Bu çalışmada, ayrıntılı bir ışık mikroskobik tekniği, ultrastrüktürel analiz için bir elektron mikroskobik yöntemle birlikte CPEC kirpiklerin ex vivo hareketinin gerçek zamanlı gözlemi ve analizi için optimize edilmiştir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bu çalışmada, ayrıntılı bir ışık mikroskobik tekniği, ultrastrüktürel analiz için bir elektron mikroskobik yöntemle birlikte CPEC kirpiklerin ex vivo hareketinin gerçek zamanlı gözlemi ve analizi için optimize edilmiştir.
Koroid pleksus, beynin ventriküler duvarında bulunur ve ana işlevinin beyin omurilik sıvısı üretimi olduğuna inanılır. Koroid pleksus dokusunun yüzeyini kaplayan koroid pleksus epitel hücreleri (CPEC'ler) çok sayıda benzersiz kirpik barındırır, ancak bu kirpiklerin işlevlerinin çoğu araştırılmayı beklemektedir. CPEC kirpiklerin işlevini, özellikle motilitelerine atıfta bulunarak ortaya çıkarmak için, embriyonik, perinatal ve postnatal dönemlerde siliyer motiliteyi izlemek için bir ex vivo gözlem sistemi geliştirilmiştir. Koroid pleksus, beyin ventrikülünden diseke edildi ve diferansiyel girişim kontrast optikleri ile donatılmış video ile geliştirilmiş kontrast mikroskobu altında izlendi. Bu koşul altında, CPEC kirpiklerin hareketli profillerini birkaç saat boyunca ex vivo olarak analiz etmek için basit ve kantitatif bir yöntem geliştirilmiştir. Daha sonra, kirpiklerin morfolojik olgunluğu ile motilite arasındaki ilişkiyi aydınlatmak için tarama elektron mikroskobu ile gelişim sırasında kirpiklerin morfolojik değişiklikleri gözlendi. İlginç bir şekilde, bu yöntem, doğum sonrası gün (P) 2'de zirve yapan kirpiklerin sayısı ve uzunluğundaki değişiklikleri tanımlayabilirken, dayak sıklığı P10'da maksimuma ulaştı ve ardından P14'te ani bir durma izledi. Bu teknikler siliaların çeşitli dokulardaki fonksiyonlarının aydınlatılmasını sağlayacaktır. İlgili teknikler önceki bir raporda1 yayınlanmış olsa da, mevcut çalışma CPEC kirpiklerin ex vivo motilitesini ve morfolojisini gözlemlemek için ayrıntılı tekniklere odaklanmaktadır.
Kirpikler, çoğu omurgalı hücresinin yüzeyindeki kıl benzeri çıkıntılardır ve siliyopatiler 2-4 olarak adlandırılan bir hastalık sınıfı nedeniyle tıp araştırmacıları tarafından dikkat çekmiştir. Organelin her yerde ekspresyonuna rağmen, motilite ve biyosensitasyon dahil olmak üzere çok çeşitli siliyer fonksiyonlar bildirilmiştir. Örneğin, mukoepitelyal yüzeydeki hareketli kirpikler, mukus5'i ve epitel kalıntılarını yolların çıkışına taşır, böylece epitel yüzeyini temizleyerek hastalığı önler. Ayrıca, erken gelişim dönemlerinde ve embriyonik aşamalarda, kirpikler kök hücrelerin6 çoğalmasını düzenler ve omurgalı gövdesinin7 sol-sağ asimetrisinin belirlenmesinde rol oynar.
Koroid pleksus epitel hücreleri (CPEC'ler), beyindeki koroid pleksus dokusunun yüzeyini kaplayan nöroepitel hücrelerinin türevleridir ve beyin omurilik sıvısı (BOS) üretimi ile intrakraniyal ortamın homeostazının korunmasında önemli roller oynar. Daha önce, CPEC'lerin, özellikle kirpikler8 üzerinde yoğunlaşan G-proteinine bağlı reseptörler aracılığıyla BOS üretimini düzenleyen çoklu hareketsiz kirpiklere sahip olduğu gösterilmiştir. Bu kirpikler hareketsiz hareketsiz kirpikler olarak kabul edilmesine rağmen, bazı CPEC kirpiklerin yenidoğan döneminde geçici hareketlilik sergilediği keşfedilmiştir1. Bu bulgu oldukça önemliydi, çünkü hareketsiz kirpiklerin gelişimin başlangıcından itibaren mutlaka hareketsiz olmadığını ve muhtemelen belirli fizyolojik taleplere ve işlevlere yanıt olarak belirli zaman pencerelerinde geçici hareketlilik gösterebileceğini ortaya koydu9. CPEC kirpiklerin hareketli doğasını tam olarak tanımlamak için, CPEC kirpiklere özgü kinetik profillerin analizini kapsayan bir ex vivo gözlem sistemi geliştirmek gerekir.
Motilite ile ilgili olarak, birkaç teknik rapor, trakeal epitel5,10'un motil kirpikleri, konvansiyonel motil kirpikler12 ve nodal kirpikler13 olarak adlandırılan hareketli tek hücreli kamçı11'in gözlemlerini tanımlamış olsa da, koroid pleksus gibi nispeten dalgalı yapılara uygulanabilen ayrıntılı analitik yöntemler şimdiye kadar iyi belgelenmemiştir. Ayrıca, pahalı yüksek hızlı kameraların vazgeçilmez olduğu CPEC'lerin siliyer hareketini analiz etmek için yüksek bir zaman çözünürlüğü gereklidir. Bu gerekliliği aşmak ve çeşitli hücre tiplerinin siliyer motilitesinin izlenmesini basitleştirmek için, düşük maliyetli, yüksek hızlı bir kamera tanıtılmış ve özellikle her bir siliumun hareket hızını ve modelini tanımlamak için hareketli kirpiklerin motilitesini kaydetmek için kolay erişilebilir ve kullanışlı bir yöntem geliştirilmiştir1. Ayrıca, motilitenin ayrıntılı analizini kolaylaştırmak için orijinal görüntü analiz yazılımı "TI Workbench" kullanılmıştır. Toplu olarak, bu yöntem, çok çeşitli silyum araştırmalarında benimsenebilecek bağıntılı taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile birlikte siliyer hareketi analiz etmek için yeni bir özlü strateji sağlar.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
protokoller ve Deney hayvanlarının kullanımı Yamanashi ve Waseda Üniversitesi Üniversitesi'nde kurumsal hayvan bakımı ve kullanımı komiteleri tarafından onaylandı. Hayvan bakımı, kurumsal prensiplere uygun olarak gerçekleştirildi.
1. CPEC Hazırlık
CPEC Cilia 2. Canlı Görüntüleme
Silier Hareketinin Analizi 3.
SEM 4. Numune Hazırlama
Not: SEM kapsamlı bir şekilde CPECs üzerinde kirpikler durumunu değerlendirmek için önemli bir yöntemdir. SEM için örnekler hazırlamak için, standart bir prosedür daha önce 15 hafif değişiklikler kullanılmaktadır bildirdi.
SEM ile 5. Gözlem
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Iş akışının bir bakış cihazları görüntü dahil olmak üzere Şekil 1 'de gösterilmiştir.
CPECs Canlı hareket gözlemleri
Film 1 Bir perinatal fare izole CPECs bir film gösterir ve Film 2 Film 1 görüntüleri genişletilmiş bir görünümünü gösterir. Bireysel siliyer ipuçları filmlerde kıyasla hareketsiz görüntülerde daha az net olduğunu belirtmek gerekir. 2 gösterileri Şekil Film 1 ve...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu yöntemin Perspektifler
Burada açıklanan teknik daha önce yayınlanmış yöntemlere göre silya daha ayrıntılı bir analiz sağlamak olmamasına rağmen, bu tekniğin önemi kolayca siliyer hareketlilik ex vivo her türlü tarama uygulanabilir sistem ve maliyet etkinliği, sadeliği bulunur. Özellikle, TI Workbench gözlemlemek ve daha kolay siliyer hareketliliğini analiz araştırmacıları sağlayan basit ve kullanıcı dostu bir arayüz sağlar. Etkili otomatik izleme yöntemleri, video geliştirilmiş k...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarlarını olduğunu beyan ederim. Bu yazıda izole koroid pleksus dokularda kirpikler hareketliliğini gözlemlemek için detaylı metodoloji raporlama amaçlamaktadır. Bilimsel yenilikler önceki çalışmalarda 1,8 olarak bildirilmiştir.
Bu çalışma, Özel Üniversiteler için bir Proje tarafından desteklenmiştir: Japonya Eğitim, Kültür, Spor, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı'ndan (MEXT) (T.I.) eşleştirme fonu sübvansiyonu ve MEXT'TEN (S.T. ve K.N.) Bilimsel Araştırma Hibeleri (C).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Gerekli reaktifler | |||
| canlı hücre görüntüleme için | |||
| ethanol | Wako Kimyasalları | 057-00456 | |
| Leibovitz L-15 orta | Yaşam Teknolojileri | 11415-064 | |
| SEM hazırlığı için | |||
| etanol | Wako Kimyasalları | 057-00456 | |
| Hank'in dengeli tuz çözeltisi | Life Technologies | 14170112 | |
| paraformaldehit | Merck | 1040051000 | |
| glutaraldehit | Nacalai tesque | 17003-05 | |
| izoamil asetat | Nacalai tesque | 02710-95 | |
| Moleküler Elekler 4A 1/8 | hazırlanması için | Wako Chemicals | 130-08655 |
| Sigma-Aldrich | D1408 | ||
| fosfat tamponu, 0.1 M | 100 ml yapmak için 19.0 ml 0.1 karıştırın; M NaH2PO4 ve 81.0 ml 0.1 M Na2HPO4 | ||
| >monosodyum fosfat (dihidrat) | Nacalai tesque | 31718-15 | |
| disodyum fosfat (susuz) | Nacalai tesque | 31801-05 | |
| suclose | Nacalai tesque | 30406-25 | |
| osmiyum tetroksit | Nisshin EM | 300 | |
| kuru buz | |||
| [header] | |||
| Diseksiyon için alet ve malzemeler | |||
| hem canlı görüntüleme hem de SEM hazırlığı için | |||
| stereo mikroskop | Olympus | SZX7 | |
| düz kağıt havlu | |||
| Φ 10 cm plastik tabak | |||
| 100 ml beher | |||
| düz çalıştırma makası | Sansyo | S-2B | |
| saatçi forseps | Dumont | No.DU-3 veya -4, INOX | |
| canlı hücre görüntüleme için | |||
| >cam alt çanak | Matsunami Cam | D110300 | |
| SEM hazırlığı için | |||
| alüminyum folyo | |||
| 5 ml polietilen kapaklı cam şişe | Nichiden Rika-Glass | PS-5A | |
| transfer pipeti | Samco Scientific | SM251-1S | transferi için |
| kürdan | |||
| altın-paladyum | Hitachi | ile numune transferi iyon püskürtme için kürdanE-1030 | |
| kritik nokta kurutucu | Hitachi | HCP-2 | |
| [header] | |||
| Mikroskobik ekipman ve malzemeler | |||
| canlı hücre görüntüleme için | |||
| ters mikroskop | Olympus | IX81 | |
| 100 W cıva yumru muhafazası ve güç kaynağı | Olympus | U-ULH ve BH2-RFL-T3 | |
| 100 W cıva lambası | Ushio | USH103D | |
| DIC kondansatör, n.a. 0.55 | Olympus | IX-LWUCD | |
| elektrikli deklanşör | Vincent Associates | VS35S22M1R3-24 ve VMM-D1 | manuel deklanşör kullanılabilir. |
| Bant geçiren filtre (400-700 nm, & Phi; 45&nbşk; mm) | Koshin Kagaku | C10-110621-1 | |
| ND filtresi (Φ 45 mm) | Olympus | 45ND6, 45ND25 | 25 ve %6 ND filtre kombinasyonu, |
| DIC elemanlı objektif lensi (suya daldırma) | Olympus | UApo 40XW/340, n.a., 1.15 ile IX-DPAO40 | |
| yüksek hızlı video kamera | Allied Vision Technologies | GE680 | ≥ 200 Hz kare hızı ve 1 msn pozlama süresi |
| görüntü elde etme / analiz yazılımı | yüksek kare hızlarında çekim yapabilen | TI Workbench | yazılımı |
| Kamera kontrolü / analizi için PC | Apple | Mac Pro | |
| titreşim izolasyon masası | Meiritsu Seiki | AD0806 | |
| doku ağırlığı | Warner Instruments | dilim ankraj kitleri | U şeklinde sıkılmış naylon ağ ile yapılabilir, ezilmiş & Phi; 0.5 mm platin tel. |
| kapak camı (doku için alternatif ağırlık) | üzerine yapılan | matsunami | Doku ağırlığı olarak bir kapak camı kullanılabilir. |
| SEM/strong>< | |||
| çevrilmiş mikroskop | Olympus | IX81 | |
| taramalı elektron mikroskobu | JEOL | JSM-6510 |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.