A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
تقدم هذه الدراسة بروتوكولا مبسطا لمعالجة الأنسجة يتضمن قطع الرأس ، والتثبيت ، والقطع بالتبريد ، وتلوين التألق ، والتلوين المناعي ، والتصوير ، والذي يمكن تمديده إلى التصوير متحد البؤر والتصوير متعدد الفوتونات. تحافظ الطريقة على فعالية مماثلة للتشريح المعقد ، متجاوزة الحاجة إلى المهارات الحركية المتقدمة. يوفر التحليل الكمي للصور إمكانات استقصائية واسعة النطاق.
يعد التلوين المناعي ذبابة الفاكهة السوداء أدمغة ضرورية لاستكشاف الآليات الكامنة وراء السلوكيات المعقدة والدوائر العصبية وأنماط التعبير عن البروتين. غالبا ما تنطوي الطرق التقليدية على تحديات مثل إجراء تشريح معقد ، والحفاظ على سلامة الأنسجة ، وتصور أنماط تعبير محددة أثناء التصوير عالي الدقة. نقدم بروتوكولا محسنا يجمع بين التقطيع بالتبريد والتلوين الفلوري والتلوين المناعي. تعمل هذه الطريقة على تحسين الحفاظ على الأنسجة ووضوح الإشارة وتقلل من الحاجة إلى تشريح شاق لتصوير ذبابة الفاكهة الدماغ. تستلزم الطريقة التشريح السريع ، والتثبيت الأمثل ، والحماية بالتبريد ، والاستئصال بالتبريد ، يليه تلطيخ الفلورسنت والتلوين المناعي. يقلل البروتوكول بشكل كبير من تلف الأنسجة ، ويعزز اختراق الأجسام المضادة ، وينتج صورا حادة ومحددة جيدا. نظهر فعالية هذا النهج من خلال تصور مجموعات عصبية محددة وبروتينات متشابكة بدقة عالية. تسمح هذه الطريقة متعددة الاستخدامات بتحليل علامات البروتين المختلفة في الدماغ البالغ عبر طائرات z متعددة ويمكن تكييفها مع الأنسجة والكائنات الحية النموذجية الأخرى. يوفر البروتوكول أداة موثوقة وفعالة للباحثين الذين يجرون الكيمياء المناعية عالية الجودة في دراسات ذبابة الفاكهة العصبية. يسهل التصور التفصيلي لهذه الطريقة التحليل الشامل للتشريح العصبي وعلم الأمراض وتوطين البروتين ، مما يجعلها ذات قيمة خاصة لأبحاث علم الأعصاب.
السلوكيات المعقدة التي تتراوح من التفاعلات الاجتماعية1 ، والإدراك الحسي والمعالجة2 ، والتعلم3 ، إلى الحركة4 مدفوعة بالدماغ. الاضطرابات العصبية شائعة بشكل متزايد ومن المتوقع أن تزداد بمرور الوقت5،6. من الأهمية بمكان دراسة كيفية عمل الدماغ في كل من الصحة والمرض. تشير العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية إلى أن واحدة من أهم وظائف الوحدات البيولوجية هي البروتينات7 ، ومقدار ومكان التعبير عنها أمران حاسمان لفهم كيفية عمل الدماغ.
ذبابة الفاكهة السوداء ، المعروفة باسم ذبابة الفاكهة ، هي نموذج ذو قيمة عالية لدراسة وظائف المخ في ظل الشيخوخة والظروف الفيزيولوجيةالمرضية 8. يتيح توفر الأدوات الجينية المتقدمة في ذبابة الفاكهة للباحثين استكشاف وظيفة أي بروتين9 تقريبا ، مع مكتبات وراثية شاملة لكل جين تقريبا يمكن الوصول إليه بسهولة10. إلى جانب عمرها القصير ومعدل التكاثر المرتفع ، فإن هذه الميزات تجعل ذبابة الفاكهة نموذجا استثنائيا لأبحاث الدماغ11. وقد أدى ذلك إلى إنجازات كبيرة ، بما في ذلك تطوير خريطة دماغية كاملة للذبابة12 ، بل وساهم في جائزة نوبل لتوضيح الآليات العصبية لإيقاعات الساعة البيولوجية والساعات الجزيئية13،14،15. نتيجة لذلك ، تظل ذبابة الفاكهة نظاما قويا ومتعدد الاستخدامات ، مما يدفع فهمنا لوظائف المخ إلى الأمام ويوفر رؤى غير مسبوقة في العمليات العصبية.
تعتبر الكيمياء المناعية والتألق المناعي من الأدوات الأساسية لدراسة تعبير البروتين في الموقع. على عكس تقنيات مثل Western Blot ، التي تسمح فقط بالتحليل شبه الكمي ويتم إجراؤها عادة في الأنسجةالسائبة 16 ، أو التقنيات المعقدة والمكلفة مثل قياس الطيف الكتلي لقياس مستوى البروتين17 ، فإن الكيمياء المناعية واضحة نسبيا وتسمح بالقياس الكمي للتعبير عن البروتين وقياس توطين البروتين داخل الأنسجة أو الخلية. الأهم من ذلك ، يمكن أيضا تعدد الكيمياء المناعية الفلورية لقياس بروتينات متعددة لتحديد أنواع وأنسجة معينة من الخلايا أو الإجابة على أسئلة متعددة في نفس الأنسجة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يسمح تثبيت الأنسجة بإجراء مقارنات عبر الظروف التجريبية المختلفة والأنماط الجينية والأعمار والنقاط الزمنية اليومية. ومع ذلك ، يمكن أن تكون الكيمياء النسيجية المناعية الفلورية صعبة ، ويمكن أن تؤثر العديد من العوامل على جودة الصورة. يهدف بروتوكول التقطيع بالتبريد والتلوين المناعي المحسن لأدمغة ذبابة الفاكهة إلى تعزيز التصوير عالي الدقة من خلال تحسين الحفاظ على الأنسجة واختراق الأجسام المضادة وتصور التجمعات العصبية وعلامات البروتين. تم تطويره لمواجهة التحديات في الطرق التقليدية ، مثل التشريح المعقد ، وتلف الأنسجة ، ودقة التصوير المحدودة المرتبطة بحوامل الدماغبالكامل 18. يجمع هذا البروتوكول بين التقطيع بالتبريد والتلوين الفلوري لضمان السلامة الهيكلية والتصوير الحاد عبر مستويات Z متعددة. بالمقارنة مع المستحضرات الكاملة ، تقلل هذه الطريقة من التشويه ، وتسهل انتشار الأجسام المضادة بشكل أعمق ، وتوفر تحليلات توضيحية للتوطين العصبي والبروتين18. يسمح تعدد استخداماته بالتكيف مع الأنسجة والكائنات الحية النموذجية الأخرى ، مما يوفر أداة موثوقة وفعالة لأبحاث علم الأعصاب19،20. يمكن تكييفه للنظر في أي بروتين تقريبا وتطبيقه لدراسة أي حالة أو مرض أو نموذج.
1. إعداد المعدات
2. إعداد الحلول
3. جمع الأنسجة
4. تثبيت الأنسجة الكاملة
5. تحضير القالب
6. التقطيع بالتبريد للقوالب
ملاحظة: ينصح عموما بإعداد قالب فارغ وقطعه قبل قطع قوالب المجموعة التجريبية. هذا يسمح بضمان الوظيفة المناسبة للعجلة والشفرة والزجاج المضاد للانزلاق مباشرة قبل تقسيم الأنسجة.
7. تلطيخ و IHC
ملاحظة: بالنسبة لهذا البروتوكول ، ستقوم الطريقة بتفصيل IHC باستخدام جسم مضاد أولي غير مترافق. يجب استخدام الأجسام المضادة المترافقة بالفلوروكروم ، أو بقع التألق الأخرى التي يمكن إجراؤها في مرحلة واحدة ، مع الجسم المضاد الثانوي إذا كان سيتم استخدام كلاهما معا.
8. التركيب والتحضير للتصوير
9. الحصول على الصور
ملاحظة: لالتقاط الصور ، سيتم تفصيل استخدام برنامج Olympus Cell Sense Dimensions.
10. القياس الكمي
ملاحظة: يمكن إجراء القياس الكمي باستخدام مجموعة متنوعة من البرامج. هنا ، تمت الإشارة إلى استخدام أبعاد Olympus CellSense.
تسمح الطريقة الموضحة أعلاه بالتصوير الفلوري لأدمغة الذباب البالغة بشكل موثوق وبدون تشريح ممل. موضحة ببساطة في الشكل 1 ، الطريقة واضحة ومباشرة ويمكن إجراؤها بسرعة إذا كانت جميع العينات والمعدات والمواد متاحة بسهولة. بدلا من ذلك ، باستخد...
هنا ، نقدم بروتوكولا للتصوير الفلوري الدقيق لرؤوس ذبابة الفاكهة المقطوعة بالتبريد. هذا نهج مباشر له العديد من الإيجابيات المهمة. وبالتحديد ، فإن الطرق بسيطة بما يكفي يمكن لأي شخص لديه تدريب أساسي على السلامة المختبرية إكمالها ، فهي قابلة للتكيف لقياس التعبير عن أي ...
المؤلفون ليس لديهم ما يكشفون عنه.
نشكر أعضاء مختبر ملكاني على مساعدتهم في تقديم ملاحظات قيمة لتطوير البروتوكول. تم الحصول على مخزون الذبابة ، Elav-Gal4 (BL # 458) و UAS-ApoE4 (BL # 76607) من مركز بلومنجتون ذبابة الفاكهة (بلومنجتون ، إنديانا ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم دعم هذا العمل من خلال منح المعاهد الوطنية للصحة (NIH) AG065992 و RF1NS133378 إلى G.C.M. يتم دعم هذا العمل أيضا من قبل صناديق UAB Startup 3123226 و 3123227 إلى G.C.M.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1000 uL Pipette | Eppendorf | 3123000063 | |
1000 uL Pipette Tips | Olympus Plastics | 23-165R | |
10X Phosphate Buffered Saline (PBS) | Fisher | J62036.K7 | ph=7.4 |
200 Proof Ethanol | Decon Laboratories | 64-17-5 | |
20X Tris Buffered Saline | Thermo Scientific | J60877.K2 | pH=7.4 |
AF750 Goat Anti-Mouse Secondary Antibody | Alexa Fluor | A21037 | |
Anti-Roll Glass | IMEB | AR-14047742497 | |
ApoE Mouse Primary Antibody | Santa Cruz | SC13521 | |
Bovine Serum Albumin | Fisher | 9048-46-8 | |
Centrifuge Tubes 1.5 mL | Fisher | 05-408-129 | |
Charged Slides | Globe Scientific | 1415-15 | |
Cryosectioning Molds | Fisher | 2363553 | |
Cryostat | Leica | CM 3050 S | |
Cryostat Blades | C.L. Sturkey | DT554N50 | |
Distilled Water | |||
Dry Ice | ??? | ??? | |
Fine Forceps | Fine Science Tools | 11254-20 | |
Fly Pad | Tritech Research | MINJ-DROS-FP | |
Hardening mounting Media with Dapi | Vectashield | H-1800 | |
Kimwipes | Kimtech | 34120 | |
Microscope | Olympus | SZ61 | |
Nile Red | Sigma | N3013 | |
Optimal Cutting Temperature Compound | Fisher | 4585 | |
Orbital Shaker | OHAUS | SHLD0415DG | |
Paraformaldehyde 20% | Electron Microscopy Sciences | 15713 | |
Razor Blades | Gravey | #40475 | |
Spring Scissors | Fine Science Tools | 15000-10 | |
Sucrose | Fisher | S5-500 |
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