Name: a novel ex vivo culture method for the embryonic mouse heart
Uploaded: 2013-05-24T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Novel Ex vivo Culture Method for the Embryonic Mouse Heart at JoVE.com

ونود أن نشكر اندريا بورتبري لقراءة نقدية للمخطوطة والمعاهد الوطنية للصحة (منحة # R01HL061656) لدعم التمويل.

1. استئصال قلوب الجنينية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الموت ببطء الماوس توقيت الحوامل في اليوم الجنينية المطلوب باستخدام تقنية القتل الرحيم المعتمدة. تمت الموافقة على جميع التجارب من قبل لجنة استخدام المؤسسات ورعاية الحيوان في جامعة ولاية كارول...

<ol>
	<li>Tu, S., Chi, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+models+in+cardiac+development+and+congenital+heart+birth+defects.">Zebrafish models in cardiac development and congenital heart birth defects.</a> Differentiation. 84, 4-16 (2012).</li><li>Lavine, K. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibroblast+growth+factor+signals+regulate+a+wave+of+Hedgehog+activation+that+is+essential+for+coronary+vascular+development.">Fibroblast growth factor signals regulate a wave of Hedgehog activation that is essential for coronary vascular development.</a> Genes Dev. 20, 1651-1666 (2006).</li><li>Red-Horse, K., Ueno, H., Weissman, I. L., Krasnow, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coronary+arteries+form+by+developmental+reprogramming+of+venous+cells.">Coronary arteries form by developmental reprogramming of venous cells.</a> Nature. 464, 549-553 (2010).</li><li>Stuckmann, I., Evans, S., Lassar, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Erythropoietin+and+retinoic+acid,+secreted+from+the+epicardium,+are+required+for+cardiac+myocyte+proliferation.">Erythropoietin and retinoic acid, secreted from the epicardium, are required for cardiac myocyte proliferation.</a> Dev. Biol. 255, 334-349 (2003).</li><li>Zhang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+FGF-BMP+signaling+axis+regulates+outflow+tract+valve+primordium+formation+by+promoting+cushion+neural+crest+cell+differentiation.">The FGF-BMP signaling axis regulates outflow tract valve primordium formation by promoting cushion neural crest cell differentiation.</a> Circ. Res. 107, 1209-1219 (2010).</li><li>Pillekamp, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+and+characterization+of+a+mouse+embryonic+heart+slice+preparation.">Establishment and characterization of a mouse embryonic heart slice preparation.</a> Cellular Physiology and Biochemistry: international journal of experimental cellular physiology, biochemistry, and pharmacology. 16, 127-132 (2005).</li><li>Habeler, W., Peschanski, M., Monville, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organotypic+heart+slices+for+cell+transplantation+and+physiological+studies.">Organotypic heart slices for cell transplantation and physiological studies.</a> Organogenesis. 5, 62-66 (2009).</li><li>Janssen, P. M., Lehnart, S. E., Prestle, J., Hasenfuss, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preservation+of+contractile+characteristics+of+human+myocardium+in+multi-day+cell+culture.">Preservation of contractile characteristics of human myocardium in multi-day cell culture.</a> J. Mol. Cell Cardiol. 31, 1419-1427 (1999).</li><li>Brandenburger, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organotypic+slice+culture+from+human+adult+ventricular+myocardium.">Organotypic slice culture from human adult ventricular myocardium.</a> Cardiovasc. Res. 93, 50-59 (2012).</li><li>Weaver, M., Dunn, N. R., Hogan, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bmp4+and+Fgf10+play+opposing+roles+during+lung+bud+morphogenesis.">Bmp4 and Fgf10 play opposing roles during lung bud morphogenesis.</a> Development. , 127-2695 (2000).</li><li>Viragh, S., Challice, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origin+of+the+epicardium+and+the+embryonic+myocardial+circulation+in+the+mouse.">The origin of the epicardium and the embryonic myocardial circulation in the mouse.</a> Anat. Rec. 201, 157-168 (1981).</li><li>Kirby, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cardiac Development. , (2007).</li><li>Arima, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Angiogenic+morphogenesis+driven+by+dynamic+and+heterogeneous+collective+endothelial+cell+movement.">Angiogenic morphogenesis driven by dynamic and heterogeneous collective endothelial cell movement.</a> Development. 138, 4763-4776 (2011).</li></ol>

النظام الحالي يشكل ثقافة مزايا هامة لدراسات القلب الماوس الجنينية. هذا النظام يحافظ على ثقافة انقباض عضلة القلب والضفيرة التاجية، مع وجود علامات محدودة من النخر، حتى بعد أربعة أيام في الثقافة. علاوة على ذلك، يوفر مصفوفة شبه صلبة بما فيه الكفاية دعم للحفاظ على مورفول...

خلال السنوات الأخيرة، كان الماوس المعدلة وراثيا في النظام النموذجي السائد لدراسة عيوب القلب التنمية. ومع ذلك، فقد ثبت الكائنات نموذج آخر، مثل الزرد، لديك مزايا هامة على الماوس. ثلاث مزايا رئيسية من الزرد هي زرع الخارجية للبيض، لسهولة الوصول إلى الأجنة، والشفافية البصرية من الأجنة، والذي يسمح التصور سهل للتنمية القلب؛ وسهولة تطبيق العلاجات الجزيئية صغيرة لتعديل وضع الجنين 1. وبالتالي، فإن تطوير تقنية الثقافة التي سمحت نمو الرحم السابقين من جهاز الجنينية الالتفافية، على الأقل في جزء، والقيود من ذوي الخبرة حاليا من قبل الباحثين الذين يدرسون العمليات التنموية في الفئران المعدلة وراثيا. وقد وضعت خارج الحي نظم الاستزراع القلب في كل من جنين فأر كتكوت والتي تسمح للعلاج مع جزيئات صغيرة وتحليل لكيفية DIFالمناطق مختلفتين من القلب التواصل 2-6. للماوس كلها ثقافة قلب، قلوب المأخوذة من الأجنة تصل إلى الجنينية (E) 12.5 من العمر يمكن وضعها في مستنبت مع أو بدون هزاز 2،3،5. باستخدام هذه التقنية، وقلوب الجنينية وقد حضنت بنجاح إلى معادلة من E13.5، ولقد تم الحفاظ على قلوب تربيتها مع هزاز لطالما ثلاثة أيام (ابتداء من الساعة E10.5) 3. ومع ذلك، فقد الإبلاغ عن أي دراسات ثقافة الناجح للقلوب من الأجنة في السن. وبالمثل، فقد التجارب الإنقاذ اقتصرت على تطبيق كيل العلاجية على الصعيد العالمي لثقافة المتوسط ​​2. كما تم استخدام نظام ثقافة شريحة، الذي يتم رفعه قلوب، جزءا لا يتجزأ، ومقطوع باستخدام vibratome، سواء بالنسبة لقلوب الشباب، مثل E12.5 قلوب الماوس وهمبرغر هاملتون المرحلة 36 (ما يقرب من E16 في الماوس) قلوب كتكوت 2،4،6، وكبار السن القلوب، مثل ح الماوس بعد الولادة وتعليم الكبارearts وقلوب الإنسان البالغ 7،8. في حين أن التحليلات الجنينية قد تستخدم عادة أبواب سميكة 150 ميكرون 2،4، ويمكن أن يكون سمك الباب الكبير الى 500 ميكرون من دون دليل على الحرمان من الأكسجين 8. وقد تم الحفاظ على هذه الثقافات شريحة طالما شهرين في الثقافة، مع معظم شرائح الحفاظ على انقباض طوال هذه الفترة 9. مقارنة دراسات في العضلية معزولة، هذه الثقافات شريحة تسمح الرئيسين ثقافة العضلية مع أنواعها الخلية المجاورة وتوفير وسيلة مفيدة لتحليل فيفو السابقين. ومع ذلك، هذه الثقافات يتطلب أكثر تفصيلا انشاء من مجرد وضع القلب في مستنبت (مثل تضمين قلب حي لباجتزاء على vibratome)، وأي تحليل محدود من الواضح إلى جزء من القلب داخل القسم. ونظرا للقيود المذكورة أعلاه لزراعة قلوب الماوس الجنينية وثروة المعدلة وراثيا الفئران افاilable للدراسة، وضعنا في الجسم الحي الماوس قلب نظام الثقافة السابقين مشابه لنظام الثقافة الرئة فيفو السابقين التي وضعتها ويفر، وآخرون. 10 نظام ثقافتنا ثقافة يسمح على المدى الطويل والتخيل من الدورة التاجية إعادة عرض ضمن كله قلوب الماوس الجنينية. وبالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام Matrigel يسمح الخرز الذي سيعقد في مكان بالقرب من القلب، وبالتالي توفير العلاج الموضعي مع العوامل العلاجية. هذه التجارب لا يمكن أن يؤديها في مختلف نقاط زمنية التنموية للمقارنة بين تأثير العلاج معين على عملية تشكيل مثل الشريان التاجي. لأن جزيئات صغيرة يمكن نشرها من خلال Matrigel، يمكن لهذا النظام ثقافة أن تستخدم أيضا لثقافة المناطق تشريح من القلب بالقرب من بعضها البعض لتحديد ما إذا اتصالات خلية خلية محددة ضرورية للعمليات التنموية معينة أو ما إذا كان يشير نظير الصماوي من منطقة إلى أخرى هو اللازمة. هذا النظام ثقافةهو بسيط نسبيا، وعلى عكس نظام ثقافة شريحة، يجعل من استخدام الكواشف الثقافة الأساسية ومجموعة عمليات التي تتوافر بسهولة في معظم المختبرات. باختصار، يتم تربيتها قلوب الجنينية رفعه في Matrigel المخفف، الذي يوفر دعما شبه صلبة. هذا الدعم كافيا للحفاظ على مورفولوجيا ثلاثي الأبعاد للقلب مع السماح أيضا القلب إلى العقد. باستخدام هذا النظام، يمكن الحفاظ على قلوب كامل من أجنة الفئران الأكبر سنا (E14.5-E16.5) في الثقافة لمدة تصل إلى أربعة أيام. يتم الحفاظ على الضفيرة التاجية بأكمله، خلافا لما حدث في الثقافات شريحة، لذلك تبقى أي العظة مما يشير إلى أن تحدث من مناطق مختلفة من قلب الحاضر. وعلاوة على ذلك، يمكن أن الأصباغ الفلورية الخلية الحية تتخلل Matrigel للسماح التصور من قلب حي، والخرز البروتين، مترافق يمكن وضعها بالقرب من القلب إلى توفير مصدر إشارات المترجمة. معا، وهذه المزايا تجعل هذه التقنية وسيلة مثالية لدراسة العمليات التنموية في embryonIC قلب فأر.

<table border="1">
<tbody>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>REAGENTS</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Timed-pregnant mice</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>To be dissected at the embryonic stage of interest</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>PBS (1x)</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>DMEM</td>
 <td>Cellgro </td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>FBS</td>
 <td>Sigma-Aldrich </td>
 <td>F2442 </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Growth factor-reduced Matrigel</td>
 <td>BD Bioscience </td>
 <td>356231 </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Syto-16</td>
 <td>Invitrogen </td>
 <td>S7578 </td>
 <td>Used as directed in 13 </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>24-well culture plate</td>
 <td>Fisher Scientific</td>
 <td>07-200-84</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>EQUIPMENT</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Stereoscopic microscope</td>
 <td>Nikon </td>
 <td>SMZ645</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Cell culture incubator</td>
 <td>Thermo </td>
 <td>3110 </td>
 <td></td>
 </tr>
</tbody>
 </table>

a novel ex vivo culture method for the embryonic mouse heart

ويعوق الدراسات التنموية في الماوس عن طريق عدم إمكانية الوصول إلى الجنين أثناء الحمل. وهكذا، وبروتوكولات لعزل والثقافة الأجهزة الفردية للمصلحة ضرورية لتوفير وسيلة لكلا تصور التغييرات في التنمية والسماح استراتيجيات العلاج الرواية. لتعزيز ثقافة طويلة الأمد من القلب الجنينية في المراحل المتأخرة من الحمل، وضعنا بروتوكولا التي يتم تربيتها قلب رفعه في شبه صلبة، Matrigel المخفف. يوفر هذا الركيزة ما يكفي من الدعم للحفاظ على هيكل ثلاثي الأبعاد ولكن هو مرنة بما فيه الكفاية للسماح استمرار الانكماش. باختصار، يتم رفعه قلوب من الجنين وضعت في خليط من Matrigel الباردة المخفف 1:1 متوسطة النمو. بعد يتصلب Matrigel المخفف، يضاف متوسطة النمو إلى الطبق الثقافة. كانت قلوب رفعه في وقت متأخر من يوم الجنينية 16.5 قابلة للحياة لمدة أربعة أيام بعد تشريح. ويبين تحليل الضفيرة التاجية أن هذا الأسلوب لاتعطيل التنمية الأوعية الدموية التاجية. وبالتالي، فإننا نقدم وسيلة جديدة لثقافة طويلة الأمد من قلوب الجنينية.

باستخدام هذه التقنية، ويحافظ على القلب التشكل لها ثلاثي الأبعاد وتبقى قابلة للحياة، كما يتبين من استمرار انكماش (فيلم 1). هذه الانقباضات هي دائما أكثر وضوحا في الأذينين مما كانت عليه في البطينين. بعد الثقافة، وقلوب يمكن ان تكون ثابتة ومعالجتها إما المناعية أ...

Watch this Scientific Journal Video about A Novel Ex vivo Culture Method for the Embryonic Mouse Heart at JoVE.com

A Novel Ex vivo Culture Method for the Embryonic Mouse Heart (Video) | JoVE

ويعوق الدراسات التنموية في الماوس عن طريق عدم إمكانية الوصول إلى الجنين أثناء الحمل. لتعزيز ثقافة طويلة الأمد من القلب الجنينية في المراحل المتأخرة من الحمل، وضعنا بروتوكولا التي يتم تربيتها قلب رفعه في شبه صلبة، Matrigel المخفف.

رواية<em&gt; خارج الحي</em&gt; الطريقة الثقافة لالجنينية القلب

Developmental studies in the mouse are hampered  by the inaccessibility of the embryo during gestation. Thus, protocols to  isolate and culture individual ...

Research

JoVE Journal

Biology

A Novel Ex vivo Culture Method for the Embryonic Mouse Heart

Method for Culture of Early Chick Embryos ex vivo (New Culture)

Method for Culture of Early Chick Embryos ex vivo New Culture (Video) | JoVE

طريقة لثقافة الفرخ المبكر فيفو السابقين الأجنة (الثقافة الجديدة)

The chick embryo is a valuable tool in the study of early embryonic development. Its transparency, accessibility and ease of manipulation, make it an ...

In utero and ex vivo Electroporation for Gene Expression in Mouse Retinal Ganglion Cells

In utero and ex vivo Electroporation for Gene Expression in Mouse Retinal Ganglion Cells (Video) | JoVE

Electroporation في الجسم الحي وخارج الرحم للتعبير الجينات في خلايا الشبكية العقدة ماوس

The retina and its sole output neuron, the retinal ganglion cell (RGC), comprise an excellent model in which to examine biological questions such as cell ...

Mouse Embryonic Lung Culture, A System to Evaluate the Molecular Mechanisms of Branching

Mouse Embryonic Lung Culture, A System to Evaluate the Molecular Mechanisms of Branching (Video) | JoVE

الفأر الجنينية الثقافة الرئة ، وهو نظام لتقييم الآليات الجزيئية من التفرع

Lung primordial specification as well as branching morphogenesis, and the formation of various pulmonary cell lineages requires a specific interaction of ...

A System for ex vivo Culturing of Embryonic Pancreas

A System for ex vivo Culturing of Embryonic Pancreas (Video) | JoVE

نظام ل<em&gt; خارج الجسم</em&gt; التثقيف البنكرياس الجنينية

The pancreas controls vital functions of our body,  including the production of digestive enzymes and regulation of blood sugar  levels1. Although in the ...

A Novel Method for the Culture and Polarized Stimulation of Human Intestinal Mucosa Explants

A Novel Method for the Culture and Polarized Stimulation of Human Intestinal Mucosa Explants (Video) | JoVE

طريقة مبتكرة لثقافة الاستقطاب وتحفيز من explants الإنسان مخاطية الأمعاء

Few models currently exist to realistically simulate the complex human intestine's micro-environment, where a variety of interactions take place. Proper ...

Isolation of Embryonic Ventricular Endothelial Cells

Isolation of Embryonic Ventricular Endothelial Cells (Video) | JoVE

عزلة الجنينية البطيني الخلايا البطانية

Cell culture has greatly enhanced our ability to assess individual populations of cells under myriad culture conditions. While immortalized cell lines ...

Mouse Embryonic Development in a Serum-free Whole Embryo Culture System

Mouse Embryonic Development in a Serum-free Whole Embryo Culture System (Video) | JoVE

الفأر الجنينية التنمية في الجامعة نظام الثقافة الأجنة الخالية من المصل

Mid-gestation stage mouse embryos were cultured utilizing a serum-free culture medium prepared from commercially available stem cell media supplements in ...

Ex vivo Culture of Mouse Embryonic Skin and Live-imaging of Melanoblast Migration

Ex vivo Culture of Mouse Embryonic Skin and Live-imaging of Melanoblast Migration (Video) | JoVE

فيفو السابقين الثقافة من الفأر الجنينية بالبشرة والتصوير لايف للهجرة أرومة ميلانينية

Melanoblasts are the neural crest derived precursors of melanocytes; the cells responsible for producing the pigment in skin and hair. Melanoblasts ...

Protein Isolation from the Developing Embryonic Mouse Heart Valve Region

Protein Isolation from the Developing Embryonic Mouse Heart Valve Region (Video) | JoVE

عزل بروتين من الفأر الجنينية القلب صمام منطقة نامية

Western blot analysis is a commonly employed technique for detecting and quantifying protein levels. However, for small tissue samples, this analysis ...

Measuring the Stiffness of Ex Vivo Mouse Aortas Using Atomic Force Microscopy

Measuring the Stiffness of Ex Vivo Mouse Aortas Using Atomic Force Microscopy (Video) | JoVE

قياس صلابة من<em&gt; فيفو السابقين</em&gt; ماوس Aortas باستخدام مجهر القوة الذرية

Arterial stiffening is a significant risk factor and biomarker for cardiovascular disease and a hallmark of aging. Atomic force microscopy (AFM) is a ...