Name: light-sheet fluorescence microscopy to capture 4-dimensional images of the effects of modulating shear stress on the developing zebrafish heart
Uploaded: 2018-08-10T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Light-sheet Fluorescence Microscopy to Capture 4-Dimensional Images of the Effects of Modulating Shear Stress on the Developing Zebrafish Heart at JoVE.com

الكتاب أود أن أعرب عن امتنان تالبوت وليام من جامعة ستانفورد لتقدم الإنسان Nrg1 كدنا وأن ديبورا ييلون من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو لتوفير التحالف الإنجيلي طفرات . الكتاب أيضا يود أن يشكر تشن سينثيا للمساعدة في الحصول على الصور. هذه الدراسة كانت تدعمها المنح HL118650 المعاهد الوطنية للصحة (أن ت هسياي)، HL083015 (أن ت هسياي)، HD069305 (لتشي نورث كارولاينا وت هسياي.)، HL111437 (أن ت هسياي ونورث كارولاينا تشي)، HL129727 (أن ت هسياي)، T32HL007895 (إلى R.R. Sevag Packard)، 134613 HL (إلى ميسيرشميدت ف) و جامعة "تكساس نظام النجوم" التمويل (للي جيه)-

الأساليب التالية أجريت وفقا لبروتوكولات يوتا وجامعة كاليفورنيا إياكوك. واستخدمت هذه المجموعات التجريبية مع المعدلة وراثيا Tg(cmlc2:gfp)، طفرات الإنجيلي (اتريوم ضعيفة) أو أومه (cloche) : مراقبة (أ) البرية من نوع (WT)، (ب) gata1a مو، والحقن (ج) tnnt2a مو (الجدول 1).
<table border="1" fo:...

<ol>
	<li>Lee, 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=Moving+domain+computational+fluid+dynamics+to+interface+with+an+embryonic+model+of+cardiac+morphogenesis.">Moving domain computational fluid dynamics to interface with an embryonic model of cardiac morphogenesis.</a> PLoS One. 8 (8), e72924 (2013).</li><li>Peshkovsky, C., Totong, R., Yelon, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dependence+of+cardiac+trabeculation+on+neuregulin+signaling+and+blood+flow+in+zebrafish.">Dependence of cardiac trabeculation on neuregulin signaling and blood flow in zebrafish.</a> Dev Dyn. 240 (2), 446-456 (2011).</li><li>High, F. A., Epstein, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+multifaceted+role+of+Notch+in+cardiac+development+and+disease.">The multifaceted role of Notch in cardiac development and disease.</a> Nat Rev Genet. 9 (1), 49-61 (2008).</li><li>Galloway, J. L., Wingert, R. A., Thisse, C., Thisse, B., Zon, L. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Loss+of+Gata1+but+Not+Gata2+Converts+Erythropoiesis+to+Myelopoiesis+in+Zebrafish+Embryos.">Loss of Gata1 but Not Gata2 Converts Erythropoiesis to Myelopoiesis in Zebrafish Embryos.</a> Developmental Cell. 8 (1), 109-116 (2005).</li><li>Chi, N. 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=Cardiac+conduction+is+required+to+preserve+cardiac+chamber+morphology.">Cardiac conduction is required to preserve cardiac chamber morphology.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 107 (33), 14662 (2010).</li><li>Paffett-Lugassy, N., 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=Functional+conservation+of+erythropoietin+signaling+in+zebrafish.">Functional conservation of erythropoietin signaling in zebrafish.</a> Blood. 110 (7), 2718 (2007).</li><li>De Luca, 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=ZebraBeat:+a+flexible+platform+for+the+analysis+of+the+cardiac+rate+in+zebrafish+embryos.">ZebraBeat: a flexible platform for the analysis of the cardiac rate in zebrafish embryos.</a> Scientific Reports. 4, 4898 (2014).</li><li>Liu, 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=A+dual+role+for+ErbB2+signaling+in+cardiac+trabeculation.">A dual role for ErbB2 signaling in cardiac trabeculation.</a> Development. 137 (22), 3867-3875 (2010).</li><li>Samsa, L. 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=Cardiac+contraction+activates+endocardial+Notch+signaling+to+modulate+chamber+maturation+in+zebrafish.">Cardiac contraction activates endocardial Notch signaling to modulate chamber maturation in zebrafish.</a> Development. 142 (23), 4080-4091 (2015).</li><li>Li, Y., 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=Global+genetic+analysis+in+mice+unveils+central+role+for+cilia+in+congenital+heart+disease.">Global genetic analysis in mice unveils central role for cilia in congenital heart disease.</a> Nature. 521, 520 (2015).</li><li>Sifrim, 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=Distinct+genetic+architectures+for+syndromic+and+nonsyndromic+congenital+heart+defects+identified+by+exome+sequencing.">Distinct genetic architectures for syndromic and nonsyndromic congenital heart defects identified by exome sequencing.</a> Nature Genetics. 48, 1060 (2016).</li><li>Hu, Z., 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=A+genome-wide+association+study+identifies+two+risk+loci+for+congenital+heart+malformations+in+Han+Chinese+populations.">A genome-wide association study identifies two risk loci for congenital heart malformations in Han Chinese populations.</a> Nature Genetics. 45, 818 (2013).</li><li>Huisken, J., Stainier, D. Y. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+plane+illumination+microscopy+techniques+in+developmental+biology.">Selective plane illumination microscopy techniques in developmental biology.</a> Development (Cambridge, England). 136 (12), 1963-1975 (2009).</li><li>Panier, T., 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+functional+imaging+of+multiple+brain+regions+in+intact+zebrafish+larvae+using+Selective+Plane+Illumination+Microscopy.">Fast functional imaging of multiple brain regions in intact zebrafish larvae using Selective Plane Illumination Microscopy.</a> Frontiers in Neural Circuits. 7, 65 (2013).</li><li>Lee, 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=ACT-PRESTO:+Rapid+and+consistent+tissue+clearing+and+labeling+method+for+3-dimensional+(3D)+imaging.">ACT-PRESTO: Rapid and consistent tissue clearing and labeling method for 3-dimensional (3D) imaging.</a> Scientific Reports. 6, 18631 (2016).</li><li>Kelley, L. 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=Live-cell+confocal+microscopy+and+quantitative+4D+image+analysis+of+anchor-cell+invasion+through+the+basement+membrane+in+Caenorhabditis+elegans.">Live-cell confocal microscopy and quantitative 4D image analysis of anchor-cell invasion through the basement membrane in Caenorhabditis elegans.</a> Nature Protocols. 12, 2081 (2016).</li><li>Lee, 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=4-Dimensional+light-sheet+microscopy+to+elucidate+shear+stress+modulation+of+cardiac+trabeculation.">4-Dimensional light-sheet microscopy to elucidate shear stress modulation of cardiac trabeculation.</a> The Journal of Clinical Investigation. 126 (5), 1679-1690 (2016).</li><li>Lavagnino, Z., 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=4D+(x-y-z-t)+imaging+of+thick+biological+samples+by+means+of+Two-Photon+inverted+Selective+Plane+Illumination+Microscopy+(2PE-iSPIM).">4D (x-y-z-t) imaging of thick biological samples by means of Two-Photon inverted Selective Plane Illumination Microscopy (2PE-iSPIM).</a> Scientific Reports. 6, 23923 (2016).</li><li>Huisken, J., Swoger, J., Del Bene, F., Wittbrodt, J., Stelzer, E. H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+Sectioning+Deep+Inside+Live+Embryos+by+Selective+Plane+Illumination+Microscopy.">Optical Sectioning Deep Inside Live Embryos by Selective Plane Illumination Microscopy.</a> Science. 305 (5686), 1007 (2004).</li><li>Hove, 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=Intracardiac+fluid+forces+are+an+essential+epigenetic+factor+for+embryonic+cardiogenesis.">Intracardiac fluid forces are an essential epigenetic factor for embryonic cardiogenesis.</a> Nature. 421 (6919), 172-177 (2003).</li><li>Bakkers, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+as+a+model+to+study+cardiac+development+and+human+cardiac+disease.">Zebrafish as a model to study cardiac development and human cardiac disease.</a> Cardiovascular Research. 91 (2), 279-288 (2011).</li><li>BioRad. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> General Protocol for Western Blotting. 6376, (2018).</li><li>GeneTools. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Gene Tools Oligo Design Website. , (2018).</li><li>Mullins, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Zebrafish Course. , (2013).</li><li>Grenander, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Probability and Statistics: The Harald Cram&#233;r Volume. , (1959).</li><li>Fei, P., 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=Cardiac+Light-Sheet+Fluorescent+Microscopy+for+Multi-Scale+and+Rapid+Imaging+of+Architecture+and+Function.">Cardiac Light-Sheet Fluorescent Microscopy for Multi-Scale and Rapid Imaging of Architecture and Function.</a> Scientific Reports. 6, 22489 (2016).</li><li>Liebling, M., Forouhar , A. S., Gharib, M., Fraser, S. E., Dickinson, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Four-dimensional+cardiac+imaging+in+living+embryos+via+postacquisition+synchronization+of+nongated+slice+sequences.">Four-dimensional cardiac imaging in living embryos via postacquisition synchronization of nongated slice sequences.</a> Journal of Biomedical Optics. 10 (5), (2005).</li><li>Adeoye, A. 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=Combined+effects+of+exogenous+enzymes+and+probiotic+on+Nile+tilapia+(Oreochromis+niloticus)+growth,+intestinal+morphology+and+microbiome.">Combined effects of exogenous enzymes and probiotic on Nile tilapia (Oreochromis niloticus) growth, intestinal morphology and microbiome.</a> Aquaculture. 463, 61-70 (2016).</li><li>Matthews, M., Varga, Z. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anesthesia+and+Euthanasia+in+Zebrafish.">Anesthesia and Euthanasia in Zebrafish.</a> ILAR Journal. 53 (2), 192-204 (2012).</li><li>Singleman, C., Holtzman, N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+Dissection+in+Larval,+Juvenile+and+Adult+Zebrafish,+Danio+rerio.">Heart Dissection in Larval, Juvenile and Adult Zebrafish, Danio rerio.</a> Journal of Visualized Experiments : JoVE. (55), e3165 (2011).</li><li>Li, 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=Disturbed+Flow+Induces+Autophagy,+but+Impairs+Autophagic+Flux+to+Perturb+Mitochondrial+Homeostasis.">Disturbed Flow Induces Autophagy, but Impairs Autophagic Flux to Perturb Mitochondrial Homeostasis.</a> Antioxidants &amp; Redox Signaling. 23 (15), 1207-1219 (2015).</li><li>Li, 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=Shear+Stress-Activated+Wnt-Angiopoietin-2+Signaling+Recapitulated+Vascular+Repair+in+Zebrafish+Embryos.">Shear Stress-Activated Wnt-Angiopoietin-2 Signaling Recapitulated Vascular Repair in Zebrafish Embryos.</a> Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. 34 (10), 2268-2275 (2014).</li><li>Baek, K. I., 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=Flow-Responsive+Vascular+Endothelial+Growth+Factor+Receptor-Protein+Kinase+C+Isoform+Epsilon+Signaling+Mediates+Glycolytic+Metabolites+for+Vascular+Repair.">Flow-Responsive Vascular Endothelial Growth Factor Receptor-Protein Kinase C Isoform Epsilon Signaling Mediates Glycolytic Metabolites for Vascular Repair.</a> Antioxidants &amp; Redox Signaling. 28 (1), 31-43 (2018).</li><li>Huang, C. J., Tu, C. T., Hsiao, C. D., Hsieh, F. J., Tsai, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Germ-line+transmission+of+a+myocardium-specific+GFP+transgene+reveals+critical+regulatory+elements+in+the+cardiac+myosin+light+chain+2+promoter+of+zebrafish.">Germ-line transmission of a myocardium-specific GFP transgene reveals critical regulatory elements in the cardiac myosin light chain 2 promoter of zebrafish.</a> Developmental Dynamics. 228 (1), 30-40 (2003).</li><li>Vermot, 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=Reversing+blood+flows+act+through+klf2a+to+ensure+normal+valvulogenesis+in+the+developing+heart.">Reversing blood flows act through klf2a to ensure normal valvulogenesis in the developing heart.</a> PLoS Biol. 7 (11), (2009).</li><li>Grego-Bessa, 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=Notch+signaling+is+essential+for+ventricular+chamber+development.">Notch signaling is essential for ventricular chamber development.</a> Dev Cell. 12 (3), 415-429 (2007).</li><li>Berdougo, E., Coleman, H., Lee, D. H., Stainier, D. Y. R., Yelon, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mutation+of+weak+atrium/atrial+myosin+heavy+chain+disrupts+atrial+function+and+influences+ventricular+morphogenesis+in+zebrafish.">Mutation of weak atrium/atrial myosin heavy chain disrupts atrial function and influences ventricular morphogenesis in zebrafish.</a> Development. 130 (24), 6121 (2003).</li><li>Arnaout, 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=Zebrafish+model+for+human+long+QT+syndrome.">Zebrafish model for human long QT syndrome.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 104 (27), 11316-11321 (2007).</li><li>Chi, N. 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=Genetic+and+physiologic+dissection+of+the+vertebrate+cardiac+conduction+system.">Genetic and physiologic dissection of the vertebrate cardiac conduction system.</a> PLoS Biol. 6 (5), e109 (2008).</li><li>Liao, W., 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+zebrafish+gene+cloche+acts+upstream+of+a+flk-1+homologue+to+regulate+endothelial+cell+differentiation.">The zebrafish gene cloche acts upstream of a flk-1 homologue to regulate endothelial cell differentiation.</a> Development. 124 (2), 381-389 (1997).</li><li>Stainier, D. Y., Weinstein, B. M., Detrich, H. W., Zon, L. I., Fishman, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cloche,+an+early+acting+zebrafish+gene,+is+required+by+both+the+endothelial+and+hematopoietic+lineages.">Cloche, an early acting zebrafish gene, is required by both the endothelial and hematopoietic lineages.</a> Development. 121 (10), 3141-3150 (1995).</li><li>Santi, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+Sheet+Fluorescence+Microscopy:+A+Review.">Light Sheet Fluorescence Microscopy: A Review.</a> Journal of Histochemistry and Cytochemistry. 59 (2), 129-138 (2011).</li><li>Engelbrecht, C. 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=Resolution+enhancement+in+a+light-sheet-based+microscope+(SPIM).">Resolution enhancement in a light-sheet-based microscope (SPIM).</a> Optics Letters. 31 (10), 1477-1479 (2006).</li></ol>

في هذا البروتوكول، وقد أظهرنا أن التصوير 4-د يمكن استخدامها لتتبع تطور شبكة ترابيكولار في الاستجابة للتغيرات في النشاط الحيوي القوى. على وجه الخصوص، إجهاد القص ذوي الخبرة بخلايا بطانية يبدأ الشق إشارات تتالي، الذي يعزز بدوره ترابيكوليشن. في هذه المخطوطة، وقد أظهرنا أن انخفض (1) gata1a مو ...

وتشارك قوي النشاط الحيوي، مثل الإجهاد القص الفسيولوجية، ووثيقا في morphogenesis القلب. استجابة لقوى القص الفسيولوجية، تطوير المتطاولة احتشاء عضلة القلب والاخاديد في شبكة trabecular موجه تشبه في محاذاة مع الاتجاه لإجهاد القص عبر صمام (AV) بي1. ترابيكوليشن القلب من الضروري زيادة وظيفة الهوس و كتلة عضلة القلب2. الطفرات في الدرجة الأولى مما يشير إلى مسارات تؤدي عيوب القلب الخلقية في البشر و الفقاريات الأخرى3. على سبيل المثال، أظهرت للحد من تكون الكريات الحمر، بينما الاريثروبويتين (EPO) مرناً6 وإيسوبروتيرينول (ISO)7 زيادة الدم الحمراء gata1a4 و tnnt2a5 morpholino النوكليوتيد (مو) الخلايا ومعدل ضربات القلب على التوالي، ومن ثم الجدار إجهاد القص (WSS). وعلاوة على ذلك، يشير ErbB2، المصب من الدرجة الأولى، يشجع على انتشار كارديوميوسيتي والتمايز لتوليد القوة الهوس، الذي بدوره يقوم بتنشيط الشق مما يشير إلى8،9. ويقترح أن إجهاد القص يحكم الشق إشارات ترابيكوليشن مدفوعة للتنمية البطين. حاليا، هناك العديد من الدراسات التي تسعى إلى زيادة فهم الأحداث البرمجة الوراثية المؤدية إلى القلب الخلقي العيوب (CHD)10،،من1112، ولكن القليل جداً من التحقيق في كيفية قوي ميكانيكية التأثير على تشكيل القلب.
من أجل التحقيق في قوي ميكانيكية بالنيابة عن البطانة، الملاحظة عن كثب خلال فترة النمو يحتاج إلى تنفيذ. ومع ذلك، أنها صعبة للحصول على صور ذات نوعية جيدة في فيفو ضرب عينات بسبب إينهيرينسي للفحص المجهري التقليدي13. من أجل مراقبة التنمية على مر الزمن داخل عينة، ولذلك تقطيع المادية وتلطيخ، بحاجة إلى تحدث13،،من1415. على الرغم من أن الفحص المجهري [كنفوكل] يستخدم على نطاق واسع صورة هيكل ثلاثي الأبعاد لعينات14،16، لا تزال محدودة اقتناء أنظمة التصوير هذه ببطء سرعة المسح الضوئي.
ورقة الضوء الفلورية مجهرية () هو تقنية تصوير فريدة من نوعها التي يسمح التصور في فيفو الأحداث الحيوية مع فترة طويلة عامل المسافة13. يستخدم هذا الأسلوب المجهري نيون الورقة الضوء على الفرع بصريا عينة17. بسبب الإضاءة فقط ورقة رقيقة من الضوء على العينة، هناك انخفاض في تبييض الصورة وصور سمية13،18. ميدان كبير عرض وطويلة المسافة العمل يسمح لعينات كبيرة على البقاء سليمة كما هي المصورة13،،من1417. التكبير منخفض يسمح بمساحة أكبر تصويرها، بينما منذ فترة طويلة المسافة العمل يسمح لعينات أكثر سمكا تصويرها دون المساس بنسبة الإشارة إلى الضجيج. واستخدمت لسفم لصورة كاملة الأجنة17العديد من المجموعات، العقول14،18والعضلات وقلوب19 بين سائر الأنسجة، وعرض أنواع مختلفة من العينات التي يمكن تصويرها.
على الرغم من أن البحوث السابقة تجلى قوة القص الفسيولوجية انخفاض أوككلودينج المسارات تدفق أو خروج من قلب الزرد، المعلومات بحسب النوعية. النتائج في الدائرة الثالثة غير طبيعي، وتقلص القلب حلقات، و تشكيل صمام البصر20. الصور لسفم 4-د إعطاء منظور جديد في طريقة القص الفسيولوجية القوات تؤثر على تنمية أنسجة القلب. هذه القوات الميكانيكية قد تنشيط الجزيئات مما يشير إلى القوة الحساسة والحث على تشكيل التلال ترابيكولار. بسبب الجانب المتعلق بالوقت وأضاف التصوير 4-د، واحد قادرة على تعقب التغييرات في التنمية في الوقت الحقيقي، والتي يمكن أن تؤدي إلى الرؤيا الجديدة التي قد يلحظها سابقا. الزرد نموذج مثالي للتصوير لأن العلماء يمكن مراقبة الحيوانات الفقارية كامل مقابل فقط خلية خلية التفاعلات. كما يمكن منتشر الأوكسجين من خلال الجنين الكامل، الذي يتيح للتنمية تحدث دون الاعتماد على نظام الأوعية الدموية، خلافا في تطور الثدييات. على الرغم من أن قلب الزرد تفتقر إلى أجهزة الرئوية، التي تتطلب قلب أربع غرف، هناك عدد كبير من القلب من الجينات التي يتم الحفاظ عليها بين البشر والزرد21.
في هذه المخطوطة، نحن تصف كيفية استخدام الفلورية الضوء-ورقة الفحص المجهري للصورة ترابيكولاي النامية في قلوب الزرد تحت ظروف مختلفة. أولاً، حقن gata1a4 أو tnnt2a5 استخدمت موس إلى انخفاض لزوجة الدم، ومن ثم WSS. ثم سجلت مورفولوجية للقلب. في مجموعة منفصلة من الأسماك، ونحن زيادة WSS بإدارة مكتب البراءات الأوروبي مرناً6 أو إيسوبروتيرينول7 ولاحظ النتائج. كما أجرينا دراسة خلية مع معدلات تدفق نابض أو متذبذبة مختلفة. بعد التصوير كل مجموعة، وجدنا أن لمست WSS بالبطانة عبر الشق مما يشير إلى ترابيكوليشن يبدأ.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Clontech Hifi PCR pre-mix&#160;</td>
			<td>Takara&#160;</td>
			<td>639298</td>
			<td>PCR mastermix 
			1.1.1.1, 1.1.1.2, 1.1.1.5, 1.1.2.1, 3.1.4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human Nrg1 cDNA</td>
			<td>Gift from William Talbot, Stanford University, Stanford, California, USA</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Used for trabeculation rescue 
			1.1.1.3, 1.1.1.4, 1.1.2.1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CFX Connect&#8482; Real-Time PCR Detection System</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>1855201</td>
			<td>PCR Machine 
			1.1.1.5, 1.1.1.6, 1.1.2.2, 1.1.3.2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pCS2+</td>
			<td>GE Health</td>
			<td></td>
			<td>Plasmid used to synthesize mRNA 
			1.1.2.1, 1.1.2.4, 1.1.2.5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nucleospin purification kit&#160;&#160;</td>
			<td>Clontech</td>
			<td>740609.25</td>
			<td>DNA Purification 
			1.1.2.3, 1.1.2.4, 1.1.6.2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T4 DNA ligase&#160;</td>
			<td>Clontech</td>
			<td>2011A</td>
			<td>PCR Ligation solution 
			1.1.2.5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stellar competent cells</td>
			<td>Clontech</td>
			<td>636763</td>
			<td>E. coli cells used for transformation 
			1.1.2.6, 1.1.3.1, 1.1.3.2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lipofectamine 2000 transfection reagent</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>11668027</td>
			<td>Transfection reagent 
			1.1.4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mMessage SP6 kit</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>AM1340</td>
			<td>Kit used to synthesize mRNA 
			1.1.6.3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aurum Total RNA Mini Kit</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>7326820</td>
			<td>Purifies RNA&#160; 
			1.1.6.4, 3.1.2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GeneTools 4.3.8</td>
			<td>GeneTools</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Software for primer design 
			1.2.1, 3.1.3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EPO cDNA</td>
			<td>Creative Biogene</td>
			<td>CDFH006026</td>
			<td>Increases WSS 
			1.2.2, 1.2.3, 1.1.7</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AG1478</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>T4182</td>
			<td>ErbB inhibitor 
			1.3.1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E3 medium</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>To grow embryos 
			1.3.1, 1.3.2, 5.1.5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPT</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>D5942</td>
			<td>&#947;-secretase inhibitor 
			1.3.2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>A9539</td>
			<td>Used for mounting embryos 
			2.1.1.1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ORCA-Flash4.0 LT&#160;Digital CMOS camera</td>
			<td>Hamamatsu Photonics</td>
			<td>C11440-42U</td>
			<td>Used to capture Images 
			2.1.1.2, 2.1.1.3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amira Software</td>
			<td>FEI Software</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Visualized and Analysed images into 3D, and 4D 
			2.1.5.1.1-2.1.5.2.8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tricaone mesylate&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>886-86-2</td>
			<td>Used to humanely sedated or sacrifice embryos 
			3.1.1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iScript cDNA Synthesis Kit</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>1708890</td>
			<td>Synthesizes cDNA 
			3.1.2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf 5424 microcentrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>05-400-005</td>
			<td>Microcentrifuge 
			4.1.1.3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GI254023X</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>260264-93-5</td>
			<td>ADAM10 inhibitor 
			4.1.2, 4.1.3&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoprenaline hydrochloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>I5627</td>
			<td>Isoproterenol increases WSS 
			5.1.5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB</td>
			<td>Mathworks</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Cardiac mechanics analysis</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

light-sheet fluorescence microscopy to capture 4-dimensional images of the effects of modulating shear stress on the developing zebrafish heart

القوات الفسيولوجية تعانيها التنمية القلب تأثير القلب، وبخاصة ترابيكوليشن، التي تشكل شبكة أووتجرووثس المتفرعة من عضلة القلب. عيوب البرنامج الوراثي في الشق إشارات تتالي تشارك في عيوب البطين مثل البطين الأيسر الضغط عدم اعتلال عضلة القلب أو مرض القلب ترك التصنع. استخدام هذا البروتوكول، فإنه يمكن تحديد أن إجهاد القص مدفوعة ترابيكوليشن وإشارات الدرجة مرتبطة ببعضها البعض. استخدام ورقة الضوء "الفلورية مجهرية"، أمكن تصور القلب الزرد النامية. في هذه المخطوطة، تم تقييم ما إذا كانت القوات الفسيولوجية تعدل الشروع في ترابيكوليشن عن طريق الإشارات الشق والتأثير بالتالي، وظيفة الهوس يحدث. للنوعية والكمية للقص تحليل الإجهاد، 4-د (3-D + الوقت) الصور التي تم الحصول عليها أثناء morphogenesis القلب الزرد، ومجهرية المتكاملة ورقة الضوء الفلورية مع تزامن 4-د استولت الحركة البطين. خفض لزوجة الدم عن طريق gata1a-morpholino النوكليوتيد (MO) الصغرى-الحقن لتقليل إجهاد القص، وبالتالي أسفل تنظيم الشق الإشارات وتخفيف ترابيكوليشن. حقن المشارك من مرناً Nrg1 مع gata1a مو إنقاذ الجينات المتعلقة بالشق لاستعادة ترابيكوليشن. لتأكيد تأثير إجهاد القص مدفوعة مما يشير إلى درجة ترابيكوليشن، اعتقل انكماش كارديوميوسيتي كذلك عن طريق tnnt2a-مو لخفض القوات الفسيولوجية، وبالتالي تنظيم أسفل الشق الهدف الجينات لتطوير غير ترابيكولاتيد عضلة القلب. وأخيراً، أجرى التثبت أنماط التعبير المراعية لإجهاد القص الشق الجينات بإخضاع خلايا بطانية لتدفق نابض. وهكذا كشفت مجهرية الضوء-ورقة 4-د الفسيولوجية القوى الكامنة وراء إشارات الشق وترابيكوليشن مع أهميتها السريرية لاعتلال عضلة القلب غير الضغط.

واستخدمت لسفم في هذه المخطوطة بغية الحصول على صور ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد ذات دقة عالية. كما يتضح في الشكل 1A و 1B، يوجه عدسة الإضاءة الورقة الضوء على العينة. بسبب ركاكة الورقة الخفيفة، مضاءة سوى طائرة واحدة. عدسة الكشف عن وضع عمودي العدسة ا?...

Watch this Scientific Journal Video about Light-sheet Fluorescence Microscopy to Capture 4-Dimensional Images of the Effects of Modulating Shear Stress on the Developing Zebrafish Heart at JoVE.com

Light-sheet Fluorescence Microscopy to Capture 4-Dimensional Images of the Effects of Modulating Shear Stress on the Developing Zebrafish Heart

نقدم هنا، بروتوكولا لتصور وضع القلوب في الزرد في 4-الأبعاد (4-د). تصوير 4-د، عبر ورقة الضوء الفلورية مجهرية ()، يأخذ 3 الأبعاد (3-D) الصور على مر الزمن، لإعادة إعمار قلوب النامي. نعرض كيفا وكما أن إجهاد القص ينشط الشق للوفلر إشارات من خلال دائرة التنمية، الذي يشجع ترابيكوليشن القلب.

مجهرية Fluorescence ورقة الضوء لالتقاط الصور 4-الأبعاد من آثار تحوير إجهاد القص في قلب الزرد النامي

The hemodynamic forces experienced by the heart influence cardiac development, especially trabeculation, which forms a network of branching outgrowths ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

تصميم مفاعل حيوي لضغط الدوري السابقين فيفو دراسة صمامات القلب الأورطي

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

Low Molecular Weight Protein Enrichment on Mesoporous Silica Thin Films for Biomarker Discovery

بروتين منخفض الوزن الجزيئي تخصيب اليورانيوم على أفلام السيليكا Mesoporous رقيقة لاكتشاف العلامات البيولوجية

The identification of circulating biomarkers holds great potential for non invasive approaches in early diagnosis and prognosis, as well as for the ...

Creating Adhesive and Soluble Gradients for Imaging Cell Migration with Fluorescence Microscopy

إنشاء تدرجات لاصق وقابل للذوبان للهجرة الخليوي مع التصوير مضان المجهري

Cells can sense and migrate towards higher concentrations of adhesive cues such as the glycoproteins of the extracellular matrix and soluble cues such as ...

3D Orbital Tracking in a Modified Two-photon Microscope: An Application to the Tracking of Intracellular Vesicles

3D تتبع المداري في التعديل المجهر ثنائي الفوتون: دراسة تطبيقية على تتبع من بين الخلايا الحويصلات

The objective of this video protocol is to discuss how to perform and analyze a three-dimensional fluorescent orbital particle tracking experiment using a ...

Single Molecule Fluorescence Microscopy on Planar Supported Bilayers

واحدة جزيء مضان المجهر على مستو المعتمدة طبقات ثنائية

In the course of a single decade single molecule microscopy has changed from being a secluded domain shared merely by physicists with a strong background ...

Light-sheet Fluorescence Microscopy for the Study of the Murine Heart

ورقة الضوء الفلورية الفحص المجهري لدراسة قلب مورين

Light-sheet fluorescence microscopy has been widely used for rapid image acquisition with a high axial resolution from micrometer to millimeter scale. ...

Gene Expression Analysis of Endothelial Cells Exposed to Shear Stress Using Multiple Parallel-plate Flow Chambers

تحليل التعبير الجيني غشائي الخلايا المعرضة للإجهاد باستخدام عدة تدفق مواز-لوحة الدوائر للقص

We describe a workflow for the analysis of gene expression from endothelial cells subject to a steady laminar flow using multiple monitored parallel-plate ...

Live Cell Analysis of Shear Stress on Pseudomonas aeruginosa Using an Automated Higher-Throughput Microfluidic System

Live Cell Analysis of Shear Stress on Pseudomonas aeruginosa Using an Automated Higher-Throughput Microfluidic System

يعيش "خلية التحليل من إجهاد القص" على الزائفة الزّنجاريّة باستخدام نظام موائع جزيئية العالي الإنتاجية الآلي

A higher-throughput microfluidic in vitro bioreactor coupled with fluorescence microscopy has been used to study bacterial biofilm growth and morphology, ...

Biaxial Mechanical Characterizations of Atrioventricular Heart Valves

بياكسيال الخصائص الميكانيكية لصمامات القلب بي

Extensive biaxial mechanical testing of the atrioventricular heart valve leaflets can be utilized to derive&#160;optimal parameters used in constitutive ...

High Throughput Traction Force Microscopy Using PDMS Reveals Dose-Dependent Effects of Transforming Growth Factor-&#946; on the Epithelial-to-Mesenchymal Transition

High Throughput Traction Force Microscopy Using PDMS Reveals Dose-Dependent Effects of Transforming Growth Factor-ÃƒÅ½Ã‚Â² on the Epithelial-to-Mesenchymal Transition

عالية الإنتاجية الجر قوة الفحص المجهري باستخدام PDMS يكشف عن الآثار التي تعتمد على الجرعة من تحويل عامل النمو-β على الانتقال الظهاري إلى Mesenchymal

Cellular contractility is essential in diverse aspects of biology, driving processes that range from motility and division, to tissue contraction and ...