A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
نعرض طريقة لأداء intravital المجهري للطفيليات GFP به الطحال الملاريا المعدلة وراثيا والكمي للتنقل الطفيلي وتدفق الدم داخل هذا الجهاز.
وقد أتاح ظهور المجهري intravital في النماذج التجريبية الملاريا القوارض تقدما كبيرا في المعرفة 1،2 تفاعلات الطفيلي المضيف. وهكذا ، في مجال التصوير المجراة من طفيليات الملاريا خلال مراحل ما قبل الكريات الحمراء وكشفت مدخل نشطة من الطفيليات في الغدد الليمفاوية الجلد 3 ، والتنمية الكاملة للطفيل في الجلد 4 ، وتشكيل merosome الكبدية المستمدة من الهجرة ، وأؤكد الافراج عن merozoites في مجرى الدم 5. وعلاوة على ذلك ، فقد تم تطوير الطفيليات الفردية في كريات الدم الحمراء وثقت به مؤخرا 4D التصوير وتحدى وجهة نظرنا الحالية على التصدير البروتين في 6 الملاريا. وبالتالي ، قد تغيرت جذريا intravital التصوير رأينا في الأحداث الرئيسية في التنمية المتصورة. للأسف ، ودراسات للمرور الدينامية للطفيليات الملاريا من خلال الطحال ، وجهاز تكييف كبرى اللمفاوية المصابة بشكل رائع لمسح أحمر بخلايا lood تفتقر بسبب القيود التقنية.
باستخدام نموذج الفئران من الملاريا المنجلية yoelii في BALB / ج الفئران ، وقمنا بتنفيذ التصوير intravital في الطحال وذكرت إعادة تشكيل الفرق من ذلك وتمسك مطفول خلايا الدم الحمراء (pRBCs) لخلايا المنشأ حاجز ليفية في اللب الأحمر أثناء عدوى غير فتاكة الطفيلي 17X P.yoelii خط مقابل العدوى مع خط 17XL P.yoelii الطفيليات القاتلة 7. للوصول إلى هذه الاستنتاجات ، وضعت منهجية محددة باستخدام ImageJ البرمجيات الحرة لتمكين توصيف حركة ثلاثية الأبعاد من pRBCs سريع المفرد. النتائج التي تم الحصول عليها مع هذا البروتوكول يتيح تحديد السرعة ، واتجاهها والإقامة وقت الطفيليات في الطحال ، والتصدي لجميع المعلمات التقيد في الجسم الحي. بالإضافة إلى ذلك ، فإننا التقرير منهجية لتقدير حجم تدفق الدم باستخدام المجهر intravital واستخدام DIFferent التلوين وكلاء لاكتساب المعرفة في بنية معقدة من microcirculatory الطحال.
بيان الأخلاق
أجريت جميع الدراسات الحيوانية في مرافق الحيوانية من جامعة برشلونة ، وفقا للمبادئ التوجيهية والبروتوكولات التي وافقت عليها لجنة الأخلاقيات للتجارب على الحيوانات في جامعة برشلونة CEEA - UB (البروتوكول لا DMAH : 5429). وقد تم الحصول على الإناث BALB / ج الفئران من 6-8 أسابيع من العمر من مختبرات نهر تشارلز.
وقد استخدم هذا الأسلوب في البحث عنها في 7.
1. عدوى الطفيليات الحيوانية الخضراء مع بروتين فلوري المعدلة وراثيا (GFP)
2. وسم من خلايا الدم الحمراء مع FITC والحقن للتحكم في الحيوانات
3. الإجراءات الجراحية
4. التصوير من الطفيليات التي تعيش في الطحال
5. Intravital المجهري للmicrovasculature في الطحال والحصول على الصور لقياس تدفق الدم
6. معالجة الصور والتحليل الكمي للحراك به الطفيلي ImageJ البرمجيات
7. حساب تدفق الدم الحجمي
8. التحليل الإحصائي
9. ممثل النتائج
Intravital IMAوكشف جينج من الطفيليات GFP في الطحال الاختلافات في التنقل بين سلالتين من الطفيليات. وأشار التحليل الكمي خفض التنقل من المعلمات من الطفيليات وحيدة السرعة ، وعدم اتجاهها وزيادة مدة بقاء الطفيليات من الفئران المصابة مع سلالة 17X. علاوة على ذلك ، لم يتم تغييرها الحجمي تدفق الدم في الاوعية بين سلالات 7. ويرد الإجراء التقني في الشكل 1A. 1B الرقم يدل على الرأي العام من الطحال الطبيعي للماوس حقنوا FITC كرات الدم الحمراء التي تحمل علامات ، مع التكبير في اللب الأحمر وأخرى لسفينة (1B الشكل ، والتكبير في 1 و 2 على التوالي). ومما يدل على الأوعية الدموية من خلال ضخ 70 كيلو دالتون ديكستران - تكساس الأحمر مع تباين انعكاس كرات الدم الحمراء. ويمكن استخدام الأصباغ الفلورية الأخرى تلخيصها في الجدول رقم 1 للحصول على معلومات عن الجهاز التي يجري تصويرها ، مثل هويشت (الشكل 1C ، 1D).
وتقدم في الوقت الحقيقي التصوير الطفيليات من سلالة 17XL و17X في أفلام 1 و 2 ،مع بعض - 17X pRBC (فيلم 2) يدل على سلوك المتداول ، دائرة. وقد تحقق التحليل الكمي من المعلمات التنقل من خلال تتبع من الطفيليات الفردية مع مساعدة من الصور الملونة Z تلوينها. الشكل 2A يظهر Z - إسقاط كومة اللون Z تلوينها ، حيث حاصرت الجسيمات يبدو تتحرك في مستويين مختلفين. والرقم 2B 2C تمثل المسارات المختلفة للطفيليات في العدوى 17X و17XL ، على التوالي. وترد النتائج من اتجاهها ووقت إقامة جميع الجسيمات كميا وكثافة خريطة توزيع السكان في الشكل الطفيلي 2D و 2E ، على التوالي. لمراقبة تدفق الدم في الطحال intravital باستخدام المجهر ، تم قياس الشرائط التي تم الحصول عليها في الصور XT من التجويف المركزي السفن الناجمة عن حركة كرات الدم الحمراء لحساب سرعة 11. وتظهر الصور تفحص XY سفينة (الشكل 2F) مع فحص المقابلة خط XT (الشكل 2G).
مشكله الفلورسنته | التوطين | 1 الإثارة الفوتون (نانومتر) | 2 الإثارة الفوتون (نانومتر) | الكشف عن الانبعاثات (نانومتر) | الكمية / الماوس الوزن |
هويشت 33342 | غشاء نفيذ الحمض النووي ملزم التحقيق. انها تسميات نوى كل الخلايا (الحية والميتة) بعد الحقن في الوريد. | 405 | 800 | 410-480 | 12.5 غرام / كغ |
Propidium يوديد | غشاء impermeant الحمض النووي ملزم التحقيق. انها تسميات نوى الخلايا مع غشاء خطر (خلايا أفكارك ونخرية). | 561 | 800 | 570-650 | 250 ملغ / كلغ |
70000 مول بالوزن ديكستران - نيون (FITC ، تكساس الاحمر) | السائل التدريجي الذي يعزز علامة على النقيض من البلازما. | FITC تكساس الأحمر 488 594 | 800 | 500-540 600-650 | 50 ملغ / كلغ |
الصوديوم فلوريسئين | معظم السوائل المرحلة الزلال الذي يعزز علامة على النقيض من البلازما. | 488 | 800 | 500-540 | 2 ملمول / كغ |
ايفانز الأزرق | معظم السوائل المرحلة الزلال الذي يعزز علامة على النقيض من البلازما. | 633 | الثانية | 645-700 | 20 ملغ / كلغ |
رودامين R6 | حيوية التحقيق الذي يتراكم في الميتوكوندريا النشطة. انها تسميات بطائن وتعميم الخلايا البيضاء بعد الحقن في الوريد. | 561 | 800 | 570-650 | 25 ملغ / كلغ |
Fluospheres - 1micron قطر | الخرز التي uptaken بواسطة الخلايا البلعمية مع النشاط. | 488 | 800 | 500-540 | الثانية |
Alexa488 المسمى سلسلة محددة IIβ الليفين الأضداد | المسبار أن IIβ الليفين تسميات سلسلة | 488 | 800 | 500-540 | 0.3 ملغ / كلغ |
الجدول 1. تحقيقات نيون لintravital المجهري. فلوري الأصباغ حيوي مع تعريب المختلفة التي يمكن استخدامها لتسمية الطحال في الجسم الحي. الإثارة / الانبعاثات (EXC / م) نطاقات لاستخدامه مع فوتون واحد (أو اثنين الفوتون المجهري) يتم توفيرها. يذوب الجرعة المشار إليها في 0،1-0،2 مل من المياه المالحة والعازلة للحقن في الوريد ذيل الفأر. [الثاني : لم تحدد في هذه الدراسة.
الشكل 1. المجهري Intravital في الطحال. ألف لايكا TCS - SP5 المجهر مبائر مع واحد الماوس وضعت على المسرح من المجهر. الماوس والجزء السفلي من الطحال المكشوفة ومختومة مع زلة تغطية باء صورة منطقة ممثل الطحال من الحيوانات غير المصابة حقنوا FITC كرات الدم الحمراء والتي تحمل علامات70 كيلو دالتون دكستران ، تكساس الاحمر لتصور الأوعية الدموية. انعكاس (الصفراء) ، وترد ديكستران (الأزرق) وFITC كرات الدم الحمراء ، (أخضر). ضربة المنبثقة في المربعات البيضاء تمثل المفتوح التداول (1) وعلى مقربة الانتشار (2) المناطق. فتح الانتشار (C) وعلى مقربة الانتشار (D) ملطخة ديكستران 70 كيلو دالتون (الحمراء) ، وهويشت 33342 (الأزرق).
الشكل 2. الكمي لتنقل طفيلي وتدفق الدم. المتردد. ومما يسهل التحليل الكمي للحركة الجسيمات في الأبعاد الأربعة (4D) باستخدام مرمزة معالجة الصور. ألف تعقب أجريت مع عمق المعلومات من الصور الملونة Z - مشفرة ، ممثلة تستخدم الحد الأقصى لكثافة الإسقاط من خمسة أعماق مختلفة. أبيض مستطيل يمثل الجسيمات في نفس النقطة Z مختلفة في وقت واحد. المواقف المختلفة ومن المقرر أن الوقت هفوات بين اكتسابZ من الصور المختلفة. رمز العمق : الأصفر (0 ميكرون) ، البرتقال (2 ميكرون) ، والوردي (4 ميكرون) ، الزرقاء (6 ميكرون) ، والأخضر (8 ميكرومتر) B ، C. توقعات دوام حركة الجسيمات مع كل فاصل زمني الملونة على النحو التالي : رمادي (0-2،4 ثانية) ، سماوي (2،4-4،8 ثانية) ، أرجواني (4،8-7،0 ثانية) ، الحمراء (7،0-9،4 ثانية) والأصفر (9،4-11،8 ثانية). يمثل الخط الأبيض 4D دليل تعقب جزيئات 17X (11.8 ق) (B) و17XL (4.8 ثانية) (C) باستخدام الطفيليات GFP MTrackJ. D ، E. توزيع كثافة الجسيمات التي GFP قيم الاتجاهية (D) و الوقت الإقامة (E). تتوافق البيانات إلى 120 جزيئات كل سطر من الطفيليات و 100 FITC كرات الدم الحمراء التي تحمل علامات من ثلاث تجارب مستقلة تحليلها مع اختبار المساواة من بين المتوسطات. والوساطات و17X/17XL/FITC-RBCs 0.53/0.75/0.85 (D) و4.61/0.67/0.9 ثانية (E). الفروق بين هذين الخطين في رونغ> (D) و (E) ذات دلالة إحصائية (P <0.001). الاختلافات بين FITC كرات الدم الحمراء التي تحمل علامات والطفيليات 17XL لا يعتد به إحصائيا (P> 0.05). F ، تدفق الدم القياسات الطحال G.. تمثيل صورة س ص (F) وXT صورة (G) من مسح سطر من التجويف المركزي للسفينة نفسها (الخط الأبيض). سفينة الطحال مع عرض البلازما ديكستران 70 كيلو دالتون (الحمراء) ، pRBC (الخضراء) والتفكير كرات الدم الحمراء (الأزرق).
أفلام 1 و 2. الوقت الفاصل بين الصور intravital المجهري للطحال الفئران المصابة 17XL (1) أو 17X (2) GFP - المعدلة وراثيا في الطفيليات تطفلن الدم بنسبة 10 ٪ (Z - أقصى الإسقاط). وتظهر الطفيليات وتألق ذاتي الأنسجة باللون الأخضر والأحمر على التوالي. أشرطة النطاق تمثل 10 ميكرومتر والفاصل الزمني في ثوانى.
ت "> اضغط هنا لمشاهدة الفيلم 1.
انقر هنا لمشاهدة فيلم 2.
افتتح تنفيذ المجهري intravital في الطحال في هذه القوارض نموذجا الملاريا إمكانية التحقيق في مرور ديناميكية من الطفيليات من خلال هذا الجهاز الذي تم حتى الآن يعتبر "الصندوق الأسود" نظرا لاعتبارات تقنية. هنا ، وضعت جهدا كبيرا للتكيف مع أسلوب الكمية التي يسمح تحليل مقارن...
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
ونحن ممتنون بشكل خاص لGraewe S. Heussler وخامسا لبرامج التدريب الأولي والمستمر في مدخلات intravital المجهري للطفيليات الملاريا ، إلى J. بيرنز للتبرع GFP الطفيليات المعدلة وراثيا ، وألف بوش (وحدة متحد البؤر ، CCIT - UB ، IDIBAPS) للحصول على المساعدة في تحليل الصور وتقدير وP. Astola للحصول على المساعدة التقنية. نشكر ر طوس أولا وCaralt لإنتاج الفيديو. MF هو حاصل على زمالة الدراسات العليا من عمومية من كاتالونيا. HAP هو أستاذ البحوث ICREA. ويتم تمويل عمل في مختبر HAP من برنامج الاتحاد الأوروبي الإطاري السابع (FP7/2007-2013) بموجب اتفاق منحة رقم 242095 ، من قبل مؤسسة خاصة سلكس (كاتالونيا ، اسبانيا) ، والاسبانية من قبل وزارة العلوم والابتكار ( SAF2009 - 07760).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
اسم الكاشف | شركة | فهرس العدد | تعليقات |
مجهر لايكا مبائر TCS - SP5 | لايكا مايكروسيستمز ، هايدلبرغ ، ألمانيا | TCS - SP5 لا التسلسلي. 5100000419 | |
الكيتامين (Ketolar 50 ملغ / مل) | شركة فايزر | 631028 | |
الميدازولام 15 ملغ / 3 مل | Normon | 838193 | |
70000 ميجاوات دكستران ، مترافق الأحمر إلى ولاية تكساس | المسابر الجزيئية | D1830 | |
فلوريسئين ثيوسيانات ، ايزومير الأول (FITC) | سيغما | F7250 | |
هويشت 33342 | سيغما | H1399 | |
بالغيمزا صمة عار | سيغما | GS1 | الحل هو في العمل بنسبة 10 ٪ في ماء مقطر |
سوبر الغراء - 3 وكتايت | وكتايت | 9975-0880 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved