쥐의 눈물샘을 조작
Summary
눈물샘 (LG)는 비전과 눈 건강을 유지하기 위해 필요한 눈물의 수성 부품을 생산하는 분기 기관이다. 여기에서 우리는 LG 개발에 참여 경로 신호 해독 쥐 LG 절제술 및 체외 배양 기술에 대해 설명합니다.
Abstract
누선 (LG)는 각막의 구조 및 기능, 시력에 필수적인 투명한 조직을 유지시키기 위하여 필요한 수성 눈물 분비. 5 관 – 인간의 단일 LG는 3를 통해 안구 표면에 눈물을 전달하는 각각의 눈의 좌우 끝 위의 궤도에 있습니다. 마우스가 주요 안구 땀샘이 세 켤레를 가지고,이 대부분의 연구는 귀에 exorbital 눈물샘 (LG)에 위치한 전방 및 복부입니다. 다른 선의 기관과 마찬가지로, LG는 압축 된 중간 엽 내의 단일 상피 싹이 분비 샘 꽈리와 덕트의 복잡한 상호 연결된 네트워크를 형성 꽃 봉 오리와 덕트 형성의 여러 라운드를 거쳐하는 상피 분기 형태 형성의 과정을 통해 개발하고 있습니다. 이 정교한 과정이 아니라 췌장과 침샘 다른 많은 상피 기관에 설명하고있다. 그러나 LG는 훨씬 더 탐구하고있다 및 형태 형성을 제어하는 메커니즘은 제대로 아래에 있습니다서 있었다. 우리는 모델 시스템으로이 과소 표현이 찾는 해부와 LG 배양과 관련된 어려움의 결과라고 생각한다. 따라서, 우리가 해부 수확 배아 및 산후 LG에 대한 기술과 조직의 체외 배양 방법을 설명합니다.
Introduction
누선 (LG)는 시력과 건강 유지 및 안구 표면의 세포의 보호에 중요한 수성 눈물 분비를 담당한다. 안구 자극, 빛 감도 특징과 비전 (1)를 감소 수성 결핍 안구 건조 질환 : 가장 일반적이고 쇠약 안구 질환 중 하나 LG 부전 결과. 인간에서 LG는 눈의 측면 끝 위의 궤도에 상주하는 3 – 안구 표면에 5 배설 덕트 예금 눈물. 마우스가 주요 안구 땀샘이 세 켤레를 가지고,이 대부분의 연구는 하나의 배설 덕트를 통해 눈에 여행 눈물 귀 (exorbital)에 눈물샘 (LG)에 위치한 전방 및 복부입니다. 다른 선의 기관과 마찬가지로, LG는 압축 된 중간 엽 내의 단일 상피 꽃 봉오리가 여러 새싹의 라운드와 용 덕트 형성을 겪게되는 상피 분기 형태 형성의 과정을 통해 개발(그림 1) 분비 샘 꽈리와 덕트의 복잡한 상호 연결된 네트워크를 평방 미터. 개발 과정에서 상피 세포는 혈관된다뿐만 아니라 크게와 우수한 경추 신경절 3에서 교감 신경에 의해 pterygopalatine 신경절의 부교감 신경에 의해 낮은 정도에 분포하는. 유형은 신경 상피, 내피 세포 및 간엽 즉 이들 세포 간의 상호 작용은 각각, 함수 및 성인 조직의 유지에 필수적이다. 그러나, 인터 - 셀 타입의 통신이 이러한 프로세스를 안내하는 방법뿐만 아니라 LG 발달 및 재생을 조정 기본 분자 메커니즘은 확실하지 않다.
배아 체외 배양 기술의 출현은 다수의 분기 장기 4의 발달 및 재생 경로의 식별을 허용했다. 생체 외에서 배양하면 연구자에게 (나 기관을 조작하는 기능을 제공기계적인, 유전 물질 또는 화학 물질) 정의 된 조건에서뿐만 아니라 실시간으로 장기 개발 및 세포 – 세포 상호 작용의 특성을. 마우스의 exorbital LG 전자는이 기술에 매우 의무가 최근 연구 개발 2.5을 조절하는 신호 시스템 정의했습니다. 그러나, LG 개발 및 재생을 뒷받침 분자 단서를 이해 할 필요에도 불구하고 현재 가능성 때문에 장기를 단리에 기술적 인 문제로 남아 파악 하였다. 이 논문에서, 우리는 분리와 개발 프로그램을 정의하기 위해 배아 쥐 LG의 체외 배양을 수행하는 방법에 대해 설명합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
문화 다양성과는 LG 전 생체 내 개발 연구를위한 중요한 이점을 제공 조작 할 수 있습니다. 이는 연구자가 가설과, 신경, 및 mesencyhmal 내피 세포 기관을 형성하기 위해 상호 작용하는 방법 상피 평가하기 위해 수행 될 수있는 다수의 섭동을 테스트 할 수있는 속도를 포함한다. 이 모델을 이용할 때 그러나,주의의 수가 존재한다. 첫째, 격리 덕분에 선이 더 이상은 신경이나 혈관 (9, 10)에</su…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 UCSF 자원 할당 프로그램이 제공하는 자금을 인정하고 싶습니다.
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
- Liu, K. C., Huynh, K., Grubbs, J., Davis, R. M. Autoimmunity in the pathogenesis and treatment of keratoconjunctivitis sicca. Current allergy and asthma reports. 14, 403 (2014).
- Makarenkova, H. P., et al. FGF10 is an inducer and Pax6 a competence factor for lacrimal gland development. Development. 127, 2563-2572 (2000).
- Dartt, D. A. Neural regulation of lacrimal gland secretory processes: relevance in dry eye diseases. Progress in retinal and eye research. 28, 155-177 (2009).
- Nigam, S. K. Concise review: can the intrinsic power of branching morphogenesis be used for engineering epithelial tissues and organs. Stem cells translational medicine. 2, 993-1000 (2013).
- Qu, X., et al. Glycosaminoglycan-dependent restriction of FGF diffusion is necessary for lacrimal gland development. Development. 139, 2730-2739 (2012).
- Rebustini, I. T., et al. MT2-MMP-dependent release of collagen IV NC1 domains regulates submandibular gland branching morphogenesis. Developmental cell. 17, 482-493 (2009).
- Hoffman, M. P., et al. Gene Expression Profiles of Mouse Submandibular Gland Development: FGFR1 Regulates Branching Morphogenesis in Vitro Through BMP- and FGF-Dependent Mechanisms. Development. 129, 24-5778 (2002).
- Steinberg, Z., et al. FGFR2b signaling regulates ex vivo submandibular gland epithelial cell proliferation and branching morphogenesis. Development. 132, 1223-1234 (2005).
- Knox, S. M., et al. . Parasympathetic innervation maintains epithelial progenitor cells during salivary organogenesis. 329, 1645-1647 (2010).
- Magenheim, J., et al. Blood vessels restrain pancreas branching, differentiation and growth. Development. 138, 4743-4752 (2011).
- Jaskoll, T., et al. FGF10/FGFR2b signaling plays essential roles during in vivo embryonic submandibular salivary gland morphogenesis. BMC developmental biology. 5, 11 (2005).
- Takasato, M., et al. Directing human embryonic stem cell differentiation towards a renal lineage generates a self-organizing kidney. Nature cell biology. 16, 118-126 (2014).
- Knox, S. M., et al. Parasympathetic stimulation improves epithelial organ regeneration. Nature communications. 4, 1494 (2013).
