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Methodenartikel

Zwei-Photonen-Imaging von Zelluläre Dynamik in der Maus Spinal Cord

10.3K Aufrufe

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DOI:

10.3791/52580

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22. Februar 2015

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Eine neue ex vivo Herstellung zum Abbilden der Rückenmark der Maus. Dieses Protokoll ermöglicht die Zwei-Photonen-Bildgebung von lebenden zellulären Interaktionen ganzen Rückenmark.

Zusammenfassung

Zwei-Photonen-Mikroskopie (2P) wird verwendet, um zelluläre Dynamiken und Wechselwirkungen tief im lebenden, intakten Gewebe aufzudecken. Hier stellen wir eine Methode zur Bildgebung lebender Zellen im murinen Rückenmark vor. Diese Technik eignet sich hervorragend zur Analyse der Dynamik von neuralen Vorläuferzellen (NPC) nach der Transplantation in Rückenmark bei neuroinflammatorischen demyelinisierenden Erkrankungen. NPCs wandern zu Stellen axonaler Schädigung, vermehren sich, differenzieren sich zu Oligodendrozyten und nehmen an der direkten Remyelinisierung teil. NPCs sind damit eine vielversprechende therapeutische Behandlung zur Linderung chronischer demyelinisierender Erkrankungen. Da transplantierte NPCs in die geschädigten Bereiche auf der ventralen Seite des Rückenmarks wandern, ist eine traditionelle intravitale 2P-Bildgebung unmöglich, und bisher waren mit histochemischen Färbeansätzen nur Informationen über statische Wechselwirkungen verfügbar. Obwohl diese Methode entwickelt wurde, um transplantierte NPCs im ventralen Rückenmark abzubilden, kann sie auf zahlreiche Studien an transplantierten und endogenen Zellen im gesamten Rückenmark angewendet werden. In diesem Artikel demonstrieren wir die Präparation und Bildgebung eines Rückenmarks mit verstärkten gelb fluoreszierenden Protein-exprimierenden Axonen und verstärkten grün fluoreszierenden Protein-exprimierenden transplantierten NPCs.

Einleitung

Mausmodelle der Demyelinisierung, einschließlich experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis (EAE) und intrakranielle Infektion mit neuroadapted Maus-Hepatitis-Virus (MHV), sind ausgezeichnete Werkzeuge zur molekularen Signalwege und zellulären Interaktionen mit der Krankheit zu studieren. Sie haben dazu geführt, und unterstützt die Wirksamkeit der FDA zugelassenen pharmazeutischen Therapien, die sich vornehmlich an Einstellung der Autoimmun- und Entzündungs ​​1. Sobald jedoch endogenen Remyelinisierung ausgefallen ist, die gegenwärtig zugelassenen Therapien nicht wirksam beheben demyelinisierten Läsionen im zentralen Nervensystem. Daher sind die Reparat....

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Protokoll

HINWEIS: Ethics Statement: Das Protokoll für die Behandlung der Tiere wurde von der Institutional Animal Care und Verwenden Committee (IACUC) von der University of California, Irvine, Protokoll # 2010-2943 genehmigt.

1. Entfernen des Rückenmarks

  1. Zeigen Papierhandtücher mit ~ 100% Flüssigkeit Isofluran USP benetzt in euthanizing Kammer und legen trockenen Papierhandtücher auf. Zeigen Maus in Kammer auf der Oberseite des trockenen Papiertüchern so Maus die Isofluran nicht berühren, und sicherstellen, dass die Kammer bedeckt. Frühestens nach einer Minute nach dem Atemstillstand zu gewährleisten, dass die Maus euthanasiert.

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Ergebnisse

Während die explantiert Rückenmark Bildgebungsprotokoll kann verwendet werden, um jede Fluoreszenz innerhalb des Rückenmarks zu visualisieren, unser Vertreter Ergebnisse zeigen eGFP-NPC-Interaktionen mit eYFP-Axone. Zunächst zeigen wir die eingebetteten ventralen Rückenmark Zubereitung in 1A. Als nächstes zeigen wir die 2P Mikroskopaufbau und Schlüsselkomponenten in der 1B, Fig. 2 zeigt eGFP und eYFP Fluoreszenz in einem Z-Stapel innerhalb des ventralen Rückenmark. Erwerb von aufe.......

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Diskussion

Echtzeit-2P Bildgebung von intaktem Gewebe ist erforderlich, um NPC Kinetik und Interaktionen nach der Transplantation in die demyelinisierten Maus Rückenmark zu untersuchen. Intravital Imaging-2P wird häufig verwendet, um zelluläre Dynamik auf der Rückenseite des Rückenmarks in lebenden Mäusen zu bestimmen und wurde genutzt, um Rücken Demyelinisierung in demyelinisierende Erkrankung 17-19 studieren. Da transplantierte NPCs wandern zur ventralen weißen Substanz, die zu tief, um Bild in situ mit 2P-Mikroskopie.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben keine konkurrierenden Interessen.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde teilweise unterstützt durch die National Institutes of Health (NIH) Grants R01 GM-41514 (an M.D.C.), R39 GM-048071 (an I.P.) und R01 NS-074987 (an T.E.L.) und den National Multiple Sclerosis Society (NMSS) Collaborative Center Research Award CA1058-A-8 (an C.M.W., T.E.L. und M.D.C.), NMSS Grant RG4925, NIH Training Grant T32-AI-060573 (an M.L.G.), NMSS Postdoctoral Fellowship FG 1960-A-1 (an J.G.W.) und Finanzierung durch die George E. Hewitt Foundation for Medical Research (M.P.M.).

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Isofluran, USPPiramal Critical Care, IncN/A
Feine SchereFine Science Tools14060-09scharfe
Skalpellklinge #10Fine Science Tools10010-00
SkalpellgriffFine Science Tools10003-12
Luer rongeursFine Science Tools16001-15
Graefe PinzetteFine Science Tools11052-10
Vannas SchereFine Science Tools15615-08
Skalpellklinge #11Fine Science Tools10011-00
RPMI-1640Gibco12-115F
Agarose, niedrige GeliertemperaturSigmaA9414-25G
ParafilmFisher Scientific13-374-12
Vetbond (Tissue-Klebstoff)3M1469SB
22 mm quadratischer DeckschirmFisher Scientific12-547
25X Tauchobjektiv, 1,1 NANikonCFI Apo LWD 25XW
Single Inline Solution HeaterWarner Instruments64-0102
520 nm einschneidiger dichroitischer StrahlteilerSemrock FF520-Di02-25x36Brightline
560 nm dichroitischer Strahlteiler mit einer KanteSemrockFF560-FDi01-25x36Brightline
Photomultiplier-RöhrenHamamatsuR928
C/L Schlauchpumpe mit variabler DrehzahlMasterflex77122-22
digitales ThermometerComar Instruments3501
Chameleon Ultra Ti:Saphir LaserCoherentN/A
Slidebook 6 Software3iN/A
Imaris 7.7 SoftwareBitplaneN/A

Referenzen

  1. Robinson, A. P., Harp, C. T., Noronha, A., Miller, S. D. The experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) model of MS: utility for understanding disease pathophysiology and treatment. Handb Clin Neurol. 122, 173-189 (2014).
  2. Pluchino, S., Zanotti, L., Brini, E., Ferrari, S., Martino, G.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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