यह पेपर ऊतक की तैयारी, धुंधला, और पूरे कवक, सर्कमवैलेट और तालु स्वाद कलियों के विश्लेषण के तरीकों का वर्णन करता है जो लगातार पूरे और बरकरार स्वाद कलियों (तंत्रिका फाइबर सहित जो उन्हें इनरवेट करते हैं) और स्वाद कलियों और आसपास के पैपिला के भीतर संरचनाओं के बीच संबंधों को बनाए रखते हैं।
स्वाद कलियां स्वाद-ट्रांसड्यूसिंग कोशिकाओं के संग्रह हैं जो मौखिक गुहा में रासायनिक उत्तेजनाओं के सबसेट का पता लगाने के लिए विशेष हैं। ये ट्रांसड्यूसिंग कोशिकाएं तंत्रिका तंतुओं के साथ संवाद करती हैं जो इस जानकारी को मस्तिष्क तक ले जाती हैं। क्योंकि स्वाद-ट्रांसड्यूसिंग कोशिकाएं लगातार मर जाती हैं और पूरे वयस्कता में बदल दी जाती हैं, स्वाद-कली वातावरण जटिल और गतिशील दोनों है, जिसके लिए इसके सेल प्रकारों, उनके स्थानों और उनके बीच किसी भी शारीरिक संबंधों के विस्तृत विश्लेषण की आवश्यकता होती है। विस्तृत विश्लेषण जीभ-ऊतक विषमता और घनत्व द्वारा सीमित किया गया है जिसने एंटीबॉडी पारगम्यता को काफी कम कर दिया है। इन बाधाओं को सेक्शनिंग प्रोटोकॉल की आवश्यकता होती है जिसके परिणामस्वरूप वर्गों में स्वाद कलियों को विभाजित किया जाता है ताकि माप केवल अनुमानित हो, और सेल संबंध खो जाते हैं। इन चुनौतियों को दूर करने के लिए, यहां वर्णित तरीकों में तीन स्वाद क्षेत्रों से पूरे स्वाद कलियों और व्यक्तिगत टर्मिनल आर्बर्स को इकट्ठा करना, इमेजिंग और विश्लेषण करना शामिल है: फफूंदी रूप पैपिले, सर्कमवलेट पैपिले, और तालु। पूरे स्वाद कलियों को इकट्ठा करना पूर्वाग्रह और तकनीकी परिवर्तनशीलता को कम करता है और स्वाद-कली की मात्रा, कुल स्वाद-कली इनरवेशन, ट्रांसड्यूसिंग-सेल गिनती, और व्यक्तिगत टर्मिनल आर्बर्स की आकृति विज्ञान सहित सुविधाओं के लिए पूर्ण संख्या की रिपोर्ट करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। इस विधि के फायदों को प्रदर्शित करने के लिए, यह पेपर एक सामान्य स्वाद-कली मार्कर और सभी स्वाद फाइबर के लिए एक लेबल का उपयोग करके कवक रूप और सर्कमवैलेट स्वाद कलियों के बीच स्वाद कली और इननेर्वेशन वॉल्यूम की तुलना प्रदान करता है। स्वाद न्यूरॉन्स के विरल-सेल आनुवंशिक लेबलिंग के उपयोग के लिए एक वर्कफ़्लो (स्वाद-ट्रांसड्यूसिंग कोशिकाओं के लेबल किए गए सबसेट के साथ) भी प्रदान किया जाता है। यह वर्कफ़्लो व्यक्तिगत स्वाद-तंत्रिका arbors, सेल प्रकार संख्याओं, और छवि विश्लेषण सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके कोशिकाओं के बीच भौतिक संबंधों की संरचनाओं का विश्लेषण करता है। साथ में, ये वर्कफ़्लो ऊतक की तैयारी और पूरे स्वाद कलियों के विश्लेषण और उनके इनरवेटिंग आर्बर्स की पूरी आकृति विज्ञान के लिए एक उपन्यास दृष्टिकोण प्रदान करते हैं।
स्वाद कलियां 50-100 विशेष उपकला कोशिकाओं के संग्रह हैं जो मौखिक गुहा में मौजूद रासायनिक-स्वाद उत्तेजनाओं के सबसेट को बांधती हैं। स्वाद-ट्रांसड्यूसिंग कोशिकाओं को आमतौर परप्रकार1,2,3,4,5, 6,7,8,9के रूप में मौजूद माना जाताहै,जो शुरू में इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी मानदंडों पर आधारित था जो बाद में आणविक मार्करों के साथ सहसंबद्ध थे। टाइप II कोशिकाएं फॉस्फोलिपास सी-बीटा 2 (PLCπ2)2 और क्षणिक रिसेप्टर संभावित धनायन चैनल, उपपरिवार एम सदस्य 51 व्यक्त करती हैं और इसमें ऐसी कोशिकाएं शामिल होती हैं जो मीठे, कड़वे और उमामी1, 10को ट्रांसड्यूस करतीहैं। प्रकार III कोशिकाएं कार्बोनिक एनहाइड्रेज 4 (Car4)11 और synaptosomal-संबद्ध प्रोटीन 258 को व्यक्त करती हैं और उन कोशिकाओं को निरूपित करती हैं जो मुख्य रूप से खट्टे स्वाद11का जवाब देती हैं। लवणता को ट्रांसड्यूस करने वाली कोशिकाओं को स्पष्ट रूप से12, 13,14के रूप में चित्रित नहीं किया गया है, लेकिन संभावित रूप से टाइप I, टाइप II और टाइप III कोशिकाओं15, 16,17,18, 19को शामिल किया जा सकता है। स्वाद-कली वातावरण जटिल और गतिशील है, यह देखते हुए कि स्वाद-ट्रांसड्यूसिंग कोशिकाएं लगातार वयस्कता के दौरान बदल जाती हैं और बेसल पूर्वजों द्वारा प्रतिस्थापित की जाती हैं3,20,21। ये स्वाद-ट्रांसड्यूसिंग कोशिकाएं जेनिकुलेट और पेट्रोसल गैन्ग्लिया से छद्म-एकध्रुवीय तंत्रिका तंतुओं से जुड़ती हैं, जो ब्रेनस्टेम को स्वाद की जानकारी देती हैं। इन न्यूरॉन्स को मुख्य रूप से स्वाद की जानकारी के आधार पर वर्गीकृत किया गया हैजोवे 22 ,23ले जाते हैं क्योंकि उनकी आकृति विज्ञान के बारे में जानकारी हाल ही में 24तक मायावी रही है। टाइप II कोशिकाएं कैल्शियम होमोस्टैसिस मॉड्यूलेटर प्रोटीन 1 आयन चैनल25के माध्यम से तंत्रिका तंतुओं के साथ संवाद करती हैं, जबकि टाइप III कोशिकाएं शास्त्रीय synapses8,26के माध्यम से संवाद करती हैं। स्वाद कली कोशिकाओं के आगे लक्षण वर्णन-जिसमें ट्रांसड्यूसिंग सेल प्रकार के वंश शामिल हैं, कारक जो उनके भेदभाव को प्रभावित करते हैं, और एर्बोर को जोड़ने की संरचनाएं सक्रिय जांच के सभी क्षेत्र हैं।
स्वाद-कली अध्ययन कई तकनीकी चुनौतियों से बाधित हुए हैं। जीभ को बनाने वाले विषम और घने ऊतक इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री27 , 28,29के लिए एंटीबॉडी पारगम्यता को काफी कम कर देते हैं . इन बाधाओं ने सेक्शनिंग प्रोटोकॉल की आवश्यकता होती है जिसके परिणामस्वरूप वर्गों में स्वाद कलियों का विभाजन होता है ताकि माप या तो प्रतिनिधि वर्गों के आधार पर अनुमानित हो या वर्गों में अभिव्यक्त हो। पहले, प्रतिनिधि पतले वर्गों का उपयोग वॉल्यूम मानों और ट्रांसड्यूसिंग-सेलकाउंट्स 30दोनों को अनुमानित करने के लिए किया गया है। मोटा सीरियल सेक्शनिंग सभी स्वाद-कली वर्गों की इमेजिंग और प्रत्येक अनुभाग31से माप के सारांश के लिए अनुमति देता है। इस तरह के मोटे वर्गों को काटना और केवल पूरे स्वाद की कलियों का चयन करना छोटी स्वाद कलियों32 , 33,34की ओर नमूने लेने का पूर्वाग्रह करता है । अनुभागित स्वाद कलियों से तंत्रिका संरक्षण अनुमान पिक्सेल संख्या13 , 35के विश्लेषण पर आधारित हैं,यदि सभी36,37,38पर परिमाणित किया जाता है। ये माप पूरी तरह से संरचना और व्यक्तिगत तंत्रिका arbors की संख्या को अनदेखा करते हैं, क्योंकि arbors विभाजित होते हैं (और आमतौर पर खराब लेबल)। अंत में, हालांकि उपकला को छीलने से पूरे स्वाद की कलियों को39,40दाग होने की अनुमति मिलतीहै,यह स्वाद-कली तंत्रिका तंतुओं को भी हटा देता है और कोशिकाओं के बीच सामान्य संबंधों को बाधित कर सकता है। इसलिए, स्वाद कलियों के भीतर संरचनात्मक संबंधों की जांच सीमित हो गई है क्योंकि इस व्यवधान के कारण धुंधला दृष्टिकोण।
संपूर्ण संरचना संग्रह प्रतिनिधि वर्गों की आवश्यकता को समाप्त करता है और वॉल्यूम, सेल गिनती और संरचना आकृति विज्ञान41के पूर्ण-मूल्य माप के निर्धारण की अनुमति देता है। यह दृष्टिकोण सटीकता को भी बढ़ाता है, पूर्वाग्रह को सीमित करता है, और तकनीकी परिवर्तनशीलता को कम करता है। यह अंतिम तत्व महत्वपूर्ण है क्योंकि स्वाद कलियां 34, 42 के भीतरऔर43, 44 केक्षेत्रों में काफी जैविक परिवर्तनशीलता दिखातीहैं,और पूरे स्वाद-कली विश्लेषण नियंत्रण और प्रयोगात्मक स्थितियों के बीच पूर्ण सेल संख्याओं की तुलना करने की अनुमति देते हैं। इसके अलावा, बरकरार स्वाद कलियों को इकट्ठा करने की क्षमता विभिन्न ट्रांसड्यूसिंग कोशिकाओं और उनके संबंधित तंत्रिका तंतुओं के बीच शारीरिक संबंधों के विश्लेषण की अनुमति देती है। क्योंकि स्वाद-ट्रांसड्यूसिंग कोशिकाएं एक-दूसरे के साथ संवाद कर सकती हैंऔर तंत्रिका तंतुओं46के साथ संवाद कर सकती हैं, ये संबंध सामान्य कार्य के लिए महत्वपूर्ण हैं। इस प्रकार, हानि-की-फ़ंक्शन स्थितियां कोशिकाओं के नुकसान के कारण नहीं हो सकती हैं, बल्कि सेल संबंधों में परिवर्तन के बजाय हो सकती हैं। बशर्ते यहां स्वाद कलियों और उनके संरक्षण, स्वाद-सेल की गिनती और आकार, और ट्रांसड्यूसिंग-सेल संबंधों और तंत्रिका-आर्बर आकारिकी के विश्लेषण को सुविधाजनक बनाने के लिए परिष्कृत मात्रा विश्लेषण के लिए पूर्ण माप के लाभों को प्राप्त करने के लिए पूरे स्वाद कलियों को इकट्ठा करने के लिए एक विधि है। ऊतक की तैयारी के लिए इस उपन्यास पूरे-माउंट विधि के डाउनस्ट्रीम में दो वर्कफ़्लो भी प्रस्तुत किए गए हैं: 1) स्वाद कली की मात्रा और कुल संरक्षण का विश्लेषण करने के लिए और 2) स्वाद न्यूरॉन्स के विरल-सेल आनुवंशिक लेबलिंग के लिए (स्वाद-ट्रांसड्यूसिंग कोशिकाओं के सबसेट लेबल के साथ) और स्वाद-तंत्रिका आर्बर आकृति विज्ञान के बाद के विश्लेषण, स्वाद-सेल प्रकारों की संख्या और उनके आकार, और ट्रांसड्यूसिंग कोशिकाओं और ट्रांसड्यूसिंग के बीच भौतिक संबंधों का विश्लेषण करने के लिए छवि विश्लेषण सॉफ़्टवेयर का उपयोग कोशिकाओं और उनके तंत्रिका arbors. साथ में, ये वर्कफ़्लो ऊतक की तैयारी के लिए एक उपन्यास दृष्टिकोण प्रदान करते हैं और पूरे स्वाद कलियों के विश्लेषण और उनके इनरवेटिंग आर्बर्स की पूरी आकृति विज्ञान के लिए।
तीन मौखिक गुहा स्वाद क्षेत्रों (कवक रूप, सर्कमवलेट, और तालु) से पूरे स्वाद कलियों को लगातार इकट्ठा करने और दागने के लिए एक दृष्टिकोण का विकास स्वाद-ट्रांसड्यूसिंग कोशिकाओं का विश्लेषण करने, नई शामिल को?…
The authors have nothing to disclose.
हम ऊतक धुंधला करने के लिए अपने योगदान के लिए Kavisca Kuruparanantha धन्यवाद और circumvallate स्वाद कलियों की इमेजिंग, जेनिफर जू धुंधला और papilla के लिए संरक्षण की इमेजिंग के लिए, पशु देखभाल और जीनोटाइपिंग के लिए Kaytee हॉर्न, और नरम तालू स्वाद कलियों के अपने ऊतक धुंधला के लिए Liqun मा. इस परियोजना को R21 DC014857 और R01 DC007176 द्वारा R.F.K और F31 DC017660 से L.O. के लिए समर्थित किया गया था।
2,2,2-Tribromoethanol | ACROS Organics | AC421430100 | |
2-Methylbutane | ACROS | 126470025 | |
AffiniPure Fab Fragment Donkey Anti-Rabbit IgG | Jackson ImmunoResearch | 711-007-003 | 15.5μL/mL |
Alexa Fluor® 647 AffiniPure Donkey Anti-Rat IgG | Jackson Immuno Research | 712-605-150 | (1:500) |
AutoQuant X3 software | Media Cybernetics | ||
Blunt End Forceps | Fine Science Tools | FST 91100-12 | |
Click-iT™ Plus EdU Cell Proliferation Kit | Molecular Probes | C10637 | Follow kit instructions |
Coverglass | Marienfeld | 107242 | |
Cytokeratin-8 | Developmental Studies Hybridoma Bank (DSHB), (RRID: AB_531826) | Troma1 supernatant | (1:50, store at 4°C) |
Dissection Scissors (coarse) | Roboz | RS-5619 | |
Dissection Scissors (fine) | Moria | MC19B | |
Donkey anti-Rabbit IgG (H+L) Highly Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 488 | ThermoFisher Scientific | A21206 | (1:500) |
Donkey anti-Rabbit, Alexa Fluor® 555 | ThermoFisher Scientific | A31572 | (1:500) |
DyLight™ 405 AffiniPure Fab Fragment Bovine Anti-Goat IgG | Jackson Immuno Research | 805-477-008 | (1:500) |
Fluoromount G | Southern Biotech | 0100-01 | |
Glass slides | Fisher Scientific (Superfrost Plus Miscroscope Slides) | 12-550-15 | |
Goat anti-Car4 | R&D Systems | AF2414 | (1:500) |
Imaris | Bitplane | pixel-based image analysis software | |
Neurolucida 360 + Explorer | MBF Biosciences | 3D vector based image analysis software | |
Normal Donkey Serum | Jackson Immuno Research | 017-000-121 | |
Normal Rabbit Serum | Equitech-Bio, Inc | SR30 | |
Olympus FV1000 | (multi-Argon laser with wavelengths 458, 488, 515 and additional HeNe lasers emitting 543 and 633) | ||
Paraformaldehyde | EMD | PX0055-3 | 4% in 0.1M PB |
Rabbit anti-dsRed | Living Colors DsRed Polyclonal Antibody; Clontech Clontech Laboratories, Inc. (632496) | 632496 | (1:500) |
Rabbit anti-PLCβ2 | Santa Cruz Biotechnology | Cat# sc-206 | (1:500) |
Sodium Phosphate Dibasic Anhydrous | Fisher Scientific | BP332-500 | |
Sodium Phosphate Monobasic | Fisher Scientific | BP330-500 | |
tert-Amyl alcohol | Aldrich Chemical Company | 8.06193 | |
Tissue Molds | Electron Microscopy Sciences | 70180 | |
Tissue-Tek® O.C.T. Compound | Sakura | 4583 | |
Triton X-100 | BIO-RAD | #161-0407 | |
Zenon™ Alexa Fluor™ 555 Rabbit IgG Labeling Kit | ThermoFisher Scientific | Z25305 | Follow kit instructions |