דיסקציה והתרבות Explant של Allantois מאתר לניתוח במבחנה של קובץ מצורף Allantoic

Summary

אנו מתארים הנועד במבחנה דגם chorioallantoic מצורף, בשלב הראשון של היווצרות השליה. הפרוטוקול מדגים התרבות לנתיחה, explant של allantoides מאתר על קיבוע α4β1 אינטגרין. קובץ מצורף allantois מוערך ברמה המיקרוסקופית בנקודות זמן שנקבע מראש.

Abstract

השליה היא חיונית עבור הצמיחה וההתפתחות של עוברי יונקים. מסיבה זו, רבים שינויים גנטיים ועלבונות סביר גם סביבתי זה להפריע התפתחות השליה או לפונקציה יכול לגרום לאבדן הריון מוקדם בעכברים ובבני אדם. למרות זאת, פשוט במבחנה מבחני על המסך עבור תופעות אפשריות על היווצרות השליה חסרים. כאן, אנו מתמקדים מידול הצעד הראשון וקריטיים היווצרות השליה, אשר מורכב הקובץ המצורף של allantois chorion. אנו מתארים שיטה להעריך במהירות את הקובץ המצורף של explants allantoic על α4β1 קיבוע אינטגרין, המשמש מצע chorio-מימטי. גישה זו במבחנה מאפשרת הערכה איכותית של הקובץ המצורף והפצת התנהגות של explants allantois מרובים בנקודות זמן שונות ברציפות. הפרוטוקול עשוי לשמש כדי לחקור את ההשפעה של העכבר יישוב מוטציות, סמים או גורמים סביבתיים שונים, אשר קושרו הריון סיבוכים או אובדן העובר על allantois קובץ מצורף ex-vivo.

Introduction

השליה היא הכרחית לצמיחה עובריים ופיתוח בסביבת הרחם. היא מהווה את הממשק חמצן, מטבוליט של exchange התזונתי בין מחזור הדם העוברי, אימהית, גם פונקציות כמו איבר האנדוקרינית ו. כל עלבון אנדוגני או אקסוגני זה פוגע פיתוח היפרדות יכול להוביל פיגור גדילה תוך רחמי, אובדן עוברית או סיבוכים בהריון, בעכברים והן בני אדם¹. בעוד המספר של העכבר יישוב מוטציות הגורמות פיזיולוגיה היפרדות חריג ממשיך לגדול², עם אחרים 219 שמפורט כרגע באתר מידענות הגנום העכבר (MGI) (http://www.informatics.jax.org/vocab/ mp_ontology / MP:0010038), שרבים פנוטיפים אלה אינם מובנים היטב מנקודת מבט מכניסטית. בנוסף שינויים גנטיים, מולקולה קטנה סמים, נוגדנים חד-שבטיים, רעלים, פתוגנים, מטבוליטים עודף או סוכנים סביבתיים שונים עלול להשפיע על התפתחות השליה, הפונקציה^{3,4,5 , 6 , 7}. ובכל זאת, פשוט במבחנה assays מודל שלבים קריטיים בפיתוח השליה נדירים.

פיתוח היפרדות מאתר תופעל ב- midgestation מוקדם, כאשר allantois (מבשר התפתחותית של הטבור) מתגלה מהקצה האחורי של העובר ניצן שגדל לעבר chorion⁸. Chorioadhesive תאים בשכבה החיצונית של ניצן allantoic לתווך את הקובץ המצורף, הפצת allantois על פני השטח של chorion (chorioallantoic “פיוז’ן”). Chorion לאחר מכן מתקפל לתוך villi בו להערכת של allantois גדל כדי ליצור את המבוך, השכבה הפנימית היפרדות איפה מזינים וחמצן מוחלפים בין דם אימהי צמוד juxtaposed sinusoids וכלי עובריים^{9 ,10}.

הקובץ המצורף של allantois chorion השלב הראשוני וקריטיים אינפורמציה במבוך, פגמים בתהליך זה הם בין הגורמים הנפוצים ביותר lethality עובריים midgestation¹. למרות מספר מוטציות העכבר תוארו שבו המצורף chorioallantoic נכשל להופיע¹⁰, מסד הנתונים MGI כיום רשימות 108 מוטציות העכבר המאופיינת על ידי היתוך chorioallantoic חריג (http:// www.informatics.jax.org/vocab/mp_ontology/MP:0002824), האינטראקציה המערכת בין תא דם אדהזיה מולקולה-1 (VCAM-1, לידי ביטוי את והמזודרם allantoic) לבין אינטגרין α4β1 (לידי ביטוי את mesothelium כוריוני, אשר נגזר והמזודרם extraembryonic) שנראה הכרחי עבור הקובץ המצורף chorioallantoic ופיוז’ן^11,12,13. נוגדן כולה-הר פראי-סוג העובר הראו כי VCAM-1 מבוטא בתוך דיסטלי לשני-שליש הקנה allantoic ביום כ עובריים (E) 7.5¹³ (שלב somite 1-4), כי הביטוי שלה נותרת גבוהה במהלך המצורף chorioallantoic – פיוז’ן^11,12. כשל מהתופעה allantoic chorion מזוהה בדרך כלל על ידי ניתוח היסטולוגית של הרחם ניצנים. אולם, גדלים allantois הן מבחינה פיזיולוגית מאוד משתנה בין ובתוך אפילו המלטות של אותו שלב התפתחותי¹⁴, allantois יכולה רק לצרף chorion מתי זה הגיע בגודל מספיק ליצור מגע גופני. המשקף השתנות טבעי, מצורף chorioallantoic לוקח מקום מתישהו בין ~ E 8.0 ו- E 9.0 בתוך הרחם, הערכה סטטיסטית אמין של תהליך זה על ידי היסטולוגיה היא לפיכך תלויים הניתוח של מספר גדול של conceptuses להשיג מספיק דגימות בשלב ההתפתחותי המתאים.

כאן, אנו מתארים שיטה להערכת המצורף allantoic לשעבר עם רחם זה פחות תלויים בגודל allantois. נדגים את הקרע של העכבר עוברי, allantoides שלהם מ- uteri של עכברים בהריון ~ 8 ימים פוסט coitum (dpc; dpc 0.5 מייעד את הגילוי של פקק הנרתיק), ואת התרבות עוקבות של allantois explants על α4β1 קיבוע אינטגרינים. שיטה זו מאפשרת הערכה מהירה, פונקציונלי של הקובץ המצורף והפצת התנהגות של explants allantois מרובות במקביל, בנקודות זמן שונות רצופים. ניתן להשתמש בפרוטוקול למסך על ההשפעות של מוטציות יישוב, סמים או גורמים סביבתיים שונים על allantois קובץ מצורף ex-vivo.

Protocol

העכבר הרבייה אושרה על-ידי Regierung Unterfranken ולאחר כל הבדיקות בוצעו בהתאמה קפדנית עם האיחוד האירופי וגרמנית כל החוקים והתקנות החלים לגבי טיפול ושימוש של חיות מעבדה. 1. ציפוי של Microtiter צלחות עם אינטגרין α4β1 לתרבות Explant של הרחם לשעבר Allantois לשקם את אינטגרין α4β1 מאתר lyophilized-µg/m…

Representative Results

פרוטוקול זה מתאר שיטה לבודד, explant allantoides מאתר ex-vivo, ומפרט את ההערכה איכותי של הקובץ המצורף allantois α4β1 אינטגרין, תהליך קריטי במהלך ויוו chorioallantoic פיוז’ן. התוצאות נציג באיור איור 1A–H מדגימים את השלבים רצופים של בידוד allantois החל מהרחם ב?…

Discussion

בנוכחות סרום, המהווה מקור עשיר של מולקולות פרו-דבק מטריצה חוץ-תאית כגון fibronectin, allantois explants ייצמד בקלות שונים פלסטיק, זכוכית או מסנן משטחים^9,16. לפיכך, אם מטרת וזמינותו שבוצעו היא לחקור באופן ספציפי את האפקט של שינוי גנטי או כל טיפול אחר על הקובץ המצורף allantois מתא?…

Materials

C57BL/6J wildtype mice	The Jackson Laboratory	Stock No: 000664
70 % (v/v) Ethanol	VWR International	930031006
Standard pattern forceps	Fine Science Tools	11000-12	Forceps used to open the abdominal cavity.
Micro dissecting forceps	Fine Science Tools	11254-20	Dumont # 5 medical biology forcepts with fine, sharp tip.
Fine scissors	Fine Science Tools	14094-11	Straight blades.
Spring scissors	Fine Science Tools	15012-12	Noyes spring scissors with 14 mm blades for the dissection of uterus buds.
Microspoon	Carl Roth	AT18.1	5 mm Spoon diameter.
Microtiter plates	ibidi	81501	We use uncoated, sterile angiogenesis slides (internal volume 50 µL) with a hydrophobic surface that is not tissue-culture treated to reduce non-a4b1-mediated binding to plastic.
10 cm dish	Nunc	150350	Sterile tissue culture dishes.
3.5 cm dish	Nunc	150288	Sterile tissue culture dishes.
Large orifice pipette tips	Biozym	VT0140X	Low binding pipette tips, 200 µL.
a4b1 integrin	R&D Systems	6054-A4	Murine a4b1 integrin recombinantly expressed and purified from a Chinese hamster ovary cell line.
Dulbecco's Phosphate Buffered Saline (PBS)	Sigma Aldrich	D8537	Without Ca2+ and Mg2+.
Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM)	PAN Biotech	P04-03600	The formulation contains 4.5 g/L glucose, 110 mg/L sodium pyruvate and 3.7 g/L NaHCO3 but no L-glutamine, which is added separately.
Penicillin/Streptomycin	Gibco (ThermoFisher Scientific)	15140-122	100 x (10,000 U/mL Penicillin and 10,000 µg/mL streptomycin) stock solution. Prepare and store aliquots at -20 °C to avoid freeze/thaw.
L-Glutamine	PAN Biotech	P04-80100	100 x (200 mM) Stock solution. Prepare and store aliquots at -20 °C to avoid freeze/thaw.
Fetal bovine serum	Biochrom	S 0115	We use heat-inactivated FBS (heated to 56 °C for 30 min with mixing to inactivate complement).
Bovine serum albumin (BSA)	Sigma Aldrich	A7030	We use protease- and fatty acid-free albumin. Prepare a 0.1 % (w/v) solution in DMEM. Sterile filter the solution through a disposable cell culture filter with a 0.22 µm pore size and low protein-binding membrane, and store aliquots at -20 °C.
para-Formaldehyde	Carl Roth	0335.2	To make a formaldehyde solution in PBS, weigh para-formaldehyde powder in a ventilated hood, and add it to PBS preheated to ca. 60 °C in a beaker on a stir plate. Add 1 N NaOH dropwise until solution clears. Let solution cool to room temperature, and filter through 0.22 mm filter syringe. Adjust pH with diluted HCl to ca. 6.9, and adjust to final volume with PBS. We aliquot and freeze the solution, but it can also be stored at 4 °C for approximately four weeks.
Triton X-100	Sigma Aldrich	X100	Use wide-orifice pipette tips to handle undiluted Triton X-100.
Normal goat serum	Sigma Aldrich	G9023	To block non-specific binding of antibodies in immunofluorescence analyses.
a-CD31 Antibodies	BD Biosciences	550274	Purified rat anti-mouse monoclonal antibodies, clone MEC 13.3.
Secondary goat anti-rat antibodies	Thermo Fisher	A-11006	Goat anti-rat IgG (heavy and light chains), cross-adsorbed, fluorescently labeled with Alexa Fluor 488. Other fluorescent labels are also possible.
Mowiol 4-88	Sigma Aldrich	81381	Mounting medium for cytochemistry. MW ~31,000
Labovert	Leitz	Labovert	Inverted phase contrast microscope equipped with a 4 x and 10 x objective for somite pair counting. Other phase contrast microscopes (such as those that are routinely used in tissue culture) are also suitable.
M80	Leica Microsystems	M80	Stereomicroscope with 8 : 1 zoom range (yielding a magnification between 7.5 x and 60 x) for embryo and allantois dissection.
DM4000B	Leica Microsystems	DM4000B	Microscope system for histology with LED illumination. We use HCX PL FLUOTAR 5 x/0.15 and HC PL FLUOTAR 10 x/0.30 objectives. Other microscopes equipped phase contrast and fluorescence optics can be used to score allantois attachment.
Digital camera	JVC	KY-F75U	3-CCD digital capture camera attached to the DM4000B LED microscope. We use Diskus software (Hilgers) to operate both the microscope and the camera.
Confocal microscope	Leica Microsystems	SP5	Confocal microscope for higher-resolution imaging of endothelia in the vascular plexus of allantois explants. Immunofluorescence images were taken with a 40 x objective.