Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Burada, göz küresinin dış opak/pigmentli katmanlarının cerrahi olarak çıkarıldığı ve retinayı saydam hale getirmek için optik temizlemenin uygulandığı, periferik retina ve hyaloid vaskülatür işlemlerinin ışık tabakası floresan mikroskobu kullanılarak sağlam retinada görüntülenmesini sağlayan sağlam tüm retina görüntüleme protokolü sunulmaktadır.
Fizyolojik ve patolojik durumlarda retinanın nöronal ve vasküler yapıları, konvansiyonel retinal flat mount preparatları ve kesitlerine kıyasla sağlam tüm retina görüntüleme teknikleri kullanılarak daha iyi görüntülenebilmekte ve karakterize edilebilmektedir. Bununla birlikte, sağlam tüm retinanın immünofloresan görüntülemesi, göz küresinin opak kaplamaları, yani sklera, koroid ve retina pigment epitelinin (RPE) ve retina tabakalarının tam kat yüksek çözünürlüklü optik görüntülemeyi engelleyen ışık saçılma özellikleri tarafından engellenir. Pigmentli tabakaların kimyasal ağartılması ve doku temizleme protokolleri bu engelleri ele almak için tarif edilmiştir; bununla birlikte, şu anda tarif edilen yöntemler, sağlam tüm retinada yeşil floresan proteini (GFP) gibi endojen floresan moleküllerin görüntülenmesi için uygun değildir. Diğer yaklaşımlar, pigmentli tabakaların ve göz küresinin ön segmentinin cerrahi olarak çıkarılmasıyla bu sınırlamayı atlayarak sağlam göz görüntülemesine izin verdi, ancak periferik retina ve hyaloid yapılar bozuldu. Burada, sklera/koroid/retina pigment epitel (RPE) tabakalarının cerrahi diseksiyonu ile modifiye doku temizleme yöntemi ve ışık tabakası floresan mikroskobu (LSFM) kombine edilen sağlam bir tam retina ve vitreus immünofloresan görüntüleme protokolü sunulmuştur. Yeni yaklaşım, patolojik durumlarda retinanın bozulmamış vasküler ve nöronal elemanlarının yanı sıra vitreus ve hyaloid vasküler sistemin eşi görülmemiş bir görünümünü sunmaktadır.
Sağlıklı ve hastalık durumlarında retinal, nöronal ve vasküler elemanlar arasındaki etkileşim, geleneksel olarak parafin veya kriyo-fikse retina dokusunun fiziksel bölümleri veya retina düz preparatları üzerinde immünofloresan çalışmalarla araştırılmaktadır1. Bununla birlikte, doku kesiti retina nöronal ve vasküler sürekliliğini bozar ve komşu retina bölümlerinin üç boyutlu rekonstrüksiyonu olası bir çözüm olarak önerilse de, yine de hatalara ve artefaktlara tabidir. Retina düz montaj preparatları ayrıca retinal, vasküler ve nöronal elemanların bütünlüğünü ve bitişik retina alanları arasındaki coğrafi bağlantıyı belirgin şekilde bozar2. Alternatif olarak, retinal, nöronal ve vasküler bileşenlerin üç boyutlu projeksiyonlarını doğal anatomik pozisyonlarındagörselleştirmek için yakın zamanda sağlam tüm retina görüntülemesi tanıtılmıştır 2,3,4,5.
Sağlam tüm retina görüntülemede, sağlam bir tüm retinanın bitişik retina alanlarının (döşemeleri) vasküler ve nöronal elemanlarından gelen floresan sinyaller, bir ışık tabakası mikroskobu kullanılarak yakalanır; Bu karolar daha sonra tüm retina 2,3,4,5,6'nın üç boyutlu bir görüntüsünü yeniden oluşturmak için bir araya getirilir. Bozulmamış tüm retina görüntüleme, retinal vasküler, dejeneratif ve inflamatuar hastalıkların patogenezini incelemek için retinanın benzeri görülmemiş bir görünümünü sağlar 2,3,4,5,6. Örneğin, Prahst ve ark. sağlam bir tüm retinanın canlı görüntülemesini kullanarak oksijen kaynaklı retinopati (OIR) modelinde patolojik vasküler tutamlara, anormal hücre motilitesine ve değişmiş filopodia dinamiklerine daha önce "takdir edilmemiş" bir düğümlü morfoloji ortaya çıkardı2. Benzer şekilde, Henning ve ark., Singh ve ark. ve Chang ve ark. sağlam tüm retinalarda karmaşık üç boyutlu retinal vasküler ağı göstermiştir 3,4,6. Vigouroux ve ark. perinatal dönemderetinanın organizasyonunu ve görsel projeksiyonları göstermek için sağlam bir tüm göz görüntüleme yöntemi kullanmışlardır 5. Retinanın bu tür benzersiz üç boyutlu görüntülerini oluşturabilmek için, sağlam tüm retina görüntüleme protokolleri iki ana sınırlamanın üstesinden gelmiştir: 1) göz küresinin opak ve pigmentli kaplamalarının varlığı (sklera, koroid ve RPE) ve 2) retinal nükleer ve pleksiform tabakaların ışık saçılma özelliklerinin neden olduğu ışığın tam retina kalınlığından sınırlı penetrasyonu. Henning ve ark. ve Vigouroux ve ark. sağlam bir retinayı görüntüleyebilmek için koroid/RPE pigmentlerinin H2O2 ağartmasını uyguladılar 3,5. Bununla birlikte, ağartma, yeşil floresan proteini (GFP) gibi endojen floroforlara sahip hayvan suşları için veya in vivo immünofloresan boyamalardansonra uygun değildir 3,5,7. Ek olarak, Henning ve ark.'nın H2O2 muamelesi yöntemi, retina dekolmanı ile sonuçlanan mikro kabarcıklar oluşturabilen sulu koşullarda gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, H2O2 tedavisi 55 ° C'de gerçekleştirildi, bu da doku antikor afinitesini daha da bozan bir durum. Ayrıca, ağartma, oksitlenmiş melanin8'den kaynaklanan ağır otofloresan uygulayabilir. Potasyum permanganat ve oksalik asit kullanan göz kesitleri için diğer depigmentasyon protokolleri, embriyonik kesitlerde RPE pigmentlerini çıkarabilmiştir, ancak bu depigmentasyon yönteminin aynı zamanda immünoetiketlemenin etkinliğini azalttığı gösterilmiştir 9,10. Beyazlatmaya alternatif olarak, Prahst ve ark., Singh ve ark. ve Chang ve ark. mikroskop ışığına ulaşılabilir hale getirmek için sklera ve koroid ve korneayı çıkardılar 2,4,6. Bununla birlikte, kornea, lens ve periferik retinanın çıkarılması, periferik retina ve hyaloid damarları bozabilir ve bozabilir, bu da bu yöntemleri periferik retina ve hyaloid vaskülatürü incelemek için uygun hale getirmeyebilir.
Şu anda mevcut olan tüm sağlam tüm göz görüntüleme protokolleri, retinakatmanları 2,3,4,5'in ışık saçılma özelliklerinin üstesinden gelmek için bir doku optik temizleme adımının kullanımını içerir. Doku optik temizleme, ışık saçılımını ve emilimini en aza indirmek için belirli bir dokunun, burada retinanın tüm hücresel ve hücreler arası elementleri boyunca kırılma indisini eşitleyerek retinayı mikroskop ışığına karşı şeffaf hale getirir11. Göz küresinin pigmentli kaplamaları (koroid ve RPE) yeterince temizlenemediği için retinaya doku optik temizleme uygulanmadan önce koroid ve RPE çıkarılmalı veya ağartılmalıdır6,12,13,14,15,16,17,18.
Prematüre retinopatisi (ROP), persistan fetal vasküler sistem (PFV), Norrie Hastalığı ve Stickler Hastalığı gibi patolojik durumlarda vitreus ve hyaloid vasküler sistemin katılımı ve katkıları en iyi retina ve hyaloid damarların doku hazırlığında bozulmadığı durumlarda çalışılır 19,20,21,22,23. Sağlam tüm retina görüntüleme için mevcut yöntemler ya vitreusu ve damar sistemini doğal olarak bozan gözün ön segmentini çıkarır ya da endojen floroforları uzaklaştırabilen ağartma ajanları uygular. Vitreus gövdesini ve damar sistemini sağlam, el değmemiş durumlarında görselleştirmek için yayınlanmış yöntemler eksiktir. Burada, göz küresinin pigmentli ve opak kaplamalarının cerrahi diseksiyonu, retina için optimize edilmiş modifiye doku optik temizliği ve ışık tabakası floresan mikroskobundan oluşan tüm retina ve vitreus görüntüleme yöntemini tarif ediyoruz. Numune hazırlama, doku optik temizleme, ışık tabakası mikroskobu ve görüntü işleme adımları aşağıda detaylandırılmıştır.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Tüm deneyler Teksas Üniversitesi Tıp Şubesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) tarafından onaylandı. Hayvan kullanımı ve bakımı, Görme ve Oftalmoloji Araştırmaları Derneği'nin (ARVO) oftalmik ve görme araştırmalarında hayvanların kullanımına ilişkin beyanına uygun olarak yapılmıştır. Bu prosedürü gerçekleştirmek için gerekli tüm malzemeler Malzeme Tablosunda listelenmiştir. Her adımı gerçekleştirirken pudrasız eldiven giyin. 6. ve 7. adımlar için ayrıca resmi mikroskop kullanım kılavuzuna bakın.
1. Hayvanların hazırlanması
2. Göz küresi enükleasyonu ve fiksasyonu
3. Numunenin diseksiyonu (Şekil 1 ve Şekil 2)
4. Vasküler boyama
5. 2,2" -tiyodietanol (TDE) ile optik temizleme
6. Işık tabakası mikroskobu kullanarak tüm göz görüntüleme
7. Edinme sonrası görüntü işleme
NOT: Edinme sonrası işlem, dosyanın türüne ve görüntülenen dosyalarla uyumlu yazılıma bağlıdır.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Peripapiller vasküler ağ ve mikroglia'nın sıfır açılı izdüşümü Şekil 3A'da gösterilmiştir. Ayrıca, bir CX3CR1-GFP faresindeki bozulmamış tüm retina mikroglia dağılımı Şekil 3B'de sunulmuştur. Burada sunulan yöntemin önemli bir avantajı, doğuştan gelen floroforları görüntüleme yeteneğidir. Şekil 3C,D, mevcut bozulmamış tüm göz görü...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Retina ve vitreus gelişimi ve patolojileri en iyi, retinanın kesitler veya düz montaj hazırlıkları için kesilmediği sağlam tüm retina görüntüleme teknikleriyle incelenir. Mevcut sağlam tüm göz görüntüleme yöntemleri ya doğuştan gelen floroforları ortadan kaldıran pigment ağartmayı içerir ya da periferik retina ve vitreus gövdesini bozabilecek gözün ön segmenti ile birlikte göz küresinin opak kaplamalarının (RPE, koroid ve sklera) fiziksel olarak çıkar...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
İlgili ticari çıkar çatışması yok.
Bu çalışma Texas Üniversitesi Tıp Şubesi'nde yapılmıştır. Yazarlar Harald'ı takdir ediyor
Junge, PhD, Debora Ferrington, PhD ve Heidi Roehrich, Minnesota Üniversitesi, Şekil 1 ve film 2'nin hazırlanmasındaki yardımları için. LO, NIEHS T32 Eğitim Hibe T32ES007254 tarafından desteklenmiştir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Experimental animal | |||
CX3CR1-GFP Mouse | The Jackson Laboratory | 5582 | |
Anesthetic | |||
Dexmedetomidine | Par Pharmaceutical | 42023-146-25 | |
Ketamine | Fresenius Kabi | ||
Tissue harvesting, fixation, and sample dissection | |||
cardiac perfusion pump | Fisher scientific | NC9069235 | |
Cyanoacrylate superglue | amazon.com | ||
Fine scissors-sharp | Fine Science Tools | 14160-10 | |
Fine tweezers | Fine Science Tools | 11412-11 | |
Paraformaldehyde (PFA) | Electrone microscopy sciences | 15710-S | |
Phosphate buffered saline (PBS) | Gibco | 10010049 | |
size 1 painting brush | dickblick.com | ||
straight spring scissors | Fine Science Tools | 15000-03 | |
syringe, needle tip, 27 gauge x 1.25" | BD | ||
Tubes 1.5 ml, 15 ml, 50 ml | Thermo sceintific | ||
Tween-20 | ThermoFisher | 85114 | |
Immunofluorescent staining | |||
Anti-mouse collagen IV antibody | Abcam | ab19808 | 1:200 dilution |
Anti-rabbit Alexa Fluor 568 | Invitreogen | A-11011 | 1:200 dilution |
Normal goat serum | ThermoFisher | 50062Z | 10% concentration |
Tissue clearing | |||
2,2′-thiodiethanol (TDE) | Fluka analytica | STBD7772V | |
Rocking shaker | Fisher scientific | 02-217-765 | |
Microscopy | |||
Fluorescent microspheres | TetraSpeck | T14792 | |
Light sheet fluorescent microscope (LSFM) | Zeiss | Z1 | |
Microglia enumeration | |||
ImageJ | National Institue of Health |
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