещения. Выберите следующие параметры, шаг 14, размер 1.00.
Выберите каталог для сохранения файла. Нажмите на последовательность, чтобы начать захват. После того, как изображения будут получены, нажмите на обработку и выберите следующие параметры, все плоскости из последовательности, монтажа и быстрого сшивки коробок с перекрытием изображения 10%Начните сшивать изображения, нажав на кнопку Пуск.
Это создаст изображения стека для анализа. Для начала откройте изображение, нажав на файл, и откройте его. Задайте масштаб изображения с помощью команды analyze and set scale.
На этом шаге измените заданный размер с пикселей на микроны. Выберите плагины, затем сетку, затем команду типа сетки, чтобы случайным образом вставить сетку. Отметьте галочкой поле случайного смещения.
Определите размер одного квадрата в сетке как 130 микрон на 130 микрон, что равно 16 900 квадратным микронам. Измените тип изображения с 16-битного на цвет RGB, нажав на изображение, затем введите затем цвет RGB. Найдите черную субстанцию pars compacta.
Обведите область инструментом «Кисть», используя ширину кисти 11. Отмените команду установки масштаба, нажав «Анализировать», затем нажмите «Установить масштаб», затем нажмите «Удалить масштаб», чтобы рассчитать его в пикселях, а не в микронах. Сделайте скриншот, сохраните файл изображения и откройте новый файл с помощью ImageJ.
Выберите кисть и ширину кисти 25. Отметьте каждый квадрат сетки, который соприкасается с СН для размещения оптического диссектора. Выберите один квадрат сетки, включающий части СС. Измерьте верхний левый угол квадрата с помощью курсора в ImageJ, чтобы определить начальные координаты x и y.
Выберите шаблон электронной таблицы под названием «Положение оптического диссектора» и рассчитайте положение оптического диссектора. Затем оцените количество клеток с помощью электронной таблицы расчета количества клеток, как описано в письменной части протокола. На этом изображении с низким энергопотреблением показан участок мозга мыши после окрашивания TH на дофаминергические нейроны.
Большее увеличение отображает TH-положительные дофаминергические нейроны. На врезке показана прямоугольная область при увеличенном увеличении. На этом изображении показана одна серия окрашенных TH секций SN, охватывающих всю SN мыши от ростральной до каудальной.
Каждая секция отделена от последующей секции на 120 мкм. Количество TH-положительных нейронов в SN правой и левой мыши оценивали с помощью метода, показанного в этом видео, и с помощью коммерчески доступной стереологической системы. Как видно на рисунке, оба метода привели к сопоставимому количеству клеток и не выявили существенных различий между наборами данных.
Не забывайте, что работа с параформальдегидом может быть чрезвычайно опасной, и при выполнении этой процедуры всегда следует соблюдать меры предосторожности, такие как ношение средств индивидуальной защиты, таких как защитные перчатки. После просмотра этого видео у вас должно сложиться четкое представление о том, как проводить объективную стереологическую оценку количества дофаминергических нейронов в черной субстанции мыши с использованием метода оптической фракции и стандартного оборудования для микроскопии.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данной статье представлен протокол непредвзятой стереологической оценки количества дофаминергических нейронов в черной субстанции мыши с использованием стандартных инструментов микроскопии. Целью данного метода является содействие доклиническим исследованиям болезни Паркинсона путем предоставления надежного подхода к количественному определению клеток без необходимости использования специализированных стереологических систем.
Точное количественное определение потери дофаминергических нейронов в черной субстанции является критической конечной точкой в доклинических исследованиях болезни Паркинсона, непосредственно влияя на валидацию мишеней и снижение механистических рисков при разработке нейропротекторных стратегий. Данный протокол позволяет проводить надежную, непредвзятую стереологическую оценку с использованием стандартного микроскопического оборудования, что снижает зависимость от специализированных стереологических систем и повышает доступность метода для рабочих процессов в области поисковой биологии. Предоставляя количественные, воспроизводимые данные по подсчету клеток, этот метод обеспечивает прогностическую достоверность при проверке гипотез о мишенях на ранних стадиях и при принятии решений по приоритизации портфеля препаратов.
Данный метод вписывается в континуум процесса разработки — от проверки гипотез относительно мишени и идентификации ведущих соединений до оценки доклинической эффективности, обеспечивая количественные гистологические данные, которые углубляют понимание механизмов действия и повышают уверенность в выборе мишени.