即使是非常早期的胚胎也含有许多不同的信号分子,这使得辨别任何单个胚胎信号的完整功能变得具有挑战性。通过从内源性信号中心分离细胞,这些外植体使研究人员能够检查给定信号分子在相对分离中的作用。该技术的主要优点是,我们能够在简化的离体系统中概括胚胎时间,细胞运动和基因表达模式,而无需花费时间或精力来维持培养中的干细胞。
首先从未感染的胚胎中切割外植体。如果外植体延伸培养物,则切口接近蛋黄。首先用RNA填充拉动的玻璃毛细管针。
将填充的针放入微型机械手中,并用镊子打破针尖。使用带有一滴矿物油的载物台千分尺校准注射量,调整注射时间和气动注射器上的压力,以实现所需尺寸的推注。保持RNA针尖浸没在油中,直到准备注射。
使用巴斯德移液器和移液器泵将胚胎装入注射板,然后用戴手套的手指将卵子轻轻地压入槽中。将10皮克ndr2 RNA注射到单细胞胚胎的蛋黄中,直到达到所需的胚胎数量或直到胚胎开始分裂。使用从挤压瓶中取出的温和的鸡蛋水流,将胚胎从注射板中洗入标记的培养皿中。
将胚胎放入28.5摄氏度的培养箱中,直到它们达到128个细胞阶段。从培养皿中取出未受精的卵子和死胚胎。一旦胚胎达到128个细胞阶段,将它们放入标记的玻璃培养皿中,并从中倒出尽可能多的鸡蛋水。
用与小盘子名称相对应的实验室胶带标记玻璃结晶皿,并用鸡蛋水填充三分之二的路面。将这些培养皿放在解剖显微镜旁边,以便快速接近。每毫升丙酶储备加入一毫升20毫克,在冰上解冻至50毫升锥形管中的15毫升3X Danieau溶液。
向每个含有胚胎的玻璃培养皿中加入至少五毫升的pronase溶液。以圆周运动搅拌玻璃盘,在解剖显微镜下持续监测去角质的进度。一旦绒毛膜开始起皱,并且一到两个胚胎从它们的绒毛膜中出来,小心地将含有蛋白酶的玻璃培养皿和胚胎浸入含有鸡蛋水的相应玻璃结晶皿中。
用鸡蛋水洗涤去壳胚胎三次,然后从盘子中倒出鸡蛋水。使用0.3倍Danieau溶液进行第三次也是最后一次洗涤。用培养皿盖盖住去瓶的胚胎,并在28.5摄氏度下将它们放回培养箱,直到它们达到256个细胞阶段。
在琼脂糖涂层的培养皿中加入3X Danieau的溶液。一旦胚胎处于256细胞阶段,将它们转移到含有3X Danieau溶液的琼脂糖包衣板中,沿着培养皿的中心排列。使用一对镊子,保持闭合以稳定胚胎,并使用另一对镊子切开胚层。
要切割,用一对镊子轻轻挤压胚泡细胞,然后取稳定镊子并沿着其他镊子运行它们以在胚泡层上切成大约一半的切片。旋转胚胎,将镊子放入现有的切口中,然后切断与第一个切口正交的剩余胚芽。将外植体保持在3X Danieau的溶液中至少五分钟以愈合,然后将它们转移到充满四毫升外植体培养基的六孔板的琼脂糖包被孔中。
将外植体培养板放入28.5摄氏度的培养箱中,直到达到所需的时间点或阶段。要切割嵌合体外植体,请使用一毫米玻璃珠将琼脂糖模塑成12个小浅孔的培养皿。用3X Danieau的溶液填充盘子。
通过将一种基因型或条件的12个胚胎添加到板的左侧,并将另一种基因型的12个胚胎添加到板的右侧来准备。将每种条件的一个胚胎移动到靠近12孔之一的板中心。使用镊子,按照单个胚胎外植体的描述,从每个胚胎中切割一个外植体。
使用镊子将两个外植体的切边在浅孔内快速压在一起,以使两半愈合成单个外植体。继续使用板内剩余的12孔。一旦外植体愈合,将它们转移到充满四毫升外植体培养基的六孔板的琼脂糖包被孔中。
重复此步骤,直到达到所需的外植体数量。在28.5摄氏度的培养箱中外植培养,直到完整的兄弟姐妹胚胎达到所需阶段。从未感染的野生型胚胎或注射50皮克编码绿色荧光蛋白的mRNA中切割的对照外植体在整个培养期间保持圆形,并且未能表达中胚层,内胚层或神经外胚层的标志物。
从注射10皮克ndr2 mRNA的胚胎中切割的外植体在培养8至9小时后变得高度细长。通过差分干涉造影剂显微镜对这些外植体进行实时延时成像显示,这种延伸在受精后8小时左右开始。注射10皮克ndr2的胚胎的外植体表现出中胚层标志物tbxta,noto,tbx16和神经外胚层标志物sox2的强劲表达。
将外植体切除到远高于胚胎边缘的位置非常重要。否则,外植体将包含来自边缘的内源性信号,而不是幼稚的。在该方法中,外植体用于解决节点信号传导在原肠胚芽形成中的作用。
将来,其他研究人员可以使用这种方法来测试其他信号分子的作用,例如,在任意数量的发育过程中。