RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
tr_TR
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Mikroglia hücre dışı bir ortamda malzemenin fagosite veya yutmak için yüksek bir kapasitesi olan merkezi sinir sistemi (CNS) içinde yerleşik bağışıklık hücreleri bulunmaktadır. Burada, sinaptik bileşenlerin mikroglia aracılı yutulmasına görselleştirme ve ölçmek için, genel olarak, uygun ve güvenilir olup, kantitatif analiz tarif edilmektedir.
Fagositoz bir hücre kendi çevre hücre dışı ortamda malzeme (tüm hücre, bir hücre, kir, vb parçaları) yutar ve daha sonra genel olarak lızozomal bozulma ile, bu malzemenin sindirir edildiği bir süreçtir. Mikroglia fagositik işlevi, nörodejeneratif hastalık, sağlıklı beyin gelişimine (Alzheimer hastalığında, örneğin, beta-amiloid açıklık) (örneğin, sinaptik gelen geniş bir koşullar aralığı içinde tarif edilmiştir, merkezi sinir sistemi (CNS) içinde yerleşik bağışıklık hücreleri budama) 1-6. Aşağıdaki protokol, gelişmekte olan fare retinogeniculate sisteminde 7 presinaptik girişlerin mikroglia aracılı yutulmasına görselleştirmek ve ölçmek için geliştirilmiş bir yutulma deneyidir. Bu deney, bu özel bağlamda mikroglia fonksiyonunu değerlendirmek için kullanılır iken, benzer bir yaklaşım, beyin (örneğin, astrositler) ve vücudun geri kalanı boyunca diğer fagositler değerlendirmek için kullanılabilirler(Örneğin, periferik makrofajlar) hem de sinaptik yeniden cereyan ettiği diğer bağlamlarda (örneğin, beyin hasarı / hastalığı).
Sinaptik devreler bir hayvanın ömrü boyunca pişmanlık. Gelişmekte olan beyindeki sinapslar aşan formu ve sinapsların bir alt kümesinin seçici çıkarılması ve 8-10 kalır bu sinapsların bakım ve güçlendirilmesini içeren sinaptik budama geçmesi gerekir. Bu işlem, yetişkin sinir sisteminin kesin bağlantı özelliği elde etmek için gereklidir. Yetişkinde, sinaps, özellikle öğrenme ve hafıza bağlamında, plastik olabilir. Bu plastisite yapısal bağıntılar dendritik dikenler ve presinaptik boutons 11-13 ve buna ek olarak ve / veya eleme düşünülmektedir. Sağlıklı bir sinir sisteminin bu rollerinin yanı sıra, aynı zamanda yeniden sinaptik sinir sistemi hastalığı / yaralanması 12,14,15 katılır. Örneğin, omurilik yaralanması sonrasında, kopmuş akson sonradan pişmanlık ve fonksiyonel iyileşme 16-19 ulaşmak için yeni sinaps oluşturmak gerekir.
nt "> sinaptik plastisite önemli bir yönü olarak Yükselen fagositoz veya kaldırılması 3,5,20 için mukadder sinaps yutulma sürecidir. Biz son zamanlarda sağlıklı, doğum sonrası fare beyninde 7 sinaptik budama bağlamında bu olayı göstermiştir. Özellikle , mikrogliya, ikamet MSS bağışıklık hücreleri ve fagositler, bir zirve döneminde ve gelişimsel sinaptik budama, talamus doğum sonrası sırt yanal genikülat çekirdek (DLGN) bir bölgede presinaptik girdiler yutmak için gösterildi., bu yutulma genetik veya farmakolojik blokajı sinaptik bağlantı sürdürülebilir açıkları sonuçlandı.Bu protokol, biz presinaptik girişlerin phagocyte aracılı yutulmasına ölçmek için güvenilir ve yüksek kantitatif analiz tanımlamaktadırlar. Bu makalenin amaçları için, bu deney, retinada bulunan retinal ganglion hücreleri içeren gelişmekte retinogeniculate sistemi (RGCs) bağlamında sunulan olacakDLGN (Şekil 1A) presinaptik girdiler proje. Öncelikle, bir lizozomal bozulma dayanıklı ileriye etiketleme strateji DLGN RGC spesifik presinaptik giriş (Şekil 1) 7,21 görselleştirmek için kullanılan, tarif edilecektir. Bu açıklama, görüntüleme için detaylı bir yöntem izlenerek ve kantitatif olarak 3 boyutlu (3D) bir yüzey işleme hacmi ile kombine konfokal mikroskopi kullanılarak yutulmasına ölçüm verilecektir. Bu yöntem, sabit bir doku terkibi göre değil, aynı zamanda, canlı görüntüleme çalışmaları içinde kullanılmak üzere uyarlanabilir. Tahlil, sağlıklı, doğum sonrası retinogeniculate sistemi bağlamında doğrulandıktan ise Önemli olarak, başka bir beyin boyunca ve hastalığı sırasında fagosit-nöron etkileşimler, hem de diğer organ sistemlerinde fagosit fonksiyonunu değerlendirmek için aynı teknikler uygulanabilir.
RGC Presinaptik Girişler 1. Anterograd Etiketleme
Not: hayvanların kullanımını içeren tüm deneyler tüm NIH kurallarına uygun olarak gözden ve kurumsal hayvan bakımı ve kullanımı komitesi (IACUC) tarafından denetlenecektir edildi.
2.. Görüntüleme Doku hazırlayın
Bu doku hazırlanması protokol fagositler fluoresan işaretleri (örneğin, mikroglia için CX3CR1-EGFP) ile etiketlenmiş olduğu raportör fareler için kullanılır. Bir muhabir satır mevcut değilse, araştırmacı (Tartışma) doku bölümleri immunostain olabilir.
3.. Görüntüleme Doku
Tüm görüntüler dönen bir disk konfokal mikroskop (ultraview Vox dönen disk diyot lazer (405 nm, 445 nm, 488 nm, 514 nm, 561 nm ve 640 nm) ile donatılmış konfokal mikroskop) üzerinde elde edilir. Görüntüler de (örneğin, lazer tarama konfokal mikroskop, deconvolution, vb izledi epifluorescent mikroskop) yüksek çözünürlüklü z-yığınları elde etmek için yeteneği ile herhangi bir mikroskop üzerinde elde edilebilir. Çerçeve boyutu genellikle 1,000 x 1,000 piksel.
4. Kantitasyonu (ImageJ) Görüntülerini hazırlayın
5. Nicelik için resim hazırlamaImaris içinde
Fagosit 6. 3 Boyutlu (3D) Yüzey Rendering
Yuttu Malzeme 7. 3D Yüzey Rendering
8. View Alan Toplam Hacim hesaplayın
9. Fagosite Malzeme Tutar Hesapla
Son zamanlarda biz, gelişmekte olan retinogeniculate sisteminde presinaptik girişlerin mikroglia aracılı yutulmasına (Şekil 1) 7 görselleştirmek ve ölçmek için bu yutulma deneyi kullanılmıştır. CX3CR1-EGFP heterozigot farelerin RGCs anterogradely sırasıyla, sol ve sağ gözlerinin içine CTB-594 ve CTB-647 ile takip edildi. Bu izleme takiben, DLGN içinde EGFP-pozitif mikrogliya görüntülendi. Bu görüntüler daha sonra hacim ölçümleri için yüzey render edildi.
Bu tekniği kullanarak, DLGN (P5) gelişimsel sinaptik biçimlenme bir zirve döneminde, presinaptik girişler mikroglialar (Şekil 6) tarafından yutulmuş olduğunu bulundu. Yeniden büyük bir miktarda (P9) hemen hemen tamamlandığında gibi az 4 gün sonra gibi, girişlerin sardı miktarında dramatik bir azalma yoktur. Buna ek olarak, yutulma ve budama klasik tamamlayıcı kademeli ait proteinler mice defıcient in bozulduğu(Veriler gösterilmemiştir), nöronal ateşleme manipülasyonu aşağıdaki gibidir (Resim 6) hem de 7.

RGC presinaptik girdilerin 7 mikrogliya aracılı yutulmasına değerlendirmek için Şekil 1.. Stratejisi. A) anterograd izleme stratejisinin şematik. Sol ve sağ göz RGH girişler sırasıyla CTB-647 (mavi) ve CTB-594 (kırmızı), ile takip edilmektedir. Girdilerin mikroglia-aracılı (yeşil) yutulma sonra değerlendirilir. B) doğum sonrası 5. gün (P5) fare DLGN temsilcisi düşük büyütme görüntüyü sol (mavi) ve sağ (kırmızı) göz girişler arasında anterograde izleme takip. Ölçek çubuğu = 100 mikron. Ci) A mikrogliya (EGFP, yeşil) sol (mavi sınır bölgesinden örneklenmiş) ve sağ (kırmızı) göz girişi (B inset). Cii) ciii) Yüzey işleme çıkarılır ve RGH girdiler sardı olmuştur. P5 DLGN dan Grid çizgisi artışlarla = 5 mm. Di) bir temsilci mikrogliya (yeşil, EGFP). RGC girişler CTB-594 (kırmızı) ile etiketli ve lizozomlar, anti-CD68 (mavi) ile etiketli. Dii) mikrogliya hacmi dışında tüm CTB floresan kaldırıldı açığa mikrogliada içinde RGC girişleri (kırmızı) ve lizozomları (mavi) yuttu . beyaz oklar) Div-v) CD68 (Div) ve CTB (DV) kanal başına;. (yeşil) Dlll) En RGH girişleri (kırmızı) tamamen CD68-pozitif lizozomlarında (mavi içinde lokalize. Ölçek çubuğu = 10 mikron. , bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.

Şekil 3. Yazılımı Genel navigasyon pencereler. A) Ekran Ayar Penceresi. B) Pointer Penceresi. Seçin spesifik yüzeylerinin seçim sağlayacaktır. Gezinmek görüş alanında bir görüntünün dönme. C) Bu içinde olması için gerekli olan hacim render yüzey için modu Aşan sağlayacaktır.

Yazılım Şekil 4. Yüzey işleme. A) penceresi oluşturun. B) Pürüzsüzpenceresi ing. . C) floresan görüntü yüzeyi eşiklendirilmesi (sarı renkte) açılır menüden yüzey kanalı seçin. Kırmızı kutu ile vurgulanır toplam yuttu ve non-sardı malzeme için kaydedilmesi gereken eşik değerdir. Bu sayı eşik daha sonra uygulanan ve yuttu malzeme yüzey olacaktır. , bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.

Şekil 5. Yazılımında hacim ölçümlerini elde edilmesi. Aşağıdaki yüzey sunumuna görünür A) Sekmeler. Maske tüm fagosit içinde yuttu malzemeyi görselleştirmek özelliğini metin. B'de tanımlanan Değnek, Kalem, Huni ve Grafik sekmeleri) Not. Seçilen kanalı Not (yekutusunda llow). C) Huni / Filtre sekmesi altında özellik sarı görünür böylece sola histogram tüm yol kaydırarak alanında tüm yüzeylerin seçimi sağlar. Herhangi bir filtre Grafik sekmesi altında bu. D) için seçilebilir, hacim ölçümleri elde ve kaydedilebilir. , bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.

(Floresan görüntü, Şekil 1 'de gösterilmiştir P5 ikinci Şekil 6,. Örnek veriler 7. A) Örnek yüzey-işlenmiş mikroglia), P9, P30 ve fare DLGN. Büyümüş takmalar siyah noktalı çizgi ile gösterilen.RGC girdilerin Grid çizgisi artışlarla = 5 um. B) yutulma anlamlı ileri yaşlarda (P9 ve P30) karşı DLGN (P5) pik Budama sırasında artar. * Tamamlayıcı alıcısı 3 defıcient farelerin P <0.001 tek yönlü ANOVA, n = 3 fareler / yaş. C) Mikroglia (KO, siyah bar) WT littermates (beyaz çubuk) ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha az RGH girişleri yutmak. Tüm veriler WT kontrol değerleri normalize edilmiştir. * P <Student t-testi ile 0.04, n = 3 fare / genotip. Tüm hata çubukları sem temsil resmi büyütmek için buraya tıklayın.
Çıkar çatışması ilan etti.
Mikroglia hücre dışı bir ortamda malzemenin fagosite veya yutmak için yüksek bir kapasitesi olan merkezi sinir sistemi (CNS) içinde yerleşik bağışıklık hücreleri bulunmaktadır. Burada, sinaptik bileşenlerin mikroglia aracılı yutulmasına görselleştirme ve ölçmek için, genel olarak, uygun ve güvenilir olup, kantitatif analiz tarif edilmektedir.
,,, NRSA (DPS F32-NS-066698); Çalışma Smith Aile Vakfı (BS), Dana Vakfı (BS), John Merck Bilginleri Programı (BS), NINDS (BS RO1-NS-07100801) hibe tarafından desteklenmiştir Nancy Lurie Marks Vakfı (DPS), NIH (P30-HD-18655; MRDDRC Görüntüleme Çekirdek).
| Isı yastığı | Veteriner Ekipmanları, Inc. | 965500 | |
| Isı yastığı için ılık su kaynağı | Kent Scientific | TP-700 | |
| Stereo mikroskop | DSC Optik | Zeiss Opmi -6 Cerrahi Mikroskop | |
| Donma aşamalı kayar mikrotom | Leica | SM2010 R | |
| Mikrotom bıçağı | Leica | 14021607100 | |
| Floresan diseksiyon mikroskobu | Nikon | SMZ800 ile Epi-floresan eki, | |
| Eğirme diski, konfokal mikroskop | ,Perkin, Elmer, | UltraView, Vox, Eğirme Diski, Konfokal | |
| 10 ve mikro; l Hamilton gaz geçirmez şırıngalar | Hamilton | 80030 | Her renk boya/izleyici için farklı bir şırınga kullanın |
| Hamilton iğneleri | Hamilton | 7803-05, özellikler: künt, 1.5 " | |
| Alexa konjuge kolera toksini ve beta; alt birim (CTB) | Invitrogen | 488: C22841 | Steril salin, 80 ve mikro içinde sulandırın; L (488), 100 & L (594), 20 & l (647) |
| 594: C22842 | |||
| 647: C34778 | |||
| Fosfat Tamponlu Salin ( PBS) | Sigma | P4417-50TAB | |
| Neomisin ve Polimiksin B Sülfatlar ve Basitrasin Çinko Oftalmik Merhem USP (antibiyotik merhem) | Bausch & Lomb | 24208-780-55 | |
| 30.5 G iğne | Becton Dickinson | 305106 | |
| Yaylı makas | Roboz | RS-5630 | |
| Pamuk uçlu aplikatör | Fisher | 23-400-125 | |
| Paraformaldey (PFA) | Elektron Mikroskobu Bilimleri | 15710 | PBS'de %16 ila %4 seyreltin. Paraformaldehye toksiktir, davlumbazda kullanın ve kişisel koruyucu ekipman kullanın. |
| Diseksiyon aletleri – makas, forseps, spatula | Küçük makas: Güzel Bilim Aletleri | Küçük makas:14370-22 | |
| Büyük makas: Roboz | Büyük makas: RS-6820 | ||
| #55 forseps: Güzel Bilim Aletleri | #55 forseps: 11255-20 | ||
| Spatula: Ted Pella, Inc. | Spatula: 13504 | ||
| Sükroz | Sigma | S8501-5KG | PBS'de %30 sükroz yapın (ağırlık/hacim) |
| OCT Bileşiği | VWR | 25608-930 | |
| Tartı teknesi | USA Scientific | 2347-1426 | |
| 24 oyuklu plakalar | BD Biosciences | 353047 | |
| Sodyum fosfat monobazik | Sigma | S6566-500G | ddH2O'da 0.2 M sodyum fosfat monobazik (PB-A) ve ddH2O'da 0.2 M sodyum fosfat dibazik (PB-B) yapın. 0.1 M PB yapmak için 19 ml PB-A ve 81 ml PB-B'yi birleştirin, 200 ml'ye kadar ddH2O |
| Sodyum fosfat dibazik ile doldurun; | Sigma | S5136-500G | |
| Lamel, 22 X 50 mm, No. 1.5 | VWR | 48393 194 | |
| Şarjlı mikroskop lamı | VWR | 48311-703 | |
| Vectasheild | Vektör Laboratuvarları | H-1200 |