Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Milyonlarca insan irreversibl körlüğe neden olan retinal dejeneratif hastalıklardan muzdarip. Bu hastalıkların birçoğunun ortak bir unsuru retinal gangliyon hücrelerinin kaybıdır (RGC'ler). Bu ayrıntılı protokol, primer murin RGC'lerin akış sitometrisi ile pozitif ve negatif seçilim yoluyla izole edilmesini açıklar.
Nörodejeneratif hastalıklar genellikle etkilenenler üzerinde yıkıcı bir etkiye sahiptir. Retinal gangliyon hücresi (RGC) kaybı, normal yaşlanmaya ek olarak diyabetik retinopati ve glokom da dahil olmak üzere bir dizi hastalıkta rol oynar. RGC'lerin önemine rağmen, bugüne kadar, retina içindeki çok çeşitli hücrelerin yalnızca küçük bir yüzdesini oluşturmaları nedeniyle kısmen çalışmak son derece zor olmuştur. Buna ek olarak, mevcut izolasyon yöntemleri canlı olmayan hücreler üreten RGC'leri belirlemek için hücre içi işaretleyicileri kullanır. Bu teknikler aynı zamanda uzun izolasyon protokollerini de içerdiğinden, RGC'leri elde etmek ve izole etmek için pratik, standartlaştırılmış ve güvenilir yöntemlerin eksikliği vardır. Bu çalışma, hem pozitif hem de negatif seçim kriterlerine dayanan bir protokol kullanarak, farelerin retinasından birincil RGC'lerin izole edilmesi için etkili, kapsamlı ve güvenilir bir yöntem açıklamaktadır. Sunulan yöntemler, RGC'lerin ilerideki çalışmalarına olanak tanır;Nörodejeneratif hastalıklarda fonksiyonel RGC kaybından kaynaklanan görme keskinliğinde azalma.
RGC'ler terminal olarak diferansiye edilmiş nöronlardır ve bu nedenle deney için birincil hücreler gerekir. Birincil sıçangil retinal gangliyon hücrelerinin (RGC'lerin) izolasyonu ve zenginleştirilmesi için bir protokol geliştirilmesi, RGC'nin sağlık ve dejenerasyon mekanizmalarını in vitro ortaya koymak için temel teşkil etmektedir. Bu, RGC işlevini desteklemek ve ölümlerini en aza indirmek için potansiyel terapiler üretmek isteyen araştırmalar için özellikle önemlidir. RGC'lerin dejenerasyonu, glokom, diyabetik retinopati ve normal yaşlanma gibi retinal dejeneratif hastalıklarla ilişkilidir. RGC kaybına neden olan spesifik hücresel mekanizmalar belirsiz olmasına rağmen, bir dizi risk faktörü tanımlanmıştır. Optik sinir başındaki oksijenasyon yetersizliği 1 , 2 , 3 RGC ölümüne 4 neden olur ve uyarıcı ve ben aktivasyonu arasındaki homeostazın bozulması gibi davranırBireysel RGC'lerde nhibitor reseptörler 5 , 6 . Bir dizi zorluk, derinlemesine çalışmalar için bu hücrelerin kullanımına yönelik ilerlemeyi engeller. İlk olarak, bir sıçangil retinasında bulunan RGC sayısı azdır. RGC'ler toplam retinal hücrelerin% 1'inden azını oluşturmaktadır 7 , 8 , 9 . İkincisi, RGC'ye özgü belirteçlerin çoğunda hücre içi proteinler 10 , 11 , 12'dir . Bu işaretleyicilere dayanan seçim, hücreleri canlı olmamakla birlikte, işlevsel analizlerin yapılmasını engellemektedir. Sonunda, mevcut protokoller uzun sürmektedir ve standardizasyon eksikliği 13,14'tür. Erken RGC izolasyon protokolleri bağışıklama yöntemlerine dayanıyordu. Barres ve ark. 15 Klasik bağışıklığı uyarladıAnasyon tekniğiyle birleştirildi ve bir hücre yüzeyi markörü olan anti-timosit antijenine (aka Thy1) immünopozitifliğe dayalı pozitif seçilimden önce retin hücrelerinin hacminden monositleri ve endotel hücrelerini hariç tutan ikinci bir adım ekledi. Yıllar sonra, Hong ve ark. RGC'leri yüksek saflıkta izole etmek için hücre ayırma stratejileri ile manyetik boncuk izolasyon teknikleri kombine edilmiştir 16 . Manyetik boncukların kullanımı halen birçok bilimsel uygulamada kullanılmaktadır. Birlikte, manyetik boncuklar ve akış sitometri protokolleri izole edilmiş hücrelerin saflığını geliştirdi. Bununla birlikte, bu saflaştırma sistemleri henüz ayrılmış retinadan sıçangiller RGC'lerin izolasyonu için standardize edilmemiştir.
Akış sitometresi, hücre süspansiyonlarının optik ve floresans özelliklerini ölçen güçlü bir analitik yöntemdir. Hücreler hem niceliksel hem de niteliksel olarak yüksek duyarlılıkla analiz edilir ve hücre halkının çok boyutlu bir analizini sağlartirme. Hücresel ayrımcılık, iki ana fiziksel özellik üzerine kuruludur: hücre boyutu veya yüzey alanı ve taneciklilik veya iç karmaşıklık 17 . Benzer uyarılma dalga boylarına ve farklı emisyonlara sahip olan florokromlarla etiketlenmiş antikorları birleştirerek çok boyutlu bir analiz yapılabilir. Akış sitometrisi hızlı, tekrarlanabilir ve hassas. Multitpe lazerler, akış sitometrisiyle tek hücrelerin çok boyutlu analizlerine izin verir. Bu nedenle, sitolojik örneklerin incelenmesi için çekici bir metodoloji. Floresan aktive hücre ayırma (FACS), bireysel hücreleri farklı alt popülasyonlara ayırmak için akış sitometrisi ile tanımlanan çok boyutlu fenotipik farklılıkları kullanır.
Son on yılda, nöronlar da dahil olmak üzere hücre seçimi için potansiyel biyolojik belirteç olarak çoklu yüzey ve hücre içi proteinler tespit edilmiştir. RGC'leri sıçanlardan ayırmaya çalışan ilk çalışmalar, Thy1'i ganglion celi olarak kullandıL işaretleyici. Ne yazık ki Thy1, diğer CD90, diğer kemirgen türleri 18 , 19 , 20'de birden fazla izoforma sahiptir ve çoklu retinal hücre tipleri 19 , 20 tarafından ifade edilir, bu da RGC'ler için spesifik olmayan bir belirteç yapar. CD48 adlı bir diğer yüzey markörü makrofajlar ve mikroglialar da dahil olmak üzere retinanın monositik popülasyonlarında bulunur. Bu iki yüzey markörünü kullanarak, modifiye edilmiş bir RGC imza-Thy1 + ve CD48 negatif hücreleri- 15 , 16 , 21 , 22 geliştirildi . Maalesef, bu iki seçim ölçütü, oldukça zenginleştirilmiş bir RGC popülasyonu seçmek için yeterli değildir. Bu karşılanmamış ihtiyacı gidermek için, çok tabakalı pozitif ve negatif seçim kriterlerine dayanan bir flow sitometri protokolü geliştirildi.Primer murin RGC'leri zenginleştirmek ve saflaştırmak için bilinen hücre yüzeyi belirteçleri.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Aşağıdaki protokolde detaylandırılan bütün prosedürler, Tennessee Sağlık Bilimleri Merkezi (UTHSC) Üniversitesinde Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanım Komitesi (IACUC) gözden geçirme kurulu tarafından onaylanmış ve Kullanım İçin Vizyon ve Oftalmoloji Araştırma Derneği (ARVO) Beyannamesini takip etmiştir (Laboratuar Hayvanları Enstitüsü Enstitüsü, Hayvan Bakımı ve Laboratuar Hayvanları Kullanımına Yönelik Kamu Sağlığı Hizmet Politikası) ek olarak, oftalmik ve Vizyon Araştırmalarında Hayvanlar Üzerine Etkileri.
1. Araçların, Çözümlerin ve Medyanın Hazırlanması
Not: Protokolde rapor edilen malzemeler, reaktifler, aletler ve aletlerle ilgili tüm bilgiler Tablo Materyallerinde belirtilmiştir.
2. Enükleasyon
Not: Bu deneyde 1.0 x 106 RGC'yi fenotip CD90.2 + CD48 negatif CD15 negatif CD57 negatif ile izole etmek için toplam 10 genç (5-7 haftalık) C57BL / 6J faresi kullanılmıştır.
3. Retinal Hücre Süspansiyonunun Hazırlanması
4. Yeniden bağışıklık kazandırmaTinal hücreler
5. Hücre Sıralama Stratejisi
Not: 355 nm, UV ile FACS için enstrüman kurulumu için özel talimatlar; 405 nm, menekşe; 488 nm, mavi; Ve sırasıyla 2, 2, 5 ve 3 floresan kanalı dağılımı ile 640 nm, kırmızı lazerler. İşletim yazılımı DIVA 8.0.1 sürümü idi. Hücre ayıracı, 70 psi kılıf basıncı, 70 psi kılıf basıncı, 87.5 frekans, 333'te ilk damla kırılma ile 48.6 genlik, 6'lık aralık atlaması, sıralama hassaslığı varsayılan (32) saflık maskesiyle dört yönlü saflığa ayarlanmış ve damla damlası ile gerçekleştirildi Boncuk kullanarak gecikme 42.98'e ayarlandı.
7. Hücrenin Validasyonu, qPCR Analizi ile Sırala
Not: Bkz. Şekil 4 .
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
RGC'lerin derinlemesine incelenmesi, düşük frekansları ve izolasyonları için sağlam ve standartlaştırılmış bir metodolojinin olmaması da dahil olmak üzere birçok faktör tarafından engellenmektedir. Şekil 1 , retina izolasyonu için kullanılan metodolojiyi göstermektedir. Enükleasyon prosedüründeki değişiklikler, enükleasyon in vivo deneyin bir parçası olup olmadığı gibi analiz türüne dayanır
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
FACS, hücre popülasyonlarını saflaştırmak için tercih edilen bir tekniktir. Diğer izolasyon yöntemleri arasında bağışıklık kazandırma, manyetik boncuklar ve kompleman sabitleme tükenmesi bulunur. FACS'nin bu diğer metodolojilere göre avantajı, değişik derecelerde yoğunluk gösteren hücre yüzeyi markörlerinin eşzamanlı tanımlanmasına dayanır. Molekülün flüoresan yoğunluğu protein ifade miktarı ile orantılıdır. Şimdiye dek, RGC'lerin izolasyonu kullanılan izolasyon yöntem...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Yazarlar rakip mali çıkarlarının olmadığını beyan ettiler.
Yazarlar teknik video yardımı için Mikrobiyoloji, İmmünoloji ve Biyokimya Bölümü'nden Kıdemli Illustrator Sayın Tim Higgins'e teşekkür etmek istiyorlar; Matthew W. Wilson'la tartışmalar ve Jablonski ve Morales-Tirado laboratuvarlarının üyeleri, yararlı yorumları için teşekkür eder. Bu çalışma, Alcon Araştırma Enstitüsü Genç Araştırmacı Ödülü (VMM-T), Tennessee Araştırma Vakfı (VMM-T) Üniversitesi, Ulusal Göz Enstitüsü EY021200 (MMJ), Gerwin Kardeşliği (VMM-T) tarafından desteklendi; Gerwin Ön Doktora Arkadaş Grubu (ZKG), Savunma Ordusu Tıbbi Araştırma ve Materiel Komutanlığı (VMM-T) ve Körlüğü Önleme Araştırması'ndan Sınırsız Hibe.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Anti-mouse CD15 PE | BioLegend | 125606 | Clone MC-480 |
Anti-mouse CD48 PE-Cy7 | BioLegend | 103424 | Clone HM48-1 |
Anti-mouse CD57 | Sigma Aldrich | C6680-100TST | Clone VC1.1 |
Anti-mouse CD90.2 AF700 | BioLegend | 105320 | Clone 30-H12 |
Brilliant Violet 421 Goat Anti-mouse IgG | BioLegend | 405317 | Clone Poly4053 |
Purified Anti-mouse CD16/32 | BioLegend | 101302 | FcgRII/III block, Clone 93 |
Zombie Aqua | BioLegend | 423102 | Live cell/ Dead cell discrimination |
Fetal Bovine Serum | Hyclone | SH30071.03 | U.S. origin |
AbC Total Antibody Compensation Bead Kit | Thermo Fisher Scientific | A10497 | Multi-species Ig |
Neurobasal Medium | Thermo Fisher Scientific | 21103049 | Add serum to media prior to culture. |
Phosphate-Buffered Saline (PBS) | Thermo Fisher Scientific | 10010049 | Saline solution |
Dissection Microscope | Olympus | SZ-PT Model | Stereo Microscope |
Sorvall Centrifuge | Thermo Scientific | ST 16R | All centrifugation performed at RT |
Base Plate – Dissection Pan | Fisher Scientific | SB15233FIM | A wax plate can also be used |
Forceps | Aesculap | 5002-7 | 4 ½ inches |
Iris Scissors, Straight | Aesculap | 1360 | 5 ½ inches |
Falcon 15 mL conical tubes | Fisher Scientific | 352097 | Polypropylene tubes |
Falcon 50 mL conical tubes | Fisher Scientific | 352098 | Polypropylene tubes |
BD FACS Tubes | Fisher Scientific | 352003 | Polypropylene tubes |
40 mm dishes | MidSci | TP93040 | Tissue culture treated |
70 μm nylon strainer | MidSci | 70ICS | sterile |
40 μm nylon strainer | MidSci | 40ICS | sterile |
BD 10 mL syringe | Fisher Scientific | 301604 | Disposable Syringe without needle |
Pestles | MidSci | PEST | sterile |
Wheaton Vials | Fisher Scientific | 986734 | No Liner |
BD 30 G needle | Fisher Scientific | 305128 | 1 inch |
Hausser Scientific Bright-Line Glass Counting Chamber | Fisher Scientific | 0267151B | Hemocytometer |
Gibco Trypan blue 0.4% Solution | Fisher Scientific | 15250061 | Viability Dye |
Eppendorf tubes | Fisher Scientific | 05-402-25 | 1.5mL |
EVOS Floid Cell Imaging | Thermo Fisher Scientific | 447113 | Fluorescence Imaging with a 20X objective |
100% Ethanol | Fisher Scientific | 04-355-452 | Used to make 70% Ethanol |
Pipet-Lite LTS Pipette L-1000XLS+ | Rainin | 17014282 | LTS Pipette |
Pipet-Lite LTS Pipette L-200XLS+ | Rainin | 17014391 | LTS Pipette |
Pipet-Lite LTS Pipette L-20XLS+ | Rainin | 17014392 | LTS Pipette |
Rack LTS 1000 mL – GPS-L1000S | Rainin | 17005088 | Blue Rack Sterile Tips |
Rack LTS 250 mL – GPS-L250S | Rainin | 17005092 | Green Rack Sterile Tips |
Rack LTS 20 mL – GPS-L10S | Rainin | 17005090 | Red Rack Sterile Tips |
FACSAria II Cell Sorter | BD Biosciences | N/A | Custom order |
LSR II Cytometer | BD Biosciences | N/A | Custom order |
Abca8a | Thermo Fisher Scientific | Mm00462440_m1 | Müller cells |
Aldh1al | Thermo Fisher Scientific | Mm00657317_m1 | Müller cells |
Aqp4 | Thermo Fisher Scientific | Mm00802131_m1 | Astrocytes |
Calb2 | Thermo Fisher Scientific | Mm00801461_m1 | Amacrine, Horizontal |
Cd68 | Thermo Fisher Scientific | Mm03047340_m1 | Retinal Pigment Epithelial Cells |
Gad2 | Thermo Fisher Scientific | Mm00484623_m1 | Amacrine |
Hprt | Thermo Fisher Scientific | Mm01545399_m1 | House keeping gene |
Lhx1 | Thermo Fisher Scientific | Mm01297482_m1 | Horizontal |
Lim2 | Thermo Fisher Scientific | Mm00624623_m1 | Horizontal |
Nrl | Thermo Fisher Scientific | Mm00476550_m1 | Photoreceptors |
Ntrk1 | Thermo Fisher Scientific | Mm01219406_m1 | Horizontal |
Pcp4 | Thermo Fisher Scientific | Mm00500973_m1 | Bipolar, Amacrine |
Pou4f1 | Thermo Fisher Scientific | Mm02343791_m1 | Retinal Ganglion Cells |
Prdx6 | Thermo Fisher Scientific | Mm00725435_s1 | Astrocytes |
Prkca | Thermo Fisher Scientific | Mm00440858_m1 | Bipolar |
Prox1 | Thermo Fisher Scientific | Mm00435969_m1 | Horizontal |
Pvalb | Thermo Fisher Scientific | Mm00443100_m1 | Amacrine |
Rbpms | Thermo Fisher Scientific | Mm02343791_m1 | Retinal Ganglion Cells |
Rom1 | Thermo Fisher Scientific | Mm00436364_g1 | Photoreceptors |
Rpe65 | Thermo Fisher Scientific | Mm00504133_m1 | Retinal Pigment Epithelial cells |
Slc1a3 | Thermo Fisher Scientific | Mm00600697_m1 | Astrocytes |
Slc6a9 | Thermo Fisher Scientific | Mm00433662_m1 | Amacrine |
Sncg | Thermo Fisher Scientific | Mm00488345_m1 | Retinal Ganglion Cells |
Tubb3 | Thermo Fisher Scientific | Mm00727586_s1 | Retinal Ganglion Cells |
Vim | Thermo Fisher Scientific | Mm01333430_m1 | Müller cells |
Taqman Universal Master Mix | Thermo Fisher Scientific | 4440047 | qPCR Reagent |
miRNeasy Mini Kit | Qiagen | 217004 | RNA Isolation |
SuperScript VILO cDNA Synthesis Kit | Thermo Fisher Scientific | 11754250 | cDNA synthesis |
Taqman PreAmp Master Mix | Thermo Fisher Scientific | 4391128 | Pre-Amplification step |
BD Cytofix/ Cytoperm | BD Biosciences | 554714 | Fixation/ Permeabilization Buffer |
BD Perm/ Wash | BD Biosciences | 554723 | Permeabilization Solution |
RBPMS | Santa Cruz Biotechnology | sc-86815 | intracellular antibody |
SNCG | Gene Tex | GTX110483 | intracellular antibody |
BRN3A | Santa Cruz Biotechnology | sc-8429 | intracellular antibody |
TUJ1 | BioLegend | 801202 | intracellular antibody |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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