Summary

Etichettatura retrograda di cellule gangliari della retina in Zebrafish adulti con coloranti fluorescenti

Published: May 03, 2014
doi:

Summary

We introduce an efficient method to retrograde label retinal ganglion cells (RGCs) in adult zebrafish.

Abstract

Etichettatura cellule gangliari della retina come retrograde (RGCs) in grado di isolare RGC somata di morire siti, è diventato il gold standard per il conteggio RGC nella sopravvivenza RGCs ed esperimenti di rigenerazione. Molti studi sono stati condotti negli animali mammiferi per ricercare la sopravvivenza RGC dopo la lesione del nervo ottico. Tuttavia, marcatura retrograda di RGCs in zebrafish adulto non è ancora stato segnalato, anche se alcuni metodi alternativi possono contare il numero di cellule negli strati della retina cellule gangliari (RGCL). Considerando le piccole dimensioni del cranio adulto zebrafish e l'alto rischio di morte dopo la foratura sul cranio, apriamo il cranio con l'aiuto di acido-incisione e sigillare il foro con un legame fotopolimerizzazione, che potrebbero migliorare significativamente il tasso di sopravvivenza. Dopo aver assorbito le tinture per 5 giorni, quasi tutti i RGC sono etichettati. Dato che questo metodo non ha bisogno di transetto il nervo ottico, è insostituibile nella ricerca della sopravvivenza RGC dopo schiacciamento del nervo ottico in zebrafish adulto. Qui, vi presentiamoquesto metodo passo passo e fornire risultati rappresentativi.

Introduction

Come zebrafish adulto ha una forte capacità di rigenerare gli assoni dopo la lesione del nervo ottico 1, un metodo corretto per contare tutto il RGC è essenziale per valutare la sopravvivenza RGCs e rigenerazione 2. Sulla base dei metodi di RGCs marcatura retrograda in mammiferi e pesci rossi 3-5, abbiamo costruito il metodo per etichettare RGCs dal Tectum in zebrafish adulto. Per zebrafish adulto, due problemi tecnici critici devono essere notato: il cranio di zebrafish adulto è molto piccolo 6; vivono in un ambiente acquatico. Qui, trattiamo il cranio con mordenzante che riduce al minimo i rischi associati alla perforazione 5. Poi, abbiamo sigillare il foro con vincolo di polimerizzazione luce che migliora la sopravvivenza degli animali dopo l'intervento chirurgico.

In precedenza, sono state adottate diverse altre tecniche per contare il numero RGCs in modi indiretti. HE colorazione in sezioni retina etichetta tutti i tipi di cellule nel RGCL 7. Etichettatura anticorpo in tutta rEtina, come isolotto-1, può anche marcare cellule amacrine 8. Anche se l'etichetta retrogrado dal moncone del nervo ottico può etichettare tutti RGCs nella retina, non può essere adottato nel modello calca perché provoca lesioni più al nervo ottico. Approfittando di etichetta retrogrado dal Tectum, abbiamo ricercato la sopravvivenza RGC e il rinnovamento nelle schiacciamento del nervo ottico. I risultati mostrano che quasi tutti RGCs sopravvissero e oltre il 90% di RGCs rigenerati al Tectum alla prima settimana nel modello calca 9.

Al fine di etichettare correttamente tutti RGC, pasta DII è stato scelto dopo un confronto con diversi altri coloranti commerciali 10. In primo luogo, è stato appositamente progettato per l'etichettatura tessuto in vivo. In secondo luogo, è un colorante lipofilo che non può diffondere in acqua. Inoltre, questa fluorescenza può persistere per lungo tempo che gli rende un candidato ideale per RGC ricerca sopravvivenza.

Protocol

1. Costruire l'Apparato Chirurgia NOTA: per garantire il pesce rimane vivo durante e dopo l'operazione, l'anestesia gocciolamento soluzione etile metansolfonato 3-amminobenzoato (MS-222, o Tricaine) a mezzo di concentrazione (0,015%) con una velocità di 1 goccia / sec attraverso la bocca del pesce utilizzando un sistema autocostruito gocciolamento illustrato nella Figura 1. Fare una scatola come mostrato in Figura 1A (la lunghezza è …

Representative Results

Come figure 4B-D mostra, il numero di cellule + Dii è di due terzi dei DAPI + cellule RGCL. In una retina normale, un'immagine montaggio di tutta una retina (Figura 4E) mostra che DII + RGC sono distribuiti su tutta la retina ma in una retina rigenerato (Figura 4F), come RGC nella zona centrale non hanno rigenerato alla loro destinazione a la prima settimana, non potevano essere etichettati. <p class="jove_content" fo:keep-toget…

Discussion

Marcatura retrograda di RGC è importante per ricercare sopravvivenza RGC in mammiferi, ma non è stato usato in zebrafish. I metodi alternativi, HE macchiava 7 e colorazione anticorpale 8, non sono gold standard per il conteggio numero RGC, e le linee transgeniche con tutti RGCs etichettati non ha ancora stati costruiti 12, 13. In questo video, vi presentiamo un metodo per retrograda RGCs etichette nella retina di zebrafish adulto. Anche se circa l'1% degli assoni proiettano al bulb…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This is supported by 973 MOST grant (Grant No. 2011CB504402, 2012CB947602), National Natural Science Foundation of China (Grant No. 91132724, U1332136) and the ‘Hundred Talents Project’ of Chinese Academy of Science. The protocol was approved by the Committee on the Ethics of Animal Experiments of the USTC (Permit Number: USTCACUC1103013).

Materials

MS222 Sigma Aldrich E10521 USA
DiI Invitrogen N22880 USA
lightcuring bond Heraeus Kulzer  Durafill bond Germany
Gluma Etch Heraeus Kulzer  Gluma Etch 35 Gel Germany
Blue LED Shenruo Medical Equipment Co. Power Blue Light Curing Unit China

Riferimenti

  1. Wyatt, C., et al. Analysis of the astray/robo2 zebrafish mutant reveals that degenerating tracts do not provide strong guidance cues for regenerating optic axons. J Neurosci. 30, 13838-13849 (2010).
  2. Grieshaber, P., Lagreze, W. A., Noack, C., Boehringer, D., Biermann, J. Staining of fluorogold-prelabeled retinal ganglion cells with calcein-AM: A new method for assessing cell vitality. J Neurosci Methods. 192, 233-239 (2010).
  3. Schwalb, J. M., et al. Two factors secreted by the goldfish optic nerve induce retinal ganglion cells to regenerate axons in culture. J Neurosci. 15, 5514-5525 (1995).
  4. Watanabe, M., Inukai, N., Fukuda, Y. Survival of retinal ganglion cells after transection of the optic nerve in adult cats: a quantitative study within two weeks. Vis Neurosci. 18, 137-145 (2001).
  5. Chiu, K., Lau, W. M., Yeung, S. C., Chang, R. C., So, K. F. Retrograde labeling of retinal ganglion cells by application of fluoro-gold on the surface of superior colliculus. J Vis Exp. , (2008).
  6. Bakken, T. E., Stevens, C. F. Visual system scaling in teleost fish. J Comp Neurol. 520, 142-153 (2012).
  7. Zhou, L. X., Wang, Z. R. Changes in number and distribution of retinal ganglion cells after optic nerve crush in zebrafish. Shi Yan Sheng Wu Xue Bao. 35, 159-162 (2002).
  8. Sherpa, T., et al. Ganglion cell regeneration following whole-retina destruction in zebrafish. Dev Neurobiol. 68, 166-181 (2008).
  9. Zou, S., Tian, C., Ge, S., Hu, B. Neurogenesis of retinal ganglion cells is not essential to visual functional recovery after optic nerve injury in adult zebrafish. PLoS One. 8, (2013).
  10. Choi, D., Li, D., Raisman, G. Fluorescent retrograde neuronal tracers that label the rat facial nucleus: a comparison of Fast Blue, Fluoro-ruby, Fluoro-emerald, Fluoro-Gold and DiI. J Neurosci Methods. 117, 167-172 (2002).
  11. Zou, S. Q., et al. Using the optokinetic response to study visual function of zebrafish. J Vis Exp. , (2010).
  12. Tokuoka, H., Yoshida, T., Matsuda, N., Mishina, M. Regulation by glycogen synthase kinase-3beta of the arborization field and maturation of retinotectal projection in zebrafish. J Neurosci. 22, 10324-10332 (2002).
  13. Xiao, T., Roeser, T., Staub, W., Baier, H. A GFP-based genetic screen reveals mutations that disrupt the architecture of the zebrafish retinotectal projection. Development. 132, 2955-2967 (2005).
  14. Li, L., Dowling, J. E. Disruption of the olfactoretinal centrifugal pathway may relate to the visual system defect in night blindness b mutant zebrafish. Journal of Neuroscience. 20, 1883-1892 (2000).
  15. Kassing, V., Engelmann, J., Kurtz, R. Monitoring of Single-Cell Responses in the Optic Tectum of Adult Zebrafish with Dextran-Coupled Calcium Dyes Delivered via Local Electroporation. PLoS One. 8, (2013).
check_url/it/50987?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Zou, S., Tian, C., Du, S., Hu, B. Retrograde Labeling of Retinal Ganglion Cells in Adult Zebrafish with Fluorescent Dyes. J. Vis. Exp. (87), e50987, doi:10.3791/50987 (2014).

View Video