Name: quantitative visualization of leukocyte infiltrate in a murine model of fulminant myocarditis by light sheet microscopy
Uploaded: 2017-05-31T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Quantitative Visualization of Leukocyte Infiltrate in a Murine Model of Fulminant Myocarditis by Light Sheet Microscopy at JoVE.com

La recherche dans le laboratoire de Gunzer a été soutenue par le ministère allemand de l&#39;Éducation et de la Recherche (délivrance n ° 0315590 AD) et par la Fondation allemande pour la recherche (numéro de concours GU769 / 4-1, GU769 / 4-2). Nous remercions encore l&#39;IMCES pour le soutien technique et Sebastian Kubat pour l&#39;aide à la modélisation de dessin animé en 3D.

Toutes les expériences sur les animaux ont été menées conformément aux directives de l&#39;UE et ont été approuvées par les autorités locales concernées à Essen (AZ 84-02.04.2014.A036 - Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen, Essen, Allemagne). Les animaux ont été utilisés et logés sous des conditions spécifiques de pathogène (SPF). 1. Induction de la myocardite par la toxine diphtérique (DTX) <ol><li> Préparer la solution DTX pour l&#39;i...

<ol>
	<li>Siedentopf, H., Uber Zsigmondy, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sichtbarmachung+und+Gr&#246;&#223;enbestimmung+ultramikoskopischer+Teilchen,+mit+besonderer+Anwendung+auf+Goldrubingl&#228;ser.">Sichtbarmachung und Gr&#246;&#223;enbestimmung ultramikoskopischer Teilchen, mit besonderer Anwendung auf Goldrubingl&#228;ser.</a> Annalen der Physik. 315 (1), 1-39 (1902).</li><li>Voie, A. H., Burns, D. H., Spelman, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthogonal-plane+fluorescence+optical+sectioning:+three-dimensional+imaging+of+macroscopic+biological+specimens.">Orthogonal-plane fluorescence optical sectioning: three-dimensional imaging of macroscopic biological specimens.</a> J. Microsc. 170 (Pt 3), 229-236 (1993).</li><li>Epp, J. R., 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=Optimization+of+CLARITY+for+Clearing+Whole-Brain+and+Other+Intact+Organs(1,2,3).">Optimization of CLARITY for Clearing Whole-Brain and Other Intact Organs(1,2,3).</a> eNeuro. 2 (3), (2015).</li><li>Greger, K., Swoger, J., Stelzer, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basic+building+units+and+properties+of+a+fluorescence+single+plane+illumination+microscope.">Basic building units and properties of a fluorescence single plane illumination microscope.</a> Rev. Sci. Instrum. 78 (2), 023705 (2007).</li><li>Keller, P. J., Stelzer, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digital+scanned+laser+light+sheet+fluorescence+microscopy.">Digital scanned laser light sheet fluorescence microscopy.</a> Cold Spring Harb Protoc. 2010 (5), (2010).</li><li>Becker, K., Jahrling, N., Kramer, E. R., Schnorrer, F., Dodt, H. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultramicroscopy:+3D+reconstruction+of+large+microscopical+specimens.">Ultramicroscopy: 3D reconstruction of large microscopical specimens.</a> J Biophotonics. 1 (1), 36-42 (2008).</li><li>Dodt, H. U., 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=Ultramicroscopy:+three-dimensional+visualization+of+neuronal+networks+in+the+whole+mouse+brain.">Ultramicroscopy: three-dimensional visualization of neuronal networks in the whole mouse brain.</a> Nat. Methods. 4 (4), 331-336 (2007).</li><li>Taormina, M. 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=Investigating+bacterial-animal+symbioses+with+light+sheet+microscopy.">Investigating bacterial-animal symbioses with light sheet microscopy.</a> Biol. Bull. 223 (1), 7-20 (2012).</li><li>Klingberg, A., 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=Fully+Automated+Evaluation+of+Total+Glomerular+Number+and+Capillary+Tuft+Size+in+Nephritic+Kidneys+Using+Lightsheet+Microscopy.">Fully Automated Evaluation of Total Glomerular Number and Capillary Tuft Size in Nephritic Kidneys Using Lightsheet Microscopy.</a> J. Am. Soc. Nephrol. , (2016).</li><li>Truong, T. V., Supatto, W., Koos, D. S., Choi, J. M., Fraser, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+and+fast+live+imaging+with+two-photon+scanned+light-sheet+microscopy.">Deep and fast live imaging with two-photon scanned light-sheet microscopy.</a> Nat. Methods. 8 (9), 757-760 (2011).</li><li>Schmid, B., 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=High-speed+panoramic+light-sheet+microscopy+reveals+global+endodermal+cell+dynamics.">High-speed panoramic light-sheet microscopy reveals global endodermal cell dynamics.</a> Nat Commun. 4, 2207 (2013).</li><li>Cella Zanacchi, 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=Live-cell+3D+super-resolution+imaging+in+thick+biological+samples.">Live-cell 3D super-resolution imaging in thick biological samples.</a> Nat. Methods. 8 (12), 1047-1049 (2011).</li><li>Richardson, D. S., Lichtman, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clarifying+Tissue+Clearing.">Clarifying Tissue Clearing.</a> Cell. 162 (2), 246-257 (2015).</li><li>Maruyama, A., 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=Wide+field+intravital+imaging+by+two-photon-excitation+digital-scanned+light-sheet+microscopy+(2p-DSLM)+with+a+high-pulse+energy+laser.">Wide field intravital imaging by two-photon-excitation digital-scanned light-sheet microscopy (2p-DSLM) with a high-pulse energy laser.</a> Biomed Opt Express. 5 (10), 3311-3325 (2014).</li><li>Mann, L., 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=CD11c.DTR+mice+develop+a+fatal+fulminant+myocarditis+after+local+or+systemic+treatment+with+diphtheria+toxin.">CD11c.DTR mice develop a fatal fulminant myocarditis after local or systemic treatment with diphtheria toxin.</a> Eur. J. Immunol. 46 (8), 2028-2042 (2016).</li><li>Jung, 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=In+vivo+depletion+of+CD11c++dendritic+cells+abrogates+priming+of+CD8++T+cells+by+exogenous+cell-associated+antigens.">In vivo depletion of CD11c+ dendritic cells abrogates priming of CD8+ T cells by exogenous cell-associated antigens.</a> Immunity. 17 (2), 211-220 (2002).</li><li>Corbi, A. L., Lopez-Rodriguez, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CD11c+integrin+gene+promoter+activity+during+myeloid+differentiation.">CD11c integrin gene promoter activity during myeloid differentiation.</a> Leuk. Lymphoma. 25 (5-6), 415-425 (1997).</li><li>Zaft, T., Sapoznikov, A., Krauthgamer, R., Littman, D. R., Jung, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CD11chigh+dendritic+cell+ablation+impairs+lymphopenia-driven+proliferation+of+naive+and+memory+CD8++T+cells.">CD11chigh dendritic cell ablation impairs lymphopenia-driven proliferation of naive and memory CD8+ T cells.</a> J. Immunol. 175 (10), 6428-6435 (2005).</li><li>Zammit, D. J., Cauley, L. S., Pham, Q. M., Lefrancois, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendritic+cells+maximize+the+memory+CD8+T+cell+response+to+infection.">Dendritic cells maximize the memory CD8 T cell response to infection.</a> Immunity. 22 (5), 561-570 (2005).</li><li>Hasenberg, M., Kohler, A., Bonifatius, S., Jeron, A., Gunzer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+observation+of+phagocytosis+and+NET-formation+by+neutrophils+in+infected+lungs+using+2-photon+microscopy.">Direct observation of phagocytosis and NET-formation by neutrophils in infected lungs using 2-photon microscopy.</a> J. Vis. Exp. (52), (2011).</li><li>Bailey, B., Farkas, D. L., Taylor, D. L., Lanni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancement+of+axial+resolution+in+fluorescence+microscopy+by+standing-wave+excitation.">Enhancement of axial resolution in fluorescence microscopy by standing-wave excitation.</a> Nature. 366 (6450), 44-48 (1993).</li><li>Gustafsson, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surpassing+the+lateral+resolution+limit+by+a+factor+of+two+using+structured+illumination+microscopy.">Surpassing the lateral resolution limit by a factor of two using structured illumination microscopy.</a> J. Microsc. 198 (Pt 2), 82-87 (2000).</li><li>Hell, S. W., Wichmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breaking+the+diffraction+resolution+limit+by+stimulated+emission:+stimulated-emission-depletion+fluorescence+microscopy.">Breaking the diffraction resolution limit by stimulated emission: stimulated-emission-depletion fluorescence microscopy.</a> Opt Lett. 19 (11), 780-782 (1994).</li><li>Betzig, E., 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=Imaging+intracellular+fluorescent+proteins+at+nanometer+resolution.">Imaging intracellular fluorescent proteins at nanometer resolution.</a> Science. 313 (5793), 1642-1645 (2006).</li><li>Hess, S. T., Girirajan, T. P., Mason, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultra-high+resolution+imaging+by+fluorescence+photoactivation+localization+microscopy.">Ultra-high resolution imaging by fluorescence photoactivation localization microscopy.</a> Biophys. J. 91 (11), 4258-4272 (2006).</li><li>Rust, M. J., Bates, M., Zhuang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sub-diffraction-limit+imaging+by+stochastic+optical+reconstruction+microscopy+(STORM).">Sub-diffraction-limit imaging by stochastic optical reconstruction microscopy (STORM).</a> Nat. Methods. 3 (10), 793-795 (2006).</li><li>Abbe, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beitr&#228;ge+zur+Theorie+des+Mikroskops+und+der+mikroskopischen+Wahrnehmung.">Beitr&#228;ge zur Theorie des Mikroskops und der mikroskopischen Wahrnehmung.</a> Archiv f&#252;r mikroskopische Anatomie. 9 (1), 413-418 (1873).</li><li>G&#246;ppert-Mayer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=&#220;ber+Elementarakte+mit+zwei+Quantenspr&#252;ngen.">&#220;ber Elementarakte mit zwei Quantenspr&#252;ngen.</a> Annalen der Physik. 401 (3), 273-294 (1931).</li><li>Denk, W., Strickler, J. H., Webb, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+laser+scanning+fluorescence+microscopy.">Two-photon laser scanning fluorescence microscopy.</a> Science. 248 (4951), 73-76 (1990).</li><li>M&#228;nn, L., 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=CD11c.DTR+mice+develop+a+fatal+fulminant+myocarditis+after+local+or+systemic+treatment+with+diphtheria+toxin.">CD11c.DTR mice develop a fatal fulminant myocarditis after local or systemic treatment with diphtheria toxin.</a> Eur. J. Immunol. , (2016).</li><li>Ke, M. T., Fujimoto, S., Imai, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SeeDB:+a+simple+and+morphology-preserving+optical+clearing+agent+for+neuronal+circuit+reconstruction.">SeeDB: a simple and morphology-preserving optical clearing agent for neuronal circuit reconstruction.</a> Nat. Neurosci. 16 (8), 1154-1161 (2013).</li><li>Erturk, A., 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=Three-dimensional+imaging+of+solvent-cleared+organs+using+3DISCO.">Three-dimensional imaging of solvent-cleared organs using 3DISCO.</a> Nat. Protoc. 7 (11), 1983-1995 (2012).</li><li>Dirckx, J. J., Kuypers, L. C., Decraemer, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Refractive+index+of+tissue+measured+with+confocal+microscopy.">Refractive index of tissue measured with confocal microscopy.</a> J Biomed Opt. 10 (4), 44014 (2005).</li><li>Chung, K., 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=Structural+and+molecular+interrogation+of+intact+biological+systems.">Structural and molecular interrogation of intact biological systems.</a> Nature. 497 (7449), 332-337 (2013).</li><li>Tomer, R., Ye, L., Hsueh, B., Deisseroth, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+CLARITY+for+rapid+and+high-resolution+imaging+of+intact+tissues.">Advanced CLARITY for rapid and high-resolution imaging of intact tissues.</a> Nat. Protoc. 9 (7), 1682-1697 (2014).</li><li>Schwarz, M. K., 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=Fluorescent-protein+stabilization+and+high-resolution+imaging+of+cleared,+intact+mouse+brains.">Fluorescent-protein stabilization and high-resolution imaging of cleared, intact mouse brains.</a> PLoS One. 10 (5), e0124650 (2015).</li><li>Hama, H., 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=Scale:+a+chemical+approach+for+fluorescence+imaging+and+reconstruction+of+transparent+mouse+brain.">Scale: a chemical approach for fluorescence imaging and reconstruction of transparent mouse brain.</a> Nat. Neurosci. 14 (11), 1481-1488 (2011).</li><li>Susaki, E. A., 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=Whole-brain+imaging+with+single-cell+resolution+using+chemical+cocktails+and+computational+analysis.">Whole-brain imaging with single-cell resolution using chemical cocktails and computational analysis.</a> Cell. 157 (3), 726-739 (2014).</li><li>Yang, B., 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=Single-cell+phenotyping+within+transparent+intact+tissue+through+whole-body+clearing.">Single-cell phenotyping within transparent intact tissue through whole-body clearing.</a> Cell. 158 (4), 945-958 (2014).</li><li>Shivapathasundharam, B., Berti, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transparent+tooth+model+system.+An+aid+in+the+study+of+root+canal+anatomy.">Transparent tooth model system. An aid in the study of root canal anatomy.</a> Indian J. Dent. Res. 11 (3), 89-94 (2000).</li><li>Karreman, M. A., 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=Fast+and+precise+targeting+of+single+tumor+cells+in+vivo+by+multimodal+correlative+microscopy.">Fast and precise targeting of single tumor cells in vivo by multimodal correlative microscopy.</a> J. Cell Sci. 129 (2), 444-456 (2016).</li><li>Pan, C., 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=Shrinkage-mediated+imaging+of+entire+organs+and+organisms+using+uDISCO.">Shrinkage-mediated imaging of entire organs and organisms using uDISCO.</a> Nat. Methods. 13 (10), 859-867 (2016).</li></ol>

Dans la science de la vie moderne, la visualisation microscopique des processus biologiques joue un rôle de plus en plus important. Dans ce contexte, de nombreux développements ont été réalisés au cours des deux derniers siècles qui aident à répondre à des questions non adressables jusqu&#39;à ce point. Tout d&#39;abord, il y a eu une nette tendance à augmenter fondamentalement la capacité de résolution des microscopes à lumière. Avec la microscopie d&#39;illumination structurée (SIM) ...

Au cours de l&#39;évolution du microscope optique, de nombreuses formes spécialisées sont apparues, toutes développées pour minimiser les limitations dans le processus de visualisation des spécimens particuliers. Une telle méthode est la microscopie à fluorescence légère (LSFM). Développé en 1903 par Siedentopf et Zsigmondy 1 et pour trouver ses premières applications biologiques fondamentales au début des années 1990 2 , LSFM est devenu l&#39;outil microscopique le plus puissant à ce jour pour la visualisation de grands spécimens, tels que des organes de souris intacts, avec une résolution de signal de fluorescence Jusqu&#39;au niveau cellulaire. En raison de ces avantages, en combinaison avec son potentiel pour l&#39;imagerie des cellules vivantes, Nature Methods a appelé LSFM la &quot;Méthode de l&#39;année 2014 3 &quot;. Comme son nom l&#39;indique, l&#39;illumination de l&#39;échantillon dans un LSFM est menée par des feuilles légères orientées perpendiculairement à l&#39;axe de l&#39;objectif utilisé fOu la collecte de lumière d&#39;émission et la formation d&#39;image ultérieure. La feuille de lumière est généralement générée soit en focalisant des faisceaux laser collimés et larges avec une lentille cylindrique, soit par le mouvement rapide des flancs laser étroits et focalisés dans un seul plan horizontal ou vertical 4 , 5 . De cette façon, seul le plan focal de l&#39;optique d&#39;imagerie est éclairé, généralement avec une épaisseur de 1 à 4 μm. Par conséquent, pour un échantillon fluorescent placé dans le plan d&#39;illumination, la génération de lumière dispersée et les effets du photoblanchage des régions situées au-dessus ou en dessous du plan focal sont éliminés ou fortement supprimés 6 , 7 . Comme tous les avions hors-focus ne sont pas éclairés, les effets de photoblanchage sont omises dans ces domaines. Contrairement à la microscopie confocale ou à photométrie standard, les chemins de lumière éclairée et émis sont séparés l&#39;un de l&#39;autre, de sorte que l&#39;image finale qualit<html> Cela ne dépend pas de la focalisation parfaite du faisceau lumineux d&#39;excitation à travers les objectifs. En fonction de la question sous-jacente, il est donc possible d&#39;utiliser des objectifs avec un énorme champ de vision (FOV) afin que la plus grande surface possible du plan lumineux puisse être imagée sans que des composants ne se déplacent dans la direction xy. Dans les systèmes LSFM modernes, une image fluorescente de la section optique générée est capturée sur un appareil à couplage de charge très sensible (CCD) ou des caméras semi-conductrices d&#39;oxyde métallique complémentaires (CMOS) capables d&#39;acquérir tout le champ de vision (FOV) En microsecondes. Par conséquent, en déplaçant l&#39;échantillon à travers la feuille de lumière et en acquérant des images à des étapes z définies, il est possible d&#39;obtenir l&#39;information 3D complète d&#39;un spécimen dans un délai raisonnable 8 , 9 , ce qui rend cette technique applicable aux cellules vivantes Études 10 ,Ass = &quot;xref&quot;&gt; 11 , 12 . Néanmoins, bien que LSFM offre une méthode rapide, sensible et compatible avec la fluorescence, la transmission de la lumière à travers l&#39;échantillon est encore un problème majeur, surtout lorsque de grands échantillons biologiques sont la cible d&#39;une analyse en 3D. La transmission de la lumière est modifiée de manière critique par des aspects physiques de l&#39;absorption et par la diffusion de la lumière aux interfaces de structures avec différents indices de réfraction 13 . Par conséquent, lorsque l&#39;imagerie échantillonne plusieurs millimètres de taille, le LSFM est principalement combiné avec des protocoles de nettoyage pour rendre les échantillons optiquement transparents. Ces techniques sont basées sur l&#39;idée d&#39;éliminer l&#39;eau du tissu biologique respectif et de l&#39;échanger avec des milieux d&#39;immersion à base de solvant à base d&#39;eau ou organiques, qui sont choisis pour associer étroitement les indices de réfraction des composants tissulaires cibles particuliers. En conséquence, la diffusion latérale de la lumière est minimisée et toutes les longueurs d&#39;ondesDe la lumière peut passer beaucoup plus efficacement à travers le tissu 13 . Dans de nombreux cas, les spécimens biologiques traités de cette manière apparaissent macroscopiquement limpides, ce qui permet de conduire le LSFM, même sur des organes entiers de souris, en utilisant des objectifs de longue distance de travail et de faible grossissement. Ici, nous présentons un protocole de préparation pour l&#39;imagerie à grand échantillon dans un microscope à feuilles lumineuses (voir le tableau des matériaux), que nous avons établi pour étudier l&#39;infiltration cardiaque cellulaire dans un modèle murin de myocardite 15 . Les souris CD11c.DTR expriment le récepteur de la toxine diphtérique des primates (DTR) sous le contrôle du promoteur CD11c 16 . En conséquence, les cellules de ces souris, qui expriment CD11c avec la DTR, sont rendues sensibles à l&#39; exotoxine de Corynebacterium diphtheria (diphtheria toxin, DTX); Le traitement systémique de ces animaux avec DTX entraîne une épuisement de tous les CD11c + ceLls. CD11c est une intégrine et, en tant que récepteur de surface cellulaire pour une variété de différents facteurs solubles, est impliqué dans les processus d&#39;activation et de maturation principalement dans les cellules de la lignée monocytaire 17 . Par conséquent, le modèle de souris CD11c.DTR a été intensément utilisé pour étudier le rôle des cellules dendritiques et des sous-groupes de macrophages dans le contexte de nombreuses questions immunologiques différentes. Au fil du temps, il a été rapporté que les souris CD11c.DTR traitées systémiquement avec DTX peuvent développer des effets secondaires indésirables et peuvent afficher des taux de mortalité fortement élevés 18 , 19 . Récemment, nous avons pu identifier la cause sous-jacente de la mort 15 , décrivant le développement de la myocardite fulminante après l&#39;application intratrachéale DTX chez ces animaux. Le défi de la toxine a causé la destruction cellulaire, y compris dans les parties centrales du système de transmission du stimulus dans le cœur. Cela a été accompagné d&#39;un CD45 massif+ Infiltration de leucocytes, entraînant finalement des arythmies cardiaques létales. Dans ce cas, non seulement l&#39;apparition de la population de leucocytes était importante, mais aussi sa répartition spatiale à l&#39;intérieur du cœur. Cette question expérimentale est un défi pour l&#39;imagerie microscopique moderne, que nous avons résolue par une approche de microscopie à la lumière qui est soutenue par la coloration d&#39;anticorps intravital et un protocole de nettoyage optique à base de solvants organiques.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>diphtheria toxin</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>D0564</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>phosphate buffered saline</td>
			<td>Biochrom</td>
			<td>L182-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ketamine [50 mg/ml]</td>
			<td>Inresa</td>
			<td>PZN 4089014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>xylazine [2 %]</td>
			<td>Ceva</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>syringe</td>
			<td>Braun</td>
			<td>REF 9161502</td>
			<td>Braun Omincan F&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>indwelt venous catheter&#160;</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>REF 381923</td>
			<td>BD Insyte Autoguard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>small animal respirator</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>73-0044</td>
			<td>MiniVent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anit-CD45 antibody (AF647)</td>
			<td>BioLegend</td>
			<td>103124</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) disodium salt dihydrate</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>8043.2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>catheter (21 G)</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>REF 387455</td>
			<td>BD valu-set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>paraformaldehyde</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>P6148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PE tube (5 ml)</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>EKY9.1</td>
			<td>Rotilabo</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ethanol</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>9065.4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dibenzyl ether</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>108014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tube rotator</td>
			<td>Miltenyi Biotec</td>
			<td>130-090-753</td>
			<td>MACSmix</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>agarose (low gelling)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>A4018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mold (15x15x5 mm)</td>
			<td>Tissue Tek</td>
			<td>4566</td>
			<td>Cryomold&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>light sheet microscope system</td>
			<td>LaVision Biotec</td>
			<td></td>
			<td>Ultramicroscope&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>microscope body</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td>MVX10&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>objective</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td>0.5&#160;NA MVPLAPO 2XC, WD 5.5&#160;mm&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sCMOS camera 5.5MP</td>
			<td>Andor Technology</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>488 nm OPSL (50mW) laser</td>
			<td>Coherent</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>647 nm&#160; diode laser (50mW)</td>
			<td>Coherent</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D image processing &#38; analysis software</td>
			<td>Bitplane</td>
			<td></td>
			<td>IMARIS Ver. 8.3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>transgenic mouse strain</td>
			<td>Steffen Jung et al.</td>
			<td></td>
			<td>CD11c.DTR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>wt mouse strain</td>
			<td>Envigo</td>
			<td></td>
			<td>Balb/c Ola Hsd J</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Module</td>
			<td>LaVision Biotec</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MVPLAPO 2XC Objective Lens</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantitative visualization of leukocyte infiltrate in a murine model of fulminant myocarditis by light sheet microscopy

La microscopie de fluorescence à lumière légère (LSFM), combinée à des protocoles de compensation chimique, est devenue l&#39;étalon-or pour l&#39;analyse de structures marquées par fluorescence dans de grands échantillons biologiques et se résume à la résolution cellulaire. Pendant ce temps, le raffinement constant des protocoles sous-jacents et la disponibilité accrue de systèmes commerciaux spécialisés nous permettent d&#39;étudier la microstructure des organes de souris entiers et permettent même de caractériser le comportement cellulaire dans diverses approches d&#39;imagerie des cellules vivantes. Ici, nous décrivons un protocole pour la visualisation spatiale et la quantification intégrale de la population de leucocytes CD45 + chez des cœurs de souris enflammés. La méthode utilise une souche de souris transgénique (CD11c.DTR) qui a récemment été démontrée comme un modèle robuste et inducible pour l&#39;étude du développement d&#39;une myocardite fatale fulminante caractérisée par des arythmies cardiaques létales. Ce protocole comprend l&#39;induction de la myocardite, intravitLa coloration cellulaire à médiation par anticorps, la préparation d&#39;organe et la LSFM avec un post-traitement ultérieur assisté par ordinateur. Bien que présentée comme une méthode hautement adaptée pour notre question scientifique particulière, le protocole représente le plan d&#39;un système facilement ajustable qui peut également cibler des structures fluorescentes complètement différentes dans d&#39;autres organes et même dans d&#39;autres espèces.

L&#39;approche LSFM présentée analyse la répartition des leucocytes et la quantité de cœur murin lors de l&#39;induction d&#39;une myocardite sévère. La figure 1A explique le protocole de prétraitement pour les souris CD11c.DTR transgéniques pour l&#39;induction de la myocardite. Cette étape représente le déclencheur nécessaire pour le recrutement de leucocytes dans le myocarde. Après une application DTX réussie, les animaux développent des symptômes gra...

Watch this Scientific Journal Video about Quantitative Visualization of Leukocyte Infiltrate in a Murine Model of Fulminant Myocarditis by Light Sheet Microscopy at JoVE.com

Quantitative Visualization of Leukocyte Infiltrate in a Murine Model of Fulminant Myocarditis by Light Sheet Microscopy

Ici, nous décrivons une approche de microscopie de feuille lumineuse pour visualiser l&#39;infiltration de leucocytes CD45 + cardiaque dans un modèle murin de myocardite fulminante aseptique, qui est induite par le traitement intratrachéal de la toxine diphtérique des souris CD11c.DTR.

Visualisation quantitative de l&#39;infiltration de leucocytes dans un modèle murin de myocardite fulminante par microscopie à feuilles lumineuses

Light-sheet fluorescence microscopy (LSFM), in combination with chemical clearing protocols, has become the gold standard for analyzing fluorescently ...

Research

JoVE Journal

Medicine

A Murine Model of Muscle Training by Neuromuscular Electrical Stimulation

Un modèle murin de la formation du muscle par stimulation neuromusculaire électrique

Neuromuscular electrical stimulation (NMES) is a common clinical modality that is widely used to restore1, maintain2 or enhance3-5 muscle functional ...

Recherche

Médecine

Using Quantitative Real-time PCR to Determine Donor Cell Engraftment in a Competitive Murine Bone Marrow Transplantation Model

Utilisation quantitative PCR en temps réel pour déterminer prise de greffe de donneurs de cellules dans un modèle murin concurrentiel greffe de moelle osseuse

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules ...

Murine Model of Wound Healing

Modèle murin de la cicatrisation

Wound healing and repair are the most complex biological processes that occur in human life. After injury, multiple biological pathways become activated. ...

A Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage

Un modèle murin d&#39;hémorragie sous-arachnoïdienne

In this video publication a standardized mouse model of subarachnoid  hemorrhage (SAH) is presented. Bleeding is induced by endovascular Circle of  Willis ...

Reproducable Paraplegia by Thoracic Aortic Occlusion in a Murine Model of Spinal Cord Ischemia-reperfusion

Reproductible paraplégie par l&#39;aorte thoracique occlusion dans un modèle murin de la moelle épinière ischémie-reperfusion

Background
Lower extremity paralysis continues to complicate aortic interventions. The lack of understanding of the underlying pathology has hindered ...

Noninvasive Assessment of Cardiac Abnormalities in Experimental Autoimmune Myocarditis by Magnetic Resonance Microscopy Imaging in the Mouse

Évaluation non invasive de la Cardiac Malformations en auto-immune expérimentale myocardite par résonance magnétique microscopie imagerie chez la souris

Myocarditis is an inflammation of the myocardium, but only ~10% of those affected show clinical manifestations of the disease. To study the immune events ...

Evaluation of Tumor-infiltrating Leukocyte Subsets in a Subcutaneous Tumor Model

Évaluation des leucocytes infiltrant les tumeurs sous-ensembles dans un Modèle de tumeur sous-cutanée

Specialized immune cells that infiltrate the tumor microenvironment regulate the growth and survival of neoplasia.&#160; Malignant cells must elude or ...

Reproducible Arterial Denudation Injury by Infrarenal Abdominal Aortic Clamping in a Murine Model

Reproductible Arterial dénudation blessures par infrarénale de l&#39;aorte abdominale de serrage dans un modèle murin

Percutaneous vascular interventions uniformly result in arterial denudation injuries that subsequently lead to thrombosis and restenosis. These ...

Construction and Evaluation of a Murine Calvarial Osteolysis Model by Exposure to CoCrMo Particles in Aseptic Loosening

Construction et évaluation d’un modèle murin ostéolyse substance par l’exposition aux particules CoCrMo descellement aseptique

Wear particle-induced osteolysis is a major cause of aseptic loosening in arthroplasty failure, but the underlying mechanism remains unclear. Due to long ...