Method Article
جدران البطين الجانبي تحتوي على أكبر منطقة جرثومي في دماغ الثدييات الكبار. تقليديا ، وقد اعتمدت الدراسات على تكوين الخلايا العصبية في هذه المنطقة على التقنيات الكلاسيكية للتحليل النسيجي sectioning. هنا نقدم نهجا بديلا ، والتقنية wholemount ، الذي يوفر شاملة ، ان وجه نظرا لهذه المنطقة جرثومي.
جدران البطينين الجانبية تحتوي على أكبر منطقة جرثومي في دماغ الثدييات الكبار. منطقة subventricular (SVZ) في هذه الجدران هي نظام نموذجي درس على نطاق واسع لفهم سلوك الخلايا الجذعية العصبية وتنظيم الخلايا العصبية الكبار. تقليديا ، وقد اعتمدت هذه الدراسات على التقنيات الكلاسيكية للتحليل النسيجي sectioning. هنا نقدم نهجا بديلا ، والتقنية wholemount ، الذي يوفر شاملة ، ان وجه نظرا لهذه المنطقة جرثومي. مقارنة المقاطع ، wholemounts الحفاظ على علاقات كاملة والتهندس الخلوي الخلوي داخل SVZ. وقد كشفت مؤخرا ان هذا النهج الكبار الخلايا الجذعية العصبية ، أو خلايا B1 اكتب ، هي جزء من خلايا الظهارة العصبية مختلطة مع بطانة البطانة العصبية متباينة البطينين الجانبية. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام هذا النهج لدراسة الاستقطاب مستو من الخلايا البطانة العصبية وتدفق السائل النخاعي أنها تولد في البطين. مع أدلة حديثة أن الخلايا الجذعية العصبية الكبار هم من السكان غير المتجانسة الذي تم تحديده على الصعيد الإقليمي ، فإن النهج wholemount من المرجح أن تكون أداة أساسية لفهم تنظيم وparcellation هذه الخلية الجذعية المتخصصة.
أولا إعداد Micropipettes زجاجية مملوءة Microbeads نيون الفحص عن تدفق البطانة العصبية (قد يتم تخطي هذه الخطوات إذا كان لأغراض إعداد wholemounts التلوين فقط).
II. Wholemount تشريح والتثبيت
III. البطانة العصبية باستخدام تحليل التدفق Microbeads نيون
رابعا. Immunostaining Wholemounts
خامسا تركيب Wholemounts Immunostained على شرائح مجهرية لمتحد البؤر
ممثل النتائج
وقد وفرت النهج Wholemount أفكار أساسية عدة في نشاط جرثومي من SVZ الكبار. ولوحظ لأول مرة شبكة من سلاسل من الخلايا العصبية المهاجرة الشابة في SVZ بعد wholemounts الجدار الجانبي للبطين الوحشي وimmunostained مع الأجسام المضادة للخلايا العصبية polysialylated التصاق جزيء (PSA - NCAM) 1. ويمكن أيضا هذه السلاسل من neuroblasts المهاجرة بعد أن ينظر immunostaining wholemounts مع الأضداد doublecortin (الشكل 1). بشكل ملحوظ ، وشبكة من السلاسل ونمط نمطية ، مع اثنين من التيارات العامة للخلايا ، واحدة تعمل على ظهريا واحد يشغل ventrally حول نقطة الالتصاق. Wholemounts من SVZ أيضا تقديم نظرة شاملة عن النشاط التكاثري للأسلاف في هذه المنطقة ، كما رأينا مع Ki67 تلطيخ في الشكل 2. ومن المثير للاهتمام ، واثنين من الدراسات الحديثة تشير إلى تفاعل وثيق بين الخلايا SVZ تقسيم والأوعية الدموية المحلية 2،3 (الشكل 2).
عند فحصها تحت المجهر مبائر الطاقة العالية ، عن رأي مفاده ان وجه تقدمها wholemounts يتيح منظورا فريدا من سطح قمية من الخلايا المبطنة للنظام البطين. وكشفت ان هذا المنظور وجه مؤخرا أن الخلايا SVZ B1 ، اكتب الكبار الخلايا الجذعية العصبية ، هي جزء من خلايا الظهارة العصبية مختلطة مع تقسيم البطانة العصبية غير المتمايزة 4. ويحيط السطح القمي من نوع B1 الخلايا الاتصالات البطين الجانبي والسطوح قمية كبيرة من خلايا البطانة العصبية في تكوين الدولاب على الهواء (الشكل 3 ، تشير الأسهم السطوح قمية B1). وعلاوة على ذلك ، فقد كشفت دراسة دقيقة لسطح خلايا البطانة العصبية قمي ان هذا الموقف والتوجه متعدية التناوب هيئاتها القاعدية هي مؤشرات من الاقطاب على مستو 5. البطانة العصبية الخلايا القاعدية بو تتجمع يموت في التصحيح على السطح القمي. هذا التصحيح هو النازحين من وسط السطح القمي في الاتجاه "المصب فيما يتعلق بتدفق السائل النخاعي (قطبية متعدية) ؛ ضمن هذا التصحيح ، كل الجسم القاعدية هو استدارة حول محورها طويل بحيث القدم القاعدية ، ملحق للالقاعدية الجسم ، ونقطة في اتجاه التدفق (قطبية التناوب). خلايا البطانة العصبية المجاورة لها هيئاتها القاعدية موجهة في نفس الاتجاه. والأهم من ذلك ، يمكن استخدام videomicrographs للمقايسة تدفق البطانة العصبية للمقارنة بشكل مباشر على تدفق المياه في منطقة معينة من الجدار الجانبي التوجه إلى الهيئات الخلية القاعدية البطانة العصبية في تلك المنطقة (الشكل 4).
بالإضافة إلى توفير منظور بانورامية لمنطقة أكبر جرثومي في الدماغ الكبار ، والتصوير مع أعلى سلطة ، wholemounts تسمح لمزيد من التحليل الكامل والمفصل لmorphologies الخلوية الفردية في SVZ. وقد كشف التصوير عالية من الطاقة مبائر immunostaining GFAP wholemounts على أن الخلايا B1 نوع ، بالإضافة إلى هذه الأمور قصير بطين ، عملية الاتصال القمي ، وعملية طويلة القاعدية في اتصال مع الأوعية الدموية (الشكل 5) 4. لم يكن هذا التقدير من قبل التهندس الخلوي في الفروع الاكليلية لأن عملية القاعدية يسير بمحاذاة الجدار في معظمه إلى البطين. sectioning المسلسل تخفيضات بالتالي الخلايا الفردية إلى أجزاء صغيرة ، مما يجعل من المستحيل تقريبا لإعادة التشكل خلية ليالي كاملة ، أو لفهم علاقته أنواع الخلايا الأخرى في SVZ. نهج wholemount ديها العديد من المزايا أكثر من التقنيات التقليدية sectioning ، سواء في تقديم رؤية بانورامية مع المجهري منخفضة الطاقة ومنظور كاملة من خلايا فردية مع المجهري الطاقة العالية. وسوف تستمر هذه التقنية لتكون عنصرا مكملا هاما للدراسات المستقبلية لهذه المنطقة في الدماغ الكبار جرثومي.
الشكل 1. سلاسل شبكة الخلايا العصبية الكثيرة في SVZ. صور مبائر تجانب إعادة بناء الجدار الوحشي wholemount أن ملطخة الأجسام المضادة لdoublecortin ، التي تصف neuroblasts المهاجرة في جميع أنحاء SVZ. هناك نوعان من الجداول العامة للهجرة ، واحد يشغل أكثر من واحدة ظهريا تشغيل ventrally حول نقطة الالتصاق ، التي أشار إليها العلامة النجمية (*). تشير الأسهم الأمامي (أ) و الظهرية (د) الاتجاهات. مقياس بار = 1 ملم.
الشكل 2 : العلاقة بين الأوعية الدموية والخلايا المنقسمة في SVZ. وكان هذا immunostained wholemount الجدار الجانبي مع الأجسام المضادة للKi67 ، لتسمية الخلايا المنقسمة باللون الأخضر ، والأجسام المضادة المناعية ضد الفأر ، لتسمية الأوعية الدموية في الحمراء. لأن هذا لم يكن perfused wholemount مع المالحة قبل التلوين ، والذاتية الماوس جزيئات مفتش البقاء داخل الأوعية الدموية والتي هي ملطخة أضداد الفأر الثانوية. الأعمال الأخيرة تشير إلى أن تقع تقسيم السلائف SVZ (الأخضر) على مقربة من الأوعية الدموية (الحمراء) {شين ، 2008 # 6523} {Tavazoie ، 2008 # 6522}. تشير الأسهم الأمامي (أ) و الظهرية (د) الاتجاهات. مقياس بار = 1 ملم.
الشكل 3. السطح القمي البطين - الاتصال الخلايا على الجدار الجانبي. immunostained صورة عالية الطاقة مبائر من wholemount لcatenin - β ، لتسمية أغشية الخلية باللون الأخضر ، وγ - تويولين ، لتسمية الهيئات القاعدية في الحمراء ، ويكشف المنظمة مستو من هذه الخلايا الظهارية. نوع الخلايا B1 ، الكبار الخلايا الجذعية العصبية ، وسطح الصغيرة قمية مع هيئة القاعدية واحد ، أشار إليه السهام. ويحيط سطح قمية هذه الخلايا عن طريق سطح قمية كبيرة من خلايا البطانة العصبية في تكوين الدولاب على الهواء. خلايا البطانة العصبية والاستقطاب مستو دلت عليه الموقف من أجسادهم القاعدية متعددة على سطح القمي. خلايا البطانة العصبية المجاورة لديهم كتل أجسامهم القاعدية الموجودة على الجانب نفسه من السطح القمي (الأسفل واليسار في هذه المنطقة) ، المقابلة لاتجاه تدفق السائل النخاعي {Mirzadeh ، 2010 # 6573}. مقياس بار = 10 ميكرومتر.
الشكل 4 ، وفحص تدفق البطانة العصبية. خلق صورة مركبة عن طريق دمج 100 صورة تسلسلية من الفيلم التي اتخذت خلال فحص تدفق البطانة العصبية. أودعت microbeads الفلورسنت والدفع الخلفي وظهري إلى منطقة التصاق البطانة العصبية بواسطة أهداب في مسارين المنحى ، واحد على واحد في إطار التصاق ، نحو ثقبة مونرو. هذا التدفق المنحى يكشف قطبية مستو الوظيفية للخلايا البطانة العصبية. كل سطر تدفق يصور موقف حبة واحدة في نقاط متتالية في الوقت المناسب. مقياس شريط = 0.5 مم.
>
الشكل 5. GFAP + الخلايا B1 اكتب لها الألياف طويلة القاعدية مع نهاية القدمين على الأوعية الدموية. immunostained إسقاط الحد الأقصى لكومة عالية الطاقة مبائر مأخوذة من الجدار الجانبي wholemount مع الأجسام المضادة لتسمية GFAP النجمية SVZ. هذه التسميات تلطيخ الكبار الخلايا الجذعية العصبية ، أو خلايا B1 نوع ، والتي لها المنتهية قمية على سطح البطين ، وكما هو موضح هنا ، GFAP طويلة + الألياف القاعدية التي تنتهي في الأوعية الدموية (الأسهم). هي ملطخة الأوعية الدموية هنا لأن الأجسام المضادة الثانوية المستخدمة لتصور الماوس المضادة للGFAP الأجسام المضادة الذاتية الاعتراف الماوس مفتش داخل الأوعية الدموية. مقياس بار = 50 ميكرومتر.
وقد اعتمدت معظم الدراسات من الخلايا العصبية في مناطق البطين وsubventricular على تقنيات الكلاسيكية لدراسة sectioning microanatomy الخلوية والعلاقات في هذه المناطق. نحن هنا وصف أسلوب بديل ، استخدم لأول مرة لتحليل شبكة من السلاسل المهاجرة neuroblasts المتولدة في SVZ 1 ، ثم استخدمت لدراسة تجديد السكان السلف SVZ التالية المضادة للعلاج الإنقسامية 6 ، والتي تم استخدامها مؤخرا لدراسة دقيقة قمية والخلايا القاعدية خلايا تفاعلات الكبار الخلايا الجذعية العصبية SVZ 2،3،4. ومن المثير للاهتمام ، فقد كشفت هذه التقنية أن الخلايا الجذعية العصبية ، أو خلايا B1 ، اكتب من SVZ الكبار هي جزء من خلايا الظهارة العصبية مختلطة مع تقسيم غير متمايزة البطانة العصبية. وقد أظهرت ان وجه التصوير باستخدام wholemounts أن هذه الظهارة العصبية وهندسة الدولاب على الهواء مختلطة تتألف من النهايات قمية من الخلايا B1 اكتب محاطة السطوح قمية كبيرة من خلايا البطانة العصبية 4. وأوضح ان هذا التحليل وجه فهمنا من سلالة من الخلايا الجذعية العصبية في أدمغة الأجنة والبالغين على أنها تتكون من خلايا ذات النهايات قمية على سطح البطين وعمليات الاتصال القاعدية مكانة الأوعية الدموية. كان من المستحيل تقريبا هذه النتائج باستخدام تقنيات sectioning الكلاسيكية. Wholemounts تسهل أيضا تحديد الخلايا الجذعية العصبية عبر عملية الاتصال بهم ، البطين القمي. كما تم العثور على علامات أكثر تحديدا لهذه الخلايا الجذعية ، وسوف wholemounts تكون جزءا لا يتجزأ من تحديد وتحليل سلوك الخلايا الجذعية العصبية.
Wholemounts من جدران البطين الجانبي أيضا تقديم وجهة نظر مثالية لدراسة الاستقطاب مستو من خلايا البطانة العصبية. خلايا البطانة العصبية هي خلايا بطانة multiciliated البطينين التي تعمل لدفع CSF بطريقة منسقة. مع تقنية wholemount ، يتعرض للظهارة كامل البطانة العصبية ان وجه ويمكن الملون ودراستها بشكل شامل من الأمامي إلى الخلفي حدود بطني وظهري ل. علاوة على ذلك ، تدفق المقايسات البطانة العصبية التي أجريت على تشريح حاد ، wholemounts يعيش تثبت بقوة تدفق مستو الاستقطاب التي تم إنشاؤها بواسطة أهداب البطانة العصبية. وقد كشفت مؤخرا باستخدام نهج العمل wholemount المحددات الخلوية من هذه الاقطاب مستو البطانة العصبية 5. ومن المثير للاهتمام ، واقترحت دراسات wholemount أيضا أن البطانة العصبية ولدت CSF تدفق يؤسس التدرجات chemorepellents التي توجه من هجرة الشباب في الخلايا العصبية SVZ 7. النهوج التي حددت في البداية Wholemount شبكة سلاسل العصبية المهاجرة مستمرة ولذلك لتوفير نظرة ثاقبة الآليات التي تنظم الهجرة السلسلة.
تحليل VZ وSVZ بواسطة التصوير wholemount يضيف أسلوبا جديدا للدراسات المستقبلية على حد سواء وسيلة لتوضيح فهمنا من الدراسات الموجودة. على سبيل المثال ، اقترحت دراسة حديثة أن الخلايا الجذعية العصبية في SVZ الكبار كانوا CD133 + / CD24 خلايا في اتصال مع ال 8 البطين. استنادا immunostaining في الفروع ، وادعى هؤلاء الكتاب أن هذه الخلايا كانت خلايا البطانة العصبية subpopulation multiciliated. ومع ذلك ، في دراستنا باستخدام النهج wholemount ، الذي يعطي نظرة أكثر شمولا من الظهارة والبطانة العصبية كله ، وجدنا أن جميع خلايا البطانة العصبية التعبير عن CD24 والوحيد البطين - الاتصال الخلايا التي تم CD133 + / CD24 - كانت مجموعة فرعية من B1 اكتب 4 خلايا. وعلاوة على ذلك ، فإن تقنية wholemount وعود ليكون من المفيد النظر في الدراسات المستقبلية للمنظمة الفسيفساء وصف مؤخرا من الخلايا الجذعية العصبية في المخ البالغ 9. وقد أظهرت عدة دراسات أن الخلايا الجذعية العصبية في الدماغ لدى البالغين ليست متجانسة من السكان ، ولكن يتم تحديد إقليميا وتنتج عادة فرعية معينة فقط من interneurons البصلة الشمية. وقد اقترحت هذه الدراسات التي قد تكون حاليا مجموعات سكانية فرعية مختلفة من الخلايا الجذعية العصبية إما عن طريق التعبير عن عوامل النسخ 10،11،12،13،14 محددة و / أو عن طريق التوطين على المستوى الإقليمي على امتداد نطاقات الظهري الأمامي والخلفي بطني والعشرين لل جدار جانبي 9،15،16. كما يتم تحديد العلامات الجزيئية للمزيد من مجموعات سكانية فرعية محددة إقليميا الكبار الخلايا الجذعية العصبية ، وينبغي أن التصوير wholemount توفير رؤية شاملة للparcelation السلف من هذه المجالات المختلفة على طول الجدار البطيني.
ويمكن أيضا تشريح wholemount وتقنيات التصوير المقدمة هنا يمكن استخدامها لتحليل جدران البطين في الجنين. يتم إجراء تشريح للجدار الجانبي الجنينية ، خطوة بخطوة ، وذلك بالطريقة نفسها. هناك اختلافات طفيفة في مستوى الصعوبة ، والبطينين الجنينية هي أكبر نسبيا مما يجعل تشريح أسهل ، ولكن ليونة الأنسجة مما يجعل التلاعب أكثر صعوبة. على وجه الخصوص ، يمكن استخدام التعرض مماثلة للبطين الوحشي في جنينالسراج لتشريح الجدار القشرية من البطين لدراسة الخلايا العصبية القشرية. الأدلة الأخيرة تشير إلى أن الإرث غير المتماثلة الجسيم المركزي يحافظ الدبقية شعاعي على سطح الخلايا العصبية خلال البطين القشرية 17. EN قد وجه التصوير الشعاعي من السطوح قمية الدبقية تقديم رؤى في كيفية موروثة غير متماثلة centrosomes داخل هذه الخلايا الانقسام.
كما هو الحال مع معظم التقنيات ، لا سيما تلك التي تنطوي على مهارة دقيقة ، ويتطلب ممارسة السيادة. هناك ، ومع ذلك ، فإن بعض العناصر في التشريح التي هي مفتاح لأفضل النتائج : 1) ضبط الإضاءة إضاءة العينة لخلق الظلال ويوفر على النقيض لا تقدر بثمن أثناء تشريح الأنسجة التي هي على خلاف ذلك متجانسة نسبيا ، 2) استخدام مثل ملقط يتم استخدامها أبدا اثنين من المسامير الحشرات الملقط في هذا الأسلوب لقرصة معا أو التقاط الأنسجة ، ولكن يتم استخدام الدبابيس والمناورة التي يمكن إعادة تعديل باستمرار لتحقيق الاستقرار في الأنسجة أثناء القص و3) توازن في تراجع لطيف وقطع السكين لا ينبغي إلا أن تستخدم لخفض بل أيضا لتوفير تراجع لطيف لفصل الجدران الإنسي والجانبية ، وتذكر أن تتم في الواقع معظم هذا التراجع من خلال تشريح لطيف مع قطع فقط على فترات متقطعة.
العمل بدعم من منحة المعاهد الوطنية للصحة HD - 32116 ، ودعم مؤسسة الأسرة ساندلر ، والخلية الجذعية الصندوق جون باوز ، وزارة التربية ، MHLW وHFSP. ZM بدعم من مؤسسة Baldoceda كارلوس وUCSF زمالة Krevans. AA - B. يحمل هيذر وميلاني مدارس مانشستر يونايتد الرئيس هبوا.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved