똑바로 Intravital 현미경 Murine Submandibular 침 샘의 준비
Summary
우리는 수술 노출 하 고 안정화 murine submandibular 침 샘 intravital 이미징 똑바로 intravital 현미경 검사 법을 사용 하 여 프로토콜을 설명 합니다. 이 프로토콜은 머리와 목 지역 쥐 및 다른 작은 설치류의 다른 전 동맥에 쉽게 적응 합니다.
Abstract
Submandibular 침 샘 (SMG) 3 개의 주요 침 샘의 하나 이며 생물학 연구, 세포 생물학, 종양학, 치과, 면역학 등의 다양 한 분야에 대 한 관심의 이다. 서울시는 전 선 분 비 상피 세포, myofibroblasts, 내 피 세포, 신경, 세포 외 매트릭스의 구성 이다. 쥐와 쥐 SMG에서 동적 세포질 과정 몇 군데 이전 있다, 주로 사용 하 여 거꾸로 다중 광자 현미경 시스템. 여기, 우리는 수술 준비와 똑바로 다중 광자 현미경 시스템 이미징 비보에 마 취 쥐에서 murine SMG의 안정화에 대 한 간단한 프로토콜을 설명합니다. 우리 생의 대표적인 intravital 이미지 세트를 제시 하 고 adoptively 형광 세포, 혈관 또는 침 덕트 및 원 콜라겐 시각화를 둘째로 고조파 생성의 라벨을 포함 하 여 전송. 합계에서는, 우리의 프로토콜 intravital 이미징 면역학 분야에서 일반적으로 사용 되는 직 립 현미경 시스템에서 마우스 침 샘의 수술 준비를 위해 수 있습니다.
Introduction
타 액은 음식에 기름칠을, 구두 관의 점 막 표면 보호 항균 물질1,2뿐 아니라 소화 효소를 제공 하 고 전 분 비에 의해 은닉 된다. 구두 submucosa에 산재 된 작은 침 샘은 귀 밑, 설, 그리고 submandibular로 확인 하는 주요 동맥의 3 개의 양자 세트 그들의 위치1,2에 있습니다. 플라스 크 모양의 낭 (acini)으로 구성 된 피라미드 모양의 상피 세포, myoepithelial 세포 및 지하실 막에 의해 포위 된다 demilunes 분 비 타 액1의 장 액 및 점액 구성 요소 또는. 그들은 마침내 단일 배설 덕트1에 가입 때까지 전기 덕트에 결합 삽입 된 덕트로 acini 빼낸의 좁은 luminal 공간. 서울시의 주요 배설 덕트와 튼의 덕트 (WD) 이라고 하 고 설 caruncle3,4로 열립니다. SMG 상피 구획은 따라서 끝점과 매니폴드 터미널, 포도1,,56의 번들을 닮은 높은 arborized 구조를 나타냅니다. SMG interstitium 혈액과 림프 혈관 결합 조직7 8 부 교감 신경 신경 및 세포 외 매트릭스5에 포함 된 구성 됩니다. 일반 인간과 설치류 침 샘은 또한 T 세포, 대 식 세포, 및 수지상 세포9, 뿐만 아니라 플라즈마 세포 분 비 면역 글로불린 (IgA)는 타 액9,10에 포함 되어 있습니다. 건강과 질병에서의 다각적인 기능, SMG은 치과4, 면역학11, 종양학12, 생리학8, 세포 생물학 등 생물학 연구의 많은 분야에 대 한 관심의 대상이 3.
동적 세포질 프로세스와 상호 작용의 이미징 생물학 연구13,14에서 강력한 도구입니다. 깊은 조직 이미징 및 혁신 inmicroscopes 비선형 광학 (NLO)에 따라 산란 또는 샘플에서 여러 개의 광자의 흡수에 의존 하는 개발 복잡 한 조직13 에서에서 세포 프로세스를 직접 검사를 수 있다 15. 여러 개의 광자의 흡수 낮은 에너지 광자, 초점면에 어떤 경계 fluorophore 여기에 의해 총 여기 에너지의 납품의를 포함 하 고 따라서 초점에서 잡음 감소 photodamage와 깊은 조직 침투 수 있습니다. 여기13,15. 이 원리 2 광자 현미경 (2 분)에 의해 고용 하 고 최대 1 m m15,16의 깊이에 형광 표본의 이미징에 대 한 수 있습니다. 사용자 친화적이 고 믿을 수 있는 셋업 되 상용 2 오후 동안 intravital 이미징에 대 한 주요 도전 신중 하 게 노출 하 고 특히 시간 경과 시리즈의 이미지에 대 한 마 취 쥐의 대상 기관 안정입니다. 디지털 드리프트 보정 후 데이터 수집을 위한 여러 가지 방법을 게시17,18 그리고 우리는 최근에 “VivoFollow”, 실시간으로 사용 하 여 느린 조직 드리프트를 중화 하는 자동된 보정 시스템 개발을 컴퓨터 단계19. 그러나, 그것은 여전히 고품질 이미징 조직 운동, 호흡 또는 하트 비트19기인 특히 빠른 움직임을 최소화 하기 위해 중요 합니다. 준비 및 안정화 절차 척수20, 간21, 피부22,23, 폐 및 림프 노드24를 포함 하 여 여러 장기에 대 한 출판 되었습니다. 또한, 쥐 침 샘 이미징 모델 개발된3,25 되었고 더 높은 해상도 intravital 이미징 murine SMG는 거꾸로 한 현미경 설치26, 에 맞게의 세련 된 27 , 28.
여기, 선물이 murine SMG의 intravital 이미징에 대 한 실용적이 고 적응력 프로토콜 intravital 이미징 면역학 분야에서 일반적으로 사용 되는 직 립 비선형 현미경을 사용 하 여. 이 위해, 우리는 오 금 림프절 준비에 사용 되는 널리 고용된 immobilization 무대 수정.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 프로토콜 murine submandibular 고 설 침 샘을 면역학의 분야에서 자주 사용 하는 직 립 비 선형 현미경 검사 법을 사용 하 여의 비보에 이미징에 대 한 간단한 접근을 제공 합니다. 메서드는 머리와 목 지역에 다른 전 샘의 이미징에 대 한 적용할 수 있습니다. 예를 들어, 우리의 실험실 (표시 되지 않음)는 유사한 방식으로 눈물 샘의 이미지를 수행 하고있다.
SMG 주위 결합 ?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 스위스 국가 재단 (SNF) 프로젝트 그랜트 31003A_135649, 31003A_153457 및 31003A_172994 (JVS), 하와 Leopoldina 친목 LPDS 2011-16 (BS)에 의해 투자 되었다. 이 작품 “현미경 이미징 센터의” (마이크) 베른 대학교의 광학 설정에서 benefitted.
Materials
| Narketan 10 % (Ketamine) 20ml (100 mg/ml) | Vetoquinol | 3605877535982 | |
| Rompun 2% (Xylazine) 25 ml (20 mg/ml) | Bayer | 680538150144 | |
| Saline NaCl 0.9% | B. Braun | 3535789 | |
| Prequillan 1% (Acepromazine) 10 ml (10 mg/ml) | Fatro | 6805671900029 | |
| Electric shaver | Wahl | 9818L | or similar |
| Hair removal cream | Veet | 4002448090656 | |
| Durapore Surgical tape (2.5 cm x 9.1 m and 1.25 cm x 9.1 m) | Durapore (3M) | 1538-1 | |
| Durapore Surgical tape (2.5 cm x 9.1 m and 1.25 cm x 9.1 m) | Durapore (3M) | 1538-0 | |
| Super glue Ultra gel, instantaneous glue | Pattex, Henkel | 4015000415040 | |
| Microscope cover glass slides 20 mm and 22 mm | Menzel-Gläser | 631-1343/ 631-1344 | |
| Grease for laboratories 60 g glisseal N | Borer (VWR supplier) | DECO514215.00-CA15 | |
| Surgical scissors | Fine Science Tools (F.S.T ) | 14090-09 | or similar |
| Fine Forceps | Fine Science Tools (F.S.T ) | 11252-20 | or similar |
| Cotton swab | Migros | 617027988254 | or similar |
| Gauze Gazin 5 x 5 cm | Lohmann and Rauscher | 18500 | or similar |
| Stereomicroscope | Leica | MZ16 | or similar |
| Texas Red dextran 70kDa | Molecular Probes | D1864 | |
| Cascade Blue dextran 10kDa | invitrogen | D1976 | |
| Two-photon system | LaVision Biotec | TrimScope I and II | or similar |
| XLUMPLANFL 20x/0.95 W objective | Olympus | n/a | or other water immersion objective |
| Digital thermometer | Fluke | 95969077651 |
References
- Pakurar, A. S., Bigbee, J. W. Digestive System. Digital Histology. , 101-121 (2005).
- Carpenter, G. Role of Saliva in the Oral Processing of Food. Food Oral Processing. , 45-60 (2012).
- Masedunskas, A., Weigert, R. Intravital two-photon microscopy for studying the uptake and trafficking of fluorescently conjugated molecules in live rodents. Traffic. 9 (10), 1801-1810 (2008).
- Amano, O., Mizobe, K., Bando, Y., Sakiyama, K. Anatomy and histology of rodent and human major salivary glands. Acta Histochem Cytochem. 45 (5), 241-250 (2012).
- Sequeira, S. J., Larsen, M., DeVine, T. Extracellular matrix and growth factors in salivary gland development. Front Oral Biol. 14, 48-77 (2010).
- Takeyama, A., Yoshikawa, Y., Ikeo, T., Morita, S., Hieda, Y. Expression patterns of CD66a and CD117 in the mouse submandibular gland. Acta Histochem. 117 (1), 76-82 (2015).
- Hata, M., Ueki, T., Sato, A., Kojima, H., Sawa, Y. Expression of podoplanin in the mouse salivary glands. Arch Oral Biol. 53 (9), 835-841 (2008).
- Proctor, G. B., Carpenter, G. H. Regulation of salivary gland function by autonomic nerves. Auton Neurosci. 133 (1), 3-18 (2007).
- Le, A., Saverin, M., Hand, A. R. Distribution of Dendritic Cells in Normal Human Salivary Glands. Acta Histochem Cytochem. 44 (4), 165-173 (2011).
- Hofmann, M., Pircher, H. E-cadherin promotes accumulation of a unique memory CD8 T-cell population in murine salivary glands. Proc Natl Acad Sci. 108 (40), 16741-16746 (2011).
- Bombardieri, M., Barone, F., Lucchesi, D., et al. Inducible tertiary lymphoid structures, autoimmunity, and exocrine dysfunction in a novel model of salivary gland inflammation in C57BL/6 mice. J Immunol. 189 (7), 3767-3776 (2012).
- Szwarc, M. M., Kommagani, R., Jacob, A. P., Dougall, W. C., Ittmann, M. M., Lydon, J. P. Aberrant activation of the RANK signaling receptor induces murine salivary gland tumors. PLoS One. 10 (6), e0128467 (2015).
- Weigert, R., Sramkova, M., Parente, L., Amornphimoltham, P., Masedunskas, A. Intravital microscopy: A novel tool to study cell biology in living animals. Histochem Cell Biol. 133 (5), 481-491 (2010).
- Masedunskas, A., Milberg, O., Porat-Shliom, N., et al. Intravital microscopy. Bioarchitecture. 2 (5), 143-157 (2012).
- Zipfel, W. R., Williams, R. M., Webb, W. W. Nonlinear magic: Multiphoton microscopy in the biosciences. Nat Biotechnol. 21 (11), 1369-1377 (2003).
- Theer, P., Hasan, M. T., Denk, W. Two-photon imaging to a depth of 1000 µm in living brains by use of a Ti:Al_2O_3 regenerative amplifier. Opt Lett. 28 (12), 1022 (2003).
- Gomez-Conde, I., Caetano, S. S., Tadokoro, C. E., Olivieri, D. N. Stabilizing 3D in vivo intravital microscopy images with an iteratively refined soft-tissue model for immunology experiments. Comput Biol Med. 64, 246-260 (2015).
- Parslow, A., Cardona, A., Bryson-Richardson, R. J. Sample drift correction following 4D confocal time-lapse imaging. J Vis Exp. (86), (2014).
- Vladymyrov, M., Abe, J., Moalli, F., Stein, J. V., Ariga, A. Real-time tissue offset correction system for intravital multiphoton microscopy. J Immunol Methods. 438, 35-41 (2016).
- Haghayegh Jahromi, N., Tardent, H., Enzmann, G., et al. A novel cervical spinal cord window preparation allows for two-photon imaging of T-Cell interactions with the cervical spinal cord microvasculature during experimental autoimmune encephalomyelitis. Front Immunol. 8, 406 (2017).
- Heymann, F., Niemietz, P. M., Peusquens, J., et al. Long term intravital multiphoton microscopy imaging of immune cells in healthy and diseased liver using CXCR6.Gfp reporter mice. J Vis Exp. (97), e52607 (2015).
- Gaylo, A., Overstreet, M. G., Fowell, D. J. Imaging CD4 T cell interstitial migration in the inflamed dermis. J Vis Exp. (109), e53585 (2016).
- Looney, M. R., Thornton, E. E., Sen, D., Lamm, W. J., Glenny, R. W., Krummel, M. F. Stabilized imaging of immune surveillance in the mouse lung. Nat Methods. 8 (8), 91-96 (2011).
- Liou, H. L. R., Myers, J. T., Barkauskas, D. S., Huang, A. Y. Intravital imaging of the mouse popliteal lymph node. J Vis Exp. (60), e3720 (2012).
- Sramkova, M., Masedunskas, A., Parente, L., Molinolo, A., Weigert, R. Expression of plasmid DNA in the salivary gland epithelium: novel approaches to study dynamic cellular processes in live animals. Am J Physiol Cell Physiol. 297 (6), C1347-C1357 (2009).
- Masedunskas, A., Porat-shliom, N., Tora, M., Milberg, O., Weigert, R. Intravital microscopy for imaging subcellular structures in live mice expressing fluorescent proteins. J Vis Exp. (79), e50558 (2013).
- Masedunskas, A., Sramkova, M., Parente, L., et al. Role for the actomyosin complex in regulated exocytosis revealed by intravital microscopy. Proc Natl Acad Sci. 108 (33), 13552-13557 (2011).
- Milberg, O., Shitara, A., Ebrahim, S., et al. Concerted actions of distinct nonmuscle myosin II isoforms drive intracellular membrane remodeling in live animals. J Cell Biol. 216 (7), 1925-1936 (2017).
- Kuriki, Y., Liu, Y., Xia, D., et al. Cannulation of the mouse submandibular salivary gland via the Wharton’s duct. J Vis Exp. (51), e3074 (2011).
- Chen, G. Y., Nuñez, G. Sterile inflammation: Sensing and reacting to damage. Nat Rev Immunol. 10 (12), 826-837 (2010).
- McLaren, A. Some causes of variation of body temperature in mice. Q J Exp Physiol Cogn Med Sci. 46 (1), 38-45 (1961).
- Baumgart, K., Wagner, F., Gröger, M., et al. Cardiac and metabolic effects of hypothermia and inhaled hydrogen sulfide in anesthetized and ventilated mice. Crit Care Med. 38 (2), 588-595 (2010).
- Crouch, A. C., Manders, A. B., Cao, A. A., Scheven, U. M., Greve, J. M. Cross-sectional area of the murine aorta linearly increases with increasing core body temperature. Int J Hyperth. , 1-13 (2017).
- Smith, C. J., Caldeira-Dantas, S., Turula, H., Snyder, C. M. Murine CMV infection induces the continuous production of mucosal resident T cells. Cell Rep. 13 (6), 1137-1148 (2015).
- Lindquist, R. L., Shakhar, G., Dudziak, D., et al. Visualizing dendritic cell networks in vivo. Nat Immunol. 5 (12), 1243-1250 (2004).
- Riedl, J., Flynn, K. C., Raducanu, A., et al. Lifeact mice for studying F-actin dynamics. Nat Methods. 7 (3), 168-169 (2010).
- Chtanova, T., Hampton, H. R., Waterhouse, L. A., et al. Real-time interactive two-photon photoconversion of recirculating lymphocytes for discontinuous cell tracking in live adult mice. J Biophotonics. 7 (6), 425-433 (2014).
- Kyratsous, N. I., Bauer, I. J., Zhang, G., et al. Visualizing context-dependent calcium signaling in encephalitogenic T cells in vivo by two-photon microscopy. Proc Natl Acad Sci U S A. 114 (31), E6381-E6389 (2017).
- Mank, M., Reiff, D. F., Heim, N., Friedrich, M. W., Borst, A., Griesbeck, O. A FRET-based calcium biosensor with fast signal kinetics and high fluorescence change. Biophys J. 90 (5), 1790-1796 (2006).
- Tsyboulski, D., Orlova, N., Saggau, P. Amplitude modulation of femtosecond laser pulses in the megahertz range for frequency-multiplexed two-photon imaging. Opt Express. 25 (8), 9435 (2017).
- Potma, E. O., Xie, X. S. Detection of single lipid bilayers with coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microscopy. J Raman Spectrosc. 34 (9), 642-650 (2003).
