A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
يعاني الملايين من الناس من أمراض تنكسية في شبكية العين تؤدي إلى عمى لا رجعة فيه. وهناك عنصر شائع في العديد من هذه الأمراض هو فقدان خلايا العقدة الشبكية (رغس). يصف هذا البروتوكول تفصيلا عزل رغس الفئران الأولية عن طريق اختيار الإيجابية والسلبية مع التدفق الخلوي.
وغالبا ما يكون للأمراض العصبية تأثير مدمر على المتضررين. تتورط خسارة خلية العقدة الشبكية (رجك) في مجموعة من الأمراض، بما في ذلك اعتلال الشبكية السكري والزرق، بالإضافة إلى الشيخوخة الطبيعية. على الرغم من أهميتها، كانت رغس صعبة للغاية لدراسة حتى الآن ويرجع ذلك جزئيا إلى أنها لا تشكل سوى نسبة صغيرة من مجموعة واسعة من الخلايا في شبكية العين. وبالإضافة إلى ذلك، أساليب العزل الحالية تستخدم علامات داخل الخلايا لتحديد رغس، التي تنتج خلايا غير قابلة للحياة. وتشمل هذه التقنيات أيضا بروتوكولات عزل طويلة، لذلك هناك عدم وجود أساليب عملية، موحدة، ويمكن الاعتماد عليها للحصول على وعزل رغس. يصف هذا العمل طريقة فعالة وشاملة وموثوق بها لعزل رغس الأولية من الشبكية الفئران باستخدام بروتوكول على أساس كل من معايير الاختيار الإيجابية والسلبية. الطرق المعروضة تسمح للدراسة المستقبلية لل رغس، بهدف فهم أفضل الرئيسيانخفاض في حدة البصر التي تنتج عن فقدان رغس وظيفية في الأمراض العصبية.
رغس هي متباينة الخلايا العصبية متباينة، وبالتالي، مطلوب الخلايا الأولية للتجريب. تطوير بروتوكول لعزل وإثراء خلايا العقدة الشبكية الفئران الأولية (رغس) أمر أساسي للكشف عن آليات الصحة رجك وانحطاط في المختبر . وهذا مهم بشكل خاص للدراسات التي تسعى إلى توليد العلاجات المحتملة لتعزيز وظيفة رجك وتقليل وفاتها. ويرتبط انحطاط رغس مع الأمراض التنكسية في شبكية العين، مثل الجلوكوما، واعتلال الشبكية السكري، والشيخوخة الطبيعية. على الرغم من أن الآليات الخلوية محددة الكامنة وراء فقدان رجك غير واضحة، تم تحديد سلسلة من عوامل الخطر. عدم وجود الأوكسجين في الرأس العصب البصري 1 ، 2 ، 3 يسبب رغك الموت 4 ويعمل بمثابة اضطراب التوازن بين تفعيل إثارة و iمستقبلات المهبل داخل رغس الفردية 5 ، 6 . وهناك سلسلة من التحديات تعرقل التقدم نحو استخدام هذه الخلايا لإجراء دراسات متعمقة. أولا، عدد رغس الموجودة في شبكية العين الفئران هو صغير. رغس تمثل أقل من 1٪ من مجموع خلايا الشبكية 7 ، 8 ، 9 . ثانيا، معظم علامات رجك محددة هي البروتينات داخل الخلايا 10 ، 11 ، 12 . اختيار على أساس هذه علامات يترك الخلايا غير قابلة للحياة، مما يحول دون التحليلات الوظيفية المصب. وأخيرا، والبروتوكولات المتاحة حاليا هي طويلة ونقص التوحيد 13 ، 14 . واستندت بروتوكولات العزلة رجك في وقت مبكر على أساليب إمونوبانينغ. باريز وآخرون. 15 تكييفها إمونوب الكلاسيكيةأنينينغ تقنية وأضافت الخطوة الثانية، التي تستبعد الخلايا الأحادية والخلايا البطانية من الجزء الأكبر من خلايا الشبكية قبل اختيار إيجابي على أساس إمونوبوسيتيفيتي لمستضد التوتية المضادة للثيمية (ويعرف أيضا باسم Thy1)، علامة سطح الخلية. بعد سنوات، هونغ وآخرون. جنبا إلى جنب تقنيات العزلة حبة المغناطيسي مع استراتيجيات فرز الخلايا لعزل رغس مع أعلى النقاء 16 . لا يزال استخدام الخرز المغناطيسي المستخدمة في العديد من التطبيقات العلمية. معا، وحبات المغناطيسي والبروتوكولات التدفق الخلوي تحسين نقاء الخلايا المعزولة. ومع ذلك، فإن هذه النظم تنقية لم يتم بعد موحدة لعزل رغس الفئران من الشبكية فصلها.
التدفق الخلوي هو وسيلة تحليلية قوية يقيس الخصائص البصرية والمضان من تعليق الخلية. يتم تحليل الخلايا على حد سواء كميا ونوعيا مع مستوى عال من الحساسية، وتوفير تحليل متعدد الأبعاد للخلية بوبولأوجه. ويستند التمييز الخلوي على اثنين من الخصائص الفيزيائية الرئيسية: حجم الخلية أو مساحة السطح والتفاصيل أو التعقيد الداخلي 17 . ويمكن إجراء تحليل متعدد الأبعاد من خلال الجمع بين الأجسام المضادة الموسومة مع فلوروكروميس التي لها موجات الإثارة مماثلة وانبعاثات مختلفة. التدفق الخلوي سريع، استنساخه، وحساسة. يسمح ليزر مولتيتب حتى أكبر تحليلات متعددة الأبعاد من خلايا واحدة عن طريق التدفق الخلوي. وبالتالي، فإنه هو منهجية جذابة لدراسة العينات الخلوية. مضان تنشيط الخلايا الفرز (فاكس) يستخدم الاختلافات المظهري متعدد الأبعاد التي حددتها التدفق الخلوي لفرز الخلايا الفردية في مجموعات سكانية متميزة.
في العقد الماضي، تم تحديد العديد من البروتينات السطحية وداخل الخلايا على أنها المؤشرات الحيوية المحتملة لاختيار الخلايا، بما في ذلك الخلايا العصبية. الدراسات الأولية التي سعت لعزل رغس من الفئران تستخدم Thy1 كما سل العقدةل ماركر. لسوء الحظ، Thy1، ويعرف أيضا باسم CD90، لديها الأشكال الإسوية متعددة في أنواع القوارض الأخرى 18 و 19 و 20 ويعبر عنها أنواع الخلايا الشبكية متعددة 19 ، 20 ، مما يجعلها علامة غير محددة ل رغس. تم العثور على علامة سطح أخرى، CD48، على السكان أحادي في شبكية العين، بما في ذلك الضامة والخلايا الدبقية الصغيرة. باستخدام هذين السطحين علامات، تعديل رجك التوقيع Thy1 + و CD48 خلايا نيغ -وضعت 15 ، 16 ، 21 ، 22 . ولسوء الحظ، فإن هذين المعيارين من معايير الاختيار غير كافيين لاختيار مجموعة سكانية عالية التخصيب. لمعالجة هذه الاحتياجات غير الملباة، تم تطوير بروتوكول التدفق الخلوي 23 على أساس متعدد الطبقات معايير الاختيار الإيجابية والسلبية وسينغ المعروفة علامات سطح الخلية لإثراء وتنقية رغس الفئران الأولية.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
تمت الموافقة على جميع الإجراءات المفصلة في البروتوكول التالي من قبل لجنة رعاية الحيوان واستخدام اللجنة (إاكوك) مجلس مراجعة في جامعة تينيسي مركز العلوم الصحية (وثسك) واتبع جمعية للبحوث في الرؤية وعيون العيون (أرفو) بيانات للاستخدام من الحيوانات في بحوث العيون والرؤية، بالإضافة إلى المبادئ التوجيهية للتجارب الحيوانية المختبرية (معهد الموارد الحيوانية المختبرية، سياسة خدمة الصحة العامة على الرعاية الإنسانية واستخدام الحيوانات المختبرية).
1. إعداد الأدوات والحلول ووسائل الإعلام
ملاحظة: يتم تحديد جميع المعلومات حول المواد والكواشف والأدوات والأدوات المذكورة في البروتوكول في جدول المواد .
2. استئصال
ملاحظة: تم استخدام ما مجموعه 10 الشباب (5-7 أسابيع من العمر) الفئران C57BL / 6J في هذه التجربة لعزل 1.0 × 10 6 رغس مع النمط الظاهري CD90.2 + CD48 نيغ CD15 نيغ CD57 نيغ .
3. إعداد تعليق خلية الشبكية
4. إمونولابيلينغ ريخلايا تينال
5. خلية فرز الاستراتيجية
ملاحظة: تعليمات محددة لإعداد أداة ل فاكس مع 355 نانومتر، الأشعة فوق البنفسجية. 405 نانومتر، البنفسج؛ 488 نانومتر، الأزرق؛ و 640 نانومتر، وأشعة الليزر الحمراء مع 2، 2، 5، و 3 توزيع قناة مضان، على التوالي. كان برنامج التشغيل ديفا الإصدار 8.0.1. تم إجراء الفرز الخلوي مع فوهة 70 ميكرون و 70 يسي ضغط غمد، 87.5 تردد، 48.6 السعة مع أول قطرة كسر في 333، الفجوة أسيتينغ من 6، نوع الدقة مجموعة إلى نقاء رباعية مع الافتراضي (32) قناع النقاء، وانخفاض تأخير تعديلها إلى 42.98 باستخدام الخرز.
7. التحقق من الخلية فرز حسب تحليل قر
ملاحظة: انظر الشكل 4 .
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
وتعرقل الدراسة المتعمقة للمجموعات رغس عوامل كثيرة، منها انخفاض تواترها وعدم وجود منهجية قوية وموحدة لعزلها. ويبين الشكل 1 المنهجية المستخدمة لعزل الشبكية. الاختلافات في إجراء استئصال موجودة على أساس نوع التحليل، مثل إذا كان است...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
فاكس هو الأسلوب المفضل لتنقية السكان الخلية. وتشمل طرق العزل الأخرى إمونوبانينغ، الخرز المغناطيسي، واستكمال تثبيت نضوب. وتستند ميزة فاكس على هذه المنهجيات الأخرى إلى التحديد المتزامن لعلامات سطح الخلية بدرجات متفاوتة من الشدة. كثافة الفلورسنت من جزيء يتناسب مع كمي...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
ويعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
ويود المؤلفون أن يشكروا السيد تيم هيغينز، كبير المصورين من قسم علم الأحياء الدقيقة والمناعة والكيمياء الحيوية، للمساعدة التقنية الفيديوية؛ الدكتور ماثيو و. ويلسون للمناقشات وأعضاء مختبرات جابلونسكي ومورالس-تيرادو على تعليقاتهم المفيدة. وأيد هذا العمل من قبل معهد أبحاث ألكون جائزة المحقق الشاب (فمم-T)، ومؤسسة أبحاث جامعة تينيسي (فمم-T)، والمعهد الوطني للعيون EY021200 (مج)، زمالة جيروين (فمم-T). وزمالة جيروين قبل الدكتوراه (زكغ)، وإدارة البحوث الطبية وقيادة العتاد التابعة لوزارة الدفاع (فمم-T)، والمنحة غير المقيدة من البحوث لمنع العمى.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Anti-mouse CD15 PE | BioLegend | 125606 | Clone MC-480 |
Anti-mouse CD48 PE-Cy7 | BioLegend | 103424 | Clone HM48-1 |
Anti-mouse CD57 | Sigma Aldrich | C6680-100TST | Clone VC1.1 |
Anti-mouse CD90.2 AF700 | BioLegend | 105320 | Clone 30-H12 |
Brilliant Violet 421 Goat Anti-mouse IgG | BioLegend | 405317 | Clone Poly4053 |
Purified Anti-mouse CD16/32 | BioLegend | 101302 | FcgRII/III block, Clone 93 |
Zombie Aqua | BioLegend | 423102 | Live cell/ Dead cell discrimination |
Fetal Bovine Serum | Hyclone | SH30071.03 | U.S. origin |
AbC Total Antibody Compensation Bead Kit | Thermo Fisher Scientific | A10497 | Multi-species Ig |
Neurobasal Medium | Thermo Fisher Scientific | 21103049 | Add serum to media prior to culture. |
Phosphate-Buffered Saline (PBS) | Thermo Fisher Scientific | 10010049 | Saline solution |
Dissection Microscope | Olympus | SZ-PT Model | Stereo Microscope |
Sorvall Centrifuge | Thermo Scientific | ST 16R | All centrifugation performed at RT |
Base Plate – Dissection Pan | Fisher Scientific | SB15233FIM | A wax plate can also be used |
Forceps | Aesculap | 5002-7 | 4 ½ inches |
Iris Scissors, Straight | Aesculap | 1360 | 5 ½ inches |
Falcon 15 mL conical tubes | Fisher Scientific | 352097 | Polypropylene tubes |
Falcon 50 mL conical tubes | Fisher Scientific | 352098 | Polypropylene tubes |
BD FACS Tubes | Fisher Scientific | 352003 | Polypropylene tubes |
40 mm dishes | MidSci | TP93040 | Tissue culture treated |
70 μm nylon strainer | MidSci | 70ICS | sterile |
40 μm nylon strainer | MidSci | 40ICS | sterile |
BD 10 mL syringe | Fisher Scientific | 301604 | Disposable Syringe without needle |
Pestles | MidSci | PEST | sterile |
Wheaton Vials | Fisher Scientific | 986734 | No Liner |
BD 30 G needle | Fisher Scientific | 305128 | 1 inch |
Hausser Scientific Bright-Line Glass Counting Chamber | Fisher Scientific | 0267151B | Hemocytometer |
Gibco Trypan blue 0.4% Solution | Fisher Scientific | 15250061 | Viability Dye |
Eppendorf tubes | Fisher Scientific | 05-402-25 | 1.5mL |
EVOS Floid Cell Imaging | Thermo Fisher Scientific | 447113 | Fluorescence Imaging with a 20X objective |
100% Ethanol | Fisher Scientific | 04-355-452 | Used to make 70% Ethanol |
Pipet-Lite LTS Pipette L-1000XLS+ | Rainin | 17014282 | LTS Pipette |
Pipet-Lite LTS Pipette L-200XLS+ | Rainin | 17014391 | LTS Pipette |
Pipet-Lite LTS Pipette L-20XLS+ | Rainin | 17014392 | LTS Pipette |
Rack LTS 1000 mL – GPS-L1000S | Rainin | 17005088 | Blue Rack Sterile Tips |
Rack LTS 250 mL – GPS-L250S | Rainin | 17005092 | Green Rack Sterile Tips |
Rack LTS 20 mL – GPS-L10S | Rainin | 17005090 | Red Rack Sterile Tips |
FACSAria II Cell Sorter | BD Biosciences | N/A | Custom order |
LSR II Cytometer | BD Biosciences | N/A | Custom order |
Abca8a | Thermo Fisher Scientific | Mm00462440_m1 | Müller cells |
Aldh1al | Thermo Fisher Scientific | Mm00657317_m1 | Müller cells |
Aqp4 | Thermo Fisher Scientific | Mm00802131_m1 | Astrocytes |
Calb2 | Thermo Fisher Scientific | Mm00801461_m1 | Amacrine, Horizontal |
Cd68 | Thermo Fisher Scientific | Mm03047340_m1 | Retinal Pigment Epithelial Cells |
Gad2 | Thermo Fisher Scientific | Mm00484623_m1 | Amacrine |
Hprt | Thermo Fisher Scientific | Mm01545399_m1 | House keeping gene |
Lhx1 | Thermo Fisher Scientific | Mm01297482_m1 | Horizontal |
Lim2 | Thermo Fisher Scientific | Mm00624623_m1 | Horizontal |
Nrl | Thermo Fisher Scientific | Mm00476550_m1 | Photoreceptors |
Ntrk1 | Thermo Fisher Scientific | Mm01219406_m1 | Horizontal |
Pcp4 | Thermo Fisher Scientific | Mm00500973_m1 | Bipolar, Amacrine |
Pou4f1 | Thermo Fisher Scientific | Mm02343791_m1 | Retinal Ganglion Cells |
Prdx6 | Thermo Fisher Scientific | Mm00725435_s1 | Astrocytes |
Prkca | Thermo Fisher Scientific | Mm00440858_m1 | Bipolar |
Prox1 | Thermo Fisher Scientific | Mm00435969_m1 | Horizontal |
Pvalb | Thermo Fisher Scientific | Mm00443100_m1 | Amacrine |
Rbpms | Thermo Fisher Scientific | Mm02343791_m1 | Retinal Ganglion Cells |
Rom1 | Thermo Fisher Scientific | Mm00436364_g1 | Photoreceptors |
Rpe65 | Thermo Fisher Scientific | Mm00504133_m1 | Retinal Pigment Epithelial cells |
Slc1a3 | Thermo Fisher Scientific | Mm00600697_m1 | Astrocytes |
Slc6a9 | Thermo Fisher Scientific | Mm00433662_m1 | Amacrine |
Sncg | Thermo Fisher Scientific | Mm00488345_m1 | Retinal Ganglion Cells |
Tubb3 | Thermo Fisher Scientific | Mm00727586_s1 | Retinal Ganglion Cells |
Vim | Thermo Fisher Scientific | Mm01333430_m1 | Müller cells |
Taqman Universal Master Mix | Thermo Fisher Scientific | 4440047 | qPCR Reagent |
miRNeasy Mini Kit | Qiagen | 217004 | RNA Isolation |
SuperScript VILO cDNA Synthesis Kit | Thermo Fisher Scientific | 11754250 | cDNA synthesis |
Taqman PreAmp Master Mix | Thermo Fisher Scientific | 4391128 | Pre-Amplification step |
BD Cytofix/ Cytoperm | BD Biosciences | 554714 | Fixation/ Permeabilization Buffer |
BD Perm/ Wash | BD Biosciences | 554723 | Permeabilization Solution |
RBPMS | Santa Cruz Biotechnology | sc-86815 | intracellular antibody |
SNCG | Gene Tex | GTX110483 | intracellular antibody |
BRN3A | Santa Cruz Biotechnology | sc-8429 | intracellular antibody |
TUJ1 | BioLegend | 801202 | intracellular antibody |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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