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
AnnJosette Ramirez1,2, Sophie Astrof1
1Department of Cell Biology and Molecular Medicine, New Jersey Medical School,Rutgers Biomedical and Health Sciences, 2Multidisciplinary PhD Program in Biomedical Sciences: Cell Biology, Neuroscience and Physiology Track, New Jersey Medical School,Rutgers Biomedical and Health Sciences
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Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology.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
Burada, faringeal kemer arterlerin 3, 4 ve 6'sını tam montaj lı immünororesans, doku temizleme, konfokal mikroskopi ve 3Boyutlu rekonstrüksiyon kullanarak görselleştirmek ve analiz etmek için bir protokol uyguluyoruz.
Faringeal kemer arterlerin (PAAs) 3, 4 ve 6'nın yanlış oluşumu veya yeniden biçimlendirilmesi konjenital kalp hastalığının en şiddetli formlarından bazılarına katkıda bulunur. PAAs oluşumunu incelemek için, benil alkol /benzil benzoat (BABB) doku temizleme ve konfokal mikroskopi ile birleştiğinde tam montaj immünororesans kullanarak bir protokol geliştirdik. Bu ince bir hücresel çözünürlükte faringeal kemer endotel görselleştirme yanı sıra vaskülatür 3D bağlantısı sağlar. Yazılımı kullanarak, PAAs endotel hücrelerinin (ECs) sayısını ölçmek için bir protokol kurduk, yanı sıra faringeal kemerler içinde PAAs çevreleyen vasküler pleksus içinde ECs sayısı 3, 4, ve 6. Tüm embriyouygulandığında, bu metodoloji embriyonik vaskülatür kapsamlı bir görselleştirme ve kantitatif analiz sağlar.
Fare embriyogenezi sırasında, faringeal arch arterler (PAAs) dorsal aort ile kalp bağlamak arterlerin simetrik, çift taraflı çiftleri olarak ortaya çıkar1. Embriyo geliştikçe, PAAs ilk ve ikinci çiftleri regress, süre 3,4th, ve6 PAAs aort kemer arterler oluşturmak için asimetrik remodeling olaylar bir dizi geçmesi2.
PAAs 3, 4 ve 6 vaskülogenez yoluyla gelişir, hangi kan damarlarının de novo oluşumudur3. Bu kemer arterlerin oluşumu veya remodeling kusurları çeşitli konjenital kalp defektleri yol açar, DiGeorge Sendromu olan hastalarda görülen gibi4,5. Bu nedenle PAA'ların gelişimini düzenleyen mekanizmaların anlaşılması konjenital kalp hastalığı (KH) etiyolojisinin daha iyi anlaşılmasına yol açabilir.
PAA gelişimini görselleştirmek ve analiz etmek için güncel yaklaşımlar arasında doku kesitlerinin immünororesansı, vasküler dökümler, Hindistan mürekkep enjeksiyonu, yüksek çözünürlüklü episkopik mikroskopi ve/veya tam montajlı immünohistokimya1,4,5,,6,7sayılabilir. Burada, hacimsel verileri, vasküler bağlanabilirliği ve hücre kimliğini toplamak, analiz etmek ve ölçmek için tam bir immünofofloresans, konfokal mikroskopi ve 3Boyutlu görüntü oluşturmayı birleştiren bir protokol tanımlıyoruz. Ayrıca, faringeal kemer vasküler pleksus oluşumu nu incelemek ve PAAs içine remodeling bir araç olarak her faringeal kemer EC'lerin sayısını bölümlere ayırmak ve ölçmek için bir yöntem detay. Bu protokol PAA gelişimini analiz etmek için tasarlanmış olsa da, diğer gelişmekte olan vasküler ağları analiz etmek için kullanılabilir.
Hayvan kullanımı ve prosedürleri Rutgers Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından onaylandı.
1. Çözümlerin hazırlanması
2. Embriyo diseksiyon ve fiksasyon
NOT: Bu protokol, herhangi bir fare türünden izole edilmiş E9.5 ve E10.5 fare embriyoları (erkek veya kadın) için uygundur. Genç ve yaşlı embriyolar için kuluçka süreleri deneysel olarak floresan sinyalinin gürültü oranına olan sinyali en üst düzeye çıkarmak için belirlenmelidir.
3. Embriyo boyama
NOT: Bu bölümde embriyolar permeabilize edilir ve primer ve sekonder antikorlarla lekelenir. PAA gelişimi hızla ilerlerken, embriyonik evredeki farklılıklar analizin aşağı akışını büyük ölçüde etkileyecektir. Bu nedenle, embriyolar daha fazla manipülasyon önce kontrol ve mutant çiftleri maç için dikkatle somites sayma tarafından yaş eşleştirilmiş olmalıdır.
4. Agarose embriyogömme
NOT: Bölüm 4'te embriyo(lar) agarose'a gömülü olacaktır. Bu gömme işlemi iki amaca hizmet eder: embriyoyu görüntülemeden önce düzgün bir şekilde yönlendirmek ve BABB'de temizlendikten sonra embriyonun yerinin bulunmasına yardımcı olmak (5.2.2 - 5.3.2. adımlar).
5. Dehidratasyon ve doku temizleme
NOT: Bu bölümde, embriyo(lar) metanol serisi kullanılarak susuz, daha sonra organik çözücü, BABB temizlenir ve bir kauçuk spacer tarafından ayrılmış iki kapak arasında monte edilir; Bu protokolde Hızlı Kuyu kauçuk spacer'lar kullanılmaktadır. Fast Well tamponçift taraflı yapışkan yüzeye sahiptir. Spacer bir kuyu oluşturmak için gereklidir, hangi embriyo yerleştirilir ve iki kapak arasında tutulan.
6. Verilerin elde edilmesi
NOT: Aşağıdaki adımlarda, farengeal kemerlerin endotel 3, 4 ve 6 konfokal mikroskopi kullanılarak görüntülenecektir.
7. Imaris yazılımını kullanarak analiz
NOT: Bu adımlarda konfokal görüntüler mikroskopi görüntü analiz yazılımı olan Imaris sürüm 9.2.0 kullanılarak analiz edilecektir. Bu analiz sırasında öncelikle yüzeyler oluşturarak analiz edilecek ilgi bölgelerini seçeceğiz. Daha sonra, bu bölgeleri görsel olarak ayırmak için Maske işlevini kullanacağız. Son olarak, ilgi çeken her bölgedeki EC sayısını ölçmek için Spot işlevini kullanacağız.
Burada sunulan tüm montaj immünofloresan protokolü net ve temiz sonuçlar üretir, faringeal kemer endotel 3D rekonstrüksiyonu için izin, Şekil 1Agörüldüğü gibi . Her antikor çözeltisinde yeterli miktarda embriyo kuluçkaya yatırılması ve antikor kuluçka sonrası embriyoların iyice yıkanması önemlidir. Şekil 1B'debüyük, parlak nokta, antikorveya engelleme tampon çözeltilerinde partikül sonucu ortaya çıkar. Her antikor kuluçka bu sorunu giderir sonra PBST yıkama uzun süre ve kullanımdan önce her çözüm santrifüj bulduk.
Şekil 2, protokolün bölüm 7'de açıklandığı gibi, bir faringeal kemer ve analiz için bir PAA yüzey için kullanılan süreci göstermektedir. Maskeli işlevi kullanarak, Imaris yazılımı yüzeyli bölgelerin görsel olarak ayrılmasını ve bağımsız olarak analiz edilmesine olanak tanır.
Şekil 3 faringeal kemerlerde farklı vasküler bölmelerin ayrı ayrı maskelemesini gösterir: PAA (Şekil 3A, B, C) ve pleksus ( Şekil3A', B', C'). Maskeleme, her yapıdaki AT sayılarının ayrı ayrı analiz ve nicelemesini sağlar. Şekil 3C-C'de,Spot özelliği, ERG'yi ifade eden her çekirdek için tek bir nokta atayarak, hem PAA hem de pleksustaki toplam EK sayısını ölçmek için kullanılır. Spot işlevi için kullanılan algoritmanın belirli bir boyuttaki herhangi bir piksel için bir nokta oluşturmak üzere tasarlanmış olduğunu unutmayın. Burada EC çekirdeklerinin bir belirteci olarak kullanılan ERG, nöral kresthücrelerindede 8; nöral krest hücreleri VEGFR2 ifade etmez. Şekil 3D, Imaris Spot fonksiyonu tarafından oluşturulan ERG-pozitif (yeşil), VEGFR2-negatif (pembe) bir nokta örneğini göstermektedir. Sonuç olarak, her noktanın tek bir AT'yi temsil ettiğini ve hem ERG hem de VEGFR2 ile etiketlendiğini doğrulamak önemlidir.
| Adım | Zaman | Sıcaklık | |
| 1 | PBST Yıkama/Permeabilizasyon | 24 saat veya O/N | 4 °C |
| 2 | Arabelleği Engelleme | 25 saat veya O/N | 4 °C |
| 3 | Primer Antikor | 4-5 gün | 4 °C |
| 4 | PBST Yıkama | 2 gün boyunca günde 4-5 kez | RT (veya O/N ise 4 °C) |
| 5 | İkincil Antikor | 4-5 gün | 4 °C |
| 6 | PBST Yıkama | 2 gün boyunca günde 4-5 kez | RT (veya O/N ise 4 °C) |
| 7 | Katıştır | Yok | Rt |
| 8 | Metanol Dehidratasyon ve BABB | Adım başına 1 saat | Rt |
Tablo 1: Tüm montaj immünofloresan protokolüne genel bakış. O/N - bir gecede; RT - oda sıcaklığında.

Şekil 1: Tam monte immünofloresan sonra temiz ve kirli görüntülerin karşılaştırılması. E10.5 embriyosundaki sagittal görünümler PAA endotellerini görselleştirmek için anti-VEGFR2 antikor (beyaz) kullanımını göstermektedir. PBST sonrası antikor kuluçkaları ile iyice yıkanmış embriyolar(A)daha yüksek bir sinyal-gürültü oranına sahiptir ve iyice yıkanmamış embriyolarla karşılaştırıldığında daha temiz bir görüntü oluştururlar(B). B'deki oklar, embriyo iyice yıkanmamış veya antikor çözeltisi santrifüj edilmemişken görüntüde beliren gürültü/kir alanlarını gösterir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: Faringeal kemer (PA) ve PAA yüzey. 2B sagittal görünüm(A)konfokal görüntüdeki PAA'ların yerini belirlemek için kullanılır. Bir koronal ortho dilimleyici(A, sarı çizgi)PAAs ile yer. Faringeal kemer (B) ve PAA (C)daha sonra Imaris'teki Mesafe Çizim aracı kullanılarak koronal oryantasyonda su yüzüne çıkar. 10 μm'ye ayarlanmış Mesafe Çizim aracı,3. BC Anahatlar tüm kemer(B', C') boyunca her 10-25 dilim çizilir. Anahatlar faringeal kemer(B") veya PAA(C)bir 3D yüzey oluşturmak için birleştirilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: BIR PAA ve pleksus daki AT sayılarının sayısallaştırılması. 3D rekonstrüksiyonlar, bir PAA'da veya bir EC pleksusta damar yapısını ve AT belirteçlerinin ekspresyonunu ayrı ayrı görselleştirmek için kullanılır. Paneller A-A' PAA ve pleksus(A', pembe)ve VEGFR2 ifadesini göstermektedir.A, yellow Panel A" PAA ve pleksus VEGFR2 ifadesinin birleştiğini göstermektedir. Paneller B-B' PAA(B, kırmızı)ve pleksus(B', yeşil)ERG ifadesini göstermektedir. Panel B" PAA ve pleksus birliğini göstermektedir. C-C'. Imaris'teki Spot fonksiyonu, PAA veya pleksustaki EC sayısını ölçmek için kullanılır. PAA'daki her ERG-pozitif hücreye(C, kırmızı)veya pleksus(C', yeşil)tek bir AT'ı işaretlemek için tek bir nokta atanır. C'-D'deki ok, Imaris Spot fonksiyonu tarafından oluşturulan pleksusta ERG-pozitif, VEGFR2-negatif bir nokta gösterir. Bu nokta nicelik dışıdır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Burada, faringeal kemer arterlerin 3, 4 ve 6'sını tam montaj lı immünororesans, doku temizleme, konfokal mikroskopi ve 3Boyutlu rekonstrüksiyon kullanarak görselleştirmek ve analiz etmek için bir protokol uyguluyoruz.
Brianna Alexander, Caolan O'Donnell ve Michael Warkala'ya bu el yazmasının dikkatli okumaları ve düzenlenmesi için teşekkür ederiz. Bu çalışma Ulusal Kalp, Akciğer ve Kan Enstitüsü NIH R01 HL103920, R01 HL134935, R21 OD025323-01 SA tarafından finanse edildi; AJR NHLBI HL103920-08S1 ve Ulusal Artrit Enstitüsü ve Kas-Iskelet ve Cilt Hastalıkları Eğitimi hibe T32052283-11 tarafından desteklenir.
| 10x PBS | MP Biyomedikal | PBS10X02 | |
| 20x suya daldırma objektifi | Nikon | MRD77200 | |
| Agarose | Bio-Rad Laboratuvarları | 1613101 | |
| Alexa Fluor 488 keçi önleyici | Invitrogen | A-11055 | |
| Alexa Fluor 555 anti-fare | Invitrogen | A-31570 | |
| Analiz Yazılımı | Imaris 9.2.0 | ||
| Benzil Alkol | Sigma-Aldrich | 305197 | |
| Benzil Benzoat | Sigma-Aldrich | 8.18701.0100 | |
| Kapak Fişleri | VWR | 16004-312 | |
| DAPI (5 mg/mL stok) | Fisher Scientific | D3571 | |
| Eppendorf Tüpleri (2.0 mL) | Fisher Scientific | 05-408-138 | |
| Etanol | VWR | 89370-084 | |
| Şahin tüpleri (50 mL) | Corning | 352098 | |
| Hızlı kuyular | Grace Bio Labs | 664113 | |
| Forseps | Roboz | RS-5015 | |
| Keçi anti-VEGFR2 | R& D Sistemleri A.Ş. | AF644 | |
| Metanol | VWR | BDH1135-4LP | |
| Mikroskop | Nikon | A1HD25 | |
| Fare anti-ERG | Abcam | ab214341 | |
| Normal Eşek Serumu | Sigma-Aldrich | D9663 | |
| Paraformaldehit | Elektron Mikroskobu Bilimleri | 15710 | |
| Pastör pipetleri | Fisher Scientific | 13-678-20D | |
| Petri kapları (35 mm) | Genesee Scientific | 32-103 | |
| Petri kapları (60 mm) | Genesee Scientific | 32-105 | |
| Plastik Kalıplar | VWR | 18000-128 | |
| Scapels | Exelint International Co. | 29552 | |
| Triton-X-100 | Fisher Bilimsel | BP 151-500 |