Method Article
Lateral ventrikül duvarları en büyük yetişkin memelilerin beyin germinal bölge içerir. Geleneksel olarak, bu bölgedeki nöron çalışmaları klasik histolojik analiz için kesit alma teknikleri dayanıyordu. Burada, bu germinal bölgenin kapsamlı, en-yüz görünümü sağlar wholemount tekniği, alternatif bir yaklaşım sunuyoruz.
Lateral ventriküllerin duvarları en büyük yetişkin memelilerin beyin germinal bölge içerir. Bu duvarlar subventricular bölgesi (SVZ), davranış ve sinir kök hücrelerinin, yetişkin nöron düzenlenmesi anlamak için yoğun çalışılan bir model sistem. Geleneksel olarak, bu çalışmalar, histolojik analizi için klasik kesit teknikleri konusunda yararlanmıştır. Burada, bu germinal bölgenin kapsamlı, en-yüz görünümü sağlar wholemount tekniği, alternatif bir yaklaşım sunuyoruz. Bölümlerini, wholemounts SVZ içinde, tam hücre mimarisini ve hücresel ilişkileri korumak. Bu yaklaşım son zamanlarda yetişkin sinir kök hücreleri, ya da tip B1 hücreleri, lateral ventriküller astar farklılaştırılmış ependim hücreleri ile karışık bir neuroepithelium parçası olduğunu ortaya koymuştur. Buna ek olarak, bu yaklaşım ventrikül üreten ependim hücreleri ve beyin omurilik sıvısı akış düzlemsel kutuplaşma incelemek için kullanılır olmuştur. Yetişkin sinir kök hücrelerinin bölgesel belirtilen heterojen bir nüfus olduğunu son kanıtlar, wholemount yaklaşım muhtemelen bu kök hücre nişinin organizasyon ve Parselasyon anlamak için önemli bir araç olacaktır.
I. ependim Akış Testi (sadece boyama amaçlı wholemounts hazırlarken eğer şu adımları atlanabilir) Floresan mikro dolu Cam mikropipetler hazırlanması.
II. Wholemount Diseksiyon ve Fiksasyon
III. Floresan mikro kullanarak ependim Akış Analizi
IV. Immün Wholemounts
V. Konfokal Mikroskop Slaytlar üzerine Montaj ile immunohistokimyasal Wholemounts
Temsilcisi Sonuçlar
Wholemount yaklaşımlar yetişkin SVZ germinal faaliyet içine birkaç temel anlayışlar sağladı. SVZ genç nöronların göç zincirleri ağ ilk polysialylated nöral hücre adezyon molekülü (PSA-NCAM 1) karşı antikorlar ile boyanmış lateral ventrikül lateral duvar wholemounts sonra gözlendi. Bu zincirleri göç neuroblasts wholemounts doublecortin antikorlar (Şekil 1) ile immün sonra da görülebilir. Dikkate değer zincirlerinin ağ üzerinde dorsal çalışan bir yapışma noktası etrafında ventral çalışan bir hücre iki genel akarsuları, kalıplaşmış bir modeli vardır. SVZ Wholemounts Ki67 boyama Şekil 2'de de görüldüğü gibi, bu bölgede progenitörlerin proliferatif aktivite kapsamlı bir görünüm sağlar. İlginçtir ki, iki yeni çalışmalar SVZ hücrelerin bölünmesi ve yerel vasküler 2,3 (Şekil 2) arasında yakın bir etkileşim öneririz.
Yüksek güç konfokal mikroskobu altında incelendiğinde, wholemounts tarafından sağlanan en yüz görünümü, ventriküler sistemi döşeyen hücrelerin apikal yüzey benzersiz bir bakış açısı sağlar. Bu en-face açısından son SVZ tip B1 hücreleri, yetişkin nöral kök hücreler, olmayan bölünmesi farklılaştırılmış ependimal hücreler 4 ile karışık bir neuroepithelium parçası olduğunu ortaya koymuştur. B1 türü hücrelerin temas lateral ventrikül apikal yüzey ve fırıldak yapılandırmasında büyük ependim hücrelerin apikal yüzeyleri ile çevrilidir (Şekil 3, oklar B1 apikal yüzeyleri gösterir). Ayrıca, yakın muayene ependim hücrelerinin apikal yüzeyinde translasyonel konumu ve dönme yönünü kendi bazal cisimlerin düzlemsel polarite 5 göstergeleri olduğunu ortaya koymuştur. Ependim hücre bazal boölür apikal yüzeyinde bir yama kümelenmiş. Bu yama BOS akım (translasyon polarite) saygı ile downstream "yönünde apikal yüzey merkezinde yer değiştiren bu yama içinde, her bazal vücut uzun ekseni etrafında döndürülür, bazal ayak, bazal bir aksesuar gövde, akış yönü (dönme polarite) puan Komşu ependimal hücreler aynı yönde odaklı bazal organları var. önemlisi, ependim akış testinin videomicrographs lateral duvarının belirli bir bölgedeki akış doğrudan karşılaştırmak için kullanılır. yönünü bu bölgede ependim bazal hücre organları (Şekil 4).
Yüksek güç görüntüleme, yetişkin beyin germinal bölgenin en büyük panoramik bir bakış açısı sağlayan ek olarak, wholemounts SVZ bireysel hücre morfolojileri daha eksiksiz ve ayrıntılı bir analiz izin verir. Wholemounts GFAP immün Yüksek güç konfokal görüntüleme ortaya koyduğu bu tip B1 hücrelerinin yanı sıra, kısa ventrikül apikal süreci temas, kan damarları (Şekil 5) 4 ile temas halinde, uzun bir bazal süreç var . Bu hücre mimarisini bazal süreci çoğunlukla ventriküler duvara paralel çalıştığı için koronal bölümleri önceden takdir edilmiştir yoktu. Seri kesit bu nedenle bir hücrenin tam morfoloji yeniden neredeyse imkansız, ya da diğer hücre türlerine SVZ ilişkiyi anlamak için, küçük parçalara tek tek hücrelerin keser. Wholemount yaklaşım, panoramik manzarasına sahip olan düşük güç mikroskopi ve yüksek güç mikroskobu ile tek tek hücrelerin tam bir perspektif sağlayarak hem klasik kesit alma teknikleri üzerinde birçok avantajı vardır. Bu teknik, bu yetişkin beyin germinal bölge gelecek çalışmalar için önemli bir tamamlayıcı olmaya devam edecektir.
Şekil 1 SVZ göçmen nöron zincirleri Ağ. Çinili konfokal görüntüleri lateral duvar wholemount yeniden SVZ boyunca göç neuroblasts etiketler doublecortin karşı antikor ile boyandı. Göç iki yıldız (*) ile belirtilen genel akışları üzerinde dorsal çalışan bir yapışma noktası etrafında ventral çalışan vardır. Oklar anterior (a) ve dorsal (d) yönden göstermektedir. Ölçeği bar = 1 mm.
Şekil 2 SVZ damarsal ve bölünen hücreleri arasındaki ilişki. Bu lateral duvar wholemount kırmızı damar etiket fare immünoglobulinler karşı bölen yeşil hücreleri ve antikorlar etiket, Ki67 antikorları ile boyanmış. Bu wholemount boyamadan önce serum fizyolojik ile perfüze değildi, çünkü endojen fare IgG molekülleri kan damarları içinde kalır ve ikincil anti-fare antikorları ile boyanan. Yeni iş bölünerek SVZ öncüleri (yeşil), kan damarları yakın (kırmızı) {Shen, 2008 # 6523} {Tavazoie, 2008 # 6522} bulunmaktadır önerir. Oklar anterior (a) ve dorsal (d) yönden göstermektedir. Ölçeği bar = 1 mm.
Şekil 3. ventrikül lateral duvara temas hücrelerinin apikal yüzeyinde. Bir wholemount Yüksek güç konfokal görüntü, β-katenin hücre zarları yeşil etiket immunohistokimyasal, ve kırmızı bazal organları etiket γ-tubulin, bu epitel hücrelerinin düzlemsel bir organizasyon ortaya koymaktadır. Tip B1 hücreleri, yetişkin nöral kök hücreler, oklarla gösterilen tek bir bazal vücut küçük bir apikal yüzey var. Bu hücrelerin apikal yüzeyinde büyük bir fırıldak yapılandırma ependim hücrelerinin apikal yüzey tarafından çevrilidir. Ependim hücrelerinin apikal yüzeyinde çok sayıda bazal cisimlerin konumu ile gösterilen düzlemsel polarite var. Komşu ependimal hücreler, BOS akım {Mirzadeh, 2010 # 6573} yönüne karşılık apikal yüzeyinin aynı tarafında (aşağı ve sola bu bölgede) bulunan bazal vücut kümeleri, var. Ölçek çubuğu = 10 mm.
Şekil 4 ependim akış tahlil. Kompozit görüntü ependim akışı tahlil sırasında çekilmiş bir film 100 peş peşe birleştirerek oluşturulan. Floresan mikro Monroe foramen doğru, dorsal ve posterior yapışma alanında iki odaklı akarsu, üzerinde ve altında bir yapışma ependim kirpikler tarafından tahrikli yatırılır. Bu odaklı akış ependimal hücreler işlevsel düzlemsel polarite ortaya koymaktadır. Her akış hattı, zaman içinde üst üste noktalarında tek bir boncuk konumunu gösteriyor. Ölçeği bar = 0.5 mm.
Şekil 5 GFAP + tip B1 hücreleri kan damarları üzerinde son ayağı ile uzun bir bazal fiber var. Lateral duvar wholemount alınan yüksek güç konfokal yığını maksimum projeksiyon SVZ astrositler etiket GFAP antikorlar ile boyanmış. Bu boyama etiket yetişkin sinir kök hücreleri, ya da tip B1 hücreleri, apikal ventriküler yüzeyinde bir bitiş ve burada gösterildiği gibi, uzun bir GFAP + kan damarları (oklar) biter bazal lif. Kan damarları, ikincil antikor fare anti-GFAP antikorlar damar içinde endojen fare IgG farkındayız görselleştirmek için kullanılır, çünkü burada lekeli. Ölçek çubuğu = 50 mm.
Ventrikül ve subventricular bölgelerde nöron çalışmaların çoğu bu bölgelerde mikroanatomisinin ve hücresel ilişkileri incelemek için klasik kesit alma teknikleri dayanıyordu. Burada sonra anti-mitotik tedavi 6 ve en son kesin apikal çalışma için kullanılan aşağıdaki SVZ progenitör nüfusun yenilenme incelemek için kullanılan ilk SVZ 1 neuroblasts göçmen zincirleri ağ analiz etmek için kullanılan alternatif bir yöntemdir, tarif ve yetişkin SVZ sinir kök hücreleri 2,3,4 bazal hücre-hücre etkileşimleri. İlginçtir ki, bu tekniğin yetişkin SVZ sinir kök hücreleri, ya da tip B1 hücreleri, farklılaştırılmış olmayan bölünmesi ependimal hücreler ile karışık bir neuroepithelium parçası olduğunu ortaya koymuştur. En yüze görüntüleme wholemounts kullanarak bu karışık neuroepithelium ependimal hücreler 4 büyük apikal yüzeyleri ile çevrili tip B1 hücrelerinin apikal sonlar oluşan fırıldak mimarisi olduğunu göstermiştir. Bu tr-yüz analizi hücreleri vasküler bir niş iletişime ventrikül yüzeyinde apikal sonlar ve bazal süreçleri ile oluşan embriyonik ve yetişkin beyinlerinde sinir kök hücrelerinin köken anlayışımıza açıklık vardır. Bu bulgular klasik kesit alma teknikleri kullanarak, neredeyse imkansız olurdu. Wholemounts da ventrikül temas apikal süreci ile nöral kök hücrelerin belirlenmesini kolaylaştıracaktır. Bu kök hücreler için daha spesifik belirteçler olarak, wholemounts sinir kök hücre davranışının belirlenmesi ve analiz ayrılmaz bir parçası olacaktır.
Lateral ventrikül duvarları Wholemounts ependimal hücreler düzlemsel polarite çalışmak için ideal bir perspektif sağlamaktadır. Ependimal hücreler koordineli bir şekilde BOS itmek işlevi ventriküller astar multiciliated hücrelerdir. Wholemount tekniği ile, tüm ependim epiteli en-face maruz kalmaktadır ve posterior ve dorsal ventral sınırları boyanmış ve onun anterior kapsamlı incelenebilir. Ayrıca, ependim akış testleri akut disseke, canlı wholemounts sağlam ependim kirpikler tarafından oluşturulan düzlemsel polarize akış göstermektedir. Son çalışmalar wholemount yaklaşımları kullanarak bu ependim düzlemsel polarite 5 hücresel belirleyicileri ortaya çıkardı. İlginçtir ki, wholemount çalışmalar da ependim oluşturulan BOS akım SVZ 7 genç nöronların göç kılavuzu chemorepellents gradyanlar kurar düşündürmektedir. Bu nedenle başlangıçta göçmen nöron zincirleri ağ tespit Wholemount yaklaşımlar zinciri göç düzenleyen mekanizmalar açılımlar sağlamaya devam etmektedir.
Wholemount görüntüleme VZ ve SVZ Analizi, hem de gelecekteki çalışmaları ve mevcut çalışmaları anlayışımız açıklığa kavuşturmak için bir yol için yeni bir yaklaşım ekliyor. Örneğin, yeni bir çalışmada, yetişkin SVZ nöral kök hücreler ventrikül 8 ile temas CD133 + / CD24-hücreler olduğunu düşündürmektedir . Bölümlerde kendi immün dayanarak, bu yazarların bu hücrelerin bir ICSI'nin multiciliated ependimal hücreler olduğunu iddia etti. Ancak, bizim çalışmamızda tüm ependim epitel daha kapsamlı bir görünüm verir wholemount yaklaşım kullanarak, bulduğu tüm ependimal hücreler ifade CD24 ve tek ventrikül temas B1 tipi bir alt kümesi + / CD24-CD133 hücrelerin hücreleri 4. Ayrıca, wholemount teknikle, yetişkin beyin 9 sinir kök hücrelerinin son açıklanan mozaik organizasyon inceleyerek gelecekteki çalışmalarda faydalı olmayı vaat ediyor . Çeşitli çalışmalar, yetişkin bir insanın beyninin nöral kök hücreler homojen bir nüfus olduğunu göstermiştir, fakat bölgesel belirtilen ve normal koku alma ampul internöronlar yalnızca belirli alt tipleri üretmek. Bu çalışmalar, nöral kök hücrelerin farklı alt popülasyonlar özel transkripsiyon faktörleri 10,11,12,13,14 ve / veya dorsal-ventral ve ön-arka kapsamlarını boyunca bölgesel localisation ifade ayırt edilebilir olduğunu önerdi lateral duvar 9,15,16. Yetişkin nöral kök hücrelerin bölgesel belirtilen alt popülasyonlar daha moleküler belirteçlerin tespit olarak, wholemount görüntüleme ventrikül duvar boyunca bu farklı progenitör etki bölümlenmesi kapsamlı bir bakış vermelidir.
Burada sunulan wholemount diseksiyon ve görüntüleme teknikleri de ventriküler duvarları embriyo analiz etmek için kullanılıyor olabilir. Embriyonik lateral duvar diseksiyonu, adım-adım, aynı şekilde yapılır. Zorluk seviyesinde sadece ufak farklar vardır; embriyonik ventriküller diseksiyonu kolaylaştırır görece daha büyük, ancak doku manipülasyonu daha zor hale yumuşaktır. Özellikle lateral ventrikül benzer bir poz Embry kullanılabiliros kortikal kortikal nöron çalışmada ventrikül duvar incelemek. Son kanıtlar, bu asimetrik centrosome miras kortikal nöron 17 sırasında ventrikül yüzeyinde radyal glia korur göstermektedir . En yüze radyal glial apikal yüzeyleri görüntüleme bu bölünen hücreleri içinde centrosomes asimetrik miras nasıl içgörüler sağlayabilir.
Özellikle en hassas becerisi içeren bu teknikleri, olduğu gibi, ustalık pratik gerektirir. Ancak, daha iyi sonuçlar için anahtar diseksiyonu birkaç elemanları vardır: 1) aydınlatma gölgeler oluşturmak için örnek aydınlatma ayarlama gibi forseps kullanarak), aksi takdirde 2 nispeten homojen doku diseksiyonu sırasında paha biçilmez bir kontrast sağlar birlikte çimdik veya doku almak için kullanılan bu tekniğin iki böcek pimleri forseps asla, ama manevra pimleri dokuyu stabilize etmek için sürekli yeniden olabilir), nazik retraksiyon bir denge 3 kesme ve kesme bıçak olmamalıdır olarak kullanılır sadece kesmek için değil, aynı zamanda bu diseksiyon çoğunluğu aslında sadece aralıklı kesme nazik retraksiyonu ile gerçekleştirilir olduğunu hatırlayarak, medial ve lateral duvarlar ayrı nazik retraksiyon sağlamak için kullanılır.
NIH hibe HD-32.116, Sandler Aile Vakfı, John Bowes Kök Hücre Fonu, MEXT, MHLW ve HFSP Yardımcı tarafından desteklenen çalışın. ZM Carlos Baldoceda Vakfı ve UCSF Krevans Bursu tarafından desteklenmektedir. AA-B. Heather ve Melanie donatılmış Başkanı Muss tutar.
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır