स्ट्रोक निम्नलिखित ब्रेन माइलॉयड कोशिकाओं लक्षण वर्णन ऑप्टिकल fractionator विधि का उपयोग Stereology द्वारा प्रदर्शन, या मस्तिष्क के एक प्रवाह cytometric विश्लेषण द्वारा निलंबन leukocytes जा सकता है। दोनों इस्कीमिक मस्तिष्क में पाया मुख्य माइलॉयड सेल सबसेट का सही phenotypical भेद प्रदर्शन करने के लिए उपयोगी तकनीकों हैं।
Microglia सक्रियण, साथ ही haematogenous मैक्रोफेज और neutrophils के परिस्त्राव, स्ट्रोक के बाद मस्तिष्क की चोट में एक निर्णायक भूमिका निभा माना जाता है। ये माइलॉयड सेल उप-जनसंख्या अलग phenotypes और कार्यों को प्रदर्शित करने और प्रतिष्ठित होने की जरूरत है और ऊतकों को नुकसान करने के लिए उनके विनियमन और योगदान करने के लिए अध्ययन की विशेषता कर सकते हैं। एक सटीक stereological दृष्टिकोण और एक प्रवाह cytometric विश्लेषण: इस प्रोटोकॉल मस्तिष्क प्रतिरक्षा सेल लक्षण वर्णन के लिए दो अलग अलग तरीके प्रदान करता है। stereological दृष्टिकोण एक व्यवस्थित यादृच्छिक नमूना द्वारा अनुमानित ब्याज (infarcted मस्तिष्क) के एक क्षेत्र में कोशिकाओं की कुल संख्या की गणना करता है, जो ऑप्टिकल fractionator पद्धति पर आधारित है। दूसरा लक्षण वर्णन दृष्टिकोण मस्तिष्क ल्युकोसैट निलंबन को अलग करने और microglia के लक्षण वर्णन के लिए अनुमति देता है, प्रवाह cytometry द्वारा उन्हें चिह्नित करने के लिए एक आसान तरीका प्रदान करता है, monocytes और इस्कीमिक ऊतकों की न्यूट्रोफिल में घुसपैठ की। इसके अलावा, यह भी घविशेष रूप से मृत्यु दर की दर कम है, और कावालिएरी विधि द्वारा रोधगलितांश मात्रा चिह्नित करने के लिए ऊतकीय मस्तिष्क प्रसंस्करण के लिए प्रक्रिया के साथ अत्यधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य दौरे पैदा करने, मस्तिष्क प्रांतस्था को प्रभावित करता है कि चूहों में एक मस्तिष्क ischemia मॉडल etails।
रूपात्मक, प्ररूपी और जीन अभिव्यक्ति microglia की परिवर्तन, साथ ही परिस्त्राव और haematogenous मैक्रोफेज और neutrophils के सक्रियण मस्तिष्क की चोट 1-4 निम्नलिखित pathophysiological झरना में एक निर्णायक भूमिका निभा माना जाता है। इस प्रोटोकॉल के दो दृष्टिकोण इस्कीमिक मस्तिष्क के विभिन्न माइलॉयड सेल सबसेट की संख्या का अनुमान लगाने के लिए और उनके phenotypical लक्षण वर्णन प्रदर्शन करने के लिए प्रदान करता है। इसके अलावा, यह भी, कैसे रोधगलितांश का मूल्यांकन करने सहित दोनों बाहर का मध्य मस्तिष्क धमनी की क्षणिक या स्थायी बंधाव (एमसीए) और आम मन्या धमनी (सीसीए) के होते हैं, जो चूहों में मस्तिष्क ischemia के एक प्रयोगात्मक मॉडल की एक विवरण प्रदान करता है एक stereological सॉफ्टवेयर का उपयोग कर सही कावालिएरी विधि द्वारा।
इस्कीमिक मस्तिष्क के माइलॉयड सेल सबसेट चिह्नित करने के लिए पहले दृष्टिकोण ऑप्टिकल fractionator दृष्टिकोण 5 पर आधारित एक stereological विधि है। यह सबसे अधिक हैसामान्यतः जीवन विज्ञान में stereological जांच इस्तेमाल किया और त्रुटि 5-7 की कम गुणांक के साथ परिशुद्धता के एक उच्च डिग्री प्रदान करता है। इसकी वजह यह वर्गों में ऊतक के विखंडन की सेल आकलन पर पूर्वाग्रह से बचा जाता है के रूप में ऊतक, वर्गों में काटा जाता है जब यह सेल मात्रा का ठहराव के लिए सबसे अच्छा विकल्प है। इस विधि नंबर, गतिशीलता और इस्कीमिक ऊतक 8 की घुसपैठ की न्युट्रोफिल उप-जनसंख्या के प्ररूपी परिवर्तन चिह्नित करने के लिए एक बहुत शक्तिशाली तरीका है।
दूसरा लक्षण वर्णन दृष्टिकोण मस्तिष्क ल्युकोसैट निलंबन को अलग करने और प्रवाह cytometry द्वारा उन्हें चिह्नित करने के लिए एक आसान तरीका प्रदान करता है कि Campanella और सहयोगियों 9 से एक संशोधित प्रोटोकॉल पर आधारित है। पारंपरिक immunohistochemical तकनीक के विपरीत, उनके अन्तर पर आधारित माइलॉयड कोशिकाओं (CD45 हाय CD11b +) लक्षण वर्णन (CD45 लो CD11b +) microglia के बीच फर्क करने की अनुमति देता प्रवाह cytometry और घुसपैठCD45 9-13 की erent अभिव्यक्ति के स्तर। इसके अलावा, समर्थक भड़काऊ monocytes (CD45 हाय CD11b + Ly-6G – Ly-6C HI), न्यूट्रोफिल (CD45 हाय CD11b + Ly-6G +) और इस्कीमिक ऊतक के अन्य ल्यूकोसाइट्स कैंपेन्स प्रतिष्ठित किया जा सकता है। यह दृष्टिकोण मस्तिष्क ischemia के प्रयोगात्मक मॉडल में neuroinflammation का आकलन करने के लिए एक विश्वसनीय और तेजी से परख प्रदान करता है। हालांकि, ऊतक प्रसंस्करण सक्रियण राज्य और एक अर्द्ध मात्रात्मक लक्षण वर्णन प्रदान करने इस्कीमिक ऊतकों में पाया अलग सेल आबादी की संख्या को प्रभावित कर सकते हैं।
यहाँ पेश मस्तिष्क ischemia मॉडल अत्यधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य रोधगलितांश संस्करणों 24-48 घंटा और अलग अलग दृष्टिकोण 8,15,17 से एमसीए बंधाव के बाद 7 दिनों के निर्धारित देता है। इस MCAO मॉडल के अध्ययन में इस्तेमाल जानवरों की संख्या कम से कम दूसरों की तुलना में एक कम मृत्यु दर (कम से कम 1%), है। मृत्यु दर के इस कम दर प्राप्त करने के लिए एक महत्वपूर्ण कदम स्ट्रोक प्रेरण के बाद अस्तित्व प्रभावित हो सकती है, जो संक्रमण से बचने के लिए उचित सड़न रोकनेवाला स्थिति बनाए रखने के लिए है। इस MCAO मॉडल केवल लेकिन यह भी वांछित समय में एक Slipknot और पीछे reperfusion साथ सीसीए और एमसीए की क्षणिक बंधाव द्वारा एक अस्थायी मॉडल के रूप में, शोधों 18 के लिए एक नैदानिक प्रासंगिक मॉडल माना जाता है जो एक स्थायी MCAO मॉडल के रूप में इस्तेमाल नहीं किया जा सकता 19। इस पद्धति को सफलतापूर्वक चूहों और चूहों 17,20 में इस्तेमाल किया गया है। यह सब सबूत बंधाव द्वारा MCAO कई अनुप्रयोगों के साथ मस्तिष्क ischemia के एक उच्च बहुमुखी मॉडल है कि इंगित करता है। एक critiइस तकनीक का काल कदम यह एक stereomicroscope के तहत इनवेसिव सर्जरी की आवश्यकता है; एमसीए के रूप में के रूप में अच्छी तरह से गाल की हड्डी हड्डी को नुकसान नहीं के रूप में craniotomy बहुत सावधानी से किया जाना चाहिए। हालांकि, नकली पशुओं के उपयोग के शल्य चिकित्सा की प्रक्रिया पर निर्भर प्रभाव भेदभाव करने के लिए एक उपयोगी उपकरण प्रदान करता है (शल्य प्रक्रिया लेकिन सीसीए और एमसीए बंधाव के अधीन हैं, जो नहीं किया जाता है)। इस तकनीक को निम्नलिखित मस्तिष्क की चोट की हद तक कई तरीकों से मात्रा निर्धारित किया जा सकता है। मस्तिष्क सेक्शनिंग, Nissl धुंधला और Cavalieri द्वारा मात्रा के बाद के आकलन की हमारी प्रोटोकॉल क्षतिग्रस्त क्षेत्र का सही मात्रा का ठहराव के लिए अनुमति देता है और धारावाहिक मस्तिष्क वर्गों को भी अलग immunohistochemical विश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है के बाद से पढ़ाई के इस प्रकार में इस्तेमाल चूहों की संख्या को कम करता है। इस पद्धति का एक बेहतर प्रदर्शन के लिए, यह Stereology सॉफ्टवेयर में प्रयोग किया जाता उपयुक्त मानकों का चयन करने के लिए महत्वपूर्ण है (तालिका 1) वें आकलन करने के लिए आवश्यक हो जाएगा जोसूत्र ने अलग-अलग क्षेत्रों के ई की मात्रा: वी = 1 / SSF * एक एफ * टी * ΣP मैं (SSF टी वर्गों का मतलब मोटाई है, टुकड़ा नमूना अंश है, एक च ग्रिड रिक्ति का क्षेत्र है और ΣP संरचना मार अंक की संख्या)।
बंधाव से बाहर का MCAO घुसपैठ ल्युकोसैट और प्रतिरक्षा सेल उप-जनसंख्या मस्तिष्क की चोट 1-4 निम्नलिखित भड़काऊ प्रक्रिया में भाग लेने कि 8,13 चिह्नित करने के लिए उपयोगी हो सकता है। यहाँ, हम मस्तिष्क प्रतिरक्षा सेल लक्षण, एक सटीक stereological दृष्टिकोण और बेहतर कई ल्यूकोसाइट्स उप-जनसंख्या निस्र्पक के लिए एक प्रवाह cytometric विश्लेषण के लिए दो अलग अलग तरीके का प्रस्ताव।
धारावाहिक मस्तिष्क सेक्शनिंग का लाभ उठाते हुए, neutrophils की कुल संख्या की मात्रा का ठहराव कोशिकाओं जांचा बुद्धि की संख्या से कोशिकाओं की कुल संख्या का अनुमान है, जो ऑप्टिकल fractionator विधि 16, के द्वारा प्राप्त किया जा सकता हैहा दिशाओं एक्स में निष्पक्ष आभासी गिनती रिक्त स्थान के बीच एक समान दूरी के साथ हमारे मामले में, रोधगलितांश क्षेत्र के हित के पूरे क्षेत्र को कवर निष्पक्ष आभासी गिनती रिक्त स्थान, के व्यवस्थित अनियमित नमूना (एसआरएस) सेट, वाई और जेड इस विधि के लिए एक सटीक उपकरण प्रदान करता है बंधाव के बाद अलग अलग समय पर इस्कीमिक मस्तिष्क में कुल न्युट्रोफिल संख्या का अनुमान है। यह इस अध्ययन में नहीं दिखाया गया है हालांकि, इस प्रोटोकॉल भी ischemia के 21 के बाद और अन्य घुसपैठ ल्यूकोसाइट्स तरह इस्कीमिक मस्तिष्क में पाया किसी भी अन्य सेल की आबादी का एक सटीक मात्रा का ठहराव के लिए अलग न्युट्रोफिल उप-जनसंख्या के आकलन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है (monocytes / मैक्रोफेज) और भी जीवित न्यूरॉन्स के आकलन के लिए या यहां तक कि स्ट्रोक के बाद न्यूरोजेनेसिस मात्रा का ठहराव के लिए। लोगों इस्कीमिक क्षेत्र में न्युट्रोफिल मात्रा का ठहराव के लिए 3 टेबल के रूप में दिखाया वांछित क्षेत्र में एक सटीक आकलन के लिए सबसे महत्वपूर्ण कदम है, उपयुक्त मानकों का चयन है।इन मानकों (ΣQ- साथ गिना कोशिकाओं की कुल संख्या है एन = ΣQ- एक्स 1 / SSF एक्स 1 / ASF एक्स 1 / TSF समीकरण का उपयोग करके कुल सकारात्मक सेल नंबर (एन) की गणना करने के Stereology सॉफ्टवेयर के लिए उपयोग किया जाएगा fractionator, SSF asf के नमूने अंश क्षेत्र है, और TSF नमूना अंश मोटाई) 5, खंड नमूना अंश है। इस पद्धति अन्य मात्रा का ठहराव तकनीकों की तुलना में धीमी है हालांकि (उदाहरण के लिए, ऊतक, प्रतिनिधि छवियों या क्षेत्र के अनुसार neutrophils की संख्या का densitometry के एमजी द्वारा न्युट्रोफिल मार्कर का विश्लेषण), यह एक निष्पक्ष और एक सटीक प्रदान करता है जो एक ठोस तकनीक होने के लिए फायदा है सेल नंबर की मात्रा का ठहराव।
मस्तिष्क ल्युकोसैट अलगाव दृष्टिकोण पूर्वाग्रह करने की आवश्यकता में विवो धुंधला या आनुवंशिक जोड़तोड़ द्वारा प्रणाली के बिना एक साथ पहचान और कई प्रतिरक्षा सेल उपप्रकार की मात्रा का ठहराव के लिए अनुमति देता है। विशेषता माइलॉयड पी से छँटाई इसके बाद सेलopulations या उनके immunomagnetic जुदाई ऐसे जीन या प्रोटीन अभिव्यक्ति पर आगे के अध्ययन के रूप में कई बहाव के अनुप्रयोगों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इस विधि के साथ प्राप्त न्यूट्रोफिल, monocytes और microglia की सटीक लक्षण वर्णन ऐसे immunohistochemical अध्ययन, मस्तिष्क सहज प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया मध्यस्थता कि विभिन्न माइलॉयड कोशिकाओं के लिए विशिष्ट कार्यों के आवंटन की अनुमति देता है कि एक लाभ के रूप में मौजूदा तरीकों के संबंध में उच्च विशिष्टता प्रदान करता है। इसके अलावा, यह आगे रक्त का जन्म मैक्रोफेज (CD11b + CD45 हाय CD68 +) की तरह, उचित लेबल के साथ अन्य मस्तिष्क आबादी चिह्नित करने के लिए बढ़ाया जा सकता है, और यह अन्य सीएनएस विकृतियों या चोट के अध्ययन के लिए लागू किया जा सकता है। इसलिए इस तकनीक मस्तिष्क में सूजन प्रतिक्रिया की विविधता का पता लगाने के लिए एक अनिवार्य उपकरण प्रदान करता है। इस तकनीक का एक मुख्य सीमा को बदल सकते हैं, जो ताजा मस्तिष्क के ऊतकों से ल्युकोसैट निलंबन की तैयारी पर रहता हैकोशिकाओं या उनके प्रतिजन परिवर्तन की सक्रियता राज्य। इस तकनीक immunohistochemical अध्ययनों की तुलना में एक अधिक विस्तृत गुणात्मक लक्षण वर्णन की अनुमति देता है, यह सेल अलगाव के आधार पर एक कम सटीक मात्रा का ठहराव प्रदान करता है। इस के बावजूद, हमारे सेल अलगाव प्रोटोकॉल की दक्षता अन्य प्रकाशित तरीके 9 के समान है और यह कुशलता से नियंत्रण और MCAO समूहों के बीच या यहां तक कि विभिन्न उपचार 8 के अधीन MCAO समूहों के बीच मस्तिष्क में प्रतिरक्षा कोशिकाओं की संख्या में अंतर का पता लगाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
इस प्रोटोकॉल के महत्वपूर्ण कदम ऊतक विच्छेदन, ऊतक विघटन की प्रक्रिया, और माइलिन हटाने कर रहे हैं। ऊतक संग्रह के बारे में, एक सामान्य बनाने के कदम की वजह से अलग विच्छेदन प्रदर्शन करने के लिए परिवर्तनशीलता से बचने के लिए (एकत्र ऊतक वजन द्वारा) को शामिल किया जा सकता है। इसके अलावा, विभिन्न MCAO समूहों के बीच सामान्यीकरण भी रोधगलितांश मात्रा के माध्यम से हो सकता है (पहले चुंबकीय आर द्वारा निर्धारितesonance)। इस समस्या को हल करने के लिए एक और तरीका है दोनों इस्कीमिक और नियंत्रण समूहों की पूरी ipsilateral गोलार्द्ध का उपयोग करें, या भी इस्तेमाल किया जानवरों की संख्या कम करने के लिए एक नियंत्रण के रूप में इस्कीमिक माउस की contralateral गोलार्द्ध उपयोग करने के लिए है। इस दृष्टिकोण प्रत्येक विच्छेदन के बीच मतभेद से बचा जाता है, यह एक मुख्य नुकसान है; एक कमजोर पड़ने कारक विशेष रूप से ipsilateral कॉर्टेक्स के कोर और पेरी-रोधगलितांश क्षेत्रों में स्थित हैं जो माइलॉयड कोशिकाओं की संख्या कोशिकाओं की कुल संख्या बढ़ती जा रही है, लेकिन नहीं द्वारा जोड़ा गया है। ऊतक व्यवधान के बारे में, इस प्रोटोकॉल के मस्तिष्क की कोशिकाओं के यांत्रिक विघटन के लिए कदम, एंजाइमी उपचार से बचने और सतह प्रतिजन परिवर्तन 9,22, भड़काऊ सेल उप-जनसंख्या के आगे गुणात्मक और मात्रात्मक विश्लेषण के लिए एक आवश्यक मुद्दे को रोकने दिखाता है। ब्याज की सेल निलंबन की तैयारी के अलावा, मस्तिष्क नमूनों से माइलिन हटाने downst साथ हस्तक्षेप से बचने के लिए एक अत्यधिक की सिफारिश कदम हैऐसे immunomagnetic सेल जुदाई या cytometry, 23,24 प्रवाह के रूप में बीस जिस्ता आवेदन,। यह अलग तरीकों, ऐसे sucrose या Percoll ढ़ाल, या विरोधी माइलिन मोती का उपयोग कर पूरा किया जा सकता है। यहाँ, और सेल पैदावार में सुधार करने के लिए प्रयोग किया जाता है माइलिन दूर करने के लिए Percoll उपयोग के साथ संयोजन में मस्तिष्क कोशिका निलंबन अलगाव, यांत्रिक विघटन के लिए विभिन्न तरीकों की तुलना और 25 व्यवहार्यता कि पिछले अध्ययनों पर आधारित है।
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by grants from the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness CSD2010-00045 (MAM), SAF2012-33216 (MAM), SAF2011-23354 (IL) and RENEVAS RD06/0026/0005 (IL), and from the Local Government of Madrid S2010/BMD-2336 (MAM) and S2010/BMD-2349 (IL). IB and MIC are fellows of the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness.
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Photonic Led F1 | WPI | 571329-8 | Equipment |
Temp Controller | Panlab | HB 101/2 | Equipment |
Volvere GX | NSK | Ne22L | Equipment |
Microscope | WPI | PZMIII-BS | Equipment |
Stainless Steel Burrs | FST | 19007-14 | Surgical material |
Forceps Dumont #5/45 | FST | 11251-35 | Surgical material |
Forceps Dumont #5SF | FST | 11252-30 | Surgical material |
Suture 6/0 | LorcaMarin | 55108 | Surgical material |
Suture 9/0 | LorcaMarin | 61966 | Surgical material |
Nikon Eclipse | Nikon | TE300 | Equipment |
Isoflurane | Esteve | 571329-8 | Chemical |
Sodium Pentobarbital | Vetoquinol | 570681 | Chemical |
Freezing microtome | Leica Microsystems GmbH | SM2000R | Equipment |
Superfrost slides | Thermo Scientific | 2014-07 | Lab material |
Cresyl violet acetate | Sigma | C5042 | Chemical |
Microscope | Nikon | Nikon Eclipse TE300 | Equipment |
XYZ motorized computer stage and controller | Ludl electronics Products | Equipment | |
Stereo Investigator System | Microbrightfield | Version 7.003 software | Software |
5 ml Tissue Grinder, Potter-Elv with teflon pestle | Thomas Scientific | 0913X70 | Lab Material |
Polypropylene 50mL Oak Ridge Centrifuge Tube | Nalgene | 3119-0050 | Lab material |
Percoll | Sigma | p1644-100 | Chemical |
RPMI 1640 | Lonza | BE12-702F | Chemical |
Beckman Ultracentrifugue | Beckman Coulter | Equipment | |
Beckman Coulter ultracentrifuge rotor 45 Ti | Beckman Coulter | Equipment | |
BD Sterile Cell Strainer, 40 Micron | BD | BD 352340 | Lab Material |
Bovine Serum Albumin | Sigma | A3733-500G | Reagment |
FcR Blocking Reagent, mouse | Miltenyi | 130-092-575 | Antibody |
CD11b-FITC, human and mouse | Miltenyi | 130-098-085 | Antibody |
CD45-PE, mouse | Miltenyi | 130-102-596 | Antibody |
Anti-Ly-6G-APC, mouse | Miltenyi | 130-102-936 | Antibody |
PerCP/Cy5.5 anti-mouse Ly-6C | Biolegend | 128012 | Antibody |
BD FACS Flow | BD | 342003 | Reagment |
BD FACSCalibur; 4-color | BD | 342975 | Equipment |
BD Cell Quest Pro Software | BD | Software | |
FlowJo software | Treestar inc. | Software |