A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
שינויים מורפולוגיים מתרחשים בתאי החיסון החיסונית התגובה בעקבות ההפעלה ולקדם שינויים בגיוס הסלולר. ניצול 2-פוטון הדמיה בשילוב עם חלבון מהונדס בצורה גנטית לפיברוסט-1 (FSP1)-יצור; tdTomato פלומפולט-stop-floxed (tb/tb) קו העכבר הירוק fluorescently מתויג ליפופוליל-fitc, אנחנו יכולים להדגים ספיגה ספציפית מאוד של ליפופוליד בפיברוהכדורים ושינויים מורפולוגיים ב vivo.
פיברופיצוצים הם תאים mesenchymal כי לשנות את המבנה שלהם על ההפעלה, בסופו של דבר השפעה על מיקרואקולוגיה של הרקמה הם ממוקמים. למרות טכניקות הדמיה מסורתיות שימושיות בזיהוי אינטראקציות חלבונים ומורפולוגיה ברקמה קבועה, הם לא מסוגלים לתת תובנה לגבי איך תאים במהירות מסוגלים לאגד וספיגת חלבונים, ולאחר הפעלת כיצד שינויי המבנה שלהם ב vivo. במחקר הנוכחי, אנו שואלים 2 שאלות עיקריות: 1) מה הוא הזמן-קורס של הפעלת פיברובלסט דרך קולטן כמו חיוג 4 (TLR4) ו ליפופוליד (LPS) אינטראקציה 2) איך תאים אלה להתנהג פעם הופעל? באמצעות 2-פוטון הדמיה, פיתחנו טכניקה הרומן כדי להעריך את היכולת של lps-fitc לאגד קולטן קנצוני שלה, TLR4, הביע על פיברופיצוצים היקפיים קו העכבר העיתונאי הגנטי; FSP1cre; . vivo, לקס. גישה ייחודית זו מאפשרת לחוקרים ליצור מעמיק, קטעי וידאו ו/או תמונות של חלבונים אינטראקציה עם תאים חיים המאפשר אחד יש רמה מוגברת של צפיפות הרשת בהבנת איך חלבונים יכולים לשנות התנהגות תאית.
ליפופוליסכריד (LPS) הוא אנדוטוקסין שנמצא בקרום החיצוני של חיידקים גראם שליליים1. LPS יש זיקה מחייבת גבוהה עבור קולטן כמו אגרה 4 (TLR4)/CD14/MD2 מורכבת הקולטן2. TLR4 הוא הזיהוי דפוס הקולטן נמצא בדרך כלל על הקרום החיצוני של מגוון רחב של תאים חיסוניים, התאים mesenchymal, וקבוצת משנה של נוירונים סנסטיים3,4,5. ההפעלה של TLR4 ביטא על התאים החיסוניים מוביל למערכות שליחה התלויים בMyD88 ועצמאיים, ומסתיים באמצעות הטרנסלוקציה של הגורם הגרעיני ביתא (NFκB) לגרעין התא. זה גורם תא החיסון prototypic לייצר ולשחרר ציטוקינים פרו דלקתיים כגון Interleukin (IL) -1 β, IL-6 ו-TNF-α6. עם זאת, האופן שבו סוגי תאים אחרים מגיבים לגירוי TLR4 אינו ברור. פיברותקיעות כבר היה מעורב במגוון רחב של פתווגיות כגון סרטן סיסטיק פיברוזיס לאחרונה הוכחו לשחק תפקיד מונוציט כימותרפיה-אטרקציה וקידום דלקת7,8,9. המעבדה שלנו מעוניינת בתפקיד של בעיות בהתפתחות של כאב חריף וכרוני, כפי שראיות מוקדמות מצביעות על כך שגורמים שפורסמו על ידי פיברוטיטים (Mps מטריקס), רקמות מעכבי של מטאלוסים (TIMPs), ופיברוביסט גורמי גדילה (FGFs)) מעורבים בכאבים נוירופתיים10.
מצבי הפעלה של תאים יכולים להיקבע על ידי מגוון של גורמים הכוללים: אינדוקציה של גנים מוקדמים מיידית, ביטוי חלבון משתנה, הפצת תאים, ושינויים מורפולוגיים11,12,13. ישנן טכניקות רבות הקיימות כדי לענות על שאלות שאולי יש לנו על איך הפעלה של תאים תורמת הפתווגיות, אבל לכולם יש מגבלות שלהם. פרוטוסטיאוסטוכימיה משתמשת בנוגדנים מתויגים פלואורוסקופים כדי לתייג חלבונים של עניין ברקמה קבועה, אשר עשוי להיות בלתי ספציפי ולעתים קרובות דורשים פתרון בעיות משמעותיות לפני מניב תוצאות פוריות14. כתמים מערביים היא טכניקה שימושית בעת השוואת רמות של ביטוי חלבון ברקמה שלאחר המוות; עם זאת, המרכיב היסטולוגית חסר בטכניקה זו וחוקרים אינם יכולים לזהות שינויים במבנה מורפולוגיה15. RNA-Seq מאפשר לנו לכמת את הנוכחות של RNA שליח במדגם אשר במקרים רבים תשואות נתונים תובנה; עם זאת, הפער בין תמלול ותרגום מקשה על הרזולוציה הטמפורלית לאחר גירוי16. הדמיה קונפוקלית שימושית בקביעת הביטוי והלוקליזציה של חלבונים הקיימים בחתך של רקמות17. לעתים קרובות, אין זה נציג של כל דגימת הרקמה. לעומת זאת, מיקרוסקופ multiphoton לאפשר למשתמשים תמונה בערך 1 מ"מ עמוק לתוך מדגם, יצירת ייצוג תלת מימדי מקיף18. לכן, אנחנו בוחרים להתמקד ב-vivo, 2-פוטון הדמיה preps, כאשר הנתונים שנאספו מניסויים אלה הם יותר ישירות לתרגום מאוד פלסטיק והדדית מיקרוסביבה של רקמות החיים.
היתרון של לימוד אינטראקציות של קולטן חלבון ב vivo הוא שאנחנו יכולים ללכוד בבירור כיצד תאים להגיב גירוי, בזמן אמת, בסביבה הטבעית שלהם ללא השפעה מזיקה ובלתי צפויה של הוצאת רקמות שלאחר המוות19. בנוסף, ניתן לבצע מחקרים לאורך כדי להעריך את הפלסטיות התאית והטרמה שעלולות להתרחש עקב הפעלה. באמצעות הדמיה 2-פוטון, אנו שומרים על השלמות של המיקרו-סביבה בהווה כאשר מוחל גירוי חיצוני. פרוטוקול זה מספק דרך לזהות ספיגת מולקולות באמצעות הזרקה היקפית בעקבות הזרקת היקפי של מתויג LPS במהלך מספר שעות בvivo ואת התפקיד של TLR4 בהפעלת פיברובלסט.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
הליכים בעלי חיים אושרו על ידי אוניברסיטת טקסס של דאלאס טיפול בבעלי חיים מוסדיים והשתמש הוועדה היו בהתאם לאומי מכונים הנחיות בריאות. כל הניסויים בוצעו באמצעות 8-12-שבוע-גברים עכברים ונשים שנולדו ב-הבית על רקע C57BL/6. עכברים טרנסגניים עם recombinase מונע על ידי המקדם חלבון-1 הספציפי לפיברוהפיצוץ נרכשו מסחרית (ג'קסון, 012641) (FSP1cre)+/- וחצה עם עכברים tdtomatoלקס-stop-לקס , רכשו גם מסחרית ( ג'קסון, 007914) ו-(FSP1cre)+/- ; להפסיק את הFSP1cre. tdTomatoלקס-לעצור-לקס עכברים הונולדו ב-הבית על C57BL/6 רקע (איור 1א, ב, ג). חלבון פיברופיצוץ ספציפי 1 הוא חלבון אנדוגני המבוטא על בערך 72% של פיברובלסט ומייצג נהג יצור יעיל ברקמה העורי20. עכברים היו בקבוצה שוכנו ונתנו גישה מודעת ad למזון ומים. טמפרטורת החדר נשמרה ב -21 ± 2 ° c. בעוד השתמשנו C57BL/6 מוצלב עכברים זכר ונקבה ב 8-12 שבועות, אנחנו לא מאמינים הגיל, מין, או הרקע הגנטי הם דרישות הכרחי להריץ ניסויים בריבוי פוטון. עכברים היו מורדמים עמוקות מיד לאחר הניסוי והורדמים.
1. הכנת תרופות
2. הגדרת הדמיה
3. בהדמיה vivo
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
בתחילה, הזרקנו LPS-FITC לתוך האחוריות של עכברים מסוג פראי כדי להמחיש את ספיגת LPS-FITC בכל סוגי התאים הנמצאים בשכבה העורי של כף היד. לאחר שנצפתה מספר עצום של תאים בשכבת העורי של ספיגת כף הרגל האחוריות fluorescently אופן-מתויג LPS בעכבר סוג פראי (וידאו איור 1, 2), ניסינו במיוחד היעד פיברופיצוצים כפי ?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
לטעון את הצעדים החשובים ביותר של vivo 2-פוטון הדמיה הם: 1) בחירת העכבר הכתב הגנטי הנכון ו-fluorescently אופן מתויג חלבון עבור ההתקנה multi-פוטון ואת הצרכים הניסיוניים21,22; 2) הדמיה של מטוס המוקד הנכון לייצוג מדויק של אוכלוסיית התאים ברקמה23; 3) מזעור התנועה בשל ?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.
עבודה זו נתמכת על ידי המענק NS096030 (MDB). בנוסף, אנו רוצים להודות למנהל ליבת ההדמיה Prakash. אנחנו גם רוצים להודות האולימפוס דיסקברי מרכז/הדמיה ליבה מתקן ב UT דאלאס לאספקת ציוד ותמיכה
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
10x PBS, 4 L | Fisherbrand | BP3994 | |
700 Series MICROLITER Syringes, Hamilton, Model 705 LT Syringe | Hamilton | 80501 | |
BD Precision Glide Needle 30G | VWR | 305106 | |
Blue Pad | Fisherbrand | 1420665 | |
Filter Cube: Green/Red (BP 495-540 DM570 BP 575-645) | Olympus | FV30-FGR | |
Isoflurane, USP 250 mL | Vedco | 50989-150-15 | |
Lipopolysaccharides from Escherichia Coli O111:B4 - FITC conjugate | Sigma-Aldrich | F3665-1MG | |
Main scanner laser: Spectra Physics INSIGHT DS+ -OL pulsed IR LASER, tunable from 680 nm to 1300 nm, 120 fs pulse width at specimen plane | Spectra Physics | ||
Micro Centrifuge Tubes, 1.5 mL | VWR | 20170-333 | |
Multiphoton Microscope: Olympus MPE-RS TWIN | Olympus | MPE-RS TWIN | |
Objective: Ultra 25x MPE water-immersion objective 1.05 NA, 2 mm WD | Olympus | XLPLN25XWMP2 | |
Personal Lubricant Jelly (Gel) | equate | ZH727 2E F1 | |
SGM-4 Stereotaxic Apparatus | Narishige | 16030 | |
SomnoSuite Low-Flow Anesthesia System | Kent Scientific Corporation | SS-01 | |
Stimulation laser: Olympus-specific SPECTRA PHYSICS MAI TAI HP DEEP SEE-OL pulsed IR LASER, tunable from 690 nm to 1040 nm, 100 fs pulse width at specimen plane | Spectra Physics |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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