Summary

アメリカカブトガニ、カブトガニポリフェムスから採血

Published: October 13, 2008
doi:

Summary

アメリカカブトガニ、カブトガニポリフェムスは、間違いなくあらゆる脊椎動物の血液中の大量のための最も便利なソースです。血液は全身循環、粒状の血球、血漿、ヘモシアニン、C -反応性タンパク質、およびα2-マクログロブリンで唯一の3種類のタンパク質で唯一の細胞型で、構成は単純です。血液は心臓から収集され、血液細胞と血漿を遠心分離によって分離されています。

Abstract

カブトガニはどんな長寿命無脊椎動物の最も特徴とする免疫システムを持っています。カブトガニの免疫の研究は、血液を大量に収集すると血液のシンプルさから使いやすさによって促進されています。カブトガニは、一般的な循環で唯一の単一のセルのタイプ、粒状の血球を示しています。プラズマは、海の水と3つしか豊富なタンパク質、ヘモシアニン、呼吸器蛋白質、プロテアーゼを阻害する細菌細胞、およびα2-マクログロブリンを含む外国の細胞の細胞溶解破壊に機能するC -反応性蛋白質、、、の塩分含有量を有​​する病原体の侵入の。血液は、リポ多糖(別名、エンドトキシン、LPS)、グラム陰性菌の製品による汚染を最小限に抑えるための条件の下で直接心臓穿刺によって収集されます。血液400mLの – 大型動物は、200を得ることができる。プラズマの研究のために、血液細胞は、直ちに遠心分離によって血漿から除去され、プラズマは、その構成要素であるタンパク質に分画することができる。血液細胞は、便利にし、それらのcoverglassesを取り付け、培養皿の表面の詳細LPS -フリーcoverglassesのいずれかを配置することにより、直接顕微鏡検査を可能にする条件の下でLPS -フリー等張生理食塩水(0.5MのNaCl)に血液の少量を収集することにより、顕微鏡的に研究されています細胞接着は、次の簡単な観察室インチ直接観察のための第二の準備は、3を収集することです – LPS -フリー胚皿​​に血液5mLをしてからチャンバーに集約amebocytesの断片をexplantingそのスライドとカバーガラスの間にサンドイッチの組織。この準備では、運動性amebocytesは、​​それらが容易に観察することができるカバーガラス表面、に移行する。血液凝固系はamebocytesの凝集と血液細胞の分泌顆粒から放出されるタンパク質、coagulin、細胞外血栓の形成を含む。洗浄した血液細胞の生化学的解析は、2%Tween – 20を、0.5 M LPS -フリーのNaCl、細胞の遠心分離に続いて、0.5で洗浄するM 0.1のボリュームに血液を集めることによって達成することができるその凝集と脱顆粒が発生しないが、必要です。塩化ナトリウム。

Protocol

出血に関連するカブトガニの解剖学的特徴(図1) 図1 体の三大部門は、後部に前方から、前体部(P)、opisthosoma(O)、及び尾節(T)1です。 前体部の前方と横方向の自由なマージンはフランジです。 尾節が連結するopisthosomaの後?…

Discussion

カブトガニの4種、東側の北アメリカの海岸三種、日本からベンガル湾にその範囲からカブトガニポリフェムスがあります。解剖学的に同様のフォームが274.45億年前から化石として発見されているので、動物は"生きた化石"として識別されます。成熟に達するために13歳と20歳以上28生きている-カブトガニは、10を必要とする、長寿命の動物を表しています。それはウナギとサザ?…

Acknowledgements

上記のオリジナルの研究は、NSFの助成0344630によってサポートされていました。

References

  1. Lochhead, J. H., Brown, F. A. Selected Invertebrate Types. , 360-381 (1950).
  2. Shuster, C. N. The circulatory system and blood of the horseshoe crab Limulus polyphemus L.: a review. US Dept Energy, Fed Regul. Comm. , (1978).
  3. Conrad, M. L., Pardy, R. L., Wainwright, N., Child, A., Armstrong, P. B. Response of the blood clotting system of the American horseshoe crab, Limulus polyphemus, to a novel form of lipopolysaccharide from a green alga. Comp Biochem. Physiol A Mol. Integr. Physiol. , 144-423 (2006).
  4. Nakamura, T., Morita, T., Iwanaga, S. Intracellular proclotting enzyme in limulus (Tachypleus tridentatus) hemocytes: its purification and properties. J. Biochem. (Tokyo. 97, 1561-1574 (1985).
  5. Levin, J., Ornberg, R. L., Cohen, W. D. Blood Cells of Marine Invertebrates: Experimental Systems in Cell Biology and Comparative Physiology. , 259-260 (1985).
  6. Liang, S. M., Liu, T. Y. Studies on the Limulus coagulation system: inhibition of activation of the proclotting enzyme, by dimethyl sulfoxide. Biochem. Biophys. Res. Commun. 105, 553-559 (1982).
  7. Soderhall, K., Smith, V. J. Separation of the haemocyte populations of Carcinus maenas and other marine decapods, and prophenoloxidase distribution. Dev. Comp Immunol. 7, 229-239 (1983).
  8. Solon, E., Gupta, A. P., Gaugler, R. Signal transduction during exocytosis in Limulus polyphemus granulocytes. Dev. Comp. Immunol. 20, 307-321 (1996).
  9. Armstrong, P. B., Rickles, F. R. Endotoxin-induced degranulation of the Limulus amebocyte. Exp. Cell Res. 140, 15-24 (1982).
  10. Iwanaga, S., Kawabata, S., Shuster, C. N., Barlow, R. B., Berkman, L., Brockmann, H. J. Evolution and phylogeny of defense molecules associated with innate immunity in horseshoe crab. Front Biosci. 3, (1998).
  11. Armstrong, P. B. The American Horseshoe Crab. , 288-309 (2003).
  12. Iwanaga, S. The limulus clotting reaction. Curr. Opin. Immunol. 5, 74-82 (1993).
  13. Levin, J. The Limulus amebocyte lysate test: perspectives and problems. Prog. Clin. Biol. Res. 231, 1-23 (1987).
  14. Koshiba, T., Hashii, T., Kawabata, S. A structural perspective on the interaction between lipopolysaccharide and factor C, a receptor involved in recognition of Gram-negative bacteria. J. Biol. Chem. 282, 3962-3967 (2007).
  15. James, G. T. Inactivation of the protease inhibitor phenylmethylsulfonyl fluoride in buffers. Anal. Biochem. 86, 574-579 (1978).
  16. Murer, E. H., Levin, J., Holme, R. Isolation and studies of the granules of the amebocytes of Limulus polyphemus, the horseshoe crab. J. Cell Physiol. 86, 533-542 (1975).
  17. Decker, H., Ryan, M., Jaenicke, E., Terwilliger, N. SDS induced phenoloxidase activity of hemocyanins from Limulus polyphemus, Eurypelma californicum and cancer. , 276-17796 (2001).
  18. Armstrong, P. B. A cytolytic function for a sialic acid-binding lectin that is a member of the pentraxin family of proteins. J. Biol. Chem. 271, 14717-14721 (1996).
  19. Armstrong, P. B., Melchior, R., Quigley, J. P. Humoral immunity in long-lived arthropods. J. Insect Physiol. 42, 53-64 (1996).
  20. Armstrong, P. B., Armstrong, M. T. The decorated clot: Binding of agents of the innate immune system to the fibrils of the limulus blood clot. Biol. Bull. 205, 201-203 (2003).
  21. Armstrong, P. B. Interaction of the motile blood cells of the horseshoe crab, Limulus. Studies on contact paralysis of pseudopodial activity and cellular overlapping in vitro. Exp. Cell Res. 107, 127-138 (1977).
  22. Armstrong, P. B. Motility of the Limulus blood cell. J. Cell Sci. 37, 169-180 (1979).
  23. Armstrong, P. B. Adhesion and spreading of Limulus blood cells on artificial surfaces. J. Cell Sci. 44, 243-262 (1980).
  24. Armstrong, P. B., Cohen, W. D. Blood Cells of Marine Invertebrates. Lab. Animal. , 253-258 (1985).
  25. Smith, S. A., Berkson, J. Laboratory culture and maintenance of the horseshoe crab (Limulus polyphemus). Lab. Animal. 34, 27-34 (1980).
  26. Leibovitz, L., Lewbart, G. A., Shuster, C. N., Barlow, R. B., Brockmann, H. J. The American Horseshoe Crab. , 245-275 (2003).
  27. Rudkin, D. M., Young, G. A., Nowlan, G. S. The oldest horseshoe crab: a new xiphosurid from Late Ordovician Konservat-Lagerstatten deposits. Palaeontology. 51, 1-9 (2008).
  28. Shuster, C. N., Sekiguchi, K., Shuster, C. N., Barlow, R. B., Brockmann, J. J. . The American Horseshoe Crab. , 103-132 (2003).
  29. Walls, E. A., Berkam, J., Smith, S. A. The horseshoe crab, Limulus polyphemus, 200 million years of existence, 100 years of study. Rev. Fisheries Sci. 10, 39-73 .
  30. Patten, W. The Evolution of the Vertebrates and Their Kin. P. Blakiston’s Son and Co. , 195-209 (1912).

Play Video

Cite This Article
Armstrong, P., Conrad, M. Blood Collection from the American Horseshoe Crab, Limulus Polyphemus. J. Vis. Exp. (20), e958, doi:10.3791/958 (2008).

View Video