9 мая 2018 г.
Визуализации тканей сетчатки может предоставить информацию одной ячейки, которые не могут быть собраны от традиционных биохимических методов. Этот протокол описывает подготовка конфокальная томография сетчатки кусочки от данио рерио. Флуоресцентный генетически закодированный датчики или индикатор красители позволяют визуализации многочисленных биологических процессов в типах различных клеток сетчатки.
Общая цель этой процедуры состоит в том, чтобы подготовить свежие срезы сетчатки данио-рерио для экспериментов, требующих живой визуализации флуоресцентных белков или биосенсоров. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области исследования зрения, такие как физиологическая и метаболическая роль ионов кальция в определенных типах клеток и клеточных компартментах сетчатки. Основное преимущество этого метода заключается в том, что он предоставляет пространственную и временную информацию о ключевых метаболитах и сигнальных молекулах в живых тканях.
Чтобы сделать возможным удаление пигментного эпителия сетчатки, или РПЭ, у рыбок данио-рерио, отреагируйте на них в течение одного часа перед тем, как сделать срезы тканей. Для камеры нарезки нарисуйте линии лака для ногтей на предметном стекле. С помощью прозрачного лака для ногтей нарисуйте узкие линии, чтобы получился прямоугольник.
Перекрасьте полироль один раз, когда высохнет. Если камера будет использоваться для статической визуализации или инъекционных экспериментов с минимальным потоком раствора, то с помощью шприца нанесите две параллельные полоски вазелина на покровное стекло, длиной в один сантиметр и на расстоянии 0,5 сантиметра друг от друга. Теперь подготовьте лезвия.
Сначала очистите обоюдоострую бритву этанолом и дайте ей высохнуть на воздухе. Затем с помощью ножниц разрежьте его примерно на один сантиметр кусочка. Затем поместите камеру для нарезки на столик для слайсера для бумаги, расположите ее горизонтально на столешнице и отметьте длинный край перманентным маркером для выравнивания.
Затем загрузите кусок лезвия на рычаг слайсера. Закрепите лезвие так, чтобы край находился над серединой слайда и проходил параллельно поверхности слайда, но не касался лака для ногтей. Затем опустите рычаг лезвия на четверть оборота.
Теперь попробуйте нарезать фильтровальную бумагу. При необходимости установите лезвие на место. Чтобы продолжить, с помощью шприца нанесите одну, маленькую точку желе в 10-сантиметровую посуду, примерно в 1,5 сантиметрах от середины.
Затем вдавите сухую сторону покровного стекла в желе с помощью щипцов. Далее поставьте еще одну маленькую точку желе примерно в одном сантиметре от входного края камеры визуализации. Теперь с помощью иглы 20 калибра сделайте две тонкие параллельные полоски вазелина длиной один сантиметр вдоль центра камеры для нарезки на расстоянии примерно одного сантиметра друг от друга.
Затем переложите рыбку данио в блюдо и вывихните рыбу шейным способом, не обезглавливая. Теперь с помощью проволочной петли ослабьте соединительную ткань вокруг одного глаза, а затем осторожно потяните глаз вперед. Далее аккуратно разрежьте белый зрительный нерв под глазом с помощью микроножниц, но не режьте заднюю часть глаза.
Чтобы продолжить, перенесите глаз в тарелку с холодным раствором Рингера на лед. Затем соберите второй глаз. Продолжайте работать на красный свет, пока не будет удален весь СИЗОД.
Далее перенесите один глаз в каплю холодного раствора Рингера на предметное стекло на чашке Петри. Затем поместите чашку под маломощный микроскоп для препарирования, чтобы препарировать наглазник под красным светом. Сначала прокалывайте роговицу тонкими щипцами.
Затем с помощью щипцов и ножниц аккуратно удалите кусочки прозрачной ломкой роговицы и серебристой склеры. Затем снимите и выбросьте хрусталик, а большую часть склер изолировать наглазник. С минимальными усилиями удалите любые кусочки жира и склеры, которые остаются прикрепленными к наглазнику, не удаляя сетчатку.
Если сетчатка отделяется от СИЗОД, действуйте с особой осторожностью, чтобы не повредить нежную сетчатку. Теперь переместите наглазник открытой стороной вниз и разрежьте его на три или четвертинки новым лезвием. Выбросьте части наглазника, которые слишком изогнуты, чтобы их можно было расплющить.
Эти детали часто слишком малы, чтобы быть полезными в любом случае. Чтобы закрепить участки сетчатки, смочите лист фильтровальной бумаги раствором Рингера и с помощью плоских щипцов поместите его рядом с частями наглазника. Затем погрузите фильтровальную бумагу и салфетки в холодный раствор Рингера.
Затем с помощью щипцов расположите кусочки сетчатки поверх фильтровальной бумаги так, чтобы RPE и фоторецепторы были вверху. Аккуратно обработайте края наглазников тонкими щипцами, чтобы сориентировать их в одну линию в центре фильтровальной бумаги. Теперь расплющите сетчатку, с помощью щипцов поднимите фильтровальную бумагу с прикрепленной сетчаткой и положите ее на сухое бумажное полотенце.
В течение примерно трех секунд дайте силе впитывания жидкости в бумажное полотенце расплющить сетчатку. Обработайте таким образом все кусочки сетчатки, только не дайте им высохнуть. Теперь нанесите каплю раствора Рингера и с помощью тонких щипцов снимите оставшиеся черные листы РПЭ с ткани.
Аккуратно отклеите, и если сетчатка оторвется от бумаги, удалите больше раствора, как и раньше, и она снова должна сплющиться. Теперь переложите бумагу с кусочками сетчатки на предметное стекло и обрежьте бумагу в прямоугольник, оставив примерно по 0,5 сантиметра по обе стороны от ряда ткани. Затем переместите фильтровальную бумагу в подготовленную камеру для нарезки.
Вставьте длинные края фильтровальной бумаги в тонкие линии вазелина с помощью щипцов, а затем погрузите сетчатку в три-четыре капли холодного раствора Рингера. Сначала переведите препарат на стадию слайсера для тканей. Расположите длинную кромку вдоль отмеченной линии и закрепите концы камеры на столе лабораторным скотчем.
Затем, начиная с одного конца, разрежьте сетчатку глаза и фильтровальную бумагу, сильно и осторожно надавливая на режущую руку. Убедитесь, что первый ломтик был разрезан полностью, а затем приступайте к нарезке с помощью микрометра ломтиков толщиной примерно 400 микрон. Далее перенесите камеру с нарезанными срезами в чашку Петри, содержащую подготовленный покровный лист, который будет служить лестницей для визуализации.
Залейте чашку холодным раствором Рингера и поставьте ее на столик для препарирующего микроскопа. Теперь, при малом увеличении, используйте щипцы, чтобы закрепить полоску, и переместите ее на лестницу визуализации, сдвинув лежащую под ней чашку Петри. Поверните ломтики на 90 градусов и закопайте края фильтровальной бумаги в желе.
Важно держать сетчатку погруженной в воду и избегать прямого контакта с сетчаткой. Затем переместите срезы на лесенках так, чтобы слои сетчатки были хорошо видны. Для срезов на каждом конце лестницы сделайте сетчатку обращенной внутрь к другим срезам, чтобы свести к минимуму движение во время инъекции или потока.
Выбросьте все срезы, которые плохо прилипают к бумаге. Теперь окрасьте ткань. Тем временем подготовьте камеру визуализации и инъекционный аппарат
.Сначала промойте трубку раствором Рингера, пока не останется пузырьков воздуха. Затем подсоедините трубку к входу камеры визуализации и закройте запорный кран. Затем снова наполните шприц раствором для инъекций и снова прикрепите его к трубке.
Теперь с помощью щипцов перенесите подготовленную лестницу для визуализации в камеру для визуализации. Вдавите его в точку желе у входного края и заполните камеру раствором Рингера, чтобы покрыть ломтики. Затем приступайте к визуализации.
С помощью описанных методик можно визуализировать идеально пересеченные срезы через все слои сетчатки. При незначительном вращении будут видны пучки внешних сегментов. С помощью ПИ окрашивания можно исключить из анализа мертвые клетки.
Здоровые PI-негативные фоторецепторы имеют стереотипную поляризованную удлиненную морфологию. В кислородонасыщенных аппаратах Рингера их можно визуализировать в течение четырех часов. Одной из стратегий визуализации является визуализация динамики эндоплазматического ретикулума фоторецептора колбочек относительно ядра.
Использование тканей, экспрессирующих GFP, и конуса ER, при этом противодействие ядерному красителю. Аналогичная стратегия может быть использована для просмотра цитоскелета актина с тканью, экспрессирующей GFP-слитый актин. Используя покадровую визуализацию, можно наблюдать клеточную динамику, такую как цитозольные колебания кальция в колбочке фоторецептора.
Например, при изотоническом истощении натрия в камере визуализации, GCaMP можно использовать для визуализации повышения концентрации цитозольного кальция. Количественно оценивая флуоресцентные реакции внешних сегментов отдельных колбочек, тел клеток и синапсов, можно определить внутриклеточную динамику кальция во время фармакологических манипуляций и т.д. Пытаясь выполнить эту процедуру, важно помнить о красном свете, прежде чем СИЗОД будет удален.
Тщательно расправьте наглазники перед тем, как нарезать, и всегда держите ломтики погруженными. После освоения диссекция тканей, срез и подготовка к визуализации могут быть выполнены менее чем за 30 минут. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как готовить срезы сетчатки у рыбок данио, изучить обмен веществ и физиологию в конкретных типах клеток в клеточных компартментах.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Эта статья представляет протокол подготовки свежих срезов сетчатки рыбы зебрафиш для проведения прямой визуализации с использованием флуоресцентных биосенсоров. Методология направлена на улучшение понимания ролей кальциевых ионов в определенных типах клеток и компартиментах сетчатки, предоставляя важную пространственную и временную информацию о биологических процессах.
This method enables live imaging of retinal cell types in adult zebrafish, providing a physiologically relevant system for studying calcium signaling and metabolic processes in vision research. By preserving retinal architecture and cellular diversity, it supports target validation and mechanistic de-risking in preclinical neuroscience programs. The approach bridges discovery biology with translational relevance for retinal disease models.
The method fits within the discovery-to-preclinical continuum by enabling functional validation of retinal targets prior to lead optimization.