A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
هنا، نقدم بروتوكول احتساء الصفر في المختبر باستخدام الخلايا الليفية الأولية ولإجراء اختبار التئام الجروح في الجلد في الجسم الحي في الفئران. كلا الاختبارين هما طريقتان مباشرتان لتقييم الجروح في المختبر وفي الجسم الحي.
يعد ضعف التئام الجروح الجلدية مصدر قلق كبير للمرضى الذين يعانون من مرض السكري والمسنين، وهناك حاجة إلى علاج فعال. الملائمة في المختبر وفي الجسم الحي هي ضرورية لتحديد جزيئات الهدف الجديد لعلاج المخدرات لتحسين عملية التئام الجروح الجلدية. حددنا الوحدة الفرعية β3 من قنوات الكالسيوم المسورة بالجهد (Cavβ3) كجزيء هدف محتمل للتأثير على التئام الجروح في اختبارين مستقلين، أي فحص الهجرة الصفر في المختبر ونموذج غرفة الجلد في الجسم الحي الظهري. الخلايا الليفية الجنينية الأولية (MEFs) معزولة بشكل حاد عن الفئران البرية من النوع (WT) وCavβ3 نقص الفئران (Cavβ3 KO) أو الخلايا الليفية المعزولة بشكل حاد من الفئران WT المعالجة مع siRNA إلى أسفل تنظيم التعبير عن الجين Cacnb3 ، ترميز Cavβ3، تم استخدامها. تم تطبيق خدش على خلية أحادية اللون confluent وأعقب إغلاق الفجوة من قبل التقاط الصور المجهرية في نقاط زمنية محددة حتى إعادة السكان كاملة من الفجوة من قبل الخلايا المهاجرة. تم تحليل هذه الصور، وتم تحديد معدل ترحيل الخلايا لكل حالة. في فحص في الجسم الحي، زرعنا غرفة الجلد الظهرية على الفئران WT وCavβ3 KO، وتطبيق جرح دائري محدد من قطر 2 ملم، وغطت الجرح مع غطاء زجاجي لحمايته من العدوى والجفاف، ورصد إغلاق الجرح العيانية مع مرور الوقت. وكان إغلاق الجرح أسرع بكثير في Cacnb3-الفئران نقص الجينات. لأن نتائج الاختبارات في الجسم الحي والمختبر ترتبط بشكل جيد، قد يكون الفحص في المختبر مفيدة للفحص عالي الإنتاجية قبل التحقق من صحة الضربات في المختبر من قبل نموذج التئام الجروح في الجسم الحي. ما أظهرناه هنا للفئران أو الخلايا التي تعاني من نقص في البراري وCavβ3 قد ينطبق أيضًا على جزيئات محددة غير Cavβ3.
يبدأ التئام الجروح الجلدية مباشرة بعد إصابة الجلد من أجل استعادة سلامة الجلد وحماية الكائن الحي من العدوى. عملية التئام الجروح تمر بأربع مراحل متداخلة. التخثر، التهاب، تشكيل الأنسجة الجديدة، وإعادة عرض الأنسجة1. وهجرة الخلايا أمر بالغ الأهمية خلال هذه المراحل. يتم تنشيط الخلايا الالتهابية والخلايا المناعية والخلايا الكيراتينية والخلايا البطانية والخلايا الليفية في نقاط زمنية مختلفة وغزو منطقة الجرح2. طرق التحقيق في التئام الجروح في المختبر وفي الجسم الحي هي ذات أهمية كبيرة ليس فقط لفهم الآليات الكامنة ولكن أيضا لاختبار أدوية جديدة ووضع استراتيجيات جديدة تهدف إلى تحسين وتسريع التئام الجروح الجلد.
لمراقبة وتحليل ترحيل الخلايا، يمكن استخدام فحص ترحيل الخدش. وغالبا ما يشار إليها باسم في المختبر التئام الجروح الاختبار. يتطلب هذا الأسلوب مرفق ثقافة الخلية3. وهو إجراء بسيط، ليست هناك حاجة للمعدات الراقية ويمكن إجراء الفحص في معظم مختبرات بيولوجيا الخلايا. في هذا الفحص، يتم إنشاء منطقة خالية من الخلايا عن طريق التعطيل الميكانيكي لخلية أحادية اللمعة، ويفضل أن تكون خلايا أو ليفية تشبه الظهارية أو البطانية. سيتم ترحيل الخلايا الموجودة على حافة الخدش من أجل إعادة ملء الفجوة التي تم إنشاؤها. والقياس الكمي للمنطقة الخالية من الخلايا المتناقصة مع مرور الوقت يشبه معدل الهجرة ويشير إلى الوقت الذي تحتاج إليه الخلايا لسد الفجوة. لهذا الغرض، يمكن للمحققين استخدام إما خلايا معزولة بشكل حاد من الفئران WT أو الفئران تفتقر إلى جين من الفائدة4، أو الخلايا الخالدة المتاحة من مستودعات الخلايا موثوق بها. يسمح تحليل الصفر بدراسة تأثير المركبات النشطة الدوائية أو تأثير cDNAs أو siRNAs على هجرة الخلايا.
في الجسم الحي، التئام الجروح هو عملية فسيولوجية معقدة، تتطلب أنواع مختلفة من الخلايا بما في ذلك الخلايا الكيراتينية، الخلايا الالتهابية، الخلايا الليفية، الخلايا المناعية والخلايا البطانية من أجل استعادة السلامة البدنية للبشرة في أسرع وقت ممكن1 . وقد وضعت طرق مختلفة للدراسة في التئام الجروح في الجسم الحي واستخدامها في الماضي5و6و7و8. غرفة الجلد الظهرية الموصوفة في هذه المقالة كانت تستخدم سابقا لالتئام الجروح الاختبارات9. يتم استخدامه كإعداد غرفة الجلد الظهرية المعدلة للفئران. نموذج غرفة skinfold المعدلة لديها العديد من المزايا. 1) أنه يقلل من تقلص الجلد، مما يمنع مراقبة عملية التئام الجروح، ويمكن أن تؤثر على إصلاح الجروح في الفئران. 2) هذه الغرفة يجعل من استخدام تغطية الجرح مع غطاء زجاجي، والحد من التهابات الأنسجة والجفاف، والتي يمكن أن تؤخر عملية الشفاء. 3) يمكن رصد تدفق الدم والأوعية الدموية مباشرة. 4) فإنه يسمح التطبيق الموضعي المتكرر للمركبات النشطة الدوائية والكواشف من أجل علاج الجرح وتسريع الشفاء9،10.
حددنا الوحدة الفرعية β3 من قنوات الكالسيوم عالية الجهد المسورة (Cavβ3) كجزيء الهدف المحتمل للتأثير على التئام الجروح الجلد باستخدام بروتوكولين مستقلين، أي، في المختبر فحص الهجرة الصفر ونموذج غرفة الجلد في الجسم الحي الظهري. للاختبار في المختبر، استخدمنا الخلايا الليفية الأولية، وهذه الخلايا لا تعبر عن الجين Cacnb3 ترميز البروتين Cavβ3 ولكن تفتقر إلى إلغاء الاستقطاب الناجمعن Ca2+ تدفق أو التيارات Ca2 + تعتمد على الجهد. وصفنا وظيفة جديدة من Cavβ3 في هذه الخلايا الليفية: Cavβ3 يربط إلى مستقبلات الإينوزيتول 1,4,5-تريسفوسفات (IP3R) والقيود الإفراج عن الكالسيوم من الشبكية endoplasmic. حذف الجين Cacnb3 في الفئران يؤدي إلى زيادة حساسية IP3R لIP3، وتعزيز هجرة الخلايا وزيادة إصلاح الجرح الجلد4.
وتمت الموافقة على جميع الإجراءات التجريبية وتنفيذها وفقا للوائح الأخلاقيات ولجان رعاية الحيوان في جامعة سارلاند وسارلاند.
1 [سلّ] أوّليّة ثقافة و [سرنا] [ترنسّكأيشن]
ملاحظة: في الأسلوب الموضح، يتم استخدام الخلايا الليفية الأساسية. هذه الخلايا تلعب دورا حاسما في التئام الجروح وإعادة عرض الأنسجة11. في هذه التجربة، والجينات Cacnb3، ترميز Subunit Cavβ3 من قنوات الكالسيوم عالية الجهد المسور12 كان أسفل التنظيم، وبالتالي تبين دورها في هجرة الخلايا في المختبر وإصلاح الجرح الجلد في الجسم الحي4.
3. تحليل منطقة الصفر
4. في الجسم الحي الجلد التئام الجروح التئماف الدراسة
ملاحظة: C57BL/6 الذكور من النوع البري (8-12 أسابيع من العمر مع 22-26 غرام من وزن الجسم) وتستخدم الفئران Cavβ3 ناقص كعنصر تحكم لهذه الدراسة.
وقد أجري هذا التخدش على طبقة أحادية من الخلايا المتجانسة من نوع البرية وناقصة β3(الشكل 1ج). بعد إجراء "الصفر" باستخدام طرف ماصة 200 μL، تنتقل الخلايا من كلا النمطين الجيني إلى منطقة الصفر وتسد الفجوة. وقد التقطت الصور بعد 6 و 10 و 30 ح(الشكل 1أ). تم ...
في هذه المخطوطة، نصف دراسة في المختبر وفي الجسم الحي للشفاء من الجروح وربط النتائج التي تم الحصول عليها. للفحص في المختبر، استخدمنا الخلايا الليفية الماوس الأولية4،14،15 التي تلعب دورا هاما في التئام الجروح وإعادة عرض الأنسجة11.
وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.
نشكر الدكتورة بيترا فايسجربر ووحدة ترانسجين التابعة للمنشأة الحيوانية لمنتدى جنوب المحيط الهادئ (المشروع P2 من SFB 894) التابعة لكلية الطب والمنشأة الحيوانية في معهد الجراحة السريرية والتجريبية في كلية الطب في جامعة سارلاند، هومبورغ. نشكر الدكتور أندرياس بيك على قراءته النقدية للمخطوطة. تم تمويل هذه الدراسة من قبل وزارة المالية الألمانية Sonderforschungsbereich (SFB) 894، المشروع A3 إلى A.B. و V.F.).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.9 % NaCl | |||
1 ml syringes | BD Plastipak | 303172 | |
6 well plate | Corning | 3516 | |
Biopsy punch | Kai Industries | 48201 | 2 mm |
Cacnb3 Mouse siRNA Oligo Duplex (Locus ID 12297) | Origene | SR415626 | |
Depilation cream | any depilation cream | ||
Dexpanthenol 5% (BEPANTHEN) | Bayer | 3400935940179.00 | (BEPANTHEN) |
Dihydroxylidinothiazine hydrochloride (Xylazine) | Bayer Health Care | Rompun 2% | |
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Gibco by life technologies | 41966-029 | |
Fetal bovine serum | Gibco by life technologies | 10270-106 | |
Hexagon full nut | |||
Ketamine hydrochloride | Zoetis | KETASET | |
Light microscope | Keyence, Osaka, Japan | BZ-8000 | Similar microscopes might be used |
Lipofectamine RNAiMAX Transfection Reagent | Thermo Fisher Scientific | 13778075 | |
Micro-forceps | |||
Micro-Scissors | |||
Mouse restrainer | Home-made | ||
Normal scissors | |||
Objective | Nikon | plan apo 10x/0.45 | |
Opti-MEM | Gibco by life technologies | 51985-026 | |
Polypropylene sutures | |||
Screwdriver | |||
Skin disinfectant (octeniderm) | Schülke & Mayr GmbH | 118212 | |
Slotted cheese head screw | |||
Snap ring | |||
Snap ring plier | |||
Surgical microscope with camera | Leica | Leica M651 | |
Titanium frames for the skinfold chamber | IROLA | 160001 | Halteblech M |
Wire piler |
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