In Utero Intraherz Tomato Lektin-Injektionen auf Maus Embryonen zu Nierendurchblutung Messer
Summary
This manuscript describes a technique for visualization of the developing vasculature. Here we utilized in utero intra-cardiac FITC-labeled tomato lectin microinjections on mouse embryos. Using this technique, we delineate the perfused and unperfused vessels throughout the embryonic kidney.
Abstract
Die Bildung und die Durchblutung der Entwicklung von Nierenblutgefäße (abgesehen von Glomeruli) stark under. Als Gefäßsystem entwickelt über Angiogenese und Vaskulogenese (De-novo-Gefäßbildung), Perfusion Abbildungsverfahren wie Harzabgüsse, In-vivo-Ultraschallbildgebung und Mikrodissektion haben beim Nachweis der intimen Beziehungen zwischen beschränkt (das ist die Abzweigung der großen Gefäße ist) diese beiden Prozesse und Entwicklung von Nierenstrukturen im Embryo. Hier beschreiben wir das Verfahren der in utero intrakardialen Ultraschall-geführte FITC-markiertem Lektin Tomatenmikroinjektionen auf Mausembryonen, die Ontogenese der Nierendurchblutung zu messen. Tomaten-Lektin (TL) wurde während des gesamten Embryos und Nieren geerntet perfundiert. Nephron Vorfahren, Nephronstrukturen, Harnleiter Epithel und Gefäßsystem: für unterschiedliche Nierenstrukturen einschließlich Gewebe wurden zusammen gefärbt. Schon ab E13.5 großkalibrige Gefäße durchblutet jedoch PeripherieSchiffe blieb unperfused. Durch E15.5 und E17.5, kleinen peripheren Gefäße sowie Glomeruli begonnen, durchströmt wird. Dieses experimentelle Verfahren ist für die Untersuchung der Rolle der Vaskulatur und den Blutfluss während der embryonalen Entwicklung.
Introduction
Während der Embryonalentwicklung zwei diskrete, aber gleichzeitigen, vaskuläre Prozesse ab: Angiogenese, der Prozess, bei dem ein Schiff wächst aus einem großen bereits vorhandenen Behälter und Vaskulogenese, die eine Neubildung von Gefäßen aus Wohn endothelialen Vorläuferzellen 1,2 ist. Beziehungsweise die erstere auch mit dem Blutfluss, während die letzteren wird angenommen, dass in Abwesenheit von weitgehend übernehmen.
Parallel zur Bildung von Blutgefäßen, beginnt ein zyklischer und dynamischer Prozess von Nierenvorläuferzellen Synthese, Proliferation und Differenzierung der embryonalen Tag 9.5 (E9.5) zu entfalten. An diesem Punkt der Ureterknospe (UB) dringt dorsal in das umgebende Mesenchym metanephrischen (MM), und wird fortgesetzt, bis der Geburt 3. Wiederholtes Verzweigung des UB in schnell Kondensieren metanephrischen Kappe Mesenchym beginnt somit die Bildung der funktionellen Einheiten der Niere, Nephron. Mit jeder neuen Generation von UB und nephron, werden die älteren Generationen in inneren kortikalen und medullären Regionen, in denen sie dann weitere Reifung und Differenzierung in erster Linie Gefäßreichen Umgebungen zu unterziehen verdrängt. Wie von Dressler et al. 3 hervorgeht, wird diese embryoProzess durch eine induktive Signalfällt, wie Übersprechen zwischen UB und M, und eine Vielzahl von extrazellulären Faktoren 3-6. Zwei vor kurzem untersuchten extrazellulären Faktoren innerhalb des Entwicklungs Bauchspeicheldrüse und Nieren gehören Sauerstoffdruck und Blutfluss 7,8. Letzteres wird in weiteren Einzelheiten nachstehend mit Bezug auf die Nierenentwicklung diskutiert.
Um die induktive Rolle, Blutfluß potentiell spielt in Nephron Vorläuferzelldifferenzierung, sowie in anderen Organprozessen präzise und genaue Methoden der embryonalen Blutfluß Mapping belichten ist zwingend erforderlich.
Alternative Methoden zur Messung des Blutflusses sind die Verschreibung von ultrasound Bildgebung und Harz wirft 9,10. Abschließend diese Modi wurde gezeigt, dass von Natur aus fehlen in ihrer Fähigkeit, gleichzeitig zu enthüllen zeitlichen und räumlichen Nebeneinander zwischen den Blutfluss und der Stammzelldifferenzierung. Harzabgüsse zum Beispiel geben Sie eine gültige Modell des Schiffes Strukturierung in adulten Geweben jedoch in unreifen Gefäße, wie zum Beispiel mit embryonalen Zeitpunkten, sind Gefäße stark unterentwickelt und undicht. Daher wirft Harz nicht innerhalb der winzigen, oft porös, Schiffe zu halten.
Für diese offensichtliche Hindernisse, unter anderem, haben wir beschlossen, ultraschallgeführte in vivo intrakardiale embryonalen Tomaten Lektin (TL) Mikroinjektionen in unseren Untersuchungen der Nierenentwicklung zu integrieren. In diesem Verfahren verwenden wir eine Ultraschallsonde zum synchronen Führen eines montierten Mikro Nadel mit 2,5 ul TL Lösung gefüllt ist, in den linken Ventrikel von Mausembryonen an E11.5, E13.5, E15.5 und E17.5 Zeitpunkten. E17.5 Ist die letzte Entwicklungsalter, wenn die Nadeln sind nicht stark genug, um den weiter entwickelten Embryo eindringt.
Die Vorteile dieser Methode der Mikroinjektion sind reichlich vorhanden. Ultraschall-gesteuerte Mikroinjektion ermöglicht präzise Positionierung einer Injektionsnadel in der embryonalen linken Herzkammer, passive und kontrollierte Vertreibung der Lösung in das schlagende Herz des Tieres, minimale Schäden an Herz und das umgebende Gewebe und die Vermeidung des plötzlichen Herzstillstand und Tod des Embryo vor der Ganzkörper-Durchblutung. Mit der Verwendung eines FITC-markierten TL wird jede perfundiert Vaskulatur der Marker entlang ihrer endothelialen apikalen Membran aufrechtzuerhalten. In Kombination mit Immunohistochemie unter Verwendung von PECAM (CD31, Platelet endothelial cell adhesion molecule) und verschiedene andere vaskuläre Marker sind wir in der Lage, klar zwischen perfundiert und un-durchbluteten Gefäße sowie charakterisieren anyaberrant Färbung der umgebenden Gewebe.
Protocol
Representative Results
Discussion
Mikroinjektionsanästhesie und Zeitrahmen
Im Hinblick auf die Betäubung der Mutter, ist es wichtig, um den Luftstrom konstant (2-3 l / min) und bei niedrigen PSI halten. Die Strömung des Beruhigungs muß bei etwa 1,75-2 L / min gehalten werden. Gleichzeitig müssen Zeitrahmen, in dem die Injektionen erfolgen genau beobachtet und mit jedem Wurf gesteuert werden. Für jeden Wurf sollte das Injektionsverfahren unter 45 Minuten gehalten werden. Die Bedeutung dieser Frist ist ausschlaggebend f?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors would like to thank Dr. George Gittes for advice and expertise throughout this study. SSL was supported by an American Heart Association fellowship (11POST7330002). Further to this SSL and this study was supported by an NIDDK Mentored Research Scientist Development Award (DK096996) and by the Children’s Hospital of Pittsburgh.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| DAPI | Sigma Aldrich | 022M4004V | concentration 1:5000 |
| Pecam | BD Biosciences | 553370 | concentration 1:100 |
| FITC-Tomato Lectin | Vector Laboratories | FL-1321 | concentration 2.5µL / embryo |
| Alexa Fluor-594 (Donkey Anti-Rat ) | Jackson Immunoresearch | 712-585-150 | concentration 1:200 |
| Microinjection Needle | Origio Mid Atlantic Devices | C060609 | |
| Mineral Oil | Fisher Scientific | BP26291 | |
| mL syringe | Fisher Scientific | 03-377-20 | |
| Clay Blocks | Fisher Scientific | HR4-326 | |
| Surgical Tape | Fisher Scientific | 18-999-380 | |
| PBS | Fisher Scientific | NC9763655 | |
| Hair Removal Product | Fisher Scientific | NC0132811 | |
| Surgical Scissors | Fine Science tools | 14084-08 | |
| Fine Forceps | Fine Science tools | 11064-07 | |
| Surgical Marking Pen | Fine Science tools | 18000-30 | |
| Right angle forceps (for hysterectomy) | Fine Science tools | 11151-10 |
References
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