استخدام نباتات جلد الطيور لدراسة أنماط الأنسجة وتكوين الأعضاء

Summary

هنا نصف بروتوكولات لثلاثة أنواع من مزارع زرع الجلد الجنيني للطيور التي يمكن استخدامها لفحص تفاعلات الأنسجة ، وفيلم التصوير الفاصل الزمني 4D (3D plus time) ، والاضطراب العالمي أو المحلي للوظيفة الجزيئية ، وتوصيف بيولوجيا الأنظمة.

Abstract

يعد جلد الطيور النامي أثناء التطور الجنيني نموذجا فريدا يمكن أن يوفر رؤى قيمة حول أنماط الأنسجة. فيما يلي ثلاثة اختلافات في مزارع زراعة الجلد لفحص الجوانب المختلفة لنمو الجلد. أولا ، توفر ثقافات الأعضاء خارج الجسم الحي والتلاعب فرصا للباحثين لمراقبة ودراسة تطور براعم الريش مباشرة. يمكن أن تنمو زراعة الجلد لمدة 7 أيام مما يتيح التحليل المباشر للسلوك الخلوي والتصوير 4D على فترات خلال فترة النمو هذه. وهذا يسمح أيضا للتلاعب الفيزيائي والجزيئي لظروف الثقافة لتصور استجابة الأنسجة. على سبيل المثال ، يمكن تطبيق الخرز المطلي بعامل النمو محليا لإحداث تغييرات في نقوش الريش في منطقة محدودة. بدلا من ذلك ، يمكن توصيل النقل الفيروسي عالميا في وسائط الثقافة لزيادة أو تقليل التعبير الجيني. ثانيا ، يسمح بروتوكول إعادة تركيب الجلد للباحثين بالتحقيق في تفاعلات الأنسجة بين البشرة واللحمة المتوسطة المشتقة من مناطق الجلد المختلفة أو مراحل الحياة المختلفة أو الأنواع المختلفة. وهذا يتيح فرصة لاختبار النافذة الزمنية التي تكون فيها الظهارة مؤهلة للاستجابة للإشارات وقدرتها على تكوين زوائد جلدية مختلفة استجابة لإشارات من مصادر مختلفة للحمة المتوسطة. ثالثا ، إعادة تكوين الجلد باستخدام خلايا جلدية منفصلة مغطاة بظهارة سليمة تعيد نمو الجلد وتمكن من دراسة العمليات الأولية للأنماط الدورية. يعزز هذا النهج أيضا قدرتنا على التعامل مع التعبير الجيني بين الخلايا المنفصلة قبل إنشاء نبات الجلد المعاد تشكيله. تقدم هذه الورقة بروتوكولات الاستزراع الثلاثة والتجارب النموذجية لإثبات فائدتها.

Introduction

يعد تطور جلد جنين الطيور نموذجا ممتازا لدراسة آليات التشكل بسبب الأنماط المميزة وإمكانية الوصول إلى الجراحة المجهرية والتلاعب^1،2. ومع ذلك ، قد يكون تقييم الأحداث الخلوية والجزيئية في الأنسجة السليمة أمرا صعبا لأن وجود الأنسجة الدخيلة يمكن أن يعقد الملاحظات المجهرية. علاوة على ذلك ، فإن القدرة على التلاعب بالتعبير الجيني لاختبار دورها في تشكل الجلد ليست دائما مهمة بسيطة. نجد أنه يمكننا اختبار وظائف الجينات باستخدام نقل الفيروسات القهقرية بمعدل نجاح أعلى باستخدام نماذج زراعة الجلد. نناقش هنا مزايا ثلاثة نماذج لزرع الجلد تم تطويرها.

زراعة الجلد الجنيني للطيور هي نظام ق....

Protocol

1. زراعة جلد الدجاج (الشكل 1)

1. احتضان بيض الدجاج المخصب في حاضنة مرطبة عند 38 درجة مئوية وترتيبها وفقا ل Hamburger و Hamilton¹⁴.
   1. في المرحلة 28 (~ E5.5) ، يكون الرقم الثاني للطرف وإصبع القدم الثالث أطول من الآخرين ؛ ثلاثة أرقام وأربعة أصابع متميزة.
   2. في المرحلة 29 (~ E6) ، ينحني الجناح عند الكوع ؛ الرقم الثاني أطول بشكل واضح من الأرقام الأخرى.
   3. في المرحلة 30 (~ E6.5) ، يظهر صفان من برعم الريش الظهري على جانبي الحبل الشوكي على المستوى العضدي وثلاثة صفوف على مستوى الساقين.
   4. في المرحلة 31 (~ E7) ، هناك ~ 7 صفوف من الريش على ....

النتائج

مزارع زرع الجلد
يمكن ملاحظة تطور برعم الريش من ثقافات أعضاء الجلد خارج الجسم الحي مباشرة تحت المجهر. باستخدام نموذج زراعة الجلد للجلد الظهري للمرحلة 30 من الدجاج ، تظهر اللافتات على طول خط الوسط. ثم تنتشر الجبهة المورفولوجية تدريجيا بشكل جانبي نحو محيط الجلد مع تكوين ريشة ب?.......

Discussion

توفر إعادة تركيب الأنسجة مقايسة لاستكشاف المساهمات الفريدة للظهارة واللحمة المتوسطة. في الدجاج ، يبدأ الريش في التطور في اليوم الجنيني 7 (E7) بينما تبدأ القشور في E9. عندما يتم إعادة دمج اللحمة المتوسطة على نطاق E9 مع ظهارة الريش E7 ، تشكل الأنسجة المعاد تجميعها قشور ، وعندما يتم إعادة دمج اللح?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
6-well culture dish	Falcon	REF 353502	Air-Liquid Interface (ALI) Cultures
Cell culture inset	Falcon	REF 353090.	0.4 µm Transparent PET Membrane
Collagenase Type 1	Worthington Biochemical	LS004196
Dulbecco’s modified Eagle’s medium	Corning	10-013-CV	4.5 g/L glucose
Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dihydrate (EDTA)	Sigma-Aldrich	E5134
Fetal bovine serum	ThermoFisher	16140-071
Glucose	Sigma-Aldrich	G8270
Hanks’s buffered saline solution	Gibco	14170-112	No calcium, no magnesium
Penicillin/streptomycin	Gibco	15-140-122
Pogassium phosphate monobasic (KH2PO4)	Sigma-Aldrich	P5379
Potassium chloride (KCl)	Sigma-Aldrich	P9333
Sodium bicarbonate (NaHCO3)	Sigma-Aldrich	S6014
Sodium chloride (Nacl)	EMD	CAS 7647-14-5
Sodium phosphate monobasic (NaH2PO4)	Sigma-Aldrich	S0751
Trypsin	Gibco	27250-042