Method Article
لاختبار تأثير chemokine على تجنيد الضامة في الجسم الحي، تم استخدام جبل كامل في الموقع التهجين للكشف عن التعبير خارج الرحم من chemokine، واستخدمت تلطيخ المناعة لتسمية الضامة. تم استخدام التصوير الحي للمراقبة في الوقت الحقيقي لهجرة الضامة.
وتستخدم على نطاق واسع حمار وحشي في البحوث الأساسية والطبية الحيوية. العديد من خطوط حمار وحشي المعدلة وراثيا متاحة حاليا لتسمية أنواع مختلفة من الخلايا. بسبب الجسم الجنيني الشفاف من سمك الحمار الوحشي ، فمن المناسب بالنسبة لنا لدراسة تأثير واحد chemokine على سلوك نوع معين من الخلايا في الجسم الحي. هنا قدمنا سير العمل للتحقيق في وظيفة chemokine على هجرة الضامة في الجسم الحي. قمنا ببناء بلازميد الإفراط في التعبير الأنسجة الخاصة لالإفراط في التعبير IL-34 وحقن بلازميد في مرحلة خلية واحدة أجنة الأسماك المعدلة وراثيا التي وصفت الضامة على وجه التحديد من قبل بروتين الفلورسنت. ثم استخدمنا جبل كامل الفلورسنت في الموقع التهجين والمناعية للكشف عن نمط التعبير chemokine وعدد أو موقع الضامة. تم رفع الأجنة WT حقن لتوليد خط مستقر المعدلة وراثيا. وأخيرا، استخدمنا التصوير الحي البؤري لمراقبة سلوك الضامة مباشرة في الأسماك المعدلة وراثيا مستقرة لدراسة وظيفة IL-34 على الضامة في الجسم الحي.
سمك الحمار الوحشي هو صغير الاستوائية الصلبة العظام أسماك المياه العذبة نشأت في الهند. وفيما يتعلق بحفظ الجينات، حمار وحشي لديها تشابه من 87٪ إلى الإنسان1. يمكن أن توفر لنا رؤى حول المواضيع ذات الصلة من الإنسان من خلال دراسة تنظيم الجينات، وظيفة البروتين وسلوك الخلية مثل الهجرة، et.al الانتشار في حمار وحشي. يمكن استخدام جنين سمك الحمار الوحشي لمراقبة تطور الأجنة المبكرة في مراحل مختلفة بعد تثبيط الصباغ. وفي الوقت نفسه، فإنه يأخذ ثلاثة أشهر فقط لحمار وحشي لتطوير إلى النضج الجنسي، ثم حمار وحشي يمكن أن تنتج مئات من البيض كل 4 أيام. صغيرة الحجم، وتربية بسيطة، والقدرة الإنجابية القوية، وهذه المزايا تجعل ثقافة حمار وحشي جدا توفير الفضاء، مما يؤدي إلى ثقافة واسعة النطاق. الماوس نموذج الثدييات التقليدية لديها تكاليف صيانة أعلى من حمار وحشي، وبالتالي الحد من حجم رفع الماوس. في جانب نمو الجنين المبكر ، من الصعب ملاحظة جنين الفأر في حالة حية بسبب خصائص نمو جنين الفئران في رحم الأم. على العكس من ذلك، تتطور أجنة حمار وحشي خارجيا ً وتتسم بالشفافية، وبالتالي يسهل ملاحظتها تحت المجهر. وعلاوة على ذلك، من السهل جدا بناء مجموعة متنوعة من الخطوط المعدلة وراثيا للبحوث ذات الصلة وظيفة الجينات. حاليا، تتوفر خطوط مختلفة من أسماك الحمار الوحشي المعدلة وراثيا لتسمية أنواع مختلفة من الخلايا. فمن المريح جدا الآن لبناء خطوط المعدلة وراثيا لالإفراط في التعبير عن العلاج الكيميائي في مواقع محددة ودراسة وظيفة chemokines على سلوك الخلية في حمار وحشي.
هنا، قدمنا سير العمل لاستخدام حمار وحشي خط المعدلة وراثيا للتحقيق في وظيفة IL-34 على سلوك الضامة في الجسم الحي2،3،4،5،6،7. أولا، قمنا ببناء بلازميد الإفراط في التعبير عن الكبد محددة من الجينات il34 وحقن بلازميد في مرحلة خلية واحدة TG (mpeg1: GFP) أجنة الأسماك التي وصفت على وجه التحديد الضامة من قبل GFP البروتين الفلورسنت. ثم، استخدمنا جبل كامل الفلورسنت في الموقع التهجين وتلطيخ المناعة للكشف عن نمط التعبير il34 وعدد أو موقع الضامة. تم رفع الأجنة WT حقن لتوليد خط مستقر المعدلة وراثيا. في هذه الخطوات، أنشأنا والتحقق من صحة خط إنتاج السيتوكين وتقييم بصريا الآثار التي يمكن رؤيتها على توزيع الضامة. وأخيرا، للتحقيق في سلوك الضامة ردا على السيتوكين، استخدمنا التصوير الحي البؤري لمراقبة مباشرة هجرة الضامة لتأكيد وظيفة il34 على هجرة الضامة في الجسم الحي.
ملاحظة: تم علاج جميع العينات بواسطة فينيلثيويوريا (PTU) ماء البيض لمنع الصباغ.
1. توليد TG (fabp10a: il34)المنشآت المعدلة وراثيا وحقن الأسماك
2. الفلورسنت جبل كامل في الموقع التهجين (WISH) الجمع بين مع تلطيخ المناعة
3. التصوير الحي
ويبين الشكل 2الخطوات التي ينطوي عليها بروتوكول سمك الحمار الوحشي. أولا، قمنا بإنشاء pBLK-fabp10a-il34-sv40 الذي كان يقودها il34 من قبل المروج fabp10a (الشكل 2). تم حقن البناء ميكروين في مرحلة خلية واحدة Tg (mpeg1: GFP)أجنة حمار وحشي التي يمكن تسمية الضامة مع جنين GFP وWT التي أثيرت للبالغين لتوليد خط مستقر المعدلة وراثيا(الشكل 2). تم تحليل التعبير عن il34 من قبل الفلورة جبل كامل في الموقع التهجين(الشكل 2 والشكل 3). تم تحليل الضامة التي تحمل اسم GFP عن طريق تلطيخ المناعة(الشكل 2 والشكل 3). استخدمنا التصوير الحي لمراقبة ما إذا كانت الضامة سوف تهاجر إلى الكبد تحت الحث il34 خلال 3-3.5 ديسيبل (الشكل 2، الشكل 4، الفيلم التكميلي 1 والفيلم التكميلي 2) .
الشكل 1: تشغيل البرمجيات من المجهر البؤري التصوير الحي. افتح برنامج ZEN black 2.3، قم بتثبيت منضدة الخلية الحية على طاولة حامل ة المجهر، ثم انقر على تحديد الموقع (A) | الحضانة | درجة الحرارة (B)لتعيين درجة الحرارة إلى 29 درجة مئوية. وضع الطبق في وسط منضدة الخلية الحية، وتغطي الأسماك مع الحل E210 مع tricaine. بعد كل هذه، انقر فوق الحصول على (C) القائمة ، حدد وضع المسح الضوئي المطلوبة والليزر في القائمة الإعداد الذكي (D) ، ثم حدد Z-المكدس والموضع (E). وأخيراً، انقر فوق القائمة مصمم التجربة (F)،حدد تمكين تجربة كتلة متعددة، في الكتلة الأولى، للعثور على العينة تحت التكبير المنخفض، ثم التبديل إلى التكبير عالية، والسماح للمنطقة التي لوحظت في مركز المجال البصري، وتعيين موقف وZ-المكدس(G و H)المعلومات، حدد كثافة الليزر المناسبة، وطبقات المسح الضوئي وسرعة التصوير. إنشاء كتلة جديدة ثم كرر الخطوات المذكورة أعلاه. بعد إعداد جميع الكتل، تعيين العدد المناسب من الحلقات(I)وبدء التسجيل. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: سير عمل للتحقيق في وظيفة chemokine على هجرة الضامة في الجسم الحي. قمنا ببناء بلازميد الإفراط في التعبير عن الأنسجة (الكبد) إلى الإفراط في التعبير IL-34 وحقن بلازميد في مرحلة خلية واحدة أجنة الأسماك المعدلة وراثيا التي وصفت على وجه التحديد الضامة من قبل بروتين الفلورسنت (TG: mpeg1: GFP )). تم رفع الأجنة WT حقن لتوليد خط مستقر المعدلة وراثيا. ثم استخدمنا كامل جبل الفلورسنت التهجين في الموقع وتلطيخ المناعة للكشف عن نمط التعبير الجيني وعدد أو موقع الضامة من الأجنة عن طريق الحقن العابر أو الأجنة خط مستقرة (4 ديسيبل). وأخيرا، استخدمنا التصوير الحي البؤري لمراقبة سلوك الضامة مباشرة في الأسماك المعدلة وراثيا مستقرة (3-3.5 ديسيبل) لدراسة وظيفة IL-34 على الضامة في الجسم الحي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3: الفلورسنت WISH الجمع بين مع تلطيخ المناعة. تم تعديل هذا الرقم من جيانغ وآخرون11. تم حقن ما مجموعه 1.8 نانولتر (30 نانوغرام/ميكرولتر) من بناء pBLK-fabp10a-il34-sv40 بصورة دقيقة في مرحلة الخلية الواحدة Tg (mpeg1: GFP) أجنة حمار وحشي. (أ)الرغبة في التعبير il34 (الأحمر) وكامل جبل تلطيخ الأجسام المضادة من التعبير GFP (الأخضر) في 4 dpf الجنين (6X). تتكون صورة الجسم كله من الأسماك من صورتين منفصلتين التقطتها البؤرة ومخيط معا في فوتوشوب. Insets هي التكبير عالية (20x) من المناطق العلبة المقابلة (المناطق البرتقالية المنقطة). (ب)التحليل الكمي لأرقام خلايا الضامة في غير حقن وبناء الكبد حقن الأجنة (كما هو موضح في المنطقة البيضاء المنقطة) ومنطقة الذيل (تقريبا بين 13 و 17 somite، كما هو مبين بين خطين منقط أبيض). تم تحليل البيانات من قبل مان ويتني يو اختبار، ** p < 0.01 مقارنة مع السيطرة. ن = 5، 5 ل4 dpf حقن والسيطرة على الأسماك. القضبان: 200 ميكرومتر (الخط الأبيض)؛ 50 ميكرومتر (خط أصفر). (C)الرغبة في التعبير il34 وكامل جبل تلطيخ الأجسام المضادة للتعبير GFP في 4 ديسيبل الجنين خط مستقر (6X). تتكون صورة الجسم كله من الأسماك من صورتين منفصلتين التقطتها البؤرة ومخيط معا في فوتوشوب. Insets هي التكبير عالية (20x) من المناطق العلبة المقابلة (المناطق البرتقالية المنقطة). (د)التحليل الكمي لأرقام خلايا الضامة في Tg (mpeg1: GFP)و TG (fabp10a: il34; mpeg1: GFP)كبد الأجنة (كما هو موضح في المنطقة البيضاء المنقطة) ومنطقة الذيل (تقريبا بين 13 وsomite 17، كما هو مبين بين اثنين من خطوط بيضاء منقط). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: التصوير الحي البؤري لمراقبة سلوك الضامة مباشرة في الأسماك المعدلة وراثيا مستقرة. تم تعديل هذا الرقم من جيانغ وآخرون11. تظهر الصور المجهرية للتصوير الحي عملية الضامة (الأخضر، المسمى بالسهام البيضاء) التي تمر من قبل الكبد (الأحمر) في غضون 28 دقيقة في الأسماك السيطرة(أ)وعملية الضامة (الأخضر، المسمى بالسهام البيضاء) الهجرة إلى الكبد (الأحمر) في غضون 28 دقيقة في IL-34 الإفراط في التعبير عن الأسماك (B). قضبان مقياس = 40 ميكرومتر (خط أبيض). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الفيلم التكميلي 1: التصوير الحي الذي يظهر عملية الضامة (الأخضر، المسمى بالسهام البيضاء) الهجرة إلى الكبد (الأحمر) في غضون 2 ساعة في IL-34 الإفراط في التعبير عن الأسماك. قضبان مقياس = 20 ميكرومتر (خط أبيض). تم إعادة نشر هذا الفيلم من جيانغ وآخرون11. الرجاء النقر هنا لمشاهدة هذا الفيديو. (انقر بزر الماوس الأيمن للتنزيل.)
الفيلم التكميلي 2: التصوير الحي الذي يظهر عملية الضامة (الأخضر، المسمى بالسهام البيضاء) يتجول حول الكبد (الأحمر) في غضون 2 ح في الأسماك السيطرة. قضبان مقياس = 20 ميكرومتر (خط أبيض). تم إعادة نشر هذا الفيلم من جيانغ وآخرون11. الرجاء النقر هنا لمشاهدة هذا الفيديو. (انقر بزر الماوس الأيمن للتنزيل.)
البروتوكول الموضح هنا يسمح لنا للتحقيق في وظيفة chemokine على سلوك الجسم الحي الضامة والإجراء يتطلب بعض الخبرة التقنية. وباختصار، هناك عدة خطوات حاسمة لتجنب المضاعفات في البروتوكول: 1) اختيار خط مناسب وراثيا الذي يظهر إشارة محددة وقوية المعدلة وراثيا لتسمية الخلية ذات الأهمية؛ (2) اختيار خط مناسب وراثيا يبين إشارة محددة وقوية من الجينات إلى تسمية الخلية ذات الأهمية؛ (2) اختيار خط مناسب وراثيا يبين إشارة محددة وقوية من الجينات المعدلة وراثيا لتسمية الخلية ذات الأهمية؛ (2) اختيار خط مناسب وراثيا يبين إشارة محددة وقوية من الجينات إلى الخلية ذات الأهمية؛ (2) اختيار خط مناسب وراثيا يبين إشارة محددة وقوية من الجينات وراثيا لتسمية الخلية ذات الأهمية؛ (2 2) حدد الأنسجة المناسبة التي يمكن الوصول إليها للتصوير والتعبير المفرط الجينات المعدلة وراثيا؛ 3) جعل التحقيق RNA حساسة ومحددة؛ 4) حدد نافذة وقت المراقبة المناسبة لالتقاط سلوك الخلية بدقة.
في إجراء الفلورة جبل كامل في الموقع التهجين جنبا إلى جنب مع تلطيخ المناعة، ينبغي أن يكون التحقيق RNA المستخدمة للكشف عن التعبير الجيني حساسة والإشارة تحتاج إلى أن تكون قوية بما فيه الكفاية. من أجل التقاط وظيفة الجينات على سلوك الخلية، ينبغي اختبار سلسلة من النقاط الزمنية. على سبيل المثال، في مراقبة تأثير il34 على هجرة الضامة، على الرغم من أن المروج fabp10a بدأت في التعبير عن 2-3 dpf، تراكم الضامة في الكبد لم يكن واضحا في ذلك الوقت. هو فقط ب 4 [دبف] أنّ يصبح الإثراء من [ماكروفج] في الكبدة واضحة. وبالإضافة إلى ذلك، وبعد التهجين في الموقع، ستتأثر شدة الإشارة للبقع المناعية اللاحقة. على سبيل المثال، مقارنة مع GFP، DsRed من الصعب أن لون في تلطيخ الفلورة المناعية بعد التهجين في الموقع، وربما بسبب هياكل البروتين المختلفة. وبصفة عامة، فإن شدة الإشارة للتلطيخ المناعي بعد الفلورة في الموقع كله ستكون أقل من تلك التي تُحتسان المناعة الواحدة.
في خطوة التصوير الحي مع المجهر البؤري، فمن الضروري للحفاظ على العينة قريبة من الجزء السفلي من الطبق. عندما تطفو الأجنة في أغاروز، قد تكون مسافة العمل من الهدف غير كافية، أيضا، فإن الأجاروز بين الهدف والعينة تؤثر على نوعية التصوير. إلى جانب ذلك، يجب تعيين عدد العينات للتصوير في كل مرة بشكل صحيح. يجب على المرء التأكد من أن الفترة الزمنية بين اثنين من المسح الضوئي لكل سمكة لن تكون طويلة جدا لتفقد تفاصيل سلوك الخلية. لذلك هذا الأسلوب ليست مناسبة لتتبع الخلايا التي تتحرك بسرعة في الأنسجة السميكة.
في الختام، يمكن استخدام هذا البروتوكول لمراقبة وظيفة chemokines على سلوك مجموعة متنوعة من الخلايا مثل الضامة، العدلات، والخلايا T. هنا، استخدمنا IL-34، وهو ربط تم تحديده مؤخرًا من وظيفة CSF-1R في chemotaxis6،7، كما أعرب العلاج الكيميائي خارج الرحم للحث على هجرة الضامة. وتستند معظم النماذج التجريبية القائمة من chemotaxis الخلية على تجارب الخلايا في المختبر، ولكن التجارب في المختبر في بعض الأحيان بسيطة جدا لنمذجة البيئة المعقدة في الجسم الحي. أيضا، فإنه من الصعب أن تصور القدرة على الجذب الكيميائيفي الجسم الحي عندما ننظر ببساطة في حالة في المختبر. استخدم هذا الأسلوب المزايا المحددة لحمار وحشي لمراقبة سلوك الخلية المباشرة التي من الصعب على الفئران. الطريقة الحالية سمحت لنا لاختبار بسرعة وظائف chemokine على سلوكيات الخلايا في غضون عدة أيام وجعل حمار وحشي نموذجا قويا لدراسة البيولوجيا الجزيئية والخلية.
وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.
نشكر الدكتور جينغرونغ بنغ لتقاسم Tg (fabp10a: DsRed) خط المعدلة وراثيا; الدكتور زيلونغ ون لتقاسم TG (mpeg1: GFP) خطوط المعدلة وراثيا؛ د. كويتشي كاواكامي لتوفير متجه pTol2. وقد تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (31771594)، ومشاريع خطة قوانغدونغ للعلوم والتكنولوجيا (2019A030317001) وصناديق البحوث الأساسية للجامعات المركزية (D2191450).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Antibody | |||
Alexa 488-Anti-Goat antibody | Invitrogen | A11055 | |
Anti-Digoxigenin-HRP | perkinelmer | NEF832001EA | |
Goat-Anti-GFP antibody | Abcam | ab6658 | |
Reagent | |||
CaCl2· 2H2O | Sigma | 21097 | |
Cyanine 3 Plus Amplification Reagent | perkinelmer | NEL745001KT | |
E2 solution | 15 mM NaCl +0.5 mM KCl +1.0 mM MgSO4+150 µM KH2PO4 + 50 µM Na2HPO4 +1.0 mM CaCl2 + 0.7 mM NaHCO3 | ||
Fetal Bovine Serum (FBS) | Life | 10099-133 | |
Formamide | Diamond | A100314 | |
Glycerol | Sigma | V900860 | |
Heparin sodium | Sigma | H3149 | |
Hybridization buffer(HB) | 50% formamide+ 5×SSC+9 mM sodium citrate+50 μg/ml heparin sodium+ 500 μg/mL tRNA+ 0.1% Tween20 | ||
KCl | Sigma | P5405 | |
KH2PO4 | Sigma | P5655 | |
Low melting agarose | Sigma | A9414 | |
Methanol | GHTECH | 1.17112.023 | |
Methylene blue | Sigma | M9140 | |
MgSO4 | Sigma | M2643 | |
Na2HPO4 | Sigma | S5136 | |
NaCl | Sigma | S5886 | |
NaHCO3 | Sigma | S5761 | |
Paraformaldehyde (PFA) | Sigma | 158127 | Suspend 16 g of PFA in 400 ml of 1x PBS, heat at 60 °C to dissolve about 30 min. This solution can be prepared in advance and stored at -4 °C. Caution. Manipulate with mask. |
10×PBS | 14.2 g Na2HPO4+80 g NaCl+2 g KCl+ 2.4 g KH2PO4 in 1L ddH2O | ||
Phenylthiourea (PTU) | Sigma | P7629 | |
1×Plus Amplification Diluent | perkinelmer | NEL745001KT | |
Proteinase K | Fermentas | E00492 | |
20×Saline sodium citrate(SSC) | 175.3 g NaCl+ 88.2 g sodium citrate in 1 L ddH2O, PH 7.0 | ||
Sodium citrate | Sigma | A5040 | |
Tricaine | Sigma | E10521 | |
tRNA | Sigma | R6625 | |
Tween20 | Sigma | P2287 | |
Plasmid | |||
pBLK-fabp10a-il34-sv40 | For Tg (fab10a:il34) transgenic line generation | ||
pBSK-il34 | For il34 probe preparation | ||
Fish | |||
Tg (mpeg1: GFP) | Label macrophages with GFP | ||
Tg (fabp10a: DsRed) | Label liver cells with DsRed | ||
Tg (fab10a:il34) | Over-expression IL-34 in liver cells |
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