A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
هنا، نقدم بروتوكول ليحلل الألياف العضلية السريعة، والذي يسمح تحسين نوعية تلطيخ، والحصول بالتالي التلقائي وتقدير حجم السكان الألياف باستخدام يماغيج البرمجيات المتاحة بحرية.
تقدير حجم السكان الألياف العضلية ويوفر أعمق من آثار المرض، والصدمات النفسية، ومختلف التأثيرات الأخرى على تكوين الهيكل العظمي والعضلات. وقد استخدمت أساليب تستغرق وقتا طويلا مختلفة تقليديا لدراسة السكان الألياف في العديد من مجالات البحث. ومع ذلك، وضعت مؤخرا أساليب المناعى على أساس الميوسين السلسلة الثقيلة تعبير البروتين توفير بديل سريع لتحديد أنواع الألياف متعددة في مقطع واحد. هنا، نقدم بروتوكول سريع وموثوق بها وقابلة للتكرار لتحسين جودة تلطيخ، مما يتيح الاستحواذ التلقائي من المقاطع العرضية كلها وتقدير التلقائي للسكان الألياف مع يماغيج. لهذا الغرض، يتم قطع العضلات والهيكل العظمي جزءا لا يتجزأ في المقاطع العرضية، ملطخة باستخدام الميوسين السلاسل الثقيلة الأجسام المضادة مع الأجسام المضادة فلوري الثانوية ودابي لتلطيخ الخلايا نوى. ثم يتم فحص المقاطع العرضية كلها تلقائيا باستخدام ماسح ضوئي الشرائح للحصول على دقة عالية مركبصور من العينة بأكملها. يتم تنفيذ التحليلات السكان الألياف في وقت لاحق لتحديد الألياف البطيئة والمتوسطة والسريعة باستخدام ماكرو الآلي ليماغيج. لقد أثبتنا سابقا أن هذه الطريقة يمكن تحديد السكان الألياف موثوق بها إلى درجة من ± 4٪. وبالإضافة إلى ذلك، هذا الأسلوب يقلل من التباين بين المستخدم والوقت في التحليلات باستخدام بشكل كبير من منصة يماغيج مفتوحة المصدر.
الهيكل العظمي تكوين العضلات يخضع لتغيرات عميقة خلال العمليات الفسيولوجية مثل الشيخوخة 1، 2، 3 التمرين، 4، 5، 6، 7، أو العمليات الفيزيولوجية المرضية مثل مرض 8، 9، 10 أو صدمة 11. وبالتالي، عدة مجالات تركيز الأبحاث على تأثيرات هيكلية هذه العمليات لفهم التغيرات الوظيفية. أحد الجوانب الرئيسية التي تحدد وظيفة العضلات هو تكوين ألياف العضلات. ألياف العضلات تعبر عن الميوسين مختلفة السلسلة الثقيلة (MHC) البروتينات وبالتالي تصنيفها إلى بطء والمتوسطة، أو سريعة الألياف 7، 12، 13 > و 14 و 15 و 16 و 17. من الناحية الفسيولوجية والعضلات ومختلفة التراكيب الألياف العضلية اعتمادا على وظيفتها في الجسم. استخدام العضلات الألياف الكتابة، يمكن قياسها كميا السكان الألياف لتحديد التأقلم مع العمليات الفيزيولوجية المرضية في جسم المريض أو 7، 17. تاريخيا، تم تطبيق عدد من الأساليب تستغرق وقتا طويلا للتمييز بين أنواع الألياف العضلية. لهذا الغرض، تم تصنيف ألياف العضلات إما عن طريق التفاعل من أتباز الميوسين في مستويات الحموضة المختلفة أو نشاط انزيم العضلات. كما لا يمكن تقييم الصفات الألياف المختلفة في مقطع واحد، وطلب من المقاطع العرضية المتعددة لتحديد جميع الألياف العضلية والسماح دليل الكمي 14، 16، 17،= "XREF"> 18 و 19 و 20 و 21 و 22. في المقابل، استخدمت المنشورات الحديثة المناعية (IHC) ضد الميوسين بروتين سلسلة ثقيلة وصمة عار بسرعة أنواع الألياف متعددة في المقاطع العرضية واحدة. واستنادا إلى مزايا هذا الإجراء، ويعتبر الآن معيار الذهب في تحليل الألياف العضلية السكان 19 و 23 و 24. عن طريق تحسين بروتوكولات تلطيخ IHC، تمكنا مؤخرا لإظهار أن الاستيلاء التلقائي بالكامل من كامل أقسام العضلات الصليب ولاحق التلقائي الكمي الألياف العضلية ممكنا باستخدام منصة يماغيج مفتوحة المصدر. مقارنة الكمي اليدوي، شريطة إجراء لدينا انخفاض ملحوظ في الوقت المناسب (ما يقرب من 10٪ من دليل تحليل) المطلوبة لكل شريحة في حين يجري بدقة ± 4٪ 25 .
ويتمثل الهدف العام من هذا الأسلوب هو لوصف دليل سريع وموثوق بها، مستقلة المستخدم على التلقائية الكمي الألياف العضلية في عضلات الفئران بأكملها باستخدام منصة مفتوحة المصدر. وبالإضافة إلى ذلك، نحن تصف التعديلات المحتملة التي من شأنها أن تسمح استخدامه لعينات أخرى مثل الفئران أو عضلات الإنسان.
وأجريت كافة الإجراءات بما في ذلك المواد الحيوانية وفقا للمبادئ رعاية الحيوانات المخبرية على النحو الموصى به من قبل FELASA 26. الموافقة تم الحصول عليها قبل الدراسة من قبل مجلس المراجعة المؤسسية للجامعة فيينا الطبية ووزارة النمساوي للبحوث والعلوم (BMWF: Bundesministerium الامناء Wissenschaft اوند Forschung، الرقم المرجعي: BMWF-66.009 / 0222-WF / II / 3B / 2014).
1. العضلات الحصاد
ملاحظة: نشر السابق منغ وآخرون. 27 غير متاح اصفا تجميد الصحيح للعينات العضلات بقدر كبير من التفصيل.
2. تلطيخ
ملاحظة: هناك عدد كبير من الأجسام المضادة ضد الميوسين بروتين سلسلة ثقيلة يتوفر؛ ومع ذلك، والأجسام المضادة جودة عالية ضرورية لاكتساب الآلي والتحليلات. لالتخفيفات وإشارة إلى الأجسام المضادة، انظر الجدول 1. لملف جدول بيانات لحساب التخفيفات الصحيحة ويرى عدد من كميات الحل المطلوب، انظرsource.jove.com/files/ftp_upload/55441/Calculator_for_muscle_fiber_typing.xlsx">Supplemental ملف 1.
3. المجهري
4. تحليل الألياف الآلي
خيمة "> ملاحظة: يمكن الحصول على الماكرو من صفحة الويب التالية: https://www.meduniwien.ac.at/hp/bionicreconstruction/macro/كانت ملطخة المقاطع العرضية كلها الفئران العضلات بسرعة باستخدام المناعية لتحديد MHC I، IIA وألياف العضلات بنك الاستثمار الدولي. باستخدام الفلورسنت الماسح الضوئي المجهر الشريحة، والمقاطع العرضية كامل ثم المكتسبة تلقائيا لألياف العضلات الآلي يحلل مع ي...
هنا، علينا أن نظهر منهجية يمكن الوصول إليها على نطاق واسع لدراسة وتحديد السكان الألياف العضلية من أقسام الفئران عبر عبر المناعية بطريقة فعالة الوقت تلقائيا. للاستنساخ، نقدم خطوة مفصلة وصف خطوة والتعديلات المحتملة للتطبيقات في الأنواع الأخرى غير الوارد وصفها في ...
The authors have nothing to disclose.
وأيد هذه الدراسة من قبل مؤسسة أبحاث كريستيان دوبلر. ونود أن نشكر سابين راوشر من مرفق التصوير الأساسية في كلية الطب بجامعة فيينا، النمسا لدعم جميع مراحل المشروع. وقد وضعت الأجسام المضادة الأولية التي كتبها شيافينو مسيرته، S.، تم الحصول عليها من دراسات البنك التنموي ورم هجين، التي تم إنشاؤها من قبل معاهد الصحة القومية من المعاهد الوطنية للصحة وحافظت في جامعة ولاية ايوا، قسم الأحياء، مدينة أيوا، IA.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
O.C.T compound | Tissue-Tek, Sakura, Netherlands | For embedding of muscle tissue | |
Isopentane | for adequate freezing of muscle tissue | ||
Superfrost Ultra Plus slides | Thermo Scientific, Germany | 1014356190 | adhesive slides |
phosphate buffered saline | |||
Triton X-100 | Thermo Scientific, Germany | 85112 | Detergent Soluation |
Goat serum | Thermo Scientific, Germany | 50197Z | Goat Serum |
DAKO Fluorescent Mounting Medium | Dako Denmark | S3023 | |
Dako pen | Dako Denmark | S200230-2 | |
TissueFAXSi plus | TissueGnostics, Vienna, Austria | ||
Primary antibodies | |||
MHC-I (Cat# BA-F8, RRID: AB_10572253) | Developmental Studies Hybridoma Bank (DSHB, Iowa, USA) | Supernatant | |
MHC-IIa (Cat# SC-71, RRID: AB_2147165) | Developmental Studies Hybridoma Bank (DSHB, Iowa, USA) | Supernatant | |
MHC-IIb (Cat# BF-F3, RRID: AB_2266724) | Developmental Studies Hybridoma Bank (DSHB, Iowa, USA) | Supernatant | |
Secondary antibodies | |||
Alexa Fluor 633 Goat Anti-Mouse IgG2b | Thermo Scientific, Germany | A-21146 | |
Alexa Fluor 488 Goat Anti-Mouse IgG1 (γ1) | Thermo Scientific, Germany | A-21121 | |
Alexa Fluor 555 Goat Anti-Mouse IgM (µ chain) | Thermo Scientific, Germany | A-21426 | |
NucBlue Fixed Cell ReadyProbes Reagent | Thermo Scientific, Germany | R37606 |
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