Name: in vivo dynamics of retinal microglial activation during neurodegeneration: confocal ophthalmoscopic imaging and cell morphometry in mouse glaucoma
Uploaded: 2015-05-11T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Vivo Dynamics of Retinal Microglial Activation During Neurodegeneration: Confocal Ophthalmoscopic Imaging and Cell Morphometry in Mouse Glaucoma at JoVE.co

We thank the Scientific Computing and Imaging Institute of the University of Utah for use of FluoRender software (R01GM09815). This work was supported by grants from the Glaucoma Research Foundation, Melsa M. and Frank Theodore Barr Foundation and the US National Institute of Health, (R01EY020878 and R01EY023621) to M.L.V., and (R01EY017182 and R01EY017950) to B.K.A.

في الجسم الحي أن يتم التصوير في مرافق خالية من مسببات الأمراض باستخدام بروتوكولات التي وافقت عليها لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي في جامعة ولاية يوتا. ملاحظة: يتم استخدام هذا البروتوكول التصوير بالنسبة للفئران مراسل فيه الخلايا الدبقية الصغيرة في شبك?...

رصد حي لعدد الخلايا دبقية وتفعيل الصرفي أثناء مرض الاعصاب يتطلب استخدام أساليب التصوير غير الغازية التي تسمح التصور التفصيلي من الميزات الخلية. بعد التصوير، والخلايا الدبقية يجب أن تكون معزولة (مجزأة) للتحليل المظهرية عن طريق استخدام الخطوات عتبة متعددة لتقييم حجم ...

الخلايا الدبقية الصغيرة هي خلايا neuroimmune الموجودة حصرا في الجهاز العصبي المركزي (CNS) منذ التطور الجنيني المبكرة وطوال فترة البلوغ. مجهزة ذخيرة معقدة من المستقبلات، وينظم النشاط دبقية وعدم التجانس الإقليمي من خلال تفاعلها ثنائي الاتجاه مع الخلايا العصبية المجاورة، الدبقية، حاجز الدم في الدماغ والخلايا التسلل neuroinflammatory 1،2. تساهم ظائف دبقية القاعدية لصيانة وإصلاح الفسيولوجية، كما عينة أراضيها لاضطرابات في التوازن 3،4. أثناء إصابة الجهاز العصبي المركزي أو المرض، والخلايا الدبقية الصغيرة هي أول المستجيبين للإشارات العصبية التي تؤدي ثم انتقالها إلى النمط الظاهري على رد الفعل، يسمى &quot;تنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة 2،5-7. تنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة ينطوي على دورة معقدة من الجينات والبروتينات التعبير، التي تقترن إلى سوما الخلية وعملية تغيير الحجم ويعيد 6-9. تنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة، فضلا عن إعادة توزيع الخلايا والمجموعات، يمكن رافق الزيادة الإجمالية المحلية في عدد الخلايا (كثرة الدبيقيات تسميته). هذا يمكن أن تنجم عن تكاثر الخلايا وتجديد الذات، مع أو بدون توظيف حيدات الدم المستمدة 3،4،7،10-14. في مجموعة واسعة من وأمراض الجهاز العصبي المركزي المزمنة التي تعتمد على العمر وأصيب كثرة الدبيقيات وتفعيل الخلايا الدبقية الصغيرة مرض مواز التقدم 15-19. كيف أثر الدبقية الصغيرة التنكس العصبي لا تزال غير واضحة، وذلك أساسا لأنها تلعب الدورين اعصاب والضارة التي قد يكون لها مساهمات متنوعة لظهور المرض وتطور. وقد رصدت الدراسات التصويرية الحية تهدف إلى فهم مرض مزمن CNS السلوك دبقية في الجهاز العصبي المركزي المتضرر من النماذج الحيوانية والبشر، وأثبتت أن التعديلات دبقية هي بداية اكتشافها في مراحل المرض المبكرة 15-17،19،20. وبالتالي، فمن الأهمية بمكان لوضع نهج لكشف ورصد تفعيل دبقية في الجسم الحي. DETE غير الغازيةتأسست ction التغيرات الإقليمية في تنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة في الدماغ باعتبارها مهمة في مؤشر الجسم الحي من تطور المرض الاعصاب، وذلك باستخدام التصوير الجزيئي أو تلألؤ بيولوجي وانبعاث البوزيترون التصوير المقطعي أو التصوير بالرنين المغناطيسي 18،21،22. هذه الطرق التصوير الجزيئي والنووي الكمية للغاية وغير الغازية كشف دباق لقرار الإقليمي. بدلا من ذلك، واثنين من الفوتون التصوير متحد البؤر في CX3CR1 GFP / + الفئران قد سمح مراقبة الخلايا الدبقية الصغيرة في الدماغ لقرار الخلوية 3،4،9،20،23-28. ومع ذلك، فإن هذا النهج يحد على المدى الطويل والمراقبة المتكررة من التعديلات دبقية المزمنة، وبالنظر إلى المخاطر المحتملة للإزعاج سلوكهم حتى مينيملي الإجراءات تصوير الدماغ 29. بدلا من ذلك، الشبكية تقدم الظروف المثلى لمباشرة في الجسم الحي التصور ورصد المتكررة من الخلايا الدبقية الصغيرة في حياتهم سليمة المتخصصة CNS طوال الشيخوخة، بعد الإصابة الحادة، ويحتمل أن تكون خلال الأمراض العصبية المزمنة. وهكذا، فقد أثبتت الدراسات الحديثة جدوى عالية الدقة التصوير من الخلايا الدبقية الصغيرة في شبكية العين معربا عن GFP من خلال تكييف تنظير العين مسح متحد البؤر الليزر (cSLO) إلى الصورة الحية CX3CR1 GFP / + الفئران. وقد استخدم هذا لتتبع التغيرات الأسبوعية في GFP + الخلايا الأرقام في الفئران الفردي لمدة تصل إلى 10 أسابيع بعد الإصابة التي يسببها ارتفاع ضغط الدم الحاد أو العين 30-36. فإننا قمنا بمد هذا النهج لأداء التصوير على المدى الطويل على مدى عدة أشهر، والكمية تعقب التغييرات في تنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة استنادا إلى حجم سوما باستخدام تحليل المورفومترية. وقد عرفت حجم Somal كمقياس المفيد تفعيل الخلايا الدبقية الصغيرة في دراسات التصوير الحية باستخدام اثنين من الفوتون المجهري متحد البؤر في شرائح القشرية لأداء في مجال التصوير المجراة من CX3CR1-GFP + الخلايا الدبقية الصغيرة 9. كما أظهرت هذه الدراسات وغيرها العلاقة بين حجم somal ومستويات البروتين Iba1 التعبير، ذوي الخوذات البيضاءالتراث الثقافي غير المادي يزيد أيضا مع تفعيل 9،37. وبالتالي، يمكن تحديد تنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة في الفئران الحية، ورصد أعدادها وتوزيعها على مر الزمن خلال CNS الصحة والمرض. يصف هذا البروتوكول طرق cSLO الحصول على الصور الحية وتحليل لرصد أعداد الخلايا الدبقية، توزيع وتفعيل الصرفي أثناء الشبكية خلايا العقدة (RGC) انحطاط (الشكل 1). وبالتالي، تستخدم هذه الدراسة: 1) نموذج الفأر من الزرق ورثت (DBA / 2J) أن يخضع تعتمد على سن العصب البصري والشبكية والتنكس العصبي يظهر التباين الملحوظ في تطور المرض ما بين 5 و 10 شهرا من العمر 38،39، 2) شهريا cSLO في الجسم الحي التصوير لرؤية طويلة الأجل لGFP + الخلايا في شبكية العين والعصب البصري امياليني من متخالف Cx3cr1 GFP / + DBA / 2J الفئران الذين تتراوح أعمارهم بين 3-5 أشهر، 3) تحليل التصوير الحي من قبل تجزئة والعتبة لعزل somata الخلية والتدبير المنطقة الأشعة تحت الحمراء. يتم تطبيق هذه الاستراتيجيات لتقييم حركية الشبكية دول تفعيل دبقية خلال المراحل المبكرة من الزرق المزمن.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="2010">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:617px;">Name</td>
			<td style="width:444px;">Company</td>
			<td style="width:208px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:741px;">Comments</td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:617px;">DBA/2J and 
			CX3CR1-GFP/+ mice</td>
			<td>The Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME</td>
			<td>000671 and 00582</td>
			<td>Mice are breed in-house, introducing new breeders every 3 to 4 generations to prevent genetic drift.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">301/2G needle and 1 ml tuberculin slip-tip syringe</td>
			<td>BD, East Rutherford, NJ</td>
			<td>305106 and 309659</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:617px;">2,2,2-tribromoethanol, tert-Amyl alcohol 99% and phosphate buffer saline tablets</td>
			<td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO</td>
			<td>T48402, 152463 and P4417</td>
			<td>Avertin solution (pH 7.3, sterile filtered) must be freshly made solution or stored at 4&#186;C for up to 1 week.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Heat therapy T/Pump</td>
			<td>Gaymar Industries, Orchard Park, NY</td>
			<td>TP-650</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Cotton-tipped applicators</td>
			<td>Fisher Scientific, Pittsburgh, PA</td>
			<td>23-400-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tropicamide 1%&#160;</td>
			<td>Bausch &#38; Lomb, Rochester, NY</td>
			<td>NDC 24208-585-64</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">PMMA contact lenses, 1.70-base curve, 3.2 mm total diameter, 0.40 mm-thick center</td>
			<td>Cantor &#38; Nissel Ltd., Northamptonshire, UK</td>
			<td>G003709</td>
			<td>Lenses are rinsed with sterile PBS and stored in polypropylene boxes.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HRA/Spectralis confocal scanning laser ophthalmoscope and Eye Explorer software</td>
			<td>Heidelberg Engineering GmbH, Carlsbad, CA</td>
			<td>Version 1.7.1.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">PowerPoint</td>
			<td>Microsoft, Redmond, WA</td>
			<td>Version 14.4.3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Adobe Photoshop</td>
			<td>Adobe, San Jose, CA</td>
			<td>Version CS3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">FluoRender</td>
			<td>Scientific Computing and Imaging Institute, University of Utah</td>
			<td>Version 2.13</td>
			<td>Freeware. http://www.sci.utah.edu/software/13-software/127-fluorender.html</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">NIS-Elements C</td>
			<td>Nikon, Melville, NY</td>
			<td>Version 4.30.01</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vivo dynamics of retinal microglial activation during neurodegeneration: confocal ophthalmoscopic imaging and cell morphometry in mouse glaucoma

<html> الخلايا الدبقية الصغيرة، وهي الخلايا neuroimmune CNS المقيمة، وتحويل التشكل وحجمها استجابة لأضرار CNS، والتحول إلى حالة تنشيط وظائف متميزة وملامح التعبير الجيني. أدوار تفعيل دبقية في مجالات الصحة والاصابة والمرض لا تزال غير مفهومة تماما بسبب التنظيم الديناميكي والمعقد في استجابة للتغيرات في المكروية بهم. وبالتالي، فمن الأهمية بمكان أن مراقبة غير جراحية وتحليل التغيرات في تفعيل دبقية مع مرور الوقت في الكائن الحي سليمة. في الجسم الحي تأخرت الدراسات تفعيل دبقية التي كتبها القيود التقنية لتتبع سلوك دبقية دون تغيير البيئة CNS. وقد كان هذا تحديا من نوع خاص خلال التنكس العصبي المزمن، حيث يجب أن تعقب التغييرات على المدى الطويل. شبكية العين، وهو جهاز العصبي المركزي قابلة للتصوير العيش غير الغازية، ويوفر نظام قوي لتصور وتميز ديناميات تنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة خلال الاضطرابات المزمنة. الحمار = &quot;jove_content&quot;&gt; يعرض هذا البروتوكول الطرق على المدى الطويل، والتصوير في الجسم الحي من الخلايا الدبقية الصغيرة في شبكية العين، وذلك باستخدام تنظير العين متحد البؤر (cSLO) وCX3CR1 GFP الفئران / + المراسل، لتصور الخلايا الدبقية الصغيرة لقرار الخلوية. أيضا، نحن تصف أساليب لقياس التغيرات الشهرية في تنشيط الخلايا وكثافة في مجموعات فرعية الخلايا الكبيرة (200-300 الخلايا في شبكية العين). نحن نؤكد استخدام منطقة somal كمقياس مفيدة لتتبع مباشر لتفعيل دبقية في شبكية العين من خلال تطبيق آلية تحليل المورفومترية القائم على عتبة في الجسم الحي الصور. نحن نستخدم هذه الحصول على الصور الحية ويحلل استراتيجيات لرصد التغيرات الديناميكية في تفعيل دبقية وكثرة الدبيقيات خلال المراحل المبكرة من التنكس العصبي في شبكية العين في نموذج الفأر من الزرق المزمن. وينبغي أن يكون هذا النهج مفيدا لمعرفة مدى مساهمة الخلايا الدبقية الصغيرة إلى انخفاض العصبية ومحور عصبي في اضطرابات الجهاز العصبي المركزي المزمنة التي تؤثر على شبكية العين والعصب البصري.

استخدمت لدينا مؤخرا في الدراسات المجراة هذه الحصول على الصور وتحليل أساليب العيش لتصور وتتبع حركية وأنماط ONH والتغيرات دبقية صغيرة في شبكية العين خلال المراحل المبكرة من الزرق المزمن وعلاقتها أواخر التنكس العصبي 59. نحن هنا توضيح cSLO بروتوكول الحصول ع?...

Watch this Scientific Journal Video about In Vivo Dynamics of Retinal Microglial Activation During Neurodegeneration: Confocal Ophthalmoscopic Imaging and Cell Morphometry in Mouse Glaucoma at JoVE.co

In Vivo Dynamics of Retinal Microglial Activation During Neurodegeneration: Confocal Ophthalmoscopic Imaging and Cell Morphometry in Mouse Glaucoma

تنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة وكثرة الدبيقيات استجابات الرئيسية لالتنكس العصبي المزمن. هنا، فإننا نقدم طرق لفي الجسم الحي، والتصور على المدى الطويل CX3CR1-GFP + الخلايا الدبقية الشبكية بواسطة تنظير العين متحد البؤر، وعتبة والمورفولوجية تحليل لتحديد وقياس تفعيلها. نحن نراقب التغيرات دبقية خلال المراحل المبكرة من الزرق المرتبطة بالتقدم في السن.

في فيفو ديناميات الشبكية دبقية التنشيط خلال تنكس عصبي: متحد البؤر Ophthalmoscopic التصوير والقياس الشكلي خلية في الماوس الزرق

Microglia, which are CNS-resident neuroimmune cells, transform their morphology and size in response to CNS damage, switching to an activated state with ...

Research

JoVE Journal

Medicine

In Vivo Dynamics of Retinal Microglial Activation During Neurodegeneration: Confocal Ophthalmoscopic Imaging and Cell Morphometry in Mouse Glaucoma

Multi-photon Imaging of Tumor Cell Invasion in an Orthotopic Mouse Model of Oral Squamous Cell Carcinoma

متعدد الفوتون التصوير من غزو خلايا الورم في الفأر نموذج مثلي الفم سرطان الخلايا الحرشفية

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient ...

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

في ضوء بارد التصوير حيوية الجسم الحي من نقص الأكسجة ورم من الدماغ الانبثاث سرطان الثدي في نموذج الفأر

It is well recognized that tumor hypoxia plays an important role in promoting malignant progression and affecting therapeutic response negatively. There ...

In vivo Imaging of Tumor Angiogenesis using Fluorescence Confocal Videomicroscopy

In vivo Imaging of Tumor Angiogenesis using Fluorescence Confocal Videomicroscopy

في الجسم الحي التصوير من ورم الأوعية الدموية باستخدام الإسفار متحد البؤر Videomicroscopy

Fibered confocal fluorescence in vivo imaging with a fiber optic bundle uses the same principle as fluorescent confocal microscopy. It can excite ...

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

في الجسم الحي 19 F التصوير بالرنين المغناطيسي لتتبع الخليوي

In vivo 19F MRI allows quantitative cell tracking without the use of ionizing radiation. It is a noninvasive technique that can be applied to humans. ...

Sequential In vivo Imaging of Osteogenic Stem/Progenitor Cells During Fracture Repair

Sequential In vivo Imaging of Osteogenic Stem/Progenitor Cells During Fracture Repair

تسلسلي<em&gt; في الجسم الحي</em&gt; التصوير من الخلايا الجذعية المكونة للعظم / السلف خلال اصلاح الكسر

Bone turns over continuously and is highly regenerative following injury. Osteogenic stem/progenitor cells have long been hypothesized to exist, but in ...

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

القياس عن بعد داخل الرحم لقياس ماوس مقلص الضغط<em&gt; في فيفو</em

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. ...

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo: A Model of Single Vessel Stroke

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo:  A Model of Single Vessel Stroke

روز البنغال Photothrombosis بواسطة التصوير الضوئي متحد البؤر<em&gt; في فيفو</em&gt;: نموذج لسفينة واحدة السكتة الدماغية

In vivo imaging techniques have increased in utilization due to recent advances in imaging dyes and optical technologies, allowing for the ability to ...

Glaucoma-inducing Procedure in an In Vivo Rat Model and Whole-mount Retina Preparation

Glaucoma-inducing Procedure in an In Vivo Rat Model and Whole-mount Retina Preparation

الإجراءات في يحفز الزرق<em&gt; في فيفو</em&gt; نموذج الفأر وجبل لالجامع إعداد الشبكية

Glaucoma is a disease of the central nervous system affecting retinal ganglion cells (RGCs). RGC axons making up the optic nerve carry visual input to the ...

Depletion of Mouse Cells from Human Tumor Xenografts Significantly Improves Downstream Analysis of Target Cells

نضوب خلايا الفأر من Xenografts ورم الإنسان يحسن بشكل ملحوظ تحليل المصب من الخلايا المستهدفة

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic ...

Fluorescent Dye Labeling of Erythrocytes and Leukocytes for Studying the Flow Dynamics in Mouse Retinal Circulation

صبغة الفلورسنت وصفها من كرات الدم الحمراء والكريات البيض لدراسة ديناميات التدفق في الماوس دوران الشبكية

The retinal and choroidal blood flow dynamics may provide insight into the pathophysiology and sequelae of various ocular diseases, such as glaucoma, ...