Manipolare il murino Ghiandola lacrimale
Summary
La ghiandola lacrimale (LG) è un organo di ramificazione che produce i componenti acquose di lacrime necessarie per il mantenimento della visione e la salute oculare. Qui si descrive murino LG dissezione ed ex vivo le tecniche di coltura di decifrare vie di segnalazione coinvolte nello sviluppo di LG.
Abstract
La ghiandola lacrimale (LG) secerne lacrime acquose necessari a mantenere la struttura e la funzione della cornea, un tessuto trasparente essenziale per la visione. Nell'essere umano un'unica LG risiede nella orbita sopra l'estremità laterale di ciascun occhio fornire lacrime alla superficie oculare attraverso 3 – 5 condotti. Il mouse ha tre paia di ghiandole oculari, il più studiato dei quali è la ghiandola lacrimale exorbital (LG) anterior posizionato e ventrale all'orecchio. Simile ad altri organi ghiandolari, LG si sviluppa attraverso il processo di morfogenesi epiteliale ramificazione in cui un singolo gemma epiteliale all'interno di un mesenchima condensato sottoposto a vari cicli di gemme e di formazione condotto da formare una rete interconnessa intricata di acini secretori e condotti. Questo processo elaborato è stato ben documentato in molti altri organi epiteliali come il pancreas e ghiandole salivari. Tuttavia, la LG è stata molto meno esplorati e meccanismi che controllano la morfogenesi sono poco sottoc'era. Abbiamo il sospetto che questo sotto-rappresentazione come sistema modello è una conseguenza delle difficoltà connesse con l'individuazione, la dissezione e la coltura della LG. Così, qui descriviamo tecniche di dissezione per la raccolta embrionale e post-natale LG e metodi di coltura ex vivo del tessuto.
Introduction
La ghiandola lacrimale (LG) è responsabile della secrezione lacrimale acquoso critico per l'acuità visiva e la salute, la manutenzione e la protezione delle cellule della superficie oculare. LG risultati disfunzione in uno dei disturbi oculari più comuni e debilitanti: acquosa carente malattia dell'occhio secco, che è caratterizzata da irritazione oculare, sensibilità alla luce e riduzione della visione 1. Nell'essere umano LG risiede nell'orbita sopra dell'estremità laterale dell'occhio dove che 3 – 5 escrezione lacrime deposito condotti sulla superficie oculare. Il mouse ha tre paia di ghiandole oculari, il più studiato dei quali è la ghiandola lacrimale (LG) anterior trova e ventrale per l'orecchio (exorbital) con le lacrime agli occhi che viaggiano attraverso un unico condotto escretore. Simile ad altri organi ghiandolari, LG si sviluppa attraverso il processo di morfogenesi epiteliale ramificazione in cui un singolo gemma epiteliale all'interno di un mesenchima condensato sottoposto a vari cicli di gemme e la formazione del condotto di perm una rete interconnessa intricata di acini secretoria e condotti (Figura 1) 2. Durante lo sviluppo l'epitelio viene vascolarizzato e fortemente innervato dai nervi parasimpatici del ganglio pterigopalatino e, in misura minore, da nervi simpatici del ganglio cervicale superiore 3. Interazioni tra ciascuno di questi tipi di cellule cioè cellule neuronali, epiteliali, endoteliali e mesenchimali, sono essenziali per la funzione e la manutenzione del tessuto adulto. Tuttavia, i meccanismi molecolari alla base di coordinamento sviluppo LG e la rigenerazione e come tipo di comunicazione inter-cellulare guida questi processi rimane poco chiaro.
L'avvento della embrionali ex vivo le tecniche di coltura ha consentito l'individuazione di percorsi di sviluppo e di rigenerazione in più organi di derivazione 4. Coltura ex vivo dà al ricercatore la possibilità di manipolare l'organo (memeccanico, genetica o chimica) in condizioni definite, nonché per caratterizzare le interazioni sviluppo organo e cellula-cellula in tempo reale. La exorbital LG del mouse è altamente suscettibile di questa tecnica e studi recenti hanno definito i sistemi che regolano il suo sviluppo 2,5 segnalazione. Tuttavia, nonostante la necessità di comprendere segnali molecolari alla base dello sviluppo LG e la rigenerazione, attualmente rimane poco studiato, probabilmente a causa delle difficoltà tecniche di isolare l'organo. In questo articolo, si descrive come isolare ed eseguire ex vivo cultura del embrionale murino LG per definire programmi di sviluppo.
Protocol
Representative Results
Discussion
La versatilità alla cultura e manipolare la LG ex vivo fornisce vantaggi significativi per lo studio del suo sviluppo. Ciò comprende la velocità alla quale il ricercatore è in grado di testare ipotesi e la moltitudine di perturbazioni che possono essere eseguite per valutare come epiteliale, neuronali, cellule endoteliali e mesencyhmal interagiscono per formare l'organo. Tuttavia, ci sono una serie di avvertimenti quando si utilizza questo modello. In primo luogo, in virtù del suo isolamento ghiandola …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori desiderano ringraziare finanziamenti previsti dal Programma di allocazione delle risorse UCSF.
Materials
| Name | Catalog #. | Company | Comments/Description |
| DMEM/F12 without HEPES | SH3027101 | Thermo Scientific | |
| Penicillin-Streptomycin | P0781 | Sigma-Aldrich | |
| Albumin solution from bovine serum | A9576 | Sigma-Aldrich | |
| Paraformaldehyde 16% Solution | 15710 | Electron Microscopy Sciences | Diluted to 4% in 1X PBS |
| Phosphate Buffered Saline 10X | BP665-1 | Fisher Scientific | |
| Phosphate Buffered Saline 1X | Prepared from 10X stock | ||
| holo-Transferrin bovine | T1283 | Sigma-Aldrich | 25 mg/ml stock solution in water. Freeze single-use aliquots at -20C. Add to DMEM/F12 media to a final concentration of 50 ug/mL. |
| L- Ascorbic acid (Vitamin C) | A4544 | Sigma-Aldrich | 25 mg/ml stock solution in water. Freeze single-use aliquots at -20C. Add to DMEM/F12 media to a final concentration of 50 ug/mL. |
| BioLite 100mm Tissue Culture Treated Dishes | 130182 | Thermo Scientific | Non-tissue culture-treated plates can also be used. |
| Stereo Microscope with substage iluminator | Stemi 2000 | Carl Zeiss | Any stereo dissecting microscope can be used that has a transmitted light base. |
| Substage Illuminator Base for Stereo Microscope | TLB 4000 | Diagnostics Instruments, Inc. | |
| Falcon 35mm Tissue Culture Treated Dishes | 353001 | Corning | Non-tissue culture-treated plates can also be used. |
| 50mm uncoated glass bottom dishes | P50G-1.5-14-F | MatTek Corporation | |
| Widefield fluorescence microscope | Axio Observer Z1 | Carl Zeiss | Any fluorescence microscope (upright, inverted or stereo dissecting microscope) can be used to monitor GFP expression at low magnification with an attached digital camera. |
| Confocal Microscope | TCS SP5 | Leica Microsystems | Confocal microscopy is necessary to see detailed cell structures. Any confocal microscope can be used. |
| Ideal for harvesting glands from embryos | |||
| SWISS Micro-Fine Forceps, #5 (11.2cm) | 17-305X | Integra LifeSciences Corporation | Fine tips are required for removing mesenchyme from epithelium. Tungsten needles can also be used. |
| Dumont Standard Tip Forceps, #5 (11cm) | 91150-20 | Fine Science Tools (USA), Inc. | Ideal for harvesting glands from embryos |
| Reusable Plastic Surgical Knife Handles, style no. 3. | 4-30 | Integra LifeSciences Corporation | |
| Stainless Steel Sterile Surgical Blades, no. 10 | 4-310 | Integra LifeSciences Corporation | |
| RNAqueous-Micro Total RNA Isolation Kit | AM1931 | Life Technologies | |
| Cultrex 3D Culture Matrix Laminin I | 3446-005-01 | Trevigen | 6 mg/ml stock diluted 1:1 with DMEM/F12 |
| Timed-pregnant Crl:CD1(ICR) mice | Charles River Labs | Embryos are harvested on day 14 (with day of plug discovery designated as day 0). | |
| Nucleopore Track-Etched Hydrophilic Membranes, 0.1 um pre size, 13mm | 110405 | Whatman | |
| Timed-pregnant Pax6-Cre,GFP mice | Tg(Pax-Cre, GFP)1Pgr | The Jackson Laboratory | Optional mice for learning how to locate the LG. |
References
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