바다 칠성 장어의 간 변태 동안 담즙의 퇴보를 시각화하는 새로운 방법 명확화 ( Petromyzon 스 marinus)
Summary
바다 칠성 장어는 변태 동안 담낭 및 담관, 인간의 담도 폐쇄증과 유사한 과정을 잃게됩니다. 새로운 고정 및 정화 방법 (CLARITY)은 레이저 스캐닝 공 초점 현미경을 사용하여 전체 담도 트리를 시각화하기 위해 수정되었다. 이 방법은 담즙의 변성을 연구 할 수있는 강력한 도구를 제공합니다.
Abstract
담도 폐쇄증 대만에서 5000에있는보고 된 주파수 추정 1 15,000 미국 남동부에있는 주파수,하지만 동아시아 국가에서 일반적으로, 초기 단계의 희귀 질환이다. 많은 부분이 담도 폐쇄증의 관리에 대한 알려져 있지만, 그 기전은 아직 애매하다. 바다 칠성 장어 (Petromyzon의 스 marinus)는 담즙의 변성의 기전 및 진행 상황을 검사 할 수있는 독특한 기회를 제공합니다. 유충, 기생, 성인 : 바다 칠성 장어는 세 개의 서로 다른 삶의 단계를 통해 개발. 유충에서 기생 청소년으로 전환하는 동안, 바다 칠성 장어는 외부 형태와 내부 장기의 극적인 개편과 개조와 변형을 받고있다. 간, 전체 담즙의 시스템은 담낭과 담도 나무를 포함하여, 손실됩니다. "CLARITY"라는 새로 개발 된 방법은 변성 바다 칠성 장어의 장과 전체 간 접합을 명확히하기 위해 수정되었습니다.담즙의 변성의 과정은 레이저 스캐닝 공 초점 현미경을 사용하여 시각과 바다 칠성 장어 변태시 식별되었다. 이 방법은 고유 한 동물 모델에서 담도 폐쇄증을 연구 할 수있는 강력한 도구를 제공합니다.
Introduction
바다 칠성 장어 세 가지 생활을 통해 개발 1,2 단계입니다. 애벌레 바다 칠성 장어 (L)의 저서 필터 피더로 굴에서 대부분의 시간을 보낸다. 외부 형태와 내부 장기 3 개편에 극적인 변화의 일곱 변성 단계를 거쳐, 그 결과 청소년 (JV)는 질량 100 회 이상 몸을 증가, 그들이 호스트 물고기의 혈액과 조직 유체에 공급되는 동안의 기생 단계를 입력 . 바다 나 큰 호수에있는 호스트 물고기에 먹이 1.0-1.5 년 후, 성인은 이른 봄에 동안 수유를 중단하고 산란 하천으로 마이그레이션 한 후, 2 다이.
변형하는 동안, 바다 칠성 장어의 간은 담즙 방광 및 전체 담즙 나무, 인간의 유아 질환 담도 폐쇄증을 모방 진화 돌연변이 표현형을 잃는다. 유아 담도 폐쇄증은 4,5,6,7 심각한 의료 합병증이 드문 소아 간 질환입니다, 8,9,10 그러나 담도 폐쇄증의 발병 기전과 원인 4 대부분 알 수 있습니다. 외과 적 수술 (카사이 절차가) 5를 수행하지 않는 담도 폐쇄증 환자는 출생 후 2 년 이내에 사망합니다. 그 후,이 환자는 광범위한 임상 관리 및 자주 간 이식 6이 필요합니다. 담도 폐쇄증의 병인의 많은 이론은 바이러스 성 감염, 선천성 기형, 면역 질환, 독성 모욕으로 제안되었다. 그러나, 담도 폐쇄증의 발전에 각각의 기여는 7,8,9,10 결정적이 남아있다.
병적 인 담도 폐쇄증 고통을 유아는 달리, 바다 칠성 장어는 발달 광범위한 necroinflammation, 섬유증 또는 간경변 10 않고 담도 폐쇄증을 프로그램 받고있다. 동물이 과정 10시 과도 담즙을 경험하지만,이 발달 상태에 적응할 수있다를 통해 새로이 합성과 같은 간 11 담즙산 합성의 감소로 알려진 메커니즘뿐만 아니라 개발 담도 폐쇄증, 후 소장에서 담즙 소금의 분비. 바다 칠성 장어에서이 발달 과정은 담도 폐쇄증의 진행을 검토 할 수있는 유일한 알려져있는 기회를 제공합니다.
"CLARITY"라는 새로 개발 된 방법은 광학적으로 투명한 나노 다공성 하이드로 겔 (12)로 그대로 조직을 변형하여 복잡한 포유 동물의 신경계에 높은 해상도의 영상을 가능하게합니다. 바다 칠성 장어의 간 및 수정 CLARITY 프로토콜을 사용하여, 담즙 변성 그대로 – 조직 영상은 간 변형을 통해 설명 할 수있다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 프로토콜은 나노 다공성 겔을 형성하기 위해 폴리 아크릴 아미드와 손상 조직을 가교 결합하고 광학 투명성 고분자 투과성을 달성하기 위해 조직의 세포막을 얻어 스트립 "CLARITY"(12)라고하는 새로운 방법에서 수정된다. "CLARITY는"장거리 투사와 신경계에있는 지역의 회로 배선의 손상 - 조직 이미징을 할 수 있습니다. 이 새로운 방법은 변태 중에 바다 칠성 장어 간 ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 해먼드 베이 생물 역, 그레이트 레이크스 과학 센터, 미국 지질 조사국 (US Geological Survey)의 기여를 인정합니다. 우리는 또한 레이저 스캐닝 공 초점 현미경에 그녀의 기술 지원을위한 미시간 주립 대학의 고급 현미경을위한 센터에서 박사 멜린다 프레임을 감사합니다. 이 연구는 YWCD 및 WML에 대호 어업위원회에서 교부금에 의해 지원됩니다.
Materials
| 40% acrylamide | Bio-Rad | 161-0140 | |
| 2% bis-acrylamide | Bio-Rad | 161-0142 | |
| TEMED | Bio-Rad | 161-0800 | |
| ammonium persulfate | Sigma | A3678-25G | |
| boric acid | Sigma | B7901-1KG | |
| saponin | Sigma | 47036 | |
| sodium dodecyl sulfate | Sigma | L337-500G | |
| sodium phosphate (monobasic) | Sigma | 04269-1KG | |
| sodium phosphate (dibasic) | Sigma | S5136-1KG | |
| Triton X-100 | Sigma | X100-500ML | |
| glycerol | Sigma | G9012-500ML | |
| 16% paraformaldehyde | Electron Microscopy Sciences | 15710-S | |
| NaOH pellets | EMD | SX0590-3 | |
| 15 ml centrifuge tubes | Any brand | ||
| dissecting tools | Any brand |
References
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