Bu teknik oksijen tüketimi ve ekstraselüler asitleştirme oranları explanted fare Retina dokularında bir hücre dışı akı çözümleyicisini kullanarak gerçek zamanlı kayıt açıklar.
Yöntem makalesi
Bu teknik oksijen tüketimi ve ekstraselüler asitleştirme oranları explanted fare Retina dokularında bir hücre dışı akı çözümleyicisini kullanarak gerçek zamanlı kayıt açıklar.
Yüksek keskinliği vizyon ağır enerji tüketen bir süreç ve retinanın tam şeffaflık görsel eksen koruyarak böyle taleplerini karşılamak için birkaç benzersiz uyarlamaları geliştirmiştir. Bu hassas denge için tedirginlikler diabetik retinopati gibi kör edici hastalıklar neden. Bu nedenle, enerji metabolizması değişiklikleri retina anlayış hastalığı sırasında vison kaybı çeşitli nedenleri için rasyonel tedavilerin geliştirilmesi şarttır. Piyasada bulunan hücre dışı akı Analizörleri son gelişiyle Retina enerji metabolizması çalışmanın daha erişilebilir yaptı. Bu iletişim kuralı katkıları Retina enerji arzına - Oksidatif fosforilasyon ve glikoliz - iki prensip kolları aracılığıyla yapılan oksijen tüketimi (OCR) miktarının ölçmek için böyle bir çözümleyici kullanımını açıklar ve ekstrasellüler Bu yollar için proxy olarak asitleştirme oranları (D.H.T.). Bu tekniği tek denemede birden çok farmakolojik ajanlara yanıt değerlendirilmesi kolaylaştırılması explanted Retina dokusunda kolayca gerçekleştirilir. Retina çubuk photoreceptor sinyal eksik hayvanlardan metabolik imzalar bu yöntemi kullanarak vahşi-tür denetimlere karşılaştırılır. Bu teknikte önemli bir sınırlama ışık uyarlanmış ve dark-adapted enerji kullanımı, önemli bir fizyolojik göz retina doku arasında ayırımcılık için yetenek eksikliğidir.
Retina Merkezi sinir sistemi1en enerji talep dokularda arasındadır. Çoğu dokular gibi bu mitokondri sitozol ya da yolu ile Oksidatif fosforilasyon adenozin trifosfat (ATP) üzerinden glikoliz oluşturur. Glikoliz glikoz bir molekül ATP üretmek için enerjik avantaj Oksidatif fosforilasyon açıktır: 36 molekül ATP üretilen eski vs 2 ikinci gelen üretilen ATP molekülleri. Buna göre Retina nöronlar mitokondrial solunum enerji arzı için öncelikle bağlıdır ve bu mitokondri2onların yüksek yoğunluklu tarafından yansıtılır. Oksijen bol olsa bile henüz, retina da ağır glycolytic makine üzerinde dayanır. Aerobik glikoliz bu sürecin aslında kim bir kez retina sadece sonrası mitotik doku metabolizması4bu tür yetenekli olduğunu kaydetti Otto Warburg3tarafından kanser hücrelerinin içinde tanımlanmıştır. Bu ilk gözlemler beri birçok sonrası mitotik doku glikoliz Oksidatif fosforilasyon ek olarak değişen derecelerde ATP taleplerini karşılamak için girişme tarif edilmistir.
Phototransduction, görsel pigment biyosentezi photoreceptor dış segmentleri ve sinirsel aktivite geri dönüşüm, tüm enerji photoreceptors, baskın nöronal alt sınıfta retina zorlu süreçlerde vardır. Ama karşı onların elektrik iyonları ve konsantrasyon degradeler aktif taşıma gerek en enerjik alıcı bir süreç nöronların1gereğidir. Photoreceptors Kanal kapatma ve sonraki hyperpolarization hafif bir uyarıcı tetikler Oysa onlar (Yani, karanlık), stimülasyon yokluğunda depolarized anlamda kendine özgü nöronlar vardır. Bu nedenle, karanlıkta, retina ATP olarak yaygın olarak adlandırılan depolarizasyon veya "karanlık akımı" korumak için büyük miktarlarda tüketmek. Adaptif değiştiremeyeceğinden, bu büyük miktarda ATP temin büyük bir meydan okuma optik eksen aracılığıyla görsel netlik sağlamak organizmalar için ihtiyaç vardır. Photoreceptors ışık yolunu uzak tedarik yoğun kılcal ağ tutar olarak modern yaratıkları görmüş ters Retina baskın çözüm mimarisidir. Ama bu hayret doğal Biyomühendislik retina metabolik rezerv açısından bir uçurumun yerleştirir. Hatta küçük hakaret retina için potansiyel enerji arz talep hassas dengesini bozabilir ve görsel fonksiyon bozukluğu veya frank körlüğü hızlı bir şekilde doğmak.
Sinirsel retinanın vasküler kaynağı, onun sıkı kısıtlama ile birleştiğinde, benzersiz enerjik talepleri göz önüne alındığında hastalığı sırasında ATP tüketimi retina ve değişiklikleri doğru ölçüm anlamakta ve tedavi derin etkileri olabilir retinitis pigmentosa ve diyabetik retinopati gibi koşulları kör. Geleneksel olarak, bu ölçümler laboratuar tamamen metabolik aktivite2,5,6ölçümleri için adanmış bir avuç çıkan en çalışmaları ile pahalı, özel tasarlanmış ekipman gerektiren, 7,8. Teknikleri belirli metabolitleri, radyo etiketli öncüleri, oksijen tüketimi kayıt Clark elektrotlar ve9profil oluşturma metabolomic kullanarak kullanarak izleme çalışmaları için bireysel testleri içerir.
Gelişmeler ile yüksek-den geçerek teknoloji ve ticari cihazlar, kullanılabilirliğinin artması, giderek erişilebilir ve uygun teknikleri kayıt Retina metabolizma. Burada açıklanan yöntemi hem Oksidatif fosforilasyon ölçer ve glikoliz retina kullanarak doku ve piyasada bulunan hücre dışı akı analyzer9,10,11,12explanted. Bu Çözümleyicisi ayrı olarak oksijen tüketim oranını (OCR) ve Oksidatif fosforilasyon ve glikoliz, sırasıyla13dolaylı göstergeleri olarak hizmet veren hücre dışı asitleştirme oranı (D.H.T.), kaydeder. Bu ölçümler faiz doku üzerinde oluşturulan bir microchamber içinde örtülü bir sonda tarafından yapılır. Daha önce yayımlanmış yöntemleri bu uyum pankreas adacıkları of Langerhans için tasarlanan bir yakalama plaka fare retina küçük, dairesel bölümlerde metabolik etkinliklerini kaydetmek için kullanır. Birden fazla farmakolojik poz doku için sistem 4 enjeksiyon portu her örnek için de içerdiği için bir tek kayıt ders sırasında teslim edilebilir. D.H.T. ve OCR kayıtları için en iyi duruma getirilmiş ayrı protokol ile bu sistemi kullanarak, vahşi tipi Retina yanıt (Gnat1- / -), transducin eksik Retina karşılaştırılabilir bir nedeni konjenital sabit gece körlüğü insanlar14.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
İletişim kuralları vizyon Araştırmaları Derneği ve Oftalmoloji deyim için hayvan kullanımı izlemek ve Washington Üniversitesi tarafından onaylanmıştır.
1. hayvan hazırlık
2. çözüm hazırlık
3. aleti kalibrasyon
4. yalıtım taze fare Retina dokusunun
Not: Bu adım Dr Barry Winkler15tekniği adapte olduğunu.
5. tahlil Protokolü
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
( Şekil 1' de özetlenen) açıklanan teknikleri kullanarak, 8 haftalık vahşi türü (WT) fareler gelen Retina explants yaş ve arka plan eşleşen transducin null fareler için (Gnat1- / -) karşılaştırıldı. Gnat1- / - hayvan kapatmak için makine eksikliği nedeniyle nükleotit döngüsel ışık bizi canlı tutan iyon kanalları geçişli, onların çubuk photoreceptors bile ışık14' te depolarized kalır. Son...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
OCR ve D.H.T. kolayca açıklanan teknikleri kullanarak bir bioanalyzer kullanarak explanted Retina dokularında ölçülür. Bu, diğer grupların birkaç kritik adımda bu yöntem başlamaktadır. Retina dokularının orijinali Winkler15tarafından açıklanan dünya, enucleating olmadan büyük bir korneal kesi izole edilmiştir. Bu yöntemi Retina tecrit (genellikle 5 dakika içinde) doku yakalama plaka içine hızlı bir transfer yaşam göz olanak sağlar. Doku hücresel solunum ne zaman buz üzerinde yerleştirilir daha iyi...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar ifşa gerek yok.
Biz Dr Alexander Kolesnikov ve Dr Vladimir Kefalov Gnat1- / -verdiğiniz için teşekkür ederizfareler, yararlı geribildirim ve öneriler için ve makale okumak için.
Bu eser tarafından NIH EY025269 (RR), diyabet araştırma merkezi Washington Üniversitesi - NIH DK020579 desteklenmiştir (JRM ve RR), araştırma önlemek körlüğü (RR), Horncrest Vakfı (RR), JDRF () bir kariyer geliştirme Ödülü için bir kariyer geliştirme Ödülü JRM), NIH DK101392 (CFS), DK020579 (CFS), DK056341 (CFS) ve DK114233 (JRM).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Denizatı XF24 Hücre Dışı Akı Analiz Cihazı | Agilent, Santa Clara, CA | ||
| Denizatı XF24 Adacık Yakalama FluxPak (içerir: Adacık Yakalama Mikroplakası, Sensör Kartuşu ve Kalibant Çözeltisi) | Agilent, Santa Clara, CA | 101174-100 | Adacık yakalama mikroplakası, sensör kartuşu ve kalibrant solüsyonu içerir |
| RPMI 1640 Media (Toz ortam) | Millipore-Sigma | R1383 | RPMI 1640 L-Glutaminli ve glikoz veya sodyum bikarbonatsız ortam |
| D-Glikoz | Millipore-Sigma | G8270 | 1M D-Glikoz filtreli, ortam hazırlama için |
| Sodyum piruvat | Corning | 25000CI | 100 mM sodyum piruvat |
| Antimisin-A | Millipore-Sigma | A8674 | Mitokondriyal stres protokolü bileşeni |
| FCCP | Millipore-Sigma | C2920 | Mitokondriyal stres protokolü bileşeni |
| Rotenone | Millipore-Sigma | R8875 | Mitokondriyal stres protokolü bileşeni |
| 2-deoksiglukoz | Millipore-Sigma | D6134 | Glikoliz protokolü bileşeni |
| 1 mm deri biyopsisi pistonlu | zımbalar Integra-Miltex | 33-31AA-P/25 | Eksplantasyon retina dokusu aleti |
| Dumont Mini-Forseps Düz | Güzel Bilim Araçları | 11200-10 | Retina dokusu çıkarma aleti |
| Dumont Medical #5/45 Forseps- Açılı 45 derece | Güzel Bilim Aletleri | 11253-25 | Retina dokusu çıkarma aleti |
| Dumont #7 Forseps - Kavisli | İnce Bilim Araçları | 11271-30 | Eksplantasyon retina dokusu aleti |
| Quant-iT Picogreen dsDNA Test Kiti | Fisher Scientific | P7589 | Normalizasyon testi |
| yükleniyorTrizma bazı (Tris tabanı) | Millipore-Sigma | T6066 | Lizis tamponunun bileşeni |
| Triton X-100 (polietilen glikol tert-oktilfenil eter) | Millipore-Sigma | X100 | Lizis tamponunun bileşeni |
| 0.5M EDTA pH 8.0 | Ambion | AM9262 | Lizis tamponunun bileşeni |
| C57BL/6J fareler | Jackson Laboratuvarları | Suş 000664 | Hayvanlar |
| Gnat1-/- ve arka plan uyumlu Gnat1+/+ | Vladimir Kefalov, Doktora; Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi | Hayvanlar |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste