Usando explantes de pele aviária para estudar padrões de tecidos e organogênese

Summary

Aqui, descrevemos protocolos para três tipos de culturas de explantes de pele embrionária aviária que podem ser usados para examinar interações teciduais, filme de lapso de tempo de imagem 4D (3D mais tempo), perturbação global ou local da função molecular e caracterização de biologia de sistemas.

Abstract

A pele aviária em desenvolvimento durante a embriogênese é um modelo único que pode fornecer informações valiosas sobre a padronização do tecido. Aqui, são descritas três variações nas culturas de explantes cutâneos para examinar diferentes aspectos do desenvolvimento da pele. Primeiro, culturas e manipulações de órgãos ex vivo oferecem aos pesquisadores oportunidades de observar e estudar diretamente o desenvolvimento de botões de penas. A cultura de explante cutâneo pode crescer por 7 dias, permitindo a análise direta do comportamento celular e imagens 4D em intervalos durante esse período de crescimento. Isso também permite manipulações físicas e moleculares das condições de cultura para visualizar a resposta do tecido. Por exemplo, contas revestidas com fator de crescimento podem ser aplicadas localmente para induzir mudanças no padrão de penas em uma área limitada. Alternativamente, a transdução viral pode ser entregue globalmente nos meios de cultura para aumentar ou diminuir a expressão gênica. Em segundo lugar, o protocolo de recombinação da pele permite que os pesquisadores investiguem as interações teciduais entre a epiderme e o mesênquima que são derivadas de diferentes regiões da pele, diferentes estágios de vida ou diferentes espécies. Isso oferece uma oportunidade de testar a janela de tempo na qual o epitélio é competente para responder a sinais e sua capacidade de formar diferentes apêndices cutâneos em resposta a sinais de diferentes fontes mesenquimais. Em terceiro lugar, a reconstituição da pele usando células dérmicas dissociadas revestidas com epitélio intacto redefine o desenvolvimento da pele e permite o estudo dos processos iniciais de padronização periódica. Essa abordagem também aumenta nossa capacidade de manipular a expressão gênica entre as células dissociadas antes de criar o explante de pele reconstituído. Este artigo fornece os três protocolos de cultura e experimentos exemplares para demonstrar sua utilidade.

Introduction

O desenvolvimento da pele do embrião aviário é um excelente modelo para estudar os mecanismos da morfogênese devido aos padrões distintos e à acessibilidade à microcirurgia e manipulação ^1,2. No entanto, avaliar eventos celulares e moleculares em tecidos intactos pode ser difícil porque a presença de tecidos estranhos pode complicar as observações microscópicas. Além disso, a capacidade de manipular a expressão gênica para testar seu papel na morfogênese da pele nem sempre é uma tarefa simples. Descobrimos que podemos testar as funções dos genes usando transdução retroviral com uma taxa de sucesso mais alta us....

Protocol

1. Cultura de explante de pele de galinha (Figura 1)

1. Incubar ovos de galinha fertilizados em uma incubadora umidificada a 38 ° C e estabelecê-los de acordo com Hamburger e Hamilton¹⁴.
   1. No estágio 28 (~E5.5), o segundo dedo do membro e o terceiro dedo do pé são mais longos que os outros; três dígitos e quatro dedos são distintos.
   2. No estágio 29 (~E6), a asa é dobrada no cotovelo; O s.......

Discussion

A recombinação tecidual fornece um ensaio para explorar as contribuições únicas do epitélio e do mesênquima. Nas galinhas, as penas começam a se desenvolver no dia embrionário 7 (E7), enquanto as escamas começam no E9. Quando o mesênquima de escamas E9 é recombinado com o epitélio de penas E7, o tecido recombinado forma escamas, e quando o mesênquima de penas E7 é recombinado com o epitélio de escamas E9, as penas são formadas¹¹. Esses estudos demonstraram que o mesênquima contro.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
6-well culture dish	Falcon	REF 353502	Air-Liquid Interface (ALI) Cultures
Cell culture inset	Falcon	REF 353090.	0.4 µm Transparent PET Membrane
Collagenase Type 1	Worthington Biochemical	LS004196
Dulbecco’s modified Eagle’s medium	Corning	10-013-CV	4.5 g/L glucose
Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dihydrate (EDTA)	Sigma-Aldrich	E5134
Fetal bovine serum	ThermoFisher	16140-071
Glucose	Sigma-Aldrich	G8270
Hanks’s buffered saline solution	Gibco	14170-112	No calcium, no magnesium
Penicillin/streptomycin	Gibco	15-140-122
Pogassium phosphate monobasic (KH2PO4)	Sigma-Aldrich	P5379
Potassium chloride (KCl)	Sigma-Aldrich	P9333
Sodium bicarbonate (NaHCO3)	Sigma-Aldrich	S6014
Sodium chloride (Nacl)	EMD	CAS 7647-14-5
Sodium phosphate monobasic (NaH2PO4)	Sigma-Aldrich	S0751
Trypsin	Gibco	27250-042