The authors do not have any acknowledgements.

يجب تنفيذ جميع الإجراءات المذكورة وفقا للمبادئ التوجيهية واللوائح لاستخدام الحيوانات الفقارية، بما في ذلك الحصول على موافقة مسبقة من لجنة رعاية الحيوان المؤسسية واستخدام المحلية. 1. إعداد أدوات تشريح والثقافة وسائل الإعلام <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Prewash جميع الأدوات اللازمة لاستخدامها في تشريح مع 3٪ بيروكسيد الهيدروجين ثم الأوتوكلاف على 121 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة. تصفية وسائل الإعلام BGJb بمحلول مضاد حيوي ومضاد فطري باستخدام 0.22 ميكرون مسام الحجم مرشح مع شفط فراغ في غطاء محرك السيارة. </li></ol> 2. إعداد المعدات الثقافة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع المرشحات الغشائية البولي من شأنها أن تدعم أجهزة حنكي في مثلثات صغيرة، رذاذ مع الكحول 70٪ والسماح لهم لتجف. إعداد مركز حسنا ثقافة الجهاز صحن (60x15 ملم) عن طريق وضع متساوي الأضلاع الثلاثي على شكل شبكة الأسلاك النظيفة والمعقمة (20 ملم) على لوحة الثقافة الجهاز. ثم ملء البئر مع 1 مل من BGJB سائل الإعلام والثقافة وسائل الإعلام. ملاحظة: يجب أن تكون وسائل الإعلام كافية للوصول إلى مستوى من الشبكة بدون غمر الأذواق. وضع المرشحات الغشائية، الجانب اللامع أسفل، على رأس الشبكة (3-4 الأغشية في الشبكة). اعتمادا على التجربة والعلاج (البروتينات، والأجسام المضادة أو مثبطات) يمكن أن تضاف إلى وسائل الإعلام </li></ol> 3. ماوس الأجنة جمع وإعداد للثقافة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للحصول على نوع البرية أجنة الفئران، توقيت استخدام 13.5 حاملا CD-1 الماوس سلالة الخلفية الوراثية. تنظيف المنطقة تشريح مع الايثانول 70٪. ملاحظة: سلالات أخرى من الفئران يمكن استخدامها. نحن نفضل CD-1 الفئران بسبب العدد القمامة أكبر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الموت ببطء الفئران الحوامل في E13.5 شركة ظفار (آخر أيام الجماع) مع 5٪ الأيزوفلورين تليها خلع عنق الرحم للتأكد من وفاة باستخدام بروتوكولات المعتمدة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رذاذ الايثانول 70٪ على سطح البطن بطني لتجنب وجود عصا الشعر في البطن في الصكوك. ثم فتح تجويف البطن من الناحية البطنيةباستخدام مقص حاد صريحا التشغيل وملقط تشريح الصغرى لتحديد الرحم. باستخدام ملقط، ورفع الرحم كامل وفصلها عن الجسم عن طريق قطع في جسم الرحم وعلى نصائح من قرون الرحم مع مقص التشغيل الخفيفة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الرحم على منشفة ورقية نظيفة على الجليد (وفقا لدليل بروتوكول للرعاية واستخدام حيوانات المختبر). تغطية الرحم مع منشفة ورقية نظيفة أخرى لمنع التلوث. تعقيم الأدوات باستخدام 70٪ رذاذ الايثانول قبل استخدامها مرة أخرى. يمكن نقلها الرحم والأجنة إلى المختبر على الجليد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في فتح غطاء تدفق الصفحي، وجعل بعناية فتحة صغيرة في الكيس المحي باستخدام مقص حاد التشغيل كليلة وملقط تشريح الصغرى. جعل زيادة الانفتاح وثم دفع برفق إلى الداخل للظاهر الجنين من الكيس المحي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل الأجنة فورا إلى طبق بيتري مع الباردة الفوسفات مخزنة المالحة 1X (PBS) ودرجة الحموضة 7.4. لضمان السليم المرحلة السابقةأمين الجنين تحت المجهر تشريح للجسم، وحجم الرأس والأطراف التشكل. لا يتم استخدام الأجنة التي ليست في مرحلة الصحيحة التنمية للتجربة: ملاحظة. </li></ol><img alt="الرقم 2" src="/files/ftp_upload/53063/53063fig2.jpg" /> الشكل 2. برعم الطرف الصرف. ويتم فحص الصدارة وأطرافه الخلفية للحصول على درجة حزام المسافة البادئة بين الأرقام. في E13.5، كل تكثفات أرقام بارزة، مع حزام والمسافات البادئة البعيدة بين الأرقام تظهر اضح للغاية. الأرقام هند هي وراءها لمدة نصف يوم 12 الصف العلوي: forelimb، الصف السفلي: أطرافه الخلفية. 4. الحنك تشريح <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الجنين في وقت واحد في طبق بتري مع برنامج تلفزيوني تحت المجهر تشريح. باستخدام مقص تشريح الصغيرة وملاقط تفصل الرأس عن الجسم من الأجنة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عقد بعناية الجمجمة الماوس فوق مستوى العين مع ملقط (تجنبعملية الفك العلوي) جعل اثنين من الشقوق على جانبي خط الشفاه. ثم إزالة الفك السفلي واللسان. عزل المنطقة عملية الفكين عن طريق إجراء خفض في مستوى العين وإزالة الدماغ والعينين والأنف والأنسجة الحاجز المجاور. </li></ol><img alt="الشكل (3)" src="/files/ftp_upload/53063/53063fig3.jpg" /> الرقم الأنسجة 3. الحنك التي تم جمعها من 13.5 الأجنة، عندما الرفوف الحنك قد رفعت لكن لم تصدر للإتصال به. وضعت على الرفوف حنكي في الثقافة الجهاز على فلتر في واجهة وسائل الإعلام الهواء لمدة 72 ساعة في نموذج ثابت. (A) مستوى تشريح E13.5 على الجنين. (B) بلو ستارز وتفصل بين المناطق لعقد الأنسجة مع ملقط أثناء تشريح. (C) عرض الرفوف حنكي تشريح وضعت على غشاء فلتر شبه منحرف. (D) عرض جانب من الطبق الثقافة بعد تنسيب من أذواق تشريح وبالإضافة إلى ذلك من وسائل الإعلام الثقافة. <ol start="3" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الجانب الشفوي حنكي صعودا وإزالة الحاجز الأنفي والأنسجة المحيطة بها، والحفاظ على الحنك الأساسي المرفق لمساعدتها على توجيه من الأمامي إلى الخلفي. استخدام ملعقة ملعقة ونقل بعناية فائقة الرفوف الحنكية (الجانب الأنف إلى أسفل) للمرشحات مستعدة على الشبكات في أطباق الثقافة. ملاحظة: ضبط حجم وسائل الاعلام للسماح اجهة الوسائط الجوية المناسبة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحت المجهر ستيريو، تشريح الحنك الابتدائي واستخدام ملاقط لوضع الرفوف حنكي قريبة من بعضها البعض. سوف الرفوف حنكي لا تلتحم إذا لم يتم وضعها في الاتصال. قطع غشاء الثلاثي حيث يقع الجزء الأمامي من الحنك. وشكل شبه منحرف تساعد في إضفاء الطابع المحلي على الجزء الأمامي من الحنك. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ثقافة الرفوف حنكي بشكل فردي أو مع اثنين أو ثلاثة في نفس الطبق الثقافة الجهاز باستخدام BGJb سائل الإعلام والثقافة. </li></ol> 5. رفوف التثقيف ماوس الحنكي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> احتضان TISSUوفاق عند 37 درجة مئوية في خليط الغاز مرطب (5٪ CO 2 و 95٪ الهواء) لمدة 72 ساعة، وتغيير المتوسط ​​كل 24 ساعة. </li></ol> 6. الحنك المعالجة للتحليل النسيجي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إصلاح الأذواق بعد 72 ساعة في الثقافة مع 4٪ الفورمالديهايد / الفوسفات مخزنة المالحة O / N عند 4 درجات &#160; C. ثم بلطف مع ماصة نقل غسل الأنسجة في الطبق الثقافة مع برنامج تلفزيوني. التفاف الأذواق في قطعة من مناديل مختبر ومكان في تضمين أشرطة. ملاحظة: التفاف الأذواق في مناديل مختبر منع خسارتهم خلال عملية الجفاف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يذوى الأنسجة التالية 70٪، 80٪ وحتى 100٪ يغسل الإيثانول لمدة 1 ساعة، يليه إجراء البارافين العادي التضمين. لدمج، ضع الجزء الأمامي من سقف الحلق التي تواجه الدرج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع المسلسل 6 ميكرون المقاطع في اتجاه الاكليلية من الأمامي إلى الخلفي. وهناك قسم كامل الحنك تسفر 350-450 sectiإضافات. وصمة عار على المقاطع مع الهيماتوكسيلين ويوزين (H &amp; E). 10 نقاط كل قسم 20 تشرين باستخدام سبق وصفها متوسط ​​فيوجن نتيجة (MFS) على نطاق و(الجدول 1). 8 </li></ol>

<ol>
	<li>Nawshad, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Palatal+seam+disintegration+to+die+or+not+to+die+that+is+no+longer+the+question.">Palatal seam disintegration to die or not to die that is no longer the question.</a> Developmental dynamics an official publication of the American Association of Anatomists. 237, 2643-2656 (2008).</li><li>Strong, E. B., Buckmiller, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Management+of+the+cleft+palate.">Management of the cleft palate.</a> Facial plastic surgery clinics of North America. 9, 15-25 (2001).</li><li>Witt, P. D., Marsh, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+assessing+outcome+of+surgical+repair+of+cleft+lip+and+cleft+palate.">Advances in assessing outcome of surgical repair of cleft lip and cleft palate.</a> Plastic and reconstructive surgery. 100, 1907-1917 (1997).</li><li>4miloro, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> principles of oral and maxillofafcial surgery. 209, 231-249 (1984).</li><li>Mima, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+the+epithelial+adhesion+molecule+CEACAM1+is+important+for+palate+formation.">Regulation of the epithelial adhesion molecule CEACAM1 is important for palate formation.</a> PloS one. 8, e61653 (2013).</li><li>Carette, M. J., Ferguson, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+fate+of+medial+edge+epithelial+cells+during+palatal+fusion+in+vitro+an+analysis+by+DiI+labelling+and+confocal+microscopy.">The fate of medial edge epithelial cells during palatal fusion in vitro an analysis by DiI labelling and confocal microscopy.</a> Development (Cambridge, England). 114, 379-388 (1992).</li><li>Ferguson, M. W., Honig, L. S., Slavkin, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+of+cultured+palatal+shelves+from+alligator+chick+and+mouse+embryos.">Differentiation of cultured palatal shelves from alligator chick and mouse embryos.</a> The Anatomical record. 209, 231-249 (1984).</li><li>San Miguel, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ephrin+reverse+signaling+controls+palate+fusion+via+a+PI3+kinase+dependent+mechanism.">Ephrin reverse signaling controls palate fusion via a PI3 kinase dependent mechanism.</a> Developmental dynamics an official publication of the American Association of Anatomists. 240, 357-364 (2011).</li><li>Kang, P., Svoboda, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PI+3+kinase+activity+is+required+for+epithelial+mesenchymal+transformation+during+palate+fusion.">PI 3 kinase activity is required for epithelial mesenchymal transformation during palate fusion.</a> Developmental dynamics an official publication of the American Association of Anatomists. 225, 316-322 (2002).</li><li>RD, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Histopathologic Technic and Practical Histochemistry. , (1965).</li><li>Kaufman, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Atlas of Mouse Development. , (1992).</li><li>Taher, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+gene+expression+analysis+of+murine+limb+development.">Global gene expression analysis of murine limb development.</a> PloS one. 6, e28358 (2011).</li></ol>

The authors do not have any competing financial interests.

بروتوكول في هذه المقالة يوفر طريقة لتشريح الرفوف حنكي من الأجنة في اليوم الجنينية 13.5. وكانت الرفوف الحنك من أجنة الفئران مثقف في وسائل الإعلام ثقافة خالية من مصل في جو من 95٪ O 2 5٪ CO 2 عند 37 درجة مئوية. نجاح حنكي تشريح اعتمادا كبيرا على عوامل متعددة في كل خطوة ...

انشقاقات فموي وجهي هي الاكثر السائدة العيوب الخلقية القحفي. أيضا، مع الأخذ في الاعتبار جميع العيوب القحفي ممكنة، وهذه هي ثاني الشذوذ الولادة الأكثر شيوعا في الأطفال حديثي الولادة 2. تحدث الأذواق المشقوقة في حوالي 1 في كل 700 ولادة في الولايات المتحدة (US) من كل عام، وقوع الحنك يساوي 475 الأطفال الذين ولدوا مع الأذواق المشقوقة شهريا أو 15 طفلا شقوقا في يوم 3. ما يقرب من 1٪ من الأطفال الذين ولدوا في جميع أنحاء العالم كل عام المعرض شكلا من أشكال dysmorphology القحفي. شقوق في سقف الحلق والشفة تحتاج إلى إجراء مكلفة جدا ومعقدة مع تداعيات مدى الحياة للمرضى الذين لديهم هذا الشذوذ. التكلفة التقديرية لكل مريض مع شق طريق الفم هو حوالي 100،000 $ 4. علاج للمريض مع الشفة المشقوقة والحنك يتطلب فريقا من الأطباء الجراحين بما في ذلك القحفي، otolaryngologists، والهندسة الوراثية، التخدير،النطق واللغة الأطباء وخبراء التغذية، تقويم الأسنان، prosthodontists وعلماء النفس والأعصاب، وأطباء العيون. في palatogenesis، ينشأ الحنك الثانوي الامتداد المقترنة، التي تنمو في البداية عموديا والخضوع لحنكي الرف الارتفاع فوق ظهر اللسان. بعد الارتفاع، ورفوف حنكي يقترن تنمو نحو خط الوسط (في E14.5 -E15 في الفئران والأسبوع 9 في البشر). ظهارة حافة وسطي (MEE) الذي يغطي طرف الجرف تلتزم تشكيل التماس خط الوسط الظهارية. ويعقب ذلك الظهارية للانتقال الوسيطة و / أو موت الخلايا المبرمج للسماح الوسيطة التقاء. التصاق معارضة MEE هو الحدث الأساسي الذي يسبب الحنك التغيير. ومع ذلك، حققت فقط عدد قليل من الدراسات التصاق الأولي من الرفوف حنكي 5. أشكال الحنك الصلبة التي تمايز خلايا اللحمة المتوسطة في بناء العظم. تطوير شاذة من الحنك يمكن أن تنتج المفتاحر الأذواق مع أو دون تدخل من الشفة. وقد استخدمت تقنيات زراعة الأعضاء الحنك على نطاق واسع لكثير من المختبرات على مدى السنوات ال 30 الماضية 6،7. في هذا البروتوكول وصفنا في تفاصيل طريقة لتشريح حنكي والثقافة الجهاز ثابتة. الاستفادة من ثقافة بلا حراك الجهاز هو أنه يتيح الرفوف الحنك لتلتحم. وقد استخدمت هذه التقنية بنجاح في المختبر لدينا لكثير من الانصهار ويشير التجارب 8،9. إلا أن نطاق هذه التقنية واسع ويمكن استخدامها كلما مطلوب نظام الثقافة الجهاز ثابتة، بما في ذلك تقييم الاستجابات لعوامل كيميائية خارجي، وآثار عوامل النمو التنظيمية في مسارات مختلفة، وبروتينات معينة. <img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/53063/53063fig1.jpg" /> الشكل 1. ماوس Palatogenesis. مراحل تطور الحنك الفئران. (BF) الضوئي ايلىالميكروسكوب ctron (SEM) من الحنك الثانوي في فترات النمو التمثيلية. السهام الحمراء: وتظهر بالجزء الأول من التصاق حنكي والانصهار. الأسهم الصفراء: أشر إلى الفضاء بين أذواق الابتدائية والثانوية التي سوف تختفي بعد الانصهار (نقلا عن كوفمان 11 بإذن من بلوس وان).

<table><tbody><tr><td>BGJ&lt;sub&gt;b&lt;/sub&gt;</td><td>Invitrogen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Penicillin/Streptomycin</td><td>Lonza Inc.</td><td>17-602E</td><td>100X</td></tr><tr><td>Petri dishes</td><td>VWR</td><td>25384-088</td><td>100 x15 mm</td></tr><tr><td>Center-well organ culture dish</td><td>Falcon&amp;nbsp;</td><td>#353037</td><td>60 x15 mm</td></tr><tr><td>Wire triangular grid</td><td>Custom made with stainless steel wire mesh to fit the organ culture dish well.&amp;nbsp;&amp;nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Polycarbonate filter</td><td>GE&amp;amp; Water and Process Technologies</td><td>K04BP04700</td><td>Black 0.4 micron, 47 mm</td></tr><tr><td>Stereo microscope</td><td>ZEISS&amp;nbsp; Stemi SR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Culture hood</td><td>NUAIRE Laminar Flow</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microdissecting forceps</td><td>Dumont Medical&amp;nbsp;</td><td></td><td>#5</td></tr><tr><td>Microdissecting scissors</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>INS14003-G</td><td>Vannas Scissors, straight, 8 cm long, 0.1mm tips, 5 mm blades, German made</td></tr><tr><td>Microdissecting scissors</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>INS500086</td><td>Vannas Scissors, straight, 8.5 cm long, 0.025 mm x 0.015 mm tips, 7 mm blades</td></tr><tr><td>Microdissecting scissors</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>INS14127-G</td><td>Spring scissors curved curved, 10.5 cm long, 8 mm blades, German made</td></tr><tr><td>Surgical currete (spoon spatula)</td><td>Hu-friedy</td><td></td><td>CM 2/4</td></tr><tr><td>Protector laboratory hood</td><td>Labconco</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Incubator</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td>Farma</td></tr><tr><td>Series11 water Jacket</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>CO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; incubator</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>PBS&amp;nbsp;</td><td>GIBCO</td><td>10010-023&amp;nbsp;</td><td>1X</td></tr><tr><td>Fiber optic Light source</td><td>Fiber-light&amp;nbsp; Dolan-Jenner</td><td>PL-750</td><td></td></tr><tr><td>Embedding cassette&amp;nbsp;</td><td>Statlab</td><td>EC301</td><td></td></tr><tr><td>Kim Wipes</td><td>VWR</td><td>470173-504</td><td></td></tr></tbody></table>

method of studying palatal fusion using static organ culture

الشفة المشقوقة والحنك هي من بين الأكثر شيوعا من جميع العيوب الخلقية. أشكال الحنك الثانوية من الرفوف الوسيطة مغطاة ظهارة أن تلتزم تشكل خط التماس خط الوسط الظهارية (MES). النظريات تشير إلى أن الخلايا MES اتباع الظهارية للانتقال الوسيطة (EMT)، موت الخلايا المبرمج والهجرة، مما يجعل الحنك تنصهر 1. تفكك كامل للMES هو المرحلة الأساسية النهائية للحنكي التقاء مع توضيح خلايا اللحمة المتوسطة. ونحن نقدم طريقة لثقافة الجهاز الحنك. الدول المتقدمة في بروتوكول المختبر يسمح للدراسة العمليات البيولوجية والجزيئية خلال الانصهار. تطبيقات هذه التقنية متعددة، بما في ذلك تقييم الردود على العوامل الكيميائية خارجي، وآثار العوامل التنظيمية والنمو وبروتينات معينة. الثقافة الجهاز الحنك لديها عدد من المزايا بما في ذلك التلاعب في مراحل مختلفة من التنمية لم يكن ذلك ممكنا باستخدام الدراسات المجراة.

<html> ويمكن تطبيق هذه التقنية لأنواع مختلفة من experiments.The الدراسة التالية تم تصميمها لاختبار تأثير ماسخ من النيكوتين في المختبر على حنكي الانصهار. واستخدمت سلالتين من الفئران لهذه التجربة، وعولج CD1 والأنسجة C57.Palatal مع 0.06 و 6 ملي تركيزات من hemisulfate النيكوتين. ولوحظ أن أن...

Watch this Scientific Journal Video about Method of Studying Palatal Fusion using Static Organ Culture at JoVE.com

Method of Studying Palatal Fusion using Static Organ Culture

هي الدافع دراسات التنمية الحنك قبل حدوث الشق الحلقي وهو عيب خلقي الذي يفرض عبئا صحية هائلة، ويمكن أن يترك تشوهات دائمة. علينا أن نظهر هنا تقنية لرفوف الثقافة حنكي التي يمكن استخدامها لدراسة مسارات الإشارات المختلفة المشاركة في التنمية حنكي والانصهار.

طريقة دراسة حلقي فيوجن باستخدام ثابت الجهاز الثقافة

Cleft lip and palate are among the most common of all birth defects. The secondary palate forms from mesenchymal shelves covered with epithelium that ...

method-of-studying-palatal-fusion-using-static-organ-culture

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

8.7K Views.  Texas A&M University Baylor College of Dentistry.  هي الدافع دراسات التنمية الحنك قبل حدوث الشق الحلقي وهو عيب خلقي الذي يفرض عبئا صحية هائلة، ويمكن أن يترك تشوهات دائمة. علينا أن نظهر هنا تقنية لرفوف الثقافة حنكي التي يمكن استخدامها لدراسة مسارات الإشارات المختلفة المشاركة في التنمية حنك...

Video: Method of Studying Palatal Fusion using Static Organ Culture

Ex Vivo Culture of Pharyngeal Arches to Study Heart and Muscle Progenitors and Their Niche

The pharyngeal mesoderm of developing embryos contributes to broad regions of head and heart musculature. We have developed a novel method to study head and heart progenitor cell development with pharyngeal arches (also known as branchial arches) ex vivo. Using this method, we have recently described that the second pharyngeal arch contains self-renewing heart progenitors and serves as a microenvironment for expansion of the progenitors during mouse heart development. The progenitor cells remain undifferentiated and expansive inside the arch, but quickly become functional cardiomyocytes as they migrate out of the arch. We also reported that first pharyngeal arch contains muscle progenitors giving rise to myotubes after leaving the arch. Here, we demonstrate the procedure for the dissection and ex vivo culture of first and second pharyngeal arches from developing mouse embryos. The method enables one to study head and heart progenitor/muscle development, including cardiomyocyte and myotube formation in detail ex vivo.

Ex Vivo Culture of Pharyngeal Arches to Study Heart and Muscle Progenitors and Their Niche

Here, we present a protocol to culture pharyngeal arches to study the biology of heart and muscle progenitor cells and their microenvironment.

فيفو السابقين الثقافة من بلعومي الأقواس لدراسة القلب والعضلات الأسلاف ومكانها المناسب

The pharyngeal mesoderm of developing embryos contributes to broad regions of head and heart musculature. We have developed a novel method to study head ...

Oral Biofilm Analysis of Palatal Expanders by Fluorescence In-Situ Hybridization and Confocal Laser Scanning Microscopy

Confocal laser scanning microscopy (CLSM) of natural heterogeneous biofilm is today facilitated by a comprehensive range of staining techniques, one of them being fluorescence in situ hybridization (FISH).1,2 We performed a pilot study in which oral biofilm samples collected from fixed orthodontic appliances (palatal expanders) were stained by FISH, the objective being to assess the three-dimensional organization of natural biofilm and plaque accumulation.3,4 FISH creates an opportunity to stain cells in their native biofilm environment by the use of fluorescently labeled 16S rRNA-targeting probes.4-7,19 Compared to alternative techniques like immunofluorescent labeling, this is an inexpensive, precise and straightforward labeling technique to investigate different bacterial groups in mixed biofilm consortia.18,20 General probes were used that bind to Eubacteria (EUB338 + EUB338II + EUB338III; hereafter EUBmix),8-10 Firmicutes (LGC354 A-C; hereafter LGCmix),9,10 and Bacteroidetes (Bac303).11 In addition, specific probes binding to Streptococcus mutans (MUT590)12,13 and Porphyromonas gingivalis (POGI)13,14 were used. The extreme hardness of the surface materials involved (stainless steel and acrylic resin) compelled us to find new ways of preparing the biofilm. As these surface materials could not be readily cut with a cryotome, various sampling methods were explored to obtain intact oral biofilm. The most workable of these approaches is presented in this communication. Small flakes of the biofilm-carrying acrylic resin were scraped off with a sterile scalpel, taking care not to damage the biofilm structure. Forceps were used to collect biofilm from the steel surfaces. Once collected, the samples were fixed and placed directly on polysine coated glass slides. FISH was performed directly on these slides with the probes mentioned above. Various FISH protocols were combined and modified to create a new protocol that was easy to handle.5,10,14,15 Subsequently the samples were analyzed by confocal laser scanning microscopy. Well-known configurations3,4,16,17 could be visualized, including mushroom-style formations and clusters of coccoid bacteria pervaded by channels. In addition, the bacterial composition of these typical biofilm structures were analyzed and 2D and 3D images created.

We present a protocol for structural and compositional analysis of natural oral biofilm from orthodontic appliances with in situ hybridization (FISH) and confocal laser scanning microscopy (CLSM). Oral biofilm samples were collected from palatal expanders, scraping acrylic-resin flakes off their surface and referring them for molecular processing.

عن طريق الفم من تحليل بيوفيلم المتوسعون حلقي بواسطة التهجين في الموضع الإسفار ومتحد البؤر المسح الضوئي ليزر مجهرية

Confocal laser scanning microscopy (CLSM) of natural heterogeneous biofilm is today facilitated by a comprehensive range of staining techniques, one of ...

Medicine

Isolation and Culture of Human Fungiform Taste Papillae Cells

Taste cells are highly specialized, with unique histological, molecular and physiological characteristics that permit detection of a wide range of simple stimuli and complex chemical molecules contained in foods. In human, individual fungiform papillae contain from zero to as many as 20 taste buds. There is no established protocol for culturing human taste cells, although the ability to maintain taste papillae cells in culture for multiple cell cycles would be of considerable utility for characterizing the molecular, regenerative, and functional properties of these unique sensory cells. Earlier studies of taste cells have been done using freshly isolated cells in primary culture, explant cultures from rodents, or semi-intact taste buds in tissue slices1,2,3,4. Although each of these preparations has advantages, the development of long-term cultures would have provided significant benefits, particularly for studies of taste cell proliferation and differentiation. Several groups, including ours, have been interested in the development and establishment of taste cell culture models. Most attempts to culture taste cells have reported limited viability, with cells typically not lasting beyond 3-5 d5,6,7,8. We recently reported on a successful method for the extended culture of rodent taste cells9. We here report for the first time the establishment of an in vitro culture system for isolated human fungiform taste papillae cells. Cells from human fungiform papillae obtained by biopsy were successfully maintained in culture for more than eight passages (12 months) without loss of viability. Cells displayed many molecular and physiological features characteristic of mature taste cells. Gustducin and phospholipase C &beta;2, (PLC-&beta;2) mRNA were detected in many cells by reverse transcriptase-polymerase chain reaction and confirmed by sequencing. Immunocytochemistry analysis demonstrated the presence of gustducin and PLC-&beta;2 expression in cultured taste cells. Cultured human fungiform cells also exhibited increases in intracellular calcium in response to appropriate concentrations of several taste stimuli indicating that taste receptors and at least some of the signalling pathways were present. These results sufficient indicate that taste cells from adult humans can be generated and maintained for at least eight passages. Many of the cells retain physiological and biochemical characteristics of acutely isolated cells from the adult taste epithelium to support their use as a model taste system. This system will enable further studies of the processes involved in proliferation, differentiation and function of mammalian taste receptor cells in an in vitro preparation.
Human fungiform taste papillae used for establishing human fungiform cell culture were donated for research following proper informed consent under research protocols that were reviewed and approved by the IRB committee. The protocol (#0934) was approved by Schulman Associates Institutional Review Board Inc., Cincinnati, OH. Written protocol below is based on published parameters reported by Ozdener et al. 201110.

We aimed to develop a reproducible protocol for isolating and maintaining long-term cultures of human fungiform taste papillae cells. Cells from human fungiform papillae obtained by biopsy were successfully maintained in culture for more than eight passages (12 months) without loss of viability.

العزلة والثقافة من خلايا الإنسان حليمات كمئية طعم

Taste cells are highly specialized, with unique histological, molecular and physiological characteristics that permit detection of a wide range of simple ...

Neuroscience

Live Imaging of Mouse Secondary Palate Fusion

The fusion of the secondary palatal shelves to form the intact secondary palate is a key process in mammalian development and its disruption can lead to cleft secondary palate, a common congenital anomaly in humans. Secondary palate fusion has been extensively studied leading to several proposed cellular mechanisms that may mediate this process. However, these studies have been mostly performed on fixed embryonic tissues at progressive timepoints during development or in fixed explant cultures analyzed at static timepoints. Static analysis is limited for the analysis of dynamic morphogenetic processes such a palate fusion and what types of dynamic cellular behaviors mediate palatal fusion is incompletely understood. Here we describe a protocol for live imaging of ex vivo secondary palate fusion in mouse embryos. To examine cellular behaviors of palate fusion, epithelial-specific Keratin14-cre was used to label palate epithelial cells in ROSA26-mTmGflox reporter embryos. To visualize filamentous actin, Lifeact-mRFPruby reporter mice were used. Live imaging of secondary palate fusion was performed by dissecting recently-adhered secondary palatal shelves of embryonic day (E) 14.5 stage embryos and culturing in agarose-containing media on a glass bottom dish to enable imaging with an inverted confocal microscope. Using this method, we have detected a variety of novel cellular behaviors during secondary palate fusion. An appreciation of how distinct cell behaviors are coordinated in space and time greatly contributes to our understanding of this dynamic morphogenetic process. This protocol can be applied to mutant mouse lines, or cultures treated with pharmacological inhibitors to further advance understanding of how secondary palate fusion is controlled.

Here, we present a protocol for live imaging of mouse secondary palate fusion using confocal microscopy. This protocol can be used in combination with a variety of fluorescent reporter mouse lines, and with pathway inhibitors for mechanistic insight. This protocol can be adapted for live imaging in other developmental systems.

تصوير لايف من ماوس الثانوي باليت فيوجن

The fusion of the secondary palatal shelves to form the intact secondary palate is a key process in mammalian development and its disruption can lead to ...

Isolation and Time-Lapse Imaging of Primary Mouse Embryonic Palatal Mesenchyme Cells to Analyze Collective Movement Attributes

Development of the palate is a dynamic process, which involves vertical growth of bilateral palatal shelves next to the tongue followed by elevation and fusion above the tongue. Defects in this process lead to cleft palate, a common birth defect. Recent studies have shown that palatal shelf elevation involves a remodeling process that transforms the orientation of the shelf from a vertical to a horizontal one. The role of the palatal shelf mesenchymal cells in this dynamic remodeling has been difficult to study. Time-lapse-imaging-based quantitative analysis has been recently used to show that primary mouse embryonic palatal mesenchymal (MEPM) cells can self-organize into a collective movement. Quantitative analyses could identify differences in mutant MEPM cells from a mouse model with palate elevation defects. This paper describes methods to isolate and culture MEPM cells from E13.5 embryos-specifically for time-lapse imaging-and to determine various cellular attributes of collective movement, including measures for stream formation, shape alignment, and persistence of direction. It posits that MEPM cells can serve as a proxy model for studying the role of palatal shelf mesenchyme during the dynamic process of elevation. These quantitative methods will allow investigators in the craniofacial field to assess and compare collective movement attributes in control and mutant cells, which will augment the understanding of mesenchymal remodeling during palatal shelf elevation. Furthermore, MEPM cells provide a rare mesenchymal cell model for investigation of collective cell movement in general.

We present a protocol for isolation and culture of primary mouse embryonic palatal mesenchymal cells for time-lapse imaging of two-dimensional (2D) growth and wound-repair assays. We also provide the methodology for analysis of the time-lapse imaging data to determine cell-stream formation and directional motility.

العزلة والتصوير الفاصل الزمني لخلايا ميسنشيم الجنينية للفأر الأولي لتحليل سمات الحركة الجماعية

Development of the palate is a dynamic process, which involves vertical growth of bilateral palatal shelves next to the tongue followed by elevation and ...

Generation and Culture of Lingual Organoids Derived from Adult Mouse Taste Stem Cells

The sense of taste is mediated by taste buds on the tongue, which are composed of rapidly renewing taste receptor cells (TRCs). This continual turnover is powered by local progenitor cells and renders taste function prone to disruption by a multitude of medical treatments, which in turn severely impacts the quality of life. Thus, studying this process in the context of drug treatment is vital to understanding if and how taste progenitor function and TRC production are affected. Given the ethical concerns and limited availability of human taste tissue, mouse models, which have a taste system similar to humans, are commonly used. Compared to in vivo methods, which are time-consuming, expensive, and not amenable to high throughput studies, murine lingual organoids can enable experiments to be run rapidly with many replicates and fewer mice. Here, previously published protocols have been adapted and a standardized method for generating taste organoids from taste progenitor cells isolated from the circumvallate papilla (CVP) of adult mice is presented. Taste progenitor cells in the CVP express LGR5 and can be isolated via EGFP fluorescence-activated cell sorting (FACS) from mice carrying an Lgr5EGFP-IRES-CreERT2 allele. Sorted cells are plated onto a matrix gel-based 3D culture system and cultured for 12 days. Organoids expand for the first 6 days of the culture period via proliferation and then enter a differentiation phase, during which they generate all three taste cell types along with non-taste epithelial cells. Organoids can be harvested upon maturation at day 12 or at any time during the growth process for RNA expression and immunohistochemical analysis. Standardizing culture methods for production of lingual organoids from adult stem cells will improve reproducibility and advance lingual organoids as a powerful drug screening tool in the fight to help patients experiencing taste dysfunction.

The protocol presents a method for culturing and processing lingual organoids derived from taste stem cells isolated from the posterior taste papilla of adult mice.

جيل وثقافة Organoids اللغوية المستمدة من الخلايا الجذعية طعم الماوس الكبار

The sense of taste is mediated by taste buds on the tongue, which are composed of rapidly renewing taste receptor cells (TRCs). This continual turnover is ...

Use of Trowell-Type Organ Culture to Study Regulation of Dental Stem Cells

Organ development, function, and regeneration depend on stem cells, which reside within discrete anatomical spaces called stem cell niches. The continuously growing mouse incisor provides an excellent model to study tissue-specific stem cells. The epithelial tissue-specific stem cells of the incisor are located at the proximal end of the tooth in a niche called the cervical loop. They provide a continuous influx of cells to counterbalance the constant abrasion of the self-sharpening tip of the tooth. Presented here is a detailed protocol for the isolation and culture of the proximal end of the mouse incisor that houses stem cells and their niche. This is a modified Trowell-type organ culture protocol that enables in vitro culture of tissue pieces (explants), as well as the thick tissue slices at the liquid/air interface on a filter supported by a metal grid. The organ culture protocol described here enables tissue manipulations not feasible in vivo, and when combined with the use of a fluorescent reporter(s), it provides a platform for the identification and tracking of discrete cell populations in live tissues over time, including stem cells. Various regulatory molecules and pharmacological compounds can be tested in this system for their effect on stem cells and their niches. This ultimately provides a valuable tool to study stem cell regulation and maintenance.

The Trowell-type organ culture method has been used to unravel complex signaling networks that govern tooth development and, more recently, for studying regulation involved in stem cells of the continuously growing mouse incisor. Fluorescent-reporter animal models and live-imaging methods facilitate in-depth analyses of dental stem cells and their specific niche microenvironment.

استخدام زراعة الأعضاء من نوع Trowell لدراسة تنظيم الخلايا الجذعية للأسنان

Organ development, function, and regeneration depend on stem cells, which reside within discrete anatomical spaces called stem cell niches. The ...

Whole-Mount Staining, Visualization, and Analysis of Fungiform, Circumvallate, and Palate Taste Buds

Taste buds are collections of taste-transducing cells specialized to detect subsets of chemical stimuli in the oral cavity. These transducing cells communicate with nerve fibers that carry this information to the brain. Because taste-transducing cells continuously die and are replaced throughout adulthood, the taste-bud environment is both complex and dynamic, requiring detailed analyses of its cell types, their locations, and any physical relationships between them. Detailed analyses have been limited by tongue-tissue heterogeneity and density that have significantly reduced antibody permeability. These obstacles require sectioning protocols that result in splitting taste buds across sections so that measurements are only approximated, and cell relationships are lost. To overcome these challenges, the methods described herein involve collecting, imaging, and analyzing whole taste buds and individual terminal arbors from three taste regions: fungiform papillae, circumvallate papillae, and the palate. Collecting whole taste buds reduces bias and technical variability and can be used to report absolute numbers for features including taste-bud volume, total taste-bud innervation, transducing-cell counts, and the morphology of individual terminal arbors. To demonstrate the advantages of this method, this paper provides comparisons of taste bud and innervation volumes between fungiform and circumvallate taste buds using a general taste-bud marker and a label for all taste fibers. A workflow for the use of sparse-cell genetic labeling of taste neurons (with labeled subsets of taste-transducing cells) is also provided. This workflow analyzes the structures of individual taste-nerve arbors, cell type numbers, and the physical relationships between cells using image analysis software. Together, these workflows provide a novel approach for tissue preparation and analysis of both whole taste buds and the complete morphology of their innervating arbors.

This paper describes methods for tissue preparation, staining, and analysis of whole fungiform, circumvallate, and palate taste buds that consistently yield whole and intact taste buds (including the nerve fibers that innervate them) and maintain the relationships between structures within taste buds and the surrounding papilla.

كامل جبل تلطيخ، والتصور، وتحليل الفطريات، Circumvallate، وبراعم طعم الحنك

Taste buds are collections of taste-transducing cells specialized to detect subsets of chemical stimuli in the oral cavity. These transducing cells ...

Culture and Imaging of Human Nasal Epithelial Organoids

Individualized therapy for cystic fibrosis (CF) patients can be achieved with an in vitro disease model to understand baseline Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator (CFTR) activity and restoration from small molecule compounds. Our group recently focused on establishing a well-differentiated organoid model directly derived from primary human nasal epithelial cells (HNE). Histology of sectioned organoids, whole-mount immunofluorescent staining, and imaging (using confocal microscopy, immunofluorescent microscopy, and bright field) are essential to characterize organoids and confirm epithelial differentiation in preparation for functional assays. Furthermore, HNE organoids produce lumens of varying sizes that correlate with CFTR activity, distinguishing between CF and non-CF organoids. In this manuscript, the methodology for culturing HNE organoids are described in detail, focusing on the assessment of differentiation using the imaging modalities, including the measurement of baseline lumen area (a method of CFTR activity measurement in organoids that any laboratory with a microscope can employ) as well as the developed automated approach to a functional assay (which requires more specialized equipment).

A detailed protocol is presented here to describe an in vitro organoid model from human nasal epithelial cells. The protocol has options for measurements requiring standard laboratory equipment, with additional possibilities for specialized equipment and software.

زراعة وتصوير المواد العضوية الظهارية الأنفية البشرية

Individualized therapy for cystic fibrosis (CF) patients can be achieved with an in vitro disease model to understand baseline Cystic Fibrosis ...

Isolation and Culture of Primary Oral Keratinocytes from the Adult Mouse Palate

For years, most studies involving keratinocytes have been conducted using human and mouse skin epidermal keratinocytes. Recently, oral keratinocytes have attracted attention because of their unique function and characteristics. They maintain the homeostasis of the oral epithelium and serve as resources for applications in regenerative therapies. However, in vitro studies that use oral primary keratinocytes from adult mice have been limited due to the lack of an efficient and well-established culture protocol. Here, oral primary keratinocytes were isolated from the palate tissues of adult mice and cultured in a commercial low-calcium medium supplemented with a chelexed-serum. Under these conditions, keratinocytes were maintained in a proliferative or stem cell-like state, and their differentiation was inhibited even after increased passages. Marker expression analysis showed that the cultured oral keratinocytes expressed the basal cell markers p63, K14, and &#945;6-integrin and were negative for the differentiation marker K13 and the fibroblast marker PDGFR&#945;. This method produced viable and culturable cells suitable for downstream applications in the study of oral epithelial stem cell functions in vitro.

The present protocol describes the isolation and culture of oral keratinocytes derived from the adult mouse palate. An evaluation method using immunostaining is also reported.

عزل وثقافة الكريات الكيراتينية الفموية الأولية من الحنك الفأري البالغ

For years, most studies involving keratinocytes have been conducted using human and mouse skin epidermal keratinocytes. Recently, oral keratinocytes have ...