Bu protokolü kullanarak, biz görselleştirme ve encysting parazitin enfekte nöron arasındaki mekansal ilişkinin analizini sağlayan parazit Toxoplasma gondii ile enfekte farelerde görüntü 160 mikron kalınlığında beyin bölümlerine başardık.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bu protokolü kullanarak, biz görselleştirme ve encysting parazitin enfekte nöron arasındaki mekansal ilişkinin analizini sağlayan parazit Toxoplasma gondii ile enfekte farelerde görüntü 160 mikron kalınlığında beyin bölümlerine başardık.
Toxoplasma gondii, insanlarda ve kemirgenler dahil olmak üzere, geniş bir konak yelpazesi ile bir obligat hücre içi parazit. Hem insanlarda hem de kemirgenler ise, Toxoplasma beyinde bir ömür boyu kalıcı enfeksiyon oluşturur. Bu beyin enfeksiyonu gelişmekte olan fetus ya da beyinde kazanılmış bağışıklık yetmezliği sendromu (AİDS) hasta için bu tercihte ve sebat gibi bağışıklık sistemi baskılanmış kişilerde, çoğu immün sistemi kişilerde asemptomatik iken yıkıcı nörolojik hastalığa yol açabilir. Böylece,-beyin-Toxoplasma etkileşim Toksoplazma tarafından üretilen semptomatik hastalığı kritik, henüz biz merkezi sinir sistemi (MSS) ve parazit hücreleri arasındaki hücresel veya moleküler etkileşim az bir anlayışa sahip olduğu açıktır. CNS fare modelinde bu nöronlar parazit devam ettiği hücreler 30 yıldır bilinmektedir toksoplazmozis, ama çok az bilgi hangi kullanılabilirnöronun parçası genellikle (soma, dendrit, akson) bulaşmış ve bu hücresel ilişki suşları arasında değişir eğer. Bölümünde, bu eksikliği görüntüleme zorluk sekonder ve bir hayvandan bütün enfekte nöronlar görselleştirme olduğunu. Bu tür görüntüler tipik seri kesitlerinin ve elektron mikroskobu veya immün sonra konfokal mikroskobu ile görüntülü doku dikiş gerektirir. Çeşitli teknikler birleştirerek, burada açıklanan yöntem immün gerek kalmadan üç boyutlu görselleştirme ve bireysel, kronik olarak enfekte nöronların analizini sağlayan, tespit ve kistler içeren görüntü tüm hücreleri kalın bölümlerin kullanımını (160 mikron) sağlayan, elektron mikroskobu veya seri kesit ve dikiş. Bu tekniği kullanarak, parazit ve enfekte nöron arasındaki hücresel ilişkiyi anlamak başlayabilirsiniz.
Bu yöntemin genel amacı yüksek çözünürlük, zorunlu hücre içi parazit Toxoplasma gondii ile enfekte olan bireysel nöronlar üç boyutlu görüntüler elde etmektir.
Toksoplazma sık sık insanları ve kemirgenler içeren geniş ara konak aralığı, en başarılı parazitlerin biri olarak kabul edilir. Insanlarda ve kemirgenler hem de, kontamine yiyecek veya su tüketilmesi yoluyla akut enfeksiyondan sonra, Toxoplasma formunu yavaş-kopyalayan onun hızlı kopyalayan formu (tachyzoite) dönüştürme ve encysting ile MSS kalıcı enfeksiyona neden yapabiliyor (bradyzoite ). Bağışıklığa sahip bireylerde bu gizli merkezi sinir sistemi enfeksiyonu nispeten asemptomatik olduğu düşünülmektedir, ancak, AİDS hastalarında ya da transplant alıcıları gibi bağışıklık sistemi baskılanmış kişilerde, parazitin açılma ölümcül Toksoplazma ensefalit 1,2 yol açabilir. Buna ek olarak, son çalışmalar hamekanizma bilinmemektedir olsa Toksoplazma latent infeksiyon, kemirgenler 3,4 davranışsal değişikliklere yol açabilir göstermiştir ettik.
Şaşırtıcı, CNS- Toxoplasma etkileşimin önemini vurgulayarak, bu verilere rağmen, nispeten daha az, özellikle hücresel ve moleküler düzeyde, bu ilişki hakkında bilinmektedir. Beyin-parazit etkileşimi bile basit yönlerini incelemek için yeteneği teknolojik sınırlamalar kısmen engel olmuştur. Örneğin, işin çoğunluğu nöronlar kistler elektron mikroskobu (EM) 5,6 ile yapılmıştır devam ettiği hücrelerin olduğunu gösteren. EM yüksek çözünürlük verir rağmen, zaman alıcı, emek yoğun ve pahalı. İmmünofloresan (IF) tahlilleri son zamanlarda EM 7 tarafından yapılan işi onaylamak için konfokal mikroskobu ile birlikte kullanılmıştır. Deneyleri gerçekleştirmek için teknik olarak kolay ve nispeten ucuz, ama under bu teknikleri kullanarak IFtand kist ve enfekte nöron arasındaki mekansal ilişki süresi, teknik olarak zor alıcı ve değerli bilgiler kaybına yol açabilir seri rekonstrüksiyon gerektirir. Böylece, biz MSS toksoplazma fare modeli ile kullanılan ve EM veya immünohistokimyasal (İHK) olmadan görüntü enfekte nöronların tamamını bize izin verir edilebilir bir yöntem geliştirdik. Böyle bir teknik geliştirerek, biz nispeten hızlı ve ucuz bir şekilde enfekte hücre ve kist arasındaki ilişkiyi keşfetmeye hücresel başlayabilirsiniz.
Geliştirdiğimiz yöntem parazit proteinleri 9,10 ile enjekte edilmiş in vivo hücrelerinde işaretleri bir sistem ile konfokal mikroskopi 8 ile optik takas ve görüntüleme kalın beyin bölümleri için yeni teknikler birleştirir. Bu sistemde, Toksoplazma rekombinasyonu 11 Kre-aracılı sonra yeşil floresan protein (GFP) ifade Cre raportör fareleri enfekte Kırmızı floresan proteini (RFP) ifade konak hücrelere 9 içine Cre recombinase enjekte suşları. Bu kombinasyon MSS enfeksiyonu kurulduktan sonra, enfekte fare beyin hasat kalın beyin bölümleri kesip, hızla RFP + kistleri bularak görüntüye uygun alanları belirlemek için bize izin verir. Bu GFP konakçı hücre GFP + hücrelerinin sayısı parazitleri 10 içermez, enfeksiyon parazitlerin Cre enjeksiyon yalnızca bağlıdır olup olarak dikkat etmek önemlidir. Bu protokolün amacı görüntü tüm enfekte nöronlar edebilmek için olduğu gibi, odak sadece GFP + ayrıca bir RFP + kist ihtiva nöronlar üzerinde, ancak protokol de görüntü GFP + / RFP kullanılabilir - nöronlar.
Enfekte beyin hasat ve bölümlere sonra, bölümler gliserol takas yoluyla şeffaf hale getirilir. Bölümlerin uygun bölgeler daha sonra konfokal mikroskopi, arkadaşları ile görüntülüenfekte olmuş bir ev sahibi hücreleri ve bunların bir bütün olarak, keseli parazitlerin belirtilenlerin benzeri görüntüleme. Burada bir tanımlama için tam protokol, optik takas ve görüntüleme enfekte nöronlar sağlamak.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Not: Fareler, Arizona Üniversitesi, yiyecek ve su ad libitum ile ışık / karanlık döngüsü ters yetiştirilen 12 saat olan bir sıcaklık ve nem kontrollü bir odada muhafaza edildi. Deneyler kurallar ve Arizona Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu onayı altında gerçekleştirilmiştir. Tüm çabalar acı en aza indirmek için yapılmıştır. Kre-raportör fareler, C57BL / 6 arka 11 ve ticari olarak temin edilebilir.
1. Fare Enfeksiyon
Not: - 12, aşağıda tarif edilen Toxoplasma gondii fare enfeksiyon gibi bir yöntem, daha önce 10 yayınlanan çalışmalarda kullanılmıştır.
2. Perfüzyon ve Beyin Hasat
Not: Bu kistlerin tepe numaraları fare beyninde bulunan olduğu zaman noktasını temsil eder Bu protokol, 21 gün sonra enfeksiyonu (dpi) yapıldı, ancak diğer zaman noktaları kullanılabilir. 17 - kist boyutu, sayısı, yeri ve varlığı ya da yokluğu fare zorlanma, parazit gerilme türü yanı sıra aşı miktarı 7,14 dahil olmak üzere birçok faktöre bağlıdır. Müfettişler tek tek fare ve Toxoplas için uygun inokülumu belirlemek gerekirma suşu o / o kullanır.
3. Beyin Kesit
Beyin Doku Bölüm 4. Optik Takas
NOT: Bu protokol daha önce yayımlanmış bir yönteme 8 modifiye edilmiştir.
5. Montaj Beyin Doku Bölümler
6. Görüntüleme
NOT: Herhangi bir mikroskop yüksek çözünürlüklü z yığınları elde yeteneğine sahip olduğu kullanılabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Şekil 7, A ve B, bu yeni olduğu kist içeren iki farklı 160 mikron kalınlığında kesitler aynı zamanda Şekil 7B'de kist-hücre vücut mesafenin bir temsili ölçüm. Şekil gelen GFP + nöronlar göstermektedir Şekil 7, iki temsili görüntüleri içerir Protokol, bir bütün olarak enfekte nöron olarak gösterebilir. Şekil 7C, bu görüntüleme tekniği ile birlikte, kist ve hücre gövdesi (Imaris 7.7) arasındaki mesafeyi ölçmek ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Enfekte konak hücrelerde hücresel değişiklikler gibi HIV, kuduz, ve Chlamydia 18,19 gibi diğer hücre içi organizmalar ile enfeksiyonlarda hastalık sonuçları ile bağlantılı olduğunu göz önüne alındığında, bize MSS arasında meydana samimi etkileşimleri çalışmak için izin verecek bir teknik geliştirdi hücre ve Toxoplasma ev sahipliği. Burada anlatılan yöntem kronik olarak enfekte nöronların verimli görüntüleme sağlayarak bu hedefe gerçekleştirir. Bu yöntemin gelişmesi önce, bu tür bir görüntüleme zaman ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.
Biz yararlı tartışmalar için tüm Koshy laboratuar teşekkür ederim. Biz Patty Jansma ve tavsiye için Arizona Sinirbilim Anabilim Dalı Üniversitesi teşekkür ve görüntüleme yardım. Biz de onların Vibratome kullanımı için Porreca laboratuar teşekkür ederiz. Bu araştırma ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH NS065116, AAK) tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Vibratome Serisi 1000 Kesit Sistemi | Technical Products International, Inc. | Diğer vibratomlar uyumludur | |
| Gliserol | Fisher Scientific | BP229-1 | |
| Tween-20 | Fisher Scientific | BP337-500 | |
| Premium Slaytlar | Fisher Scientific | 12-544-2 | |
| #1.5 Lameller | VWR | 48393 251 | |
| Elmas Scriber | VWR | 52865-005 | |
| Zeiss LSM 510 Meta konfokal mikroskop | Zeiss | LSM 510 | |
| Ketaject® Ketamin HCl Inj., USP 100 mg / ml | Western Medical Supply, Inc. | 4165 | |
| AnaSed® Enjeksiyon Ksilazin 20 mg / ml | Lloyd Inc. | ||
| ZsGreen Fareler | Jackson Laboratuvarları | 7906 | B6. Cg-Gt (ROSA) 26Sortm6 (CAG-ZsGreen1) Hze / J |
| Cerrahi ekipman | Başparmak forseps; İnce makas yana açılı, keskin-keskin; Keskin-keskin makas; Kelly kanama durdurucular; Mayonez makası; Mikro spatula. | ||
| İnsan Sünnet Derisi Fibroblastları (HFF) hücreleri | Bunlar insan sünnet derisinden elde edilen birincil hücrelerdir. Bunları kendi bünyemizde yapıyoruz ancak dış satıcılardan satın alınabilir. | ||
| Dulbecco'nun Yüksek Glikozlu Modifiye Eagles Ortamı (DMEM) | HyClone | SH30081.01 | |
| Penisilin Streptomisin Çözeltisi, 100x | Corning | 30-002-Cl | |
| 200 mM L-alanil-L-glutamin | Corning | 25-015-Cl | |
| 25 cm2 Eğimli boyun şişesi | Fisher Scientific | 1012639 | |
| Fosfat Tamponlu Salin, 1x Olmadan Kalsiyum ve Magnezyum | VWR | 45000-446 | |
| Fosfat Tamponlu Salin, 10x, USP Steril Ultra Saf Sınıf | amresco | K813-500ml | |
| Fetal Sığır Serumu | Gibco | 26140-079 | |
| Parlak Çizgili Hemositometre | Sigma-aldrich | Z359629-1EA | |
| Fare Beyin Dilimleyici Matrisi | Zivic Instruments | BSMAS005-1 | |
| Sodyum Klorür | Fisher Scientific | BP358-1 | |
| Domuz bağırsak mukozasından elde edilen heparin sodyum tuzu | Sigma-aldrich | H3393-100KU | |
| Paraformaldehit | Fisher Scientific | O4042-500 | |
| 20 ml Tek Kullanımlık Sintilasyon Şişeleri | Fisher Scientific | FS74500-20 | |
| Alkol, Etil, %95, 190 Kanıt | Şirket İçi | 17212945 | Bu ürün, şirket içi bir depodan satın alınmıştır. Diğer şirketler uyumludur. |
| Imaris Software | Bitplane | ||
| Clear oje | Diğer markalar uyumludur | ||
| Luer-Lok VWR ile 10 ml Şırınga | BD309604 | Diğer şırıngalar uyumludur | |
| Üç Musluk | Herhangi bir marka uyumludur | ||
| Hipodermik iğne | Herhangi bir marka uyumludur - fareyi sabitlemek için kullanılır. | ||
| Hücre Sıyırıcı | Herhangi bir marka uyumludur | ||
| 25 G x 12" Boru, Güvenlik Kan Alma Seti, Luer Adaptörlü | Greiner Bio-One | 450099 | Diğer markalar uyumludur |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
A correction was made to "3-D Imaging and Analysis of Neurons Infected In Vivo with Toxoplasma gondii". The ordering of the authors was inverted. The order has been updated from:
Anita A. Koshy, Carla M. Cabral
to:
Carla M. Cabral, Anita A. Koshy