Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Подход к анализу миграции и в конечном итоге судьба птичьего клеток нервного гребня в перепелиных-химерных эмбрионов куриных описано. Этот метод является простым и техника для отслеживания клеток нервного гребня во время миграции и дифференциации, которые иначе трудно различить в unmanipulated куриного эмбриона.
Avian embryos provide a unique platform for studying many vertebrate developmental processes, due to the easy access of the embryos within the egg. Chimeric avian embryos, in which quail donor tissue is transplanted into a chick embryo in ovo, combine the power of indelible genetic labeling of cell populations with the ease of manipulation presented by the avian embryo.
Quail-chick chimeras are a classical tool for tracing migratory neural crest cells (NCCs)1-3. NCCs are a transient migratory population of cells in the embryo, which originate in the dorsal region of the developing neural tube4. They undergo an epithelial to mesenchymal transition and subsequently migrate to other regions of the embryo, where they differentiate into various cell types including cartilage5-13, melanocytes11,14-20, neurons and glia21-32. NCCs are multipotent, and their ultimate fate is influenced by 1) the region of the neural tube in which they originate along the rostro-caudal axis of the embryo11,33-37, 2) signals from neighboring cells as they migrate38-44, and 3) the microenvironment of their ultimate destination within the embryo45,46. Tracing these cells from their point of origin at the neural tube, to their final position and fate within the embryo, provides important insight into the developmental processes that regulate patterning and organogenesis.
Transplantation of complementary regions of donor neural tube (homotopic grafting) or different regions of donor neural tube (heterotopic grafting) can reveal differences in pre-specification of NCCs along the rostro-caudal axis2,47. This technique can be further adapted to transplant a unilateral compartment of the neural tube, such that one side is derived from donor tissue, and the contralateral side remains unperturbed in the host embryo, yielding an internal control within the same sample2,47. It can also be adapted for transplantation of brain segments in later embryos, after HH10, when the anterior neural tube has closed47.
Here we report techniques for generating quail-chick chimeras via neural tube transplantation, which allow for tracing of migratory NCCs derived from a discrete segment of the neural tube. Species-specific labeling of the donor-derived cells with the quail-specific QCPN antibody48-56 allows the researcher to distinguish donor and host cells at the experimental end point. This technique is straightforward, inexpensive, and has many applications, including fate-mapping, cell lineage tracing, and identifying pre-patterning events along the rostro-caudal axis45. Because of the ease of access to the avian embryo, the quail-chick graft technique may be combined with other manipulations, including but not limited to lens ablation40, injection of inhibitory molecules57,58, or genetic manipulation via electroporation of expression plasmids59-61, to identify the response of particular migratory streams of NCCs to perturbations in the embryo's developmental program. Furthermore, this grafting technique may also be used to generate other interspecific chimeric embryos such as quail-duck chimeras to study NCC contribution to craniofacial morphogenesis, or mouse-chick chimeras to combine the power of mouse genetics with the ease of manipulation of the avian embryo.62
1. Инкубируйте куриных и перепелиных яиц желаемый этап
Для HH9 эмбрионов, типичное время инкубации составляет от 29-33 часов при 38 ° C. 63
2. Подготовка яиц для окон и вскрытия
3. Подготовка принимающей эмбриона для получения трансплантата
4. Подготовка донорской ткани трансплантата
5. Graft ткани
6. Подготовить химерных эмбрионов для секционирования
Проследите пересаженной ткани в принимающей эмбриона. Есть несколько методов для определения перепелов в ткани куриного эмбриона, в том числе выявление перепела ядрышки окрашиванием гематоксилином (перепел ядра имеют очень большие, темные окрашивание включений, чем куриных зародышей), Фельгена-Rossenbeck реакции, акридиновым-оранжевым или бизнес-бензамид пятно в сочетании с электронной микроскопией, или immunolabeling для перепелов антигенов 3,47,65,66. Здесь мы используем антиген QCPN и стандартные целом монтажа или раздел иммунофлюоресценции методы для определения перепелиных клеток нервного гребня в перепелиных-птенец химеры (рис. 4). Эта технология обеспечивает максимальную гибкость в опытно-конструкторских, а иммунофлюоресценции QCPN также может быть объединена с другими антителами для определения дифференцированных клеток, полученных от донора (перепел) тканей. Используйте Standaго целого монтажа или методы иммунофлюоресценции разделе для обозначения перепелиных клеток, полученных в химеры.
7. Представитель Результаты
Представитель образ привиты области нервной трубки после 6ч повторной инкубации (в HH11) показывает, ожидается включение привитых доноров (перепел) ткани в хост (цыпленок) нервной трубки (рис. 4а). Эмбрионы показывает неполной интеграции трансплантата, или асимметричным развитием черепной или сомитов после reincubation должен быть уничтожен.
Поперечное сечение через привитые области на HH11 шоу НКЦ меченных HNK-1 миграции сбоку от нервной трубки. Перепела клетки способствуют NCC миграционных потоков, а также нервной трубки, четко обозначены с QCPN (рис. 4В).
На более поздних стадиях, перепелиные NCC-клеток, полученных можно проследить до их окончательного ткани цели. QCPN меченых клеток перемежаются в мезенхимы куриного эмбрионаверхнечелюстной процесса в E5 (рис. 4С).
Антитела QCPN можно легко комбинировать с другими антителами для изучения дифференциации перепела производных НКЦ в принимающей среде. Перепела NCC-производных тройничного сенсорных нейронов помечены QCPN и Tuj1 антител (Рис. 4D).
Рисунок 1. Обзор экспериментальной процедуры и необходимые инструменты.) Host (куриных) и доноров (перепел) эмбрионы должны быть этапе совпадают. Чтобы пометить поток NCC, которая способствует тройничный ганглий и челюстно-нижнечелюстной области, HH9 идеально. В HH9, нервная трубка начинает закрываться в ростральной области, но еще не полностью решена. Серая линия на графиках представляет средней линии закрытия нервной трубки. Пунктирные белые линии указывают на сокращение линии для вырезания области мозга с правой стороны нервной трубки от хозяина и донора етbryos. Исключены регионе принимающей зародыш удаляют, а пересадить донорские ткани для создания в химерных эмбрионов. Б) Необходимые документы: а) 5 мл шприц с 18 ½ G шприц, б) 1 мл шприц с 26 ½ G шприц изогнутый под углом 45 °, в) тушью, г) ясно упаковочную ленту, е), стеклянной пипетки ртом пипетки аппарата, е) 60 мм-Петри, г) А. А. щипцы, ч) изогнутый пинцет ирис с зубчатыми советы, я) # 5 щипцы, у) декоративные ножницы, к), заостренные вольфрамовой проволоки, л) вытащил стекло иглой, м) парафильмом квадратов.
Рисунок 2. Подготовка яиц и эмбрионов.) Поперечного сечения диаграммы яйцо, в том числе идеальная точка вставки 18 ½ G шприц для вывода легких альбумина. Б) После снятия ~ 3 мл света альбумин, желток и зародыш снижает внутри яйца, позволяя исследователям сократить «окно» (стрелки) в тОн яичной скорлупы для доступа к эмбриону. Тушь, разбавленное 1:10 в стерильного раствора Рингера, может быть введен под бластодерма обеспечить контраст для удобства постановки эмбрионов. C) куриного эмбриона после красочного.
Рисунок 3. Схема и примеры HH этап 9 донора и реципиента эмбрионов на каждом этапе процедуры пересадки.) Chick хозяин эмбриона. Пунктирные линии на диаграмме указано, где желточной оболочки должны быть разорваны на доступ к черепной части для пересадки. Когда разрывается треугольный лоскут желточной оболочки должны быть очищены каудально. Box в изображении указывает вставка используется в (ВС). ») Перепела доноров эмбрионов. Изображение донорского эмбриона вырезали из яйца и помещают в чашку Петри для рассечения тканей трансплантата. Box в изображении указывает вставка используется в (B). Пунктирные линии на схеме (А ') указывают, где желточного и желток мембраны должны быть сокращены для того, чтобы удалить тОн эмбриона из яйцеклетки. B) Host эмбрион с односторонним области мозга нервной трубки вырезают (белые стрелки) ожидает трансплантата. Пунктирная линия на схеме показывает, где сокращения должны быть направлены на акцизные нервной трубки в среднем мозге региона. ) B 'доноров эмбрионов с спинной нервной ткани трансплантата трубки вырезают (трансплантат тканей показано черными стрелками). Пунктирная линия на рисунке показывает, где сокращения должны быть сделаны в перепелиных эмбрионов акцизными тканей донора для одностороннего прививки мозга области нервной трубки. C) химерические эмбрионов после пересадки спинного перепела нейронных эксплантов трубки в области среднего мозга цыпленка.
Рисунок 4. Иммунофлуоресценции обнаружения перепела конкретных ядерных QCPN антигена донора клеток, полученных в химерных эмбрионов.) Всего монтажа изображения HH11 химера (привитые на HH9) с указанием QCPN окрашивание в красный и HNK-1 окрашивания (маркер миграции НКЦ) взеленый. 10х увеличение, вид сверху. Б) Сечение через эмбриона в (A), показывая QCPN-положительных перепелов, полученных клеток в нервной трубки и миграционных NCC совместно окрашивали HNK-1 (зеленый). 40-кратном увеличении. C) поперечное сечение верхней челюсти процесс E5 химера (инкубируют в течение 3 дней после трансплантата), показывая QCPN-положительных NCC-клеток, полученных (красный), которые мигрировали из привитых области нервной трубки до их окончательного места в зародыше. 10-кратным увеличением. D) Раздел через E5 химера показывающие вклад перепелов, полученных НКК тройничный ганглий (красный) и дифференциации в TuJ1-позитивных нейронов (зеленый). 40-кратном увеличении. * НКЦ, депутат, верхнечелюстной процесса; NT, нервная трубка, ТГ, тройничный ганглий.
Прививки перепела нервной трубки эмбриона в принимающей куриных описанный здесь простой и недорогой способ для отслеживания конкретных субпопуляций мигрирующих НКЦ, исходящие из разных регионов по-ростро хвостовой оси 21,67-69. Эта техника использует легкость доступа к птичьему э...
Авторы не имеют ничего раскрывать.
Авторы выражают благодарность членам Lwigale лаборатории критику рукописи. SLG поддерживается Рут Л. Kirschstein НРСА стипендии от Национального института глаза (F32 EY02167301). Пыл при поддержке Национального института глаза (EY018050).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Реагент | Компания | Номер в каталоге | |
Чик яйца | Различные - мы используем Техас & M университета Кафедра птицы, штат Техас. | ||
Перепелиные яйца | Различные - мы используем Ozarks Яйцо компании, МО. | ||
Яйцо инкубатор (цифровой дисплей 1502 Спортсмен инкубатор ж / Влажность 110-120 вольт переменного тока) | www.poultrysupply.com | 1502 | |
Дюмон А.А. щипцы, нержавеющей стали с эпоксидным покрытием | Изобразительных средств наук | 11210-10 | |
Скотч | Любой магазин канцелярских товаров | ||
Изогнутые щипцы Iris | Изобразительных средств наук | 11065-07 | |
Яndia чернила | Любой магазин художественных изделий | ||
Pen / Strep (пенициллин, стрептомицин) решение | VWR International | 101447-068 | |
Очистить Упаковочная лента | Любой магазин канцелярских товаров | ||
Иглы потянув аппарат | Narashige, Япония | ПЭ-21 | |
Тянут стекло иглой, из 1,5-1,8 х 100 мм боросиликатного стекла капилляра | Кимбл погони | 34500 99 | |
Тянут стеклянную пипетку, из 5 ¾ "пипетки Пастера | Fisher Scientific | 13-678-6A | |
Рот пипетки аппарата (аспиратор трубкой для калиброванного микрокапиллярных пипетки) | Sigma-Aldrich | A5177-52А | |
Дюмон # 5 щипцы | Изобразительных средств наук | 11251-30 | |
Тунgsten проволоки, диаметром 0,1 мм | VWR International | AA10404-H2 | |
Иглодержатели (никелированная контактный держатель) | Изобразительных средств наук | 26018-17 | |
QCPN антисыворотки | Развития исследований Hybridoma банк, Университет штата Айова | QCPN | |
Alexa Fluor вторичные антитела (например, Alexa Fluor 594 антимышиного IgG1) | Invitrogen | A21125 | |
Рингера раствор (2 л):
| Все реагенты от Fisher Scientific |
|
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены