Burada açıklanan protokol başlangıçta Percival ve Bolluk 9 açıklanan ve konfokal mikroskopi için optimize tekniği adapte edilmiştir.
1. Glass Bottom Kültür Yemekleri Kaplama
Aşağıdaki adımları bir laminar akış başlık steril koşullar altında gerçekleştirilmelidir.
- Pankreas eksplantları 20-mm çaplı cam mikro alt (örneğin Mattek Corporation) ile 35 mm Petri kapları içinde kültüre. Eksplant kültür başına ve kültürün tüm süresi için bir cam alt tabak kullanın. Pankreas tomurcukları, ceket fibronektin ile cam alt mikro diseksiyonu ve öncesi izolasyon gününde.
- 50 ug / ml nihai konsantrasyonuna kadar hücre kültürü kaliteli su içinde steril fibronektin seyreltilir ve bütün cam yüzeyi (Şekil 1E) kapsayan Mattek plakaların 20 mm kuyucuk içine, en az miktarda (~ 150 ul) ilave edin. Bulaşıkları yerleştirinizgecelik inkübasyon için 4 ° C'de buzdolabında.
- Diseksiyon gününde, fibronektin aspire hücre kültürü dereceli su ile mikro durulayın ve BME 150 ul (Bazal Orta Eagle) Kalem / Strep (% 1), Glutamin (% 1 ile desteklenmiş orta minimum hacim ekleme ) ve 50 mg / ml gentamisin [Diseksiyon Orta]. Plaka eksplantlar hazır olana kadar laminer akış kaputu kaplı yemekleri bırakın.
Tüm fibronektin kaplı yemekler kullanılırsa, bunlar 4 ° C'de 1 hafta kadar saklanabilir Yemekleri, kuru Dissection Orta ile doldurun ve buzdolabında koyun izin vermeyin.
Fibronektin ek olarak, pankreas eksplantlar başarılı bir şekilde bu gibi laminin 9, Matrigel 10,11 veya 12 mikro-gözenekli membran gibi çeşitli yüzeyler üzerinde kültive edilmiştir. Çünkü dallanma üzerindeki etkileri, biz substrat olarak fibronektin 9 kullanın.
2. D DiseksiyonE11.5 gelen orsal Pankreas Bud - E12.5 Fare Embriyolar
- Embriyonik gün (E) 11.5 veya 12.5 Zamanlı gebe dişi fareler kurban ve embriyolar önceden% 70 Etanol ile temizlenmelidir diseksiyon aletleri kullanılarak toplanmıştır. 50 ug / ml gentamisin ile takviye buz gibi soğuk PBS içeren 10 cm'lik bir levha halinde parçalara rahim yerleştirin.
- Yavaşça desidua çevrili uzak rahim kas ve bireysel embriyolar kaldırmak, soyulma, küçük makas veya Dumont forseps kullanarak bireysel embriyo segmentleri içine yukarıdaki ayrı rahim aydınlatmaya sahip bir stereomikroskopta altında. Embriyolar maruz ve yolk kesesi ve amniyon kaldırmak için 13 standart embriyo diseksiyon teknikleri kullanın. Daha sonra, embriyonun üst vücut (karaciğer yukarıda) ve kuyruk bölgesi çıkarın. Bu iç organlar (Şekil 1B) maruz sağlayacaktır. Buz BME diseksiyon orta içeren 10 cm tabak içine embriyo orta gövde aktarın.
- Şimdigörselleştirmek ve stereomikroskop altında dorsal pankreatik tomurcuk incelemek için aşağıda sadece transillüminasyon kullanın. Yavaşça, forseps ile lateral kesi yaparak embriyonun orta gövde açın. Mide ve dalak bulun. Dorsal pankreatik bud midenin arka bölgesi (Şekil 1C) yanal olarak eklenir. Dumont forseps kullanarak, örneğin mide ve dalak gibi komşu yapıları, gelen dorsal pankreatik bud uzaklıkta teşrih, ama (Şekil 1D) epiteli çevresindeki bazı mezenşimi bırakarak. Bir cam Pasteur pipeti kullanarak,% 10 fetal buzağı serumu [Kültür Orta] ile takviye soğuk BME diseksiyon orta içeren bir 35 mm Petri kabı içine izole tomurcuk aktarın. Tüm pancreata izole edilene kadar bu adımları tekrarlayın. Farklı genotiplerin pancreata izole edilir, bunları Nunc 4-kuyucuğu kullanarak ayrı tutmak.
3. Pankreas Eksplantlarından arasında Kaplama ve Kültür
Nihai plateksplant kültürleri ing fiziksel hareketini en aza indirmek için doku kültür odası ve / veya doku kültürü kuluçka makinesi yakın olarak gerçekleştirilir.
- Bir laminer akış kaputu steril koşullar altında BME kültür ortamı ~ 150 ul fibronektin kaplı Mattek yemekler 37 önceden ısıtılmış ° C. BME Diseksiyon Orta değiştirin
- Dikkatlice, bir cam Pasteur pipeti kullanarak uzun süreli kültür için kaplamalı Mattek yemekleri (çanak başına bir eksplant) içine pankreas eksplantlar aktarın. Kültür esnasında yayma temin etmek için, eksplantlar çevreleyen hafifçe mezenşim ince bir iğne ile, gerekirse, yırtık olabilir.
- Yavaşça, bir doku kültürü inkübatör kültürleri yerleştirin (37 ° C;% 5 CO 2) eksplantlar cam alt mikro eklemek izin birkaç saat için. Bir kez onlar önceden ısıtılmış 37 SEA kültür ortamı 1.5 ml 2 ml Mattek yemekleri doldurmak °, ekli C. Disseksiyon gün 0. gün olarak ifade edilir.
- ManPankreatik eksplant kültürleri ipulation bir laminar akış başlık içinde steril koşullar altında gerçekleştirilir. Deneysel gereksinimleri farklı zamanlama (kimyasal ajanlarla eksplant örneğin inkübasyon) dikte sürece BME kültür ortamı, her gün değiştirilir. Eksplantları bir hafta ila 5 gün için bu durum içinde yetiştirilebilir.
4. Pankreas Eksplantlarından için Tüm montaj İmmünofloresan Boyama Protokolü
Immünofloresan protokolünün tüm adımları (fiksasyon görüntülemeye) bir plastik dipli çanak daha iyi görüntü verir, aynı Mattek çanak yürütülmektedir. Tespit edildikten sonra, pankreas eksplant kültürleri steril koşullar altında tutulması gerekmez.
- BME kültür ortamı aspire ve 2 ml 1X PBS ile bir kere eksplant yıkayın.
- Eksplant fiksasyon için 2 ml buz-soğuk% 4 paraformaldehid (PFA) ile PBS değiştirin ve 20 dakika buz üzerinde çanak yerleştirin. Zaman levha Girdap yavaşçazaman, ama eksplant ayırmak olabilir gibi, sallanan platformlar kaçının.
- PFA çıkarın ve oda sıcaklığında (RT) 10 dakika her biri için 1X 2 ml PBS ile eksplant üç kez yıkayın.
- 2 ml engelleme çözeltisi ile blok (1X PBS +% 0.1 Triton-X +% 3 eşek Serum) oda sıcaklığında en az 30 dak.
- Çözelti, blokaj birincil antikor ile seyreltilir ve 4 gece boyunca inkübasyon için eksplant bütün yüzeyi kaplayan ° C. Mattek plakaların 20 mm kuyucuk içine direkt olarak seyreltme ~ 150 ul ekle , Fiziksel hareketleri minimize doğrudan soğuk oda (4 ° C) eksplantlar primer antikor eklemek için. Buharlaşmanın önlenmesi için, antikor eklemeden önce, nemli bir odaya Mattek plakaları yerleştirin.
- Ertesi gün antikor çözeltisi kaldırmak ve 2 ml 1X PBS ile üç kez yıkama +% 0.1 Tween-20 ile oda sıcaklığında 30 dakika her biri için (PBT).
- Çözümü engelleme ikincil antikor sulandırınız [üretici tavsiyelerine göre, biz eşeği Alexa Fluor boyalar ikincil önleyici kullanın1:750 seyreltme] ve karanlıkta oda sıcaklığında, 1-2 saat inkübasyon için, bütün yüzeyi kaplayan eksplant Mattek plakaların 20 mm kuyucuk içine, doğrudan doğruya seyreltme ~ 150 ul eklemek de organları. Nükleer counterstaining için, ikincil antikor seyreltme ile birlikte Hoechst içerir. Buharlaşmanın önlenmesi için, antikor eklemeden önce, nemli bir odaya Mattek plakaları yerleştirin.
- 2 ml 1X PBS ile üç kez yıkanır +% 0.1 30 dakika için oda sıcaklığında her bir Tween-20 (PBT).
- Monte etmeden önce, Tween-20 kaldırmak için 1X PBS ile bir kez yıkayın. Mattek plakaların 20 mm kuyucuk içine monte sulu ortam, bir damla (anti-solma ile) ilave edilerek monte edin. Yavaşça, bir cam lamel ile eksplant kapsamaktadır. Hava kabarcıkları kaçının.
- Mattek plakaları Eksplantlarından deney hedeflerine bağlı olarak, standart faz kontrast mikroskobu veya konfokal mikroskopi altında görülebilir. Konfokal mikroskopi analizi için bir Zeiss LSM 700 ters ayarını kullanın. Bizi floroforlar uygun lazerler ayarlamaed. Objektif bir seçim bu olacak görüntü pankreas eksplant istediğiniz alanı. 10X bir su-daldırma objektif görüş alanının tamamını eksplant tutmak için uygundur. A 40X su veya yağ-immersiyon hedefleri daha fazla çözünürlüğe sahip pankreas eksplant belirli bölgelerine odaklanmak için uygundur. Eksplantları optik kesit ve sonra edinilen Z yığınları uygun bir yazılım kullanarak, 3D yeniden olabilir.
5. Pankreas Eksplantlarından Canlı hücre Görüntüleme Protokolü
- Çevre odası kurulumu: bir çevre muhafaza ve küçük bir inkübasyon odası kullanımı mikroskop sahne üzerine oturur [Sıcaklık ve CO 2 kontrolü ile]. Embriyonik pankreas Özgün kültür 37 ° C ve nemlendirilmiş% 5 CO 2 bir atmosfer kontrollü bir sabit sıcaklık gerektirir. Uygun odaları çeşitli satıcılar mevcuttur (Örneğin, Zeiss, Nikon, Olympus). Isıtıcı kutusunda birleştirin ve üzerine açıngörüntüleme önce t en az 1 saat ekipmanları ısınmak ve% 5 CO 2 içeriğini denge için izin başlar.
- Pankreas eksplant kültür time-lapse görüntüleme için, biz bir Zeiss LSM 700 inverted mikroskop kullanın. Lazerler ve objektif seçimi için noktası 4.10.
- Pankreas eksplant canlı görüntüleme başlamadan önce iyice alt kısmı cam tabak eklemek edelim. [Biz genellikle canlı görüntüleme 1. Gün başlayan gerçekleştirmek].
Bir laminer akış kaputu, aspirat ve optimum besin koşulları ile başlamak taze BME besiyeri ile eksplant orta değiştirin. - Yavaşça mikroskop odasına eksplantlar aktarın ve konfokal mikroskop numune tutucu içine kuluçka odasında Mattek çanak yerleştirin.
- Nesnel hazırlayın (örneğin immersiyon objektif seçimi uygun yağ veya su-orta ekleyin) ve eksplant ilgi bölgeye odaklanır. Çevre bölmesi düzgün şekilde kapatın. Time-lapse sırasında buharlaşma önlemek içinsu yerine su daldırma hedefleri ile edinimi, bu (örneğin Zeiss İmmersol B) piyasada bulunmaktadır viskoz immersiyon sıvıları kullanılması tavsiye edilir.
- Lazer yoğunluğu, Z-yığını toplama parametreleri ve zaman aralığı (Sorun Giderme için de Tartışma bakınız) ayarlayın. Denemeyi başlatın.
- Görüntüleme, ihracat Z yığınları ve tüm zaman noktalarında sonra ve uygun yazılımlar (örneğin ImageJ, Volocity, Imaris, Huygens) kullanarak onları analiz.
6. Temsilcisi Sonuçlar
Dorsal pankreas tomurcukları (birlikte çevredeki mezenşimi ile) E11.5 ve E12.5 ve doğrudan cam alt kültür kaplarına (Şekil 1) kaplamalı arasındaki fare embriyoları diseke edildi. Kan damarları epiteli çevreleyen mezenşimi bulunan ve endotelyal işaretleyici Pecam 12 (veriler gösterilmemiştir) için immünboyama ile görülebilmesi. Kültür, pankreas eksplantlar und iki gün sonraönemli bir büyüme erwent ve kimin çekirdekleri pankreas transkripsiyon faktörü pozitif olan dallı epitelyal yapılar, Pdx1 (Şekil 2A-C) kendilerini organize etmeye başladı. Kültürün 3. gününde pankreas eksplant ortalama z kalınlığı 60-80 mikron olduğunu. Eksplant yüzeyi ve hacmi uygun yazılım programları (örn. Huygens) kullanılarak ölçülebilir. Morfoloji ve immünofloresan analizleri pankreas eksplantlar in vivo erken pankreas farklılaşma ve morfogenetik olaylar 5,10,11,14 (Şekil 2) değinmeyecek bu protokolü kullanarak kültürlü olduğunu gösterdi. Kültürünün 4. günde Pankreas eksplantlar tipik "ucu ve gövde" cpa1 gösteren epitelin 8 segregasyon, + Bagajındaki kümeleri olarak organize epitel dalları (Şekil 2C) ve farklılaştırılmış insülin + ve glukagon + hücrelerinin uçları progenitör hücreler (Şekil 2B yapıldı ). Buna ek olarak, pancreatiex vivo kültürlerde c epiteli bazal membran (kırmızı Şekil 2E,) az apikal F-aktin lokalizasyonu (Şekil 2E, yeşil) ve b1-integrin ile, uygun hücre iskeleti organizasyon ve hücre polarite gösterdi.
(; Fare zorlanma Jackson Laboratuvarı mevcuttur mT / mG) (Şekil 3) gerçek zamanlı olarak dallanma pankreas incelemek için, embriyonik pankreas eksplantlar çift renkli flüoresan raportör fare zorlanma membrane-Tomato/membrane-Green 15 izole edildi. Yine kültür içinde yetiştirilir mT / mg pankreas eksplant bir süre hızlandırılmış film kareler Şekil 3 'de gösterilmiştir. Membran yapıları mT floresan protein lokalizasyonu hücre morfolojisi özetliyor ve zamanla hücre yenileme ve göç izlemek sağlayan, ince hücresel süreçleri çözünürlük sağlar.
12 saat time-lapse deneyden sonra mT floresans sinyali uygun ve dete kalırctable, yoğunluğu büyük olasılıkla fotohasar nedeniyle (Şekil 3), azalmış olsa bile. Fotohasar ve fototoksisite önlemek veya azaltmak için teknik çözümler Tartışma bölümünde ele alınmıştır.

Şekil 1. E12.5 fare embryo gelen dorsal pankreas tomurcuğu diseksiyon şematik gösterimi. E12.5 fare embriyo (A) aydınlık görüntü. Embriyo (karaciğer yukarıda) ve kuyruk bölgenin üst vücut orta gövde (B) ayırmak için kaldırılır. Kesikler kırmızı noktalı çizgilerle gösterilir. Mide ve onikiparmak bağırsağı bölgenin pozlama (noktalı kutu ile gösterilir) (C) Ek diseksiyon sonuçları. Dorsal pankreatik bud (kırmızı noktalı bir daire bakın) mide ve dalak primordium'un yanında dibinde olduğunu. Disseke dorsal pankreatik bud (D) BME kültür ortamı içeren bir cam alt yemeğin Mikro (E içine bir Pasteur pipeti ile aktarılır, F). Kısaltmalar: sto (mide), sp (dalak), dp (dorsal pankreatik tomurcuk), ikili (duodenum). Ölçek çubuklar, 1000 um (A, C).

Şekil 2. Pankreas eksplant kültürleri Tüm montaj konfokal immünofloresan analizi. 1. gün ve ex vivo kültür günde 2 pankreatik eksplant (A) aydınlık görüntüler. Kırmızı noktalı çizgi epitelin dallanma başlatılması gösterir. Bütün montaj (B) 3D rekonstrüksiyon gün 3 pankreas kültür Pdx1 için immünboyama. Pankreas eksplant kültür 48 hr tarafından kapsamlı dallanma geçiren Pdx1 + hücrelerinin tübül gösterdi. Bazolateral membran işaretleyici E-kaderin (ECAD), ucu progenitör marker, karboksipeptidaz 1 (Cpa1) ve fosfor-Histon H3 (pHH3) karşı antikorlar ile günde 3 pankreatik eksplant (C) Tüm montaj immün. Etkin mitotik pHH3 + hücrelerin çoğu Cpa1 + hücreleri ile periferik ipuçları colocalize. Kesik lines dal ucu göstermektedir. Endokrin soy belirteçler, insülin (Ins) ve 3. günde glukagon (Gluca) için (D) Tüm montaj immün. Sarı ok İnş kümeler + ve Gluca + hücreleri gösterir. Ankastre (D '), endokrin hücresi kümesinin bir yüksek-büyütme. Pdx1, β1 integrin (β1int) ve F-aktin (Fact) için günde 3 pankreatik eksplant (E) Tüm montaj immün. Pdx1-pozitif epitel hücreleri arasında serpiştirilmiş Mezenkimal hücreler (yıldız). C, D, ve E de gösterilen Görüntü Z-dizi tek konfokal optik kesitlerdir. Ölçek çubuklar, 100 um (A, B), 50 um (CE).

Şekil 3. Ex vivo kültüre pankreas eksplant Temsilcisi canlı hücre görüntüleme. Bir mT / mG fare transgenik embriyo bir pankreas eksplant bir time-lapse film (MS) Çerçeveler. Dakika görüntüleme süre saat cinsinden gösterilmiştir. Eksplant Gün 1 başlayarak görüntülendi. Z-yığın görüntüleri40X yağ immersiyon objektif 15 saat olmak üzere toplam her 12 dk ile elde edildi. Kesik çizgiler epitel ve mezenşimi arasındaki şube ve sınırın ucu belirtin. Ölçek çubuğu, 50 mikron.