A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

تعمل منصة التصوير "The Lifespan Machine" على أتمتة المراقبة مدى الحياة لعدد كبير من السكان. نعرض الخطوات المطلوبة لأداء العمر الافتراضي ، ومقاومة الإجهاد ، والتسبب في المرض ، وفحوصات الشيخوخة السلوكية. تسمح جودة البيانات ونطاقها للباحثين بدراسة التدخلات في الشيخوخة على الرغم من وجود اختلاف بيولوجي وبيئي.

Abstract

تظهر المتطابقة وراثيا المحفوظة في بيئة ثابتة توزيعا واسعا للأعمار ، مما يعكس جانبا عشوائيا كبيرا غير وراثي للشيخوخة المحفوظة في جميع الكائنات الحية التي تمت دراستها. يعني هذا المكون العشوائي أنه من أجل فهم الشيخوخة وتحديد التدخلات الناجحة التي تطيل العمر أو تحسن الصحة ، يجب على الباحثين مراقبة أعداد كبيرة من التجارب في وقت واحد. يحد تسجيل الوفيات اليدوي التقليدي من الإنتاجية والحجم المطلوبين لاختبار الفرضيات على نطاق واسع ، مما يؤدي إلى تطوير طرق آلية لمقايسات العمر عالي الإنتاجية. آلة Lifespan (LSM) عبارة عن منصة تصوير عالية الإنتاجية تجمع بين الماسحات الضوئية المسطحة المعدلة ومعالجة الصور المخصصة وبرامج التحقق من صحة البيانات لتتبع الديدان الخيطية مدى الحياة. تشكل المنصة تقدما تقنيا كبيرا من خلال توليد بيانات عمر زمنية عالية من مجموعات كبيرة من على نطاق غير مسبوق وبدقة إحصائية ودقة مساوية للفحوصات اليدوية التي يقوم بها باحثون ذوو خبرة. في الآونة الأخيرة ، تم تطوير LSM بشكل أكبر لتحديد التغيرات السلوكية والمورفولوجية التي لوحظت أثناء الشيخوخة وربطها بالعمر. هنا ، نصف كيفية تخطيط وتشغيل وتحليل تجربة العمر الآلي باستخدام LSM. نسلط الضوء كذلك على الخطوات الحاسمة المطلوبة للجمع الناجح للبيانات السلوكية ومنحنيات البقاء عالية الجودة.

Introduction

الشيخوخة هي عملية معقدة ومتعددة الأوجه تتميز بانخفاض في الوظيفة الفسيولوجية للكائن الحي ، مما يؤدي إلى زيادة خطر الإصابة بالأمراض والموت بمرور الوقت1. العمر ، الذي يقاس بالوقت من الولادة أو بداية مرحلة البلوغ حتى الموت ، يوفر نتيجة لا لبس فيها للشيخوخة2 ووكيل غير مباشر ولكنه كمي صارم لقياس المعدل النسبي للشيخوخة بين السكان3. غالبا ما تعتمد دراسات الشيخوخة على قياسات دقيقة للعمر ، على غرار التجارب السريرية ، لمقارنة النتائج بين مجموعة سكانية واحدة معرضة للتدخل ومجموعة تحكم غير مكشوفة. لسوء الحظ ، تسود مشكلات التكاثر أبحاث الشيخوخة ، ويرجع ذلك أحيانا إلى التجارب الضعيفة إحصائيا4

Protocol

1. متطلبات البرامج والأجهزة

  1. الماسحات الضوئية المسطحة: من حيث المبدأ ، يمكن تنفيذ LSM باستخدام مجموعة متنوعة من أجهزة التصوير. تتوفر تعليمات مفصلة لتعديلات الماسح الضوئي والتركيز البؤري في مكان آخر13. يظهر جهاز LSM في الشكل التكميلي 1.
  2. أدوات تحليل البيانات: يحتوي برنامج LSM على ثلاثة مكونات تفاعلية: حزمة برامج التحكم في الماسح الضوئي المستندة إلى Linux ، وحزمة إدارة البيانات الوصفية المستندة إلى متصفح الويب ، وحزمة برامج تحليل صور عميل Windows و Linux. راجع الإرشادات الخاصة بتثبيت أدوات البرامج المنشورة على مستودع GitHub (https://github.com/nstroustrup/lifespan).
  3. برنامج تصور البيانا....

النتائج

تمثل قابلية التكاثر التجريبي في مقايسات العمر تحديا وتتطلب ظروفا تجريبية خاضعة لرقابة مشددة وأعدادا كبيرة من السكان لتحقيق دقة إحصائية كافية 4,36. LSM مناسب بشكل فريد لمسح أعداد كبيرة من في بيئة ثابتة ذات دقة زمنية عالية. لإثبات قدرة LSM ، وتسليط الضوء على الخطو.......

Discussion

هنا ، نقدم بروتوكولا مفصلا يمكن الوصول إليه لإجراء تجربة باستخدام أحدث إصدار من Lifespan Machine. لقد أظهرنا أن الخطوة الحاسمة لتحقيق منحنيات البقاء التي تم حلها جيدا هي الاستبعاد اليدوي للكائنات غير الدودية أثناء الحصول على ما بعد الصورة. التعليق التوضيحي اليدوي لوقت الوفاة له تأثير صغير على ال.......

Disclosures

يعلن أصحاب البلاغ أنه ليس لديهم مصالح متنافسة.

Acknowledgements

نشكر جوليان سيرون وجيريمي فيسينسيو (IDIBELL Barcelona) على إنتاج أليل rpb-2 (cer135 ). تم تمويل هذا المشروع من قبل مجلس البحوث الأوروبي (ERC) في إطار برنامج البحث والابتكار Horizon 2020 التابع للاتحاد الأوروبي (اتفاقية المنحة رقم 852201) ، ووزارة الاقتصاد والصناعة والقدرة التنافسية الإسبانية (MEIC) لشراكة EMBL ، ومركز التميز Severo Ochoa (CEX2020-001049-S ، MCIN / AEI / 10.13039 / 501100011033) ، وبرنامج CERCA / Generalitat de Catalunya ، وجائزة MEIC Excelencia BFU2017-88615-P ، وجائزة من مؤسسة جلين للأبحاث الطبية.

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
1-Naphtaleneacetic  acid (Auxin)SigmaN0640Solubilize Auxin in 1M potassium hydroxide and add into molten agar
5-fluoro-2-deoxyuridine (FUDR)SigmaF050327.5 μg/mL of FUDR was used to eliminate progeny from populations on UV-inactivated bacteria
Glass cleanerKristal-MQB-KRISTAL-M125ml
Hydrophobic anti-fog glass treatmentRain-X Scheibenreiniger C. 059140
Rubber mattLocal crafstmanCut on a high-strength EPDM rubber sheet stock
Scanner glassLocal hardware supplier9" x 11.5" inch glass sheet
Scanner platesLife Sciences35100650 mm x 9 mm, polystyrene petri dish
USB Reference ThermometerUSB BrandoULIFE055500 For calibrating temperature of scanners

References

  1. Harman, D. The aging process: Major risk factor for disease and death. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 88 (12), 5360-5363 (1991).
  2. Vaupel, J. W. Biodemography of human ageing. Natur....

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

JoVE 203 Caenorhabditis elegans healthspan

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved