我们的实验室对了解细胞内 pH 动力学如何调节细胞行为感兴趣。我们对导致癌症进展的行为感兴趣,因为我们知道大多数癌症的细胞内 pH 值都会升高。我们进行了大量显微镜检查并制定协议来量化这些图像中的数据。
我们正在更多地了解受 pH 调节的细胞途径和过程。大多数癌细胞系具有较高的细胞内 pH 值,并且许多癌细胞系的自噬水平增加,但我们不知道这有联系。我们最近表明,遗传正常细胞中较高的细胞内 pH 值足以增加自噬。
我们的实验室是为数不多的几个研究细胞内 pH 或 PHI 如何调节整个动物模型中细胞行为的实验室之一。我们发现 PHI 增加会促进细胞增殖、侵袭性细胞迁移和组织紊乱。最近,我们发现较高的 PHI 会促进自噬,这是细胞同类相食的一种形式。
我们正在解决 SEM 样品制备的高成本和复杂性造成的差距,这限制了许多实验室的可访问性。在圣何塞州立大学,我们缺乏 SEM 的资源。因此,我们开发了一种更易于访问且价格合理的协议,使我们能够在不需要昂贵设备的情况下捕获高分辨率图像。
该协议结合了昆虫学中使用的传统技术,并为扫描电子显微镜提供了一种经济高效且用户友好的替代方案。它可以轻松适应捕获果蝇不同部分或不同标本的高分辨率图像。首先,选择所需的果蝇菌株并将其放入装有果蝇食物的小瓶中。
在 25 摄氏度下孵育小瓶,直到果蝇长大并且成虫接近。接下来,用二氧化碳麻醉成年苍蝇,并将它们放在二氧化碳垫上。通过修剪鹅毛以适合 1 毫升血清移液管的锥形端来准备羽毛蝇分选器。
用羽毛对苍蝇进行分类,并选择翅膀笔直的个体。接下来,将 1 毫升 70% 乙醇加入 1.7 毫升微量离心管中。将选定的果蝇转移到试管中,并将试管置于冰上。
使用专门的尖头冲头。从 65 磅的档案卡纸上剪下小三角形点。然后使用 Dumont 5 号细尖镊子将每个点的尖端弯曲成 90 度角。
使用 Dumont 5 号细尖镊子从微量离心管中取出果蝇。用无绒纸巾轻轻吸干果蝇,以去除多余的乙醇。将每只果蝇的左侧放在解剖显微镜下的索引卡上。
使用移液管,在索引卡上将 1 到 2 滴皮革胶与 1 到 2 滴去离子水混合。用镊子在宽端拿起准备好的卡尖,将弯曲的尖端轻拍到胶水混合物中,以涂抹少量胶水。将卡尖的弯曲尖端涂抹在果蝇右腹部的第 2 段和第 3 段周围的前侧。
在胶水干燥之前,调整门襟,使其前后轴垂直于卡尖的弯曲尖端。将 3 号安装销插入卡点的宽端,并将其固定到防虫针座上。用相应的基因型标记每个针或针行。
要获取点安装果蝇眼睛的高分辨率照片,请打开堆叠成像系统。然后设置一个 DSLR 相机机身,将 70 至 200 毫米长焦镜头通过 77 毫米镜头适配器连接到 20 倍 Apo 显微镜物镜。确保通过扩散器用闪光灯照亮标本。
使用 StackShot 控制器和宏滑轨控制摄像机的 Z 轴定位。将点安装的飞架放在通用载物台稳定器上,眼睛朝向镜头。调整头部位置,小心使用镊子以实现最佳对齐。
将相机连接到笔记本电脑并调整采集设置。将放大倍率设置为 20 倍、快门速度、1/200 秒、光圈 f/2.8 和 ISO 400。然后,设置将生成的图像堆栈保存到所需文件夹的位置。
现在,在自动距离模式下调整 StackShot 控制单元上的焦距堆栈设置。将步长设置为 5 微米,并通过设置焦点堆栈的开始和停止位置来计算步数。在实时取景模式下查看标本,相机处于自动拍摄模式。
移动导轨,使标本最近的部分聚焦。然后,移动到最感兴趣的特征并调整焦点。将相机返回到手动拍摄模式,并从 StackShot 控制单元开始图像采集。
成像后,在引用的焦点堆叠软件中打开获取的图像文件。选择 Stack(堆栈),然后对齐并全部堆叠或 Pmax 以生成堆叠图像。然后点击 文件 并保存输出图像 将最终的堆叠图像保存为 tif 文件。
对针式安装的果蝇眼睛进行成像后,选择堆叠图像进行分析,其中眼睛居中并对齐,具有足够的照明和最小的周边模糊。在 Fiji 软件中打开 500 微米比例尺图像。使用直线工具测量比例尺的长度。
单击 Analyze and Measure 以记录像素距离,相当于 500 微米。然后,计算每微米的像素数,并使用它将像素测量值转换为微米测量值。在 Fiji 中打开堆叠图像文件。
从工具栏中选择放大镜以扩大焦点区域。用眼睛和周围的头部角质层填充屏幕。接下来,从工具栏中选择手绘选择工具,并在最外层的 ommatidia 行之后勾勒出视网膜区域。
要删除选区的一部分,请按住选项按钮并选择要删除的像素。要添加到选区,请按住 option 和 shift 按钮,然后选择要添加的像素。要计算面积,请选择 Analyze and Measure (分析和测量)。
新窗口将显示面积、平均值、最小值和最大值参数。将数据复制并粘贴到电子表格中,以便进行记录并从像素转换为微米测量。与野生型成蝇相比,在 GMR-DNhe2 果蝇中过表达 DNhe2 导致成虫眼睛显著变小。
与野生型果蝇相比,GMR-DNhe2 果蝇的眼面积减少了 41%,与 GMRGAL4 杂合果蝇相比,眼面积减少了 48%。在 Atg1 等位基因 3 的 GMR-DNhe2 果蝇杂合子中恢复了眼睛大小,使其从 74.28 平方微米增加到 129.9 平方微米。