A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
הגישה לניתוח הגירה גורלו הסופי של העופות לפסגה תאים עצביים שליו, חומוס עוברים chimeric מתואר. שיטה זו היא טכניקה פשוטה וישירה לאיתור תאים עצביים לפסגה במהלך הגירה והבחנה שקשה אחרת להבחין בתוך העובר גוזל unmanipulated.
עוברי העופות לספק פלטפורמה ייחודית לחקר תהליכים התפתחותיים רבים החוליות, בשל גישה קלה של עוברים בתוך הביצה. עוברי העופות chimeric, שבו הרקמה שליו התורם הושתלו העובר חומוס ב לג'ימי, לשלב את העוצמה של תיוג גנטי של אוכלוסיות תאים בל יימחה בקלות מניפולציה שהוצגו על ידי העובר העופות.
שליו, חומוס מפלצות הם כלי קלאסי עבור מעקב אחר תאים נודדים לפסגה עצביים (NCCs) 1-3. NCCs הם אוכלוסייה נודדות חולפות של התאים בעובר, אשר מקורם באזור הגבי של 4 בפיתוח בצינור העצבי. הם עוברים אפיתל המעבר mesenchymal ובהמשך נודדים לאזורים אחרים של העובר, שם הם להתמיין לסוגי תאים שונים, כולל 5-13 סחוס, מלנוציטים 11,14-20, הנוירונים גליה 21-32. NCCs הם multipotent, ואת גורלם האולטימטיבי שלהם משפיעיםenced לפי אזור 1) של הצינור העצבי שבו הם נובעים לאורך ציר rostro-הזנב של העובר 11,33-37, 2) לאותות ששיגרו התאים הסמוכים כשהם נודדים 38-44, ו - 3) microenvironment של האולטימטיבי שלהם היעד בתוך העובר 45,46. מעקב אחר התאים האלה מנקודת המוצא אל הצינור העצבי, למיקום הסופי וגורלו בתוך העובר, מספק תובנה חשובה לתוך התהליכים ההתפתחותיים המווסתים דפוסים ו organogenesis.
השתלת אזורים משלימים של הצינור העצבי התורם (homotopic השתלת) או באזורים שונים של הצינור העצבי התורם (heterotopic השתלת) יכול לגלות הבדלים במפרט מראש של NCCs לאורך ציר rostro-הזנב 2,47. טכניקה זו ניתן להתאים עוד יותר להשתיל תא החד צדדית של הצינור העצבי, כך שצד אחד נגזר רקמות התורם, ואת שרידי בצד הנגדי מוטרד בעובר המארח, ייelding הבקרה הפנימית בתוך מדגם זהה 2,47. זה גם יכול להיות מותאמים עבור השתלת קטעי מוח עוברי מאוחר יותר, לאחר HH10, כאשר בצינור העצבי הקדמי סגר 47.
כאן אנו מדווחים על טכניקות להפקת שליו, חומוס מפלצות באמצעות השתלת בצינור העצבי, אשר מאפשרים מעקב אחר NCCs נודדים שמקורם קטע נפרד של הצינור העצבי. מינים ספציפיים תיוג של התורם הנגזרות תאים עם נוגדן ספציפי QCPN שליו 48-56 מאפשרת לחוקר להבחין התורם תאים המארחות בנקודת סיום הניסוי. טכניקה זו היא פשוטה, זולה, ויש לה יישומים רבים, כולל מיפוי, גורל, השושלת תא מעקב, זיהוי דפוסים מראש אירועים לאורך ציר הזנב rostro-45. בגלל הקלות של גישה העובר העופות, הטכניקה שליו, חומוס שתל עשוי להיות משולב עם מניפולציות אחרות, כולל אך לא רק, אבלציה העדשה 40, הזרקה של מולקולות מעכבות 57,58 או מניפולציה גנטית דרך electroporation של פלסמידים הביטוי 59-61, כדי לזהות את התגובה של זרמים נודדות מיוחדות של NCCs על הפרעות בתוכנית ההתפתחות של העובר. יתר על כן, שיטה זו השתלת יכול לשמש גם כדי לייצר אחרים עוברים interspecific chimeric כמו שליו, ברווז מפלצות ללמוד תרומה NCC כדי המורפוגנזה Craniofacial או עכבר חומוס מפלצות לשלב את כוחה של הגנטיקה העכבר בקלות מניפולציה של העובר העופות . 62
1. דגירה אפרוח וביצים שליו לשלב הרצוי
עבור HH9 עוברים, זמני דגירה טיפוסי נע בין 29-33 שעות ב 38 ° C. 63
2. להכין ביצים חלונאות ו לנתיחה
3. מכינים את העובר המארח לקבל שוחד
4. מכינים את רקמת שתל מתורם
5. השתלת רקמות
6. הכן עוברים chimeric עבור חתך
עקוב אחר רקמות מורכבים בתוך העובר המארח. קיימות מספר טכניקות לזיהוי רקמות שליו בתוך העובר חומוס, כולל זיהוי של שליו nucleoli ידי מכתים hematoxylin (גרעינים שליו יש גדולים מאוד, תכלילים צביעה כהה יותר גרעינים חומוס), התגובה Feulgen-Rossenbeck, acridine כתום או biz-benzamide כתם בשילוב עם מיקרוסקופ אלקטרונים, או immunolabeling עבור שליו אנטיגנים ספציפיים 3,47,65,66. כאן אנו משתמשים אנטיגן QCPN ו-mount סטנדרטי כולו או בסעיף טכניקות immunofluorescence לזהות תאים עצביים לפסגה שליו שליו ב-חומוס מפלצות (איור 4). טכניקה זו מספקת גמישות מרבית בתכנון הניסוי, כפי immunofluorescence QCPN ניתן גם בשילוב עם נוגדנים אחרים כדי לזהות תאים הבדיל הנגזרות רקמות התורם (שליו). השתמש standaדרך הר שלם או immunofluorescence טכניקות סעיף לתייג שליו הנגזרות תאים מפלצות.
7. נציג תוצאות
תמונה מייצגת של האזור מורכבים של הצינור העצבי לאחר 6 שעות של דגירה מחדש (כדי HH11) מציגה שילוב צפוי של רקמות התורם מורכבים (שליו) לתוך שורה (חומוס) בצינור העצבי (תרשים 4 א). עוברים מראה אינטגרציה מושלמת של השתל, או התפתחות אסימטרית של האזור או somites גולגולתי לאחר reincubation אמור להיות מושלך.
לחצות קטע דרך האזור מורכבים על HH11 NCCs מופע שכותרתו עם HNK-1 נודדות רוחבית מן הצינור העצבי. תאים שליו התורמים זרם NCC הנדידה, וכן הצינור העצבי, מסומנים בבירור עם QCPN (איור 4B).
בשלבים מאוחרים יותר, שליו NCC שמקורם בתאי ניתן לייחס את רקמת היעד הסופי. תאים QCPN שכותרתו משובצים בתוך mesenchyme העובר גוזלתהליך לסתי ב E5 (איור 4C).
נוגדנים QCPN ניתן לשלב בקלות עם נוגדנים אחרים לבחון את הבידול של שליו הנגזרות NCCs בסביבה המארח. שליו NCC הנגזרות עצב סנסורי trigeminal מסומנים על ידי QCPN ו Tuj1 נוגדנים (איור 4D).
באיור 1. סקירה כללית של הליך ניסיוני ומכשירים הנדרשים. Host) (חומוס) ו התורמות (שליו) עוברים צריך להיות השלב בהתאמה. לתייג את הזרם NCC התורם גנגליון trigeminal maxillo ו-mandibular באזור, HH9 הוא אידיאלי. ב HH9, בצינור העצבי מתחיל לסגור באזור מקורי, אבל עדיין לא אטום לחלוטין. קו אפור דיאגרמות מייצג את קו האמצע של הצינור העצבי הסגירה. הקווים הלבנים המנוקדים להצביע על קווי לחתוך עבור גוזמות באזור המוח התיכון של הצד הימני של הצינור העצבי מן המארח תורם להםbryos. האזור נכרת העובר המארח נמחק ואת רקמות התורם מושתלים כדי ליצור את העובר chimeric. ב) הכלים הדרושים, כולל: מזרק) 5 מ"ל עם 18 ½ מחט G המזרק, ב) 1 מזרק מ"ל עם 26 ½ מחט G המזרק כפופות ב 45 דיו ° בהודו זווית, ג), ד ') קלטת האריזה ברור, ה) פיפטה זכוכית בפה pipetting המנגנון, ו) 60 מ"מ-פטרי צלחת, ז) AA מלקחיים, ח) מעוגלים עם מלקחיים איריס משוננת טיפים i) # 5 מלקחיים, מספריים י) בסדר, יא) חידד תיל טונגסטן, ל ') הוציא מחט זכוכית, מ') parafilm ריבועים.
איור 2. הכנת ביצים ועוברים.) חתך דיאגרמה של הביצה, כולל נקודת הכניסה האידיאלית של 18 ½ מחט המזרק G לנסיגה של אור אלבומין. ב) לאחר נסיגה ~ 3mL של אלבומין אור, החלמון ואת העובר בתוך הביצה מוריד, ומאפשר לחוקרים לחתוך "חלון" (חיצים) ב tהוא קליפת לגשת העובר. דיו בהודו, 1:10 מדולל בתמיסה סטרילית של רינגר, אז יכול להיות מוזרק מתחת blastoderm לספק לעומת זאת על הבימוי קל של העוברים. ג) צ'יק העובר לאחר דיות.
איור 3. סכמטי ודוגמאות של hh 9 עוברים שלב התורם המארח בכל שלב של הליך השתלת. העובר) אפרוח המארח. קווים מקווקווים מציינים היכן בדיאגרמה קרום vitelline יש נקרע לגשת לאזור הגולגולת של השתלת. נקרע פעם דש משולש של קרום vitelline יש קלופים caudally. תיבת בתמונה מצביע על השיבוץ נעשה שימוש (לפני הספירה). ') העובר שליו התורם. התמונה היא של עובר התורם נכרת מן הביצה והניח לתוך צלחת פטרי לנתיחה של רקמת השתל. תיבת בתמונה מצביע על השיבוץ נעשה שימוש (ב '). קווים מקווקווים ב תרשים סכמטי (א ') מציינים היכן vitelline וקרומים חלמון יש לחתוך על מנת להסיר tהוא עובר מן הביצה. ב) מארח עובר באזור עם המוח התיכון חד צדדי של הצינור העצבי נכרת (חיצים לבנים) מחכה השתל. הקו המקווקו בדיאגרמה סכמטית מציין היכן קיצוצים צריך להיעשות כדי צינור בלו עצבית באזור המוח התיכון. ) ב 'העובר התורם עם הגב רקמות בצינור העצבי שתל נכרת (רקמת השתל מצוין באמצעות ראשי חץ שחור). קו מקווקו בתרשים מציין היכן הקיצוצים צריכים להיעשות העובר שליו לרקמות התורם הבלו על השתלת חד צדדית של אזור המוח התיכון של הצינור העצבי. ג) העובר chimeric לאחר השתלת explant של הצינור העצבי הגבי שליו לאזור המוח התיכון בחורה.
באיור 4. Immunofluorescence שליו גילוי ספציפי QCPN אנטיגן הגרעיני תורם הנגזרות התאים בעובר chimeric.) כולו הר דמותו של HH11 כימרה (מורכבים על HH9) מראה מכתים QCPN באדום, ואת HNK-1 מכתים (סמן של נודדות NCCs) בתוךירוק. הגדלה 10x, נוף הגב. ב) חתך רוחב של העובר (א '), מראה QCPN חיובי שליו תאים שמקורם בצינור העצבי ואת NCC הנדידה שיתוף מוכתם HNK-1 (בירוק). בהגדלה 40X. ג) חתך בתהליך לסתי של E5 כימרה (מודגרות עבור השתל 3 ימים הודעה), מראה QCPN חיובי NCC שמקורם בתאים (אדום) אשר היגרו מאזור מורכבים של הצינור העצבי למיקום הסופי של העובר. בהגדלה 10X. ד) סעיף באמצעות תרומה E5 מראה כימרה של שליו נגזר NCC כדי גנגליון trigeminal (אדום) והבחנה אל TuJ1 חיובי נוירונים (ירוק). בהגדלה 40X. * NCCs: MP, תהליך לסתי, NT, בצינור העצבי, גנגליון TG, trigeminal.
השתלת של הצינור העצבי שליו לעוברי חומוס המארחות המתוארת כאן היא טכניקה פשוטה וזולה לאיתור subpopulations ספציפיות של העברת NCCs שמקורם באזורים שונים לאורך ציר הזנב rostro-21,67-69. שיטה זו מנצלת את הקלות של גישה עוברי העופות (לעומת עוברי יונקים) ו ניתן בשילוב עם טכניקות אחרות, ...
החוקרים אין לי מה לחשוף.
המחברים מודים אנשי המעבדה Lwigale לביקורת של כתב היד. SLG נתמך על ידי ל 'רות Kirschstein NRSA אחוות מן הלאומי Eye Institute (F32 EY02167301). PYL נתמך על ידי National Eye Institute (EY018050).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
מגיב | חברה | מספר קטלוגי | |
חומוס ביצים | שונים - אנו משתמשים טקסס A & M University עופות המדע של המחלקה, טקסס. | ||
שליו ביצים | שונים - אנו משתמשים Ozarks החברה ביצה, מיזורי. | ||
ביצה חממה (הצג הדיגיטלי 1502 ספורטאי החממה w / לחות 110-120 וולט AC) | www.poultrysupply.com | 1502 | |
דומון AA מלקחיים, Inox אפוקסי מצופה | מדע כלים עדינים | 11210-10 | |
נייר דבק | כל חנות לציוד משרדי | ||
עקום איריס מלקחיים | מדע כלים עדינים | 11065-07 | |
אניndia דיו | כל ההיצע בחנות האמנות | ||
פן / דלקת (פניצילין, סטרפטומיצין) פתרון | VWR הבינלאומי | 101447-068 | |
סרט אריזה ברור | כל חנות לציוד משרדי | ||
מנגנון משיכת המחט | Narashige, יפן | PE-21 | |
זכוכית מחט הוציא, עשה 1.5-1.8 צינור x 100mm בורוסיליקט זכוכית נימי | קימבל מרדף | 34500 99 | |
משך זכוכית פיפטה, עשוי 5 ¾ "פיפטה פסטר | פישר סיינטיפיק | 13-678-6A | |
הפה פיפטה המנגנון (צינור aspirator הרכבה על פיפטה microcapillary מכויל) | Sigma-Aldrich | A5177-52 א | |
דומון # 5 מלקחיים | מדע כלים עדינים | 11251-30 | |
חבית גדולהחוט gsten, קוטר 0.1mm | VWR הבינלאומי | AA10404-H2 | |
מחזיקי מחט (מצופה ניקל בעל קוד אישי) | מדע כלים עדינים | 26018-17 | |
QCPN antiserum | התפתחותית מחקרים Hybridoma בנק, אוניברסיטת איווה | QCPN | |
Alexa פלואוריד משני נוגדנים (למשל, Alexa פלואוריד 594 עיזים נגד העכבר IgG1) | Invitrogen | A21125 | |
הצלצול של פתרון (2L):
| כל ריאגנטים של פישר סיינטיפיק |
|
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