ברצוננו להרחיב שלנו כנה בזכות ד ר בן פאולר לעזרה טכנית שלו עם הניסויים TEM.

פרוטוקול זה עוקב אחר הקווים המנחים של ועדת הבדיקה אוניברסיטת אוקלהומה למדעי הבריאות מרכז/המוסדי (IRB #4509). כל חלקי הפרוטוקול פגש את העיקרים של ההכרזה של הלסינקי. דוגמאות הקרנית התקבלו פיתוח לאומי, מכון מחקר (NDRI) והגדה העין אריות אוקלהומה.
1. בידוד תאי ראשי
<ol><li>עם קבלת דגימות רקמות הקרנית האנושית, להעביר את הרקמות 21.5 ס מ2 פטרי המכילות 2 מ ל תמיסת סטרילית של Dulbecco באגירה פוספט (DPBS) (1 x).</li>
	<li>לגרד ולהסיר את אפיתל הקרנית על-ידי הצבת את הקרנית כיפת פנים כלפי מעלה. כדי להבטיח הסרה מלאה, לגרד את השכבה אפיתל ביסודיות בעזרת סכין גילוח בזווית של 45°. בשלב הבא, הפוך את הקרנית הכיפה, הפנים כלפי מטה, ביסודיות שתגרד אנדותל מ stroma עם סכין גילוח בזווית של 45° כדי להבטיח הסרה מלאה. לשטוף את הרקמה סטרומה עם DPBS.</li>
	<li>חותכים את רקמות סטרומה לחתיכות קטנות, באמצעות להב כירורגי מספר 10, שמירה על החלקים סטרומה רטוב כל הזמן באמצעות DPBS. להרים חתיכות סטרומה עם מלקחיים סטרילי ומקום לתוך בקבוקון תרבות T25 ללא מדיה (4 או 5 חתיכות של 2 x 2 מ"מ רקמות לאדם את הבקבוק).</li>
	<li>אפשר את explants לדבוק בתחתית הבקבוק ב 37 מעלות צלזיוס במשך כ- 30-40 דקות. ברגע דבקה, להוסיף לאט המינימום חיוני בינוני רשנה (EMEM) המכיל 10% סרום שור עוברית (FBS) ו 1% אנטיביוטיקה/Antimycotic את. הבקבוק מבלי להפריע את explants.</li>
	<li>הנח בעדינות את הבקבוק בחממה ב 37 מעלות צלזיוס, 5% CO2. להשאיר את explants ללא הפרעה עד והתאים מתחילים בידוד ושל העברת בתוך הבקבוק. לאחר כ- 2-4 שבועות, תאים כדאי להגיע למפגש 100%. על 100% הנהרות, המעבר את התאים על ידי הסרת התקשורת תרביות רקמה, לשטוף את התאים עם DPBS.</li>
	<li>להוסיף טריפסין לתאים ולאחר מכן דגירה אותם ב 37 º C. לאחר כ 5 דקות, הצג את התאים תחת מיקרוסקופ אור כדי לאשר כי הם יש תלושים, אז לעצור את proteolysis על-ידי הוספת מדיה טריים.</li>
	<li>העברת התליה תא לתוך צינור חרוטי 15 mL עבור צנטריפוגה-1,000 x g... להסיר את תגובת שיקוע בזהירות מבלי להפריע בגדר והשהה את התאים EMEM טריים 10% FBS 1% לאנטיביוטיקה. לספור את התאים ואת זרע על עונה 1 פרק 106 תאים T75 הבקבוק תרבות להרחבה נוספת עם EMEM טרי 1% FBS 1% לאנטיביוטיקה.</li>
</ol>2. ראשי HCFs תרבות, מכלול מבנים תלת-ממד
<ol><li>להרכיב 3D מבנים מן explants EMEM בעבר מבוגר ב 10% FBS 1% אנטיביוטיקה/Antimycotic, מעבר, הרוזן HCFs.</li>
	<li>זרע כ עונה 1 פרק 106 תאים/טוב של HCFs ראשי-פוליקרבונט מוסיף קרום עם נקבוביות 0.4-מיקרומטר מן המבנה התלת-ממד, יחד עם 1.5 מ של טרי EMEM 10% FBS 1% אנטיביוטיקה/Antimycotic לחלק העליון של הבונה. להוסיף עוד כ- 1.5 מ ל אותה מדיה לתחתית של כל המבנה.</li>
	<li>לאחר 24 שעות של התא זריעה, התרבות התאים עם EMEM 10% FBS 1% אנטיביוטיקה/Antimycotic, מגורה בחומצה 2-O-α-D-glucopyranosyl-L-ascorbic 0.5 מ מ (ויטמין C) על ידי הוספת 1.5 mL בחלק העליון ו- mL 1.5 על החלק התחתון של כל המבנה.</li>
	<li>לשמור על התרבויות באינקובטור ב 37 מעלות צלזיוס, 5% CO2 למשך 3 שבועות והענק מדיה טריים בכל יום במהלך תקופת המחקר כולו. אין מעבר נוספת נדרשת.</li>
</ol>3. תא בידול ותרבויות שיתוף
<ol><li>לאחר 3 שבועות, להוסיף 8 x 103 תאים/טוב של תאים נוירובלסטומה האנושי SH-SY5Y בראש 3D בעבר שהורכב בונה המכילה 1.5 מ ל EMEM המכיל 10% FBS, 1% אנטיביוטיקה/Antimycotic, ו- 0.5 מ מ 2-O-α-D-glucopyranosyl-L-ascorbic חומצה (ויטמין C).<ol>
<li>אפשר לגדול על גבי תאי סטרומה קרנית לפחות 24 שעות לפני ביצוע תאית התמיינות התאים נוירובלסטומה SH-SY5Y.</li>
	</ol>
</li>
	<li>ליזום SH-SY5Y תאית התמיינות על ידי גירוי התאים עם EMEM המכיל 1% FBS ו 1.5 מיליליטר 10 מיקרומטר חומצה Retinoic מעל הבונה. להוסיף 1.5 מ ל מהל EMEM 10% FBS 1% אנטיביוטיקה/Antimycotic 0.5 מ מ 2-O-α-D-glucopyranosyl-L-ascorbic (ויטמין C) לתחתית של הבונה. שימו לב כי יש לבצע את הצעד חומצה Retinoic בחושך.<ol>
<li>להמשיך התרבות התאים בתקשורת בידול זה במשך 5 ימים.</li>
	</ol>
</li>
	<li>כאשר התאים מגיעים לשלב בידול, להחליף את התאים 1.5 מ של מדיה ללא סרום המכיל 2 nM של neurotrophic המוח-derived factor (BDNF) ו 1% אנטיביוטיקה/Antimycotic להוסיף EMEM, על-ידי הוספת לחלק העליון של הבונה. להוסיף 1.5 מ ל מהל EMEM 10% FBS 1% אנטיביוטיקה/Antimycotic 0.5 מ מ 2-O-α-D-glucopyranosyl-L-ascorbic (ויטמין C) לתחתית של הבונה. שימו לב כי יש לבצע את הצעד BDNF בחושך.</li>
	<li>התרבות התאים 2 ימים נוספים לפני עיבוד עבור כל ניתוח נוסף כמצוין בטבלה1.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Pascolini, D., Mariotti, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+estimates+of+visual+impairment:+2010.">Global estimates of visual impairment: 2010.</a> Br J Ophthalmol. 96 (5), 614-618 (2012).</li><li>R&#246;nkk&#246;, S., Vellonen, K. -. S., J&#228;rvinen, K., Toropainen, E., Urtti, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+corneal+cell+culture+models+for+drug+toxicity+studies.">Human corneal cell culture models for drug toxicity studies.</a> Drug Delivery and Translational Research. 6 (6), 660-675 (2016).</li><li>Ghezzi, C. E., Rnjak-Kovacina, J., Kaplan, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+tissue+engineering:+recent+advances+and+future+perspectives.">Corneal tissue engineering: recent advances and future perspectives.</a> Tissue Eng Part B Rev. 21 (3), 278-287 (2015).</li><li>Shafaie, S., Hutter, V., Cook, M. T., Brown, M. B., Chau, D. Y. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Vitro+Cell+Models+for+Ophthalmic+Drug+Development+Applications.">In Vitro Cell Models for Ophthalmic Drug Development Applications.</a> BioResearch Open Access. 5 (1), 94-108 (2016).</li><li>Shaheen, B. S., Bakir, M., Jain, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+nerves+in+health+and+disease.">Corneal nerves in health and disease.</a> Surv Ophthalmol. 59 (3), 263-285 (2014).</li><li>Beuerman, R. W., Schimmelpfennig, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensory+denervation+of+the+rabbit+cornea+affects+epithelial+properties.">Sensory denervation of the rabbit cornea affects epithelial properties.</a> Exp Neurol. 69 (1), 196-201 (1980).</li><li>Heigle, T. J., Pflugfelder, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aqueous+tear+production+in+patients+with+neurotrophic+keratitis.">Aqueous tear production in patients with neurotrophic keratitis.</a> Cornea. 15 (2), 135-138 (1996).</li><li>Wang, 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+vitro+3D+corneal+tissue+model+with+epithelium,+stroma,+and+innervation.">In vitro 3D corneal tissue model with epithelium, stroma, and innervation.</a> Biomaterials. 112, 1-9 (2017).</li><li>Ross, R. A., Spengler, B. A., Biedler, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coordinate+morphological+and+biochemical+interconversion+of+human+neuroblastoma+cells.">Coordinate morphological and biochemical interconversion of human neuroblastoma cells.</a> J Natl Cancer Inst. 71 (4), 741-747 (1983).</li><li>Griffith, L. G., Naughton, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+engineering+-+Current+challenges+and+expanding+opportunities.">Tissue engineering - Current challenges and expanding opportunities.</a> Science. 295 (5557), (2002).</li><li>Guo, X., 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=Morphologic+characterization+of+organized+extracellular+matrix+deposition+by+ascorbic+acid-stimulated+human+corneal+fibroblasts.">Morphologic characterization of organized extracellular matrix deposition by ascorbic acid-stimulated human corneal fibroblasts.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 48 (9), 4050-4060 (2007).</li><li>Karamichos, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ocular+tissue+engineering:+current+and+future+directions.">Ocular tissue engineering: current and future directions.</a> J Funct Biomater. 6 (1), 77-80 (2015).</li><li>Karamichos, D., Brown, R. A., Mudera, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collagen+stiffness+regulates+cellular+contraction+and+matrix+remodeling+gene+expression.">Collagen stiffness regulates cellular contraction and matrix remodeling gene expression.</a> J Biomed Mater Res A. 83 (3), 887-894 (2007).</li><li>Ruberti, J. W., Zieske, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prelude+to+corneal+tissue+engineering+-+gaining+control+of+collagen+organization.">Prelude to corneal tissue engineering - gaining control of collagen organization.</a> Prog Retin Eye Res. 27 (5), 549-577 (2008).</li><li>Karamichos, D., Guo, X. Q., Hutcheon, A. E., Zieske, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+corneal+fibrosis:+an+in+vitro+model.">Human corneal fibrosis: an in vitro model.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 51 (3), 1382-1388 (2010).</li><li>Chen, F. M., Liu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advancing+biomaterials+of+human+origin+for+tissue+engineering.">Advancing biomaterials of human origin for tissue engineering.</a> Prog Polym Sci. 53, 86-168 (2016).</li><li>Priyadarsini, S., Sarker-Nag, A., Rowsey, T. G., Ma, J. X., Karamichos, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+of+a+3D+In+Vitro+Model+to+Accelerate+the+Development+of+Human+Therapies+against+Corneal+Diabetes.">Establishment of a 3D In Vitro Model to Accelerate the Development of Human Therapies against Corneal Diabetes.</a> PLoS One. 11 (12), e0168845 (2016).</li><li>Karamichos, D., Hjortdal, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Keratoconus:+tissue+engineering+and+biomaterials.">Keratoconus: tissue engineering and biomaterials.</a> J Funct Biomater. 5 (3), 111-134 (2014).</li><li>Wilson, S. L., Yang, Y., El Haj, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+Stromal+Cell+Plasticity:+In+Vitro+Regulation+of+Cell+Phenotype+Through+Cell-Cell+Interactions+in+a+Three-Dimensional+Model.">Corneal Stromal Cell Plasticity: In Vitro Regulation of Cell Phenotype Through Cell-Cell Interactions in a Three-Dimensional Model.</a> Tissue Engineering Part A. 20 (1-2), 225-238 (2014).</li><li>Proulx, 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=Reconstruction+of+a+human+cornea+by+the+self-assembly+approach+of+tissue+engineering+using+the+three+native+cell+types.">Reconstruction of a human cornea by the self-assembly approach of tissue engineering using the three native cell types.</a> Molecular Vision. 16 (234-236), 2192-2201 (2010).</li><li>Gonzalez-Andrades, M., 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=Establishment+of+a+novel+in+vitro+model+of+stratified+epithelial+wound+healing+with+barrier+function.">Establishment of a novel in vitro model of stratified epithelial wound healing with barrier function.</a> Sci Rep. 6, 19395 (2016).</li><li>Hopkins, A. M., DeSimone, E., Chwalek, K., Kaplan, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+in+vitro+modeling+of+the+central+nervous+system.">3D in vitro modeling of the central nervous system.</a> Prog Neurobiol. 125, 1-25 (2015).</li><li>Schulz, 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=Natural+Corneal+Cell-Based+Microenvironment+as+Prerequisite+for+Balanced+3D+Corneal+Epithelial+Morphogenesis:+A+Promising+Animal+Experiment-Abandoning+Tool+in+Ophthalmology.">Natural Corneal Cell-Based Microenvironment as Prerequisite for Balanced 3D Corneal Epithelial Morphogenesis: A Promising Animal Experiment-Abandoning Tool in Ophthalmology.</a> Tissue Engineering Part C-Methods. 20 (4), 297-307 (2014).</li><li>Gao, J., Wang, Y., Zhao, X., Chen, P., Xie, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MicroRNA-204-5p-Mediated+Regulation+of+SIRT1+Contributes+to+the+Delay+of+Epithelial+Cell+Cycle+Traversal+in+Diabetic+Corneas.">MicroRNA-204-5p-Mediated Regulation of SIRT1 Contributes to the Delay of Epithelial Cell Cycle Traversal in Diabetic Corneas.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 56 (3), 1493-1504 (2015).</li><li>Koulikovska, M., 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=Enhanced+regeneration+of+corneal+tissue+via+a+bioengineered+collagen+construct+implanted+by+a+nondisruptive+surgical+technique.">Enhanced regeneration of corneal tissue via a bioengineered collagen construct implanted by a nondisruptive surgical technique.</a> Tissue Eng Part A. 21 (5-6), 1116-1130 (2015).</li><li>Ljubimov, A. V., Saghizadeh, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progress+in+corneal+wound+healing.">Progress in corneal wound healing.</a> Progress in retinal and eye research. 49, 17-45 (2015).</li><li>Zieske, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+matrix+and+wound+healing.">Extracellular matrix and wound healing.</a> Curr Opin Ophthalmol. 12 (4), 237-241 (2001).</li><li>Karamichos, D., Hutcheon, A. E., Zieske, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transforming+growth+factor-beta3+regulates+assembly+of+a+non-fibrotic+matrix+in+a+3D+corneal+model.">Transforming growth factor-beta3 regulates assembly of a non-fibrotic matrix in a 3D corneal model.</a> J Tissue Eng Regen Med. 5 (8), e228-e238 (2011).</li><li>Karamichos, D., Lakshman, N., Petroll, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+experimental+model+for+assessing+fibroblast+migration+in+3-D+collagen+matrices.">An experimental model for assessing fibroblast migration in 3-D collagen matrices.</a> Cell Motil Cytoskeleton. 66 (1), 1-9 (2009).</li><li>Karamichos, D., 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=Novel+in+Vitro+Model+for+Keratoconus+Disease.">Novel in Vitro Model for Keratoconus Disease.</a> J Funct Biomater. 3 (4), 760-775 (2012).</li></ol>

המחברים מצהירים אין אינטרסים כלכליים מתחרים.

מספר מחקרים התמקדו על פיתוח מודלים בבעלי חיים שונים יכולים לעזור לפתח הבנה טובה יותר של מחלות הקרנית וכן לגלות טיפולים. עם זאת, ערך משמעותי לבני ממחקרים אלה לא אומת. עד כה, מודלים שונים במבחנה יש כבר שפותחו ונחקרו נרחב עקב שלהם משמעות קלינית יוצא מן הכלל. המודל שלנו שנקבעו קודם 3D במבחנה הוא מערכת הרומן משמעותית תורם התקדמות מדע הרפואה מחקר חזון, מציג יכולת ללא רבב של recapitulating ויוו אירועים במבחנה28 , 29 , 30. המטרה של פרוטוקול זה היא לפתח הדור הבא של במבחנה הקרנית מודל זה יכול לשמש כדי לחקור מנגנונים תאית ומולקולרית של סיבוכים הקשורים הקרנית מחלות כגון סוכרת keratopathy, קרטוקונוס , פוקס. קידום כזה יכול לספק יסודות מוצקים לקראת הגילוי של טיפולים חדשים הנחוצים הרבה קלינית.
מודל זה עשוי לסייע בזיהוי שינויים מבניים הסלולר שונה לוקח מקום ב- DM ומחלות אחרות הקרנית. זה מספק השלכות משמעותית, כולל האפשרות להקרנה למחלות אלה בשלב הראשוני פוטנציאל לעזור עם ניהול המחלה. המודל המוצע כאן הוא פשוט, אבל זה חדשניים ביותר. אחד היתרונות המשמעותיים ביותר הוא כי תאי סטרומה הקרנית מותר להפריש ולהרכיב ECM משלהם במקום להיות נזרע על סביבה מלאכותית. בנוסף, העצבים מותר להבדיל כדי באופן מדויק יותר דגם עצב סטרומה הקרנית אינטראקציות. לפיכך, שיטה זו מספקת את היכולת ללמוד stroma הקרנית האנושית רשת העצבים, כמו גם את התאים הנמצאים בתוך הסביבה משתית. פלטפורמה תרבותית זו תאפשר חקירות עתידי האינטראקציות תא התא, התא-מטריקס מורכבים המשפיעים על המדינות החולני של הקרנית. זו גישה דגם תלת-ממד במבחנה צפוי לספק שיפור של הרומן תובנה מנגנון המחלה, במיוחד בהשוואה הנוכחית קונבנציונאלי תרבות מערכות או בבעלי חיים.
הדור המתואר של מודל זה 3D במבחנה יסלול את הדרך לעתיד טיפולית, תגליות.

בגוף האדם, הקרנית היא הרקמה innervated ביותר. העצבים אחראים על תחושות שונות כמו מגע, כאב, טמפרטורה, ויש גם תפקיד חיוני ריפוי פצעים, ממצמץ רפלקסים, לקרוע הייצור, ועל הפרשת5,6,7. הקרנית, גזעי עצב סטרומה נובעים מקלעת limbal והזן stroma הקרנית היקפיים בצורה רדיאלית. הארגון עצב סטרומה במקביל lamellae קולגן, הם עוד סניף לתוך קטנות fascicles הם התקדמותך לעבר שטחי משתית5,8. סיבי העצב עוד לחדור את שכבת האפיתל, לפיכך, העצבוב נרחב מתפרסת על פני אפיתל הקרנית משתית. לכן, העצבוב יש תפקיד חיוני במדינת בריאים וחולים של הקרנית. ב פרוטוקול זה, אנו חושפים את ההתקדמות של הרומן 3D במבחנה דוגמן, הוא הראשון מסוגו כדי לחקות את האינטראקציות סטרומה-עצב ויוו . שורת התאים SH-SY5Y נעשה שימוש במחקר זה, כי הוא אחד הקווים הוותיקים ביותר, טוב מאופיין המשמשות ללימוד צמיחה עצביים. שורת התאים SH-SY5Y כבר מתואר לייצר שני מחסידי המצע (S-type), neuroblastic (מסוג N) תאים זה יכול לעבור transdifferentiation9. כתוצאה מכך, אף-על-פי קו תא זה נגזר מתוך מבחר טריפל subclone רצופות של תאים מסוג N, הוא מכיל גם מספר קטן של S-type תאים שעברו התמיינות לתוך הנוירונים באמצעות retinoic חומצה, נגזר המוח neurotrophic פקטור9. זה מספק כלי זה עשוי להוביל להבנה טובה יותר של הקרנית הסיבוכים עם רטינופתיה סוכרתית (DM) ומחלות אחרות עינית. בשל הקשיים הקשורים בהשגת culturing נוירונים של חולים עם מחלה עינית, מודל זה 3D במבחנה מספק השלכות משמעותית הלומדים את האינטראקציות עצביים, איתות עם stroma הקרנית.
תנאים חולה לעיתים קרובות משפיעים על רקמות שונות בגוף בקנה מידה גדול מאוד, המוביל אל איכות חיים בסכנה. Dystrophies עינית סיבוכים נפוצים קשורה לעיתים קרובות עם מחלות מערכתיות ולהוביל אובדן של חדות הראייה או אובדן ראייה ואפילו קבע. מחקרים מקיפים חיוניים לעתים קרובות לצורך הבנה טובה יותר של מצב המחלה, כמו גם את ההשפעות ברמה התאית הבזליים. לחקור את ההשפעות של מחלות כאלה, פותחו מודלים שונים ב- vivo ו- in vitro לקשרי עם העזרה של רקמות יישומי הנדסה. יישומי הנדסת רקמות הקרנית משכו עניין רב ברחבי בתחומים השונים של מדעי10,11,12,13,14, אך ישנן מגבלות הגדולות עדיין במהלך יישום בפועל, לרבות הקרנית להשתיל דחיות, דלקות וצלקות10,11,12,13,14. ישנם מספר מחקרים יש בהצלחה פיתח והקים שונים במבחנה מודלים3,15,16,17,18, 19,20,21,22,23,24,25,26. דגמי תלת-ממד במבחנה הם המבטיחים ביותר עניין מדעי רב. דגמי תלת-ממד ידועים יותר לשקף ויוו הסלולר האירועים ופיזיולוגיים הן קריטיות במהלך פיברוזיס, פצע ריפוי15,27,28,29. מודלים אלה במבחנה לשחק תפקיד חשוב למצוא גישות טיפוליות חדשות לטיפול במצבים למחלות שונות כולל סיבוכים הקרנית. למרות תפקיד קריטי של העצבוב בפונקציות הקרנית, הפך מעט מאמץ כדי לקדם את הפצת במערכת העצבים ההיקפית בתוך הקרנית בונה רקמות מהונדסים2,3. עם זאת, המבנה תא המוצע 3D במבחנה לחקות את רקמת המטרה כדי להשיג את הפונקציונליות הרקמה הרצויה.
בעוד keratopathy סוכרתית הוא יישום ברור עבור המודל המתואר כאן בשל הליקויים עצביים, ישנן מספר מחלות הקרנית אחרות יכולים להפיק תועלת מודל אנושי במבחנה כולל dystrophies קרטוקונוס, פוקס. דגם התלת-ממד שלנו מגיח זה פרוספקט, מציע הפיתוח של ייצוג במבחנה של רקמת הקרנית כדי להעריך תרופות והבטיחות של תרופות חדשות עינית.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Healthy corneal tissue</td>
			<td>NDRI</td>
			<td></td>
			<td>Samples from donors with no ocular trauma or systemic disease</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8217;s Phosphate Buffered Solution (1X)</td>
			<td>Gibco by Life Technologies</td>
			<td>14190-144</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile forceps</td>
			<td>Fischer Scientific</td>
			<td>13-812-42</td>
			<td>Fisherbrand Dissecting Extra-Fine-Pointed Splinter Forceps</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single edge razor blades</td>
			<td>Personna</td>
			<td>270100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile surgical scalpel blades No.10</td>
			<td>Feather Surgical Blade</td>
			<td>2976#10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eagle&#8217;s Minimum Essential Medium</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>30-2003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Atlanta Biologicals</td>
			<td>S11550</td>
			<td>10% FBS is required for media preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibiotic-Antimycotic (100X)</td>
			<td>Gibco by Life Technologies</td>
			<td>15240-062</td>
			<td>1% Antibiotic-Antimycotic is required for media preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.05% Trypsin EDTA(1X)</td>
			<td>Gibco by Life Technologies</td>
			<td>25300062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polycarbonate membrane inserts with 0.4-&#956;m pores</td>
			<td>Corning Costar</td>
			<td>3412</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-O-&#945;-Dglucopyranosyl-L-ascorbic acid (Vitamin C)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>SMB00390-14</td>
			<td>A concentration of 0.5 mM should be used for the study</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wax block</td>
			<td>VWR</td>
			<td>50-949-027</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SH-SY5Y Neuroblastoma cells</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>SHSY5YATCC CRL-2266</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Retinoic Acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>SRP3014-10UG</td>
			<td>Final concentration of 10uM needs to be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BDNF</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>R2625-100MG</td>
			<td>Final concentration of 2nM needs to be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl Sulfoxide(DMSO)</td>
			<td>VWR-Alfa Aesar</td>
			<td>67-68-5</td>
			<td>Ultra Pure Grade-Sterile DMSO to be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermo Scientific Nunc Cell Culture Treated EasYFlasks (T25)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-565-351</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermo Scientific Nunc Cell Culture Treated EasYFlasks (T75)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-565-349</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

corneal tissue engineering: an in vitro model of the stromal-nerve interactions of the human cornea

הנדסת רקמות זכה להכרה משמעותית בשל הביקוש הגבוה החלפת הקרנית האנושית בערך 10 מיליון אנשים ברחבי העולם הסובלים אובדן ראייה הקרנית1. כדי לענות על הביקוש קיימא הקרנית האנושית, התקדמות משמעותית ברקמה תלת מימדי (3D) הנדסה הפך2,3,4. מודלים אלה קרנית נע בין מערכות חד שכבתי פשוטה דגמי מרובה שכבות, שמוביל תלת-ממד מלא-עובי הקרנית ששווי הערך2.
עם זאת, השימוש של הקרנית רקמות מהונדסים 3D בהקשר של במבחנה המחלה מודלים למד עד תאריך חסר דמיון המבנה מרובה שכבות תלת-ממד רקמת הקרנית, פונקציה של הרשתות של סוגי תאים שונים (כלומר, חוצפה, אפיתל stroma, אנדותל)2,3. בנוסף, גדל הביקוש במבחנה מודלים רקמת הקרנית בניסיון להפחית את הניסויים בחיות עבור מוצרים פרמצבטיים. לפיכך, דגמים מתוחכמים יותר נדרשים על מנת שיתאימו יותר מערכות לדרישות הפיזיולוגיות האנושי, הפיתוח של מודל זה יותר רלוונטי האוכלוסייה המטופלת הוא הכרחי. בהתחשב בכך סוגי תאים מרובים הקרנית מושפעים ומחלות dystrophies, כגון קרטוקונוס, Keratopathy סוכרתית, פוקס, מודל זה כולל דגם תלת-ממד תרבות משותפת של ראשי האדם הקרנית fibroblasts (HCFs) תורמים בריא, נוירונים מ הקו תא SH-SY5Y. זה מאפשר לנו לראשונה לחקור את האינטראקציות בין סוגי שני תאים בתוך הרקמה הקרנית האנושית. אנו מאמינים כי מודל זה יכול באופן פוטנציאלי לנתח המנגנונים הבסיסית המשויכת את האינטראקציות סטרומה-עצב של מחלות קרנית כי התערוכה עצב נזקים. דגם תלת-ממד זה מראות הטבע אנטומית, פיזיולוגית בסיסית של ה רקמת הקרנית ויוו , יכול לשמש בעתיד ככלי עבור חוקרים פגמים הקרנית, כמו גם הקרנת את היעילות של סוכנים שונים לפני הניסויים בחיות.

איור 1 היא תמונה מייצגת שלב אחר שלב של דגם תלת-ממד in vitro לקשרי עבודה. בשלב הראשון, תאים מבודדים מן הקרנית האנושית. לאחר מכן, הם גדל על קרום פוליקרבונט, גירוי עם ויטמין C להרכיב עצמית על ידי מטריצה תלת-ממד. מערכת זו לבנות 3D גורם הסינתזה של יישום מרובה שכבות הסלולר ויוו-כמו מטריקס סטרומה. לאחר מכן, נוירובלסטומה תאים הם נזרע על גבי תאי סטרומה ואחריו מתחילה התמיינות תאים עצביים. זה מוביל תרבות משותפת של הקרנית סטרומה תאים תאים עצביים במודל תלת-ממד במבחנה . איור 2 תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים (TEM) שידור בהגדלה של 3D עצמית שהורכב הבונה (איור 2 א) מציג את הקרום פוליקרבונט, תאי סטרומה הקרנית נזרע עליון, מפריש מטריצה שהורכב עצמית ואחריו (איור 2B) תאים עצביים נזרע על גבי מציג סידור סטרומה תאים עצביים. החיצים בתמונה מראים על תאים עצביים. בהתחשב crosstalk ישיר בין הקרנית משתית תאים עצביים, אנו מאמינים שחקני המפתח המשפיעות על ההוראה של הליקויים הקרנית קיים בשכבה משתית. לכן, מודל זה מציג האדם עצביים במבחנה דגם המבדילים SH-SY5Y נוירובלסטומה תאים מורפולוגיה עצביים בר קיימא על ידי שילוב עם שלנו דגם התלת-ממד שנקבעו קודם של מטריצה חוץ-תאית (ECM) culturing עם גורמים שונים המבדילים. לפיכך, אנו חושדים כי מודל זה יאפשר מחקרים עתידיים של ההבדלים מולקולרית מורפולוגיים בין ECM בריאים וחולים. אנו מאמינים כי מודל זה הרומן 3D במבחנה יעזור לנתח היבטים קריטיים של אינטראקציות משתית הקרנית-העצבים הקשורים עם פתולוגיה הקרנית, לסלול את הדרך לפיתוח של הרפוי חדש.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56308/56308fig1.jpg"> איור 1: תמונת המחשה מציג את המודל תרבות משותפת 3D במבחנה באופן הדרגתיים. תמונה זו מציגה את הבידוד תא מן הקרנית האנושית, סטרומה תאים נזרע על קרום פוליקרבונט, ממוקם הבונה תלת-ממד, תרבותי ב EMEM, גירוי עם ויטמין c. יתר על כן, תאים עצביים מוצגים כדי להיות נזרע על גבי תאי סטרומה. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56308/56308fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56308/56308fig2.jpg"> איור 2: תמונת TEM בהגדלה של מערכת תלת-ממד במבחנה . (א) הסדר סטרומה תאים על גבי קרום פוליקרבונט. (B) Seeded הבדיל תאים עצביים על גבי תאי סטרומה. גודל ברים = 500 ננומטר. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56308/56308fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>טכניקות לניתוח</td>
			<td>השלכות אפשריות</td>
		</tr>
<tr>
<td>תגובת שרשרת של פולימראז בזמן אמת כמותיים</td>
			<td>לחקור את סמני קולגן (Col אני, Col III ו- Col V), סמן שהותירה אקטין שריר חלק-אלפא (α-SMA), וכן מפתח ב- DM כולל growth factor אינסולין 1 (IGF-1) וזה הוא קולטן (IGF1-R)</td>
		</tr>
<tr>
<td>במיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים</td>
			<td>שינויים מבניים נחקרות כגון קולגן הסיבים ואינטראקציות תא-ECM</td>
		</tr>
<tr>
<td>Immunofluorescence</td>
			<td>השימוש של נוגדנים ספציפיים מצומדת כימי כדי הפלורסנט לחקור אנטיגנים הסלולר</td>
		</tr>
</tbody></table>טבלה 1: ניתוח טכניקות.

Watch this Scientific Journal Video about Corneal Tissue Engineering: An In Vitro Model of the Stromal-nerve Interactions of the Human Cornea at JoVE.com

Corneal Tissue Engineering: An In Vitro Model of the Stromal-nerve Interactions of the Human Cornea

פרוטוקול זה מתאר את הרומן תלת מימדי במבחנה מודל, שבו תאי סטרומה הקרנית ואת תאים עצביים מתורבתים יחד כדי לסייע בדיקה והבנה של האינטראקציות של תא שני הסוגים.

הנדסת רקמות הקרנית: במבחנה מודל של אינטראקציות סטרומה-עצב של הקרנית האנושית

Tissue engineering has gained substantial recognition due to the high demand for human cornea replacements with an estimated 10 million people worldwide ...

corneal-tissue-engineering-an-vitro-model-stromal-nerve-interactions

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Corneal Tissue Engineering: An In Vitro Model of the Stromal-nerve Interactions of the Human Cornea

8.7K Views.  University of Oklahoma Health Sciences Center. פרוטוקול זה מתאר את הרומן תלת מימדי במבחנה מודל, שבו תאי סטרומה הקרנית ואת תאים עצביים מתורבתים יחד כדי לסייע בדיקה והבנה של האינטראקציות של תא שני הסוגים.

Video: Corneal Tissue Engineering: An In Vitro Model of the Stromal-nerve Interactions of the Human Cornea

Analysis of Zebrafish Larvae Skeletal Muscle Integrity with Evans Blue Dye

The zebrafish model is an emerging system for the study of neuromuscular disorders. In the study of neuromuscular diseases, the integrity of the muscle membrane is a critical disease determinant. To date, numerous neuromuscular conditions display degenerating muscle fibers with abnormal membrane integrity; this is most commonly observed in muscular dystrophies. Evans Blue Dye (EBD) is a vital, cell permeable dye that is rapidly taken into degenerating, damaged, or apoptotic cells; in contrast, it is not taken up by cells with an intact membrane. EBD injection is commonly employed to ascertain muscle integrity in mouse models of neuromuscular diseases. However, such EBD experiments require muscle dissection and/or sectioning prior to analysis. In contrast, EBD uptake in zebrafish is visualized in live, intact preparations. Here, we demonstrate a simple and straightforward methodology for performing EBD injections and analysis in live zebrafish. In addition, we demonstrate a co-injection strategy to increase efficacy of EBD analysis. Overall, this video article provides an outline to perform EBD injection and characterization in zebrafish models of neuromuscular disease.

In this study, we describe a straightforward method to perform Evans Blue Dye (EBD) analysis on zebrafish larvae. This technique is a powerful tool for the characterization of skeletal muscle integrity and delineation of zebrafish models of muscular dystrophy, and is a valuable method for the development of novel therapeutics.

ניתוח של יושרה שריר שלד דג הזברה זחלים עם אוונס הכחול צבע

The zebrafish model is an emerging system for the study of neuromuscular disorders.  In the study of neuromuscular diseases, the integrity of the muscle ...

Differentiation of the SH-SY5Y Human Neuroblastoma Cell Line

Having appropriate in vivo and in vitro systems that provide translational models for human disease is an integral aspect of research in neurobiology and the neurosciences. Traditional in vitro experimental models used in neurobiology include primary neuronal cultures from rats and mice, neuroblastoma cell lines including rat B35 and mouse Neuro-2A cells, rat PC12 cells, and short-term slice cultures. While many researchers rely on these models, they lack a human component and observed experimental effects could be exclusive to the respective species and may not occur identically in humans. Additionally, although these cells are neurons, they may have unstable karyotypes, making their use problematic for studies of gene expression and reproducible studies of cell signaling. It is therefore important to develop more consistent models of human neurological disease. 
The following procedure describes an easy-to-follow, reproducible method to obtain homogenous and viable human neuronal cultures, by differentiating the chromosomally stable human neuroblastoma cell line, SH-SY5Y. This method integrates several previously described methods1-4 and is based on sequential removal of serum from media. The timeline includes gradual serum-starvation, with introduction of extracellular matrix proteins and neurotrophic factors. This allows neurons to differentiate, while epithelial cells are selected against, resulting in a homogeneous neuronal culture. Representative results demonstrate the successful differentiation of SH-SY5Y neuroblastoma cells from an initial epithelial-like cell phenotype into a more expansive and branched neuronal phenotype. This protocol offers a reliable way to generate homogeneous populations of neuronal cultures that can be used for subsequent biochemical and molecular analyses, which provides researchers with a more accurate translational model of human infection and disease.

It is critical in neurobiology and neurovirology to have a reliable, replicable in vitro system that serves as a translational model for what occurs in vivo in human neurons. This protocol describes how to culture and differentiate SH-SY5Y human neuroblastoma cells into viable neurons for use in in vitro applications.

בידול של הקו הסלולרי SH-SY5Y האדם נוירובלסטומה

Having appropriate in vivo and in vitro systems that provide translational models for human disease is an integral aspect of research in neurobiology and ...

A Method for Lineage Tracing of Corneal Cells Using Multi-color Fluorescent Reporter Mice

Lineage tracing experiments define the origin, fate and behavior of cells in a specific tissue or organism. This technique has been successfully applied for many decades, revealing seminal findings in developmental biology. More recently, it was adopted by stem cell biologists to identify and track different stem cell populations with minimal experimental intervention. The recent developments in mouse genetics, the availability of a large number of mouse strains, and the advancements in fluorescent microscopy allow the straightforward design of powerful lineage tracing systems for various tissues with basic expertise, using commercially available tools. We have recently taken advantage of this powerful methodology to explore the origin and fate of stem cells at the ocular surface using R26R-Confetti mouse. This model offers a multi-color genetic system, for the expression of 4 fluorescent genes in a random manner. Here we describe the principles of this methodology and provide an adaptable protocol for designing lineage tracing experiments; specifically for the corneal epithelium as well as for other tissues.

In this article we describe the principles for designing and performing a multi-color lineage tracing experiment using R26R-Confetti mice. We provide a specific protocol for tracking corneal epithelial cells which can be modified for other tissues of interest.

שיטה לאיתור שושלת של תאי קרנית באמצעות עכברים כתב ניאון רב-צבע

Lineage tracing experiments define the origin, fate and behavior of cells in a specific tissue or organism. This technique has been successfully applied ...

Development of an In Vitro Assay to Evaluate Contractile Function of Mesenchymal Cells that Underwent Epithelial-Mesenchymal Transition

Fibrosis is often involved in the pathogenesis of various chronic progressive diseases such as interstitial pulmonary disease. Pathological hallmark is the formation of fibroblastic foci, which is associated with the disease severity. Mesenchymal cells consisting of the fibroblastic foci are proposed to be derived from several cell sources, including originally resident intrapulmonary fibroblasts and circulating fibrocytes from bone marrow. Recently, mesenchymal cells that underwent epithelial-mesenchymal transition (EMT) have been also supposed to contribute to the pathogenesis of fibrosis. In addition, EMT can be induced by transforming growth factor &#946;, and EMT can be enhanced by pro-inflammatory cytokines like tumor necrosis factor &#945;. The gel contraction assay is an ideal in vitro model for the evaluation of contractility, which is one of the characteristic functions of fibroblasts and contributes to wound repair and fibrosis. Here, the development of a gel contraction assay is demonstrated for evaluating contractile ability of mesenchymal cells that underwent EMT.

Development of an In Vitro Assay to Evaluate Contractile Function of Mesenchymal Cells that Underwent Epithelial-Mesenchymal Transition

Here, we describe the development and application of a gel contraction assay for evaluating contractile function in mesenchymal cells that underwent epithelial-mesenchymal transition.

פיתוח של<em&gt; במבחנה</em&gt; Assay לאבחון תפקוד התכווצות של תאי mesenchymal שעבר אפיתל-mesenchymal מעבר

Fibrosis is often involved in the pathogenesis of various chronic progressive diseases such as interstitial pulmonary disease. Pathological hallmark is ...

Conditional Reprogramming of Pediatric Human Esophageal Epithelial Cells for Use in Tissue Engineering and Disease Investigation

Identifying and expanding patient-specific cells in culture for use in tissue engineering and disease investigation can be very challenging. Utilizing various types of stem cells to derive cell types of interest is often costly, time consuming and highly inefficient. Furthermore, undesired cell types must be removed prior to using this cell source, which requires another step in the process. In order to obtain enough esophageal epithelial cells to engineer the lumen of an esophageal construct or to screen therapeutic approaches for treating esophageal disease, native esophageal epithelial cells must be expanded without altering their gene expression or phenotype. Conditional reprogramming of esophageal epithelial tissue offers a promising approach to expanding patient-specific esophageal epithelial cells. Furthermore, these cells do not need to be sorted or purified and will return to a mature epithelial state after removing them from conditional reprogramming culture. This technique has been described in many cancer screening studies and allows for indefinite expansion of these cells over multiple passages. The ability to perform esophageal screening assays would help revolutionize the treatment of pediatric esophageal diseases like eosinophilic esophagitis by identifying the trigger mechanism causing the patient's symptoms. For those patients who suffer from congenital defect, disease or injury of the esophagus, this cell source could be used as a means to seed a synthetic construct for implantation to repair or replace the affected region.

Expansion of human pediatric esophageal epithelial cells utilizing conditional reprogramming provides investigators with a patient-specific population of cells that can be utilized for engineering esophageal constructs for autologous implantation to treat defects or injury and serve as a reservoir for therapeutic screening assays.

תכנות מחדש מותנה של תאי אפיתל ושט האדם Pediatric לשימוש בהנדסת רקמות וחקירת מחלות

Identifying and expanding patient-specific cells in culture for use in tissue engineering and disease investigation can be very challenging. Utilizing ...

A 5-mC Dot Blot Assay Quantifying the DNA Methylation Level of Chondrocyte Dedifferentiation In Vitro

The dedifferentiation of hyaline chondrocytes into fibroblastic chondrocytes often accompanies monolayer expansion of chondrocytes in vitro. The global DNA methylation level of chondrocytes is considered to be a suitable biomarker for the loss of the chondrocyte phenotype. However, results based on different experimental methods can be inconsistent. Therefore, it is important to establish a precise, simple, and rapid method to quantify global DNA methylation levels during chondrocyte dedifferentiation.
Current genome-wide methylation analysis techniques largely rely on bisulfite genomic sequencing. Due to DNA degradation during bisulfite conversion, these methods typically require a large sample volume. Other methods used to quantify global DNA methylation levels include high-performance liquid chromatography (HPLC). However, HPLC requires complete digestion of genomic DNA. Additionally, the prohibitively high cost of HPLC instruments limits HPLC&#39;s wider application.
In this study, genomic DNA (gDNA) was extracted from human chondrocytes cultured with varying number of passages. The gDNA methylation level was detected using a methylation-specific dot blot assay. In this dot blot approach, a gDNA mixture containing the methylated DNA to be detected was spotted directly onto an N+ membrane as a dot inside a previously drawn circular template pattern. Compared with other gel electrophoresis-based blotting approaches and other complex blotting procedures, the dot blot method saves significant time. In addition, dot blots can detect overall DNA methylation level using a commercially available 5-mC antibody. We found that the DNA methylation level differed between the monolayer subcultures, and therefore could play a key role in chondrocyte dedifferentiation. The 5-mC dot blot is a reliable, simple, and rapid method to detect the general DNA methylation level to evaluate chondrocyte phenotype.

A 5-mC Dot Blot Assay Quantifying the DNA Methylation Level of Chondrocyte Dedifferentiation In Vitro

We present a method to quantify DNA methylation based on the 5-methylcytosine (5-mC) dot blot. We determined the 5-mC levels during chondrocyte dedifferentiation. This simple technique could be used to quickly determine the chondrocyte phenotype in ACI treatment.

5-mc נקודה כתם Assay לכמת את מתילציה DNA רמת Chondrocyte Dedifiationiation<em&gt; במבחנה</em

The dedifferentiation of hyaline chondrocytes into fibroblastic chondrocytes often accompanies monolayer expansion of chondrocytes in vitro. The global ...

In Vitro Growth of Mouse Preantral Follicles Under Simulated Microgravity

14 day-old mouse ovarian tissue and preantral follicles isolated from same-aged mice were incubated in a simulated microgravity culture system. We quantitatively assessed follicle survival, measured follicle and oocyte diameters, and examined ultrastructure of the oocytes produced from the system. We observed decreased follicle survival, downregulation of expressions of proliferating cell nuclear antigen and growth differentiation factor 9, as indicators for the development of granulosa cells and oocytes, respectively, and oocyte ultrastructural abnormalities under the simulated microgravity condition. The simulated microgravity experimental setup needs to be optimized to provide a model for investigation of the mechanisms involved in the oocyte/follicle in vitro development.

In Vitro Growth of Mouse Preantral Follicles Under Simulated Microgravity

A highly promising technique to generate tissue constructs without using matrix is to culture cells in a simulated microgravity condition. Using a rotary culture system, we examined ovarian follicle growth and oocyte maturation in terms of follicle survival, morphology, growth, and oocyte function under the simulated microgravity condition.

במבחנה צמיחה של העכבר זקיקים Preantral תחת Microgravity מדומה

14 day-old mouse ovarian tissue and preantral follicles isolated from same-aged mice were incubated in a simulated microgravity culture system. We ...

Live Imaging of Mouse Secondary Palate Fusion

The fusion of the secondary palatal shelves to form the intact secondary palate is a key process in mammalian development and its disruption can lead to cleft secondary palate, a common congenital anomaly in humans. Secondary palate fusion has been extensively studied leading to several proposed cellular mechanisms that may mediate this process. However, these studies have been mostly performed on fixed embryonic tissues at progressive timepoints during development or in fixed explant cultures analyzed at static timepoints. Static analysis is limited for the analysis of dynamic morphogenetic processes such a palate fusion and what types of dynamic cellular behaviors mediate palatal fusion is incompletely understood. Here we describe a protocol for live imaging of ex vivo secondary palate fusion in mouse embryos. To examine cellular behaviors of palate fusion, epithelial-specific Keratin14-cre was used to label palate epithelial cells in ROSA26-mTmGflox reporter embryos. To visualize filamentous actin, Lifeact-mRFPruby reporter mice were used. Live imaging of secondary palate fusion was performed by dissecting recently-adhered secondary palatal shelves of embryonic day (E) 14.5 stage embryos and culturing in agarose-containing media on a glass bottom dish to enable imaging with an inverted confocal microscope. Using this method, we have detected a variety of novel cellular behaviors during secondary palate fusion. An appreciation of how distinct cell behaviors are coordinated in space and time greatly contributes to our understanding of this dynamic morphogenetic process. This protocol can be applied to mutant mouse lines, or cultures treated with pharmacological inhibitors to further advance understanding of how secondary palate fusion is controlled.

Here, we present a protocol for live imaging of mouse secondary palate fusion using confocal microscopy. This protocol can be used in combination with a variety of fluorescent reporter mouse lines, and with pathway inhibitors for mechanistic insight. This protocol can be adapted for live imaging in other developmental systems.

הדמיה חיה של עכבר משניים פיוז &#39;ן

The fusion of the secondary palatal shelves to form the intact secondary palate is a key process in mammalian development and its disruption can lead to ...

Dissection and Immunofluorescent Staining of Mushroom Body and Photoreceptor Neurons in Adult Drosophila melanogaster Brains

Nervous system development involves a sequential series of events that are coordinated by several signaling pathways and regulatory networks. Many of the proteins involved in these pathways are evolutionarily conserved between mammals and other eukaryotes, such as the fruit fly Drosophila melanogaster, suggesting that similar organizing principles exist during the development of these organisms. Importantly, Drosophila has been used extensively to identify cellular and molecular mechanisms regulating processes that are required in mammals including neurogenesis, differentiation, axonal guidance, and synaptogenesis. Flies have also been used successfully to model a variety of human neurodevelopmental diseases. Here we describe a protocol for the step-by-step microdissection, fixation, and immunofluorescent localization of proteins within the adult Drosophila brain. This protocol focuses on two example neuronal populations, mushroom body neurons and retinal photoreceptors, and includes optional steps to trace individual mushroom body neurons using Mosaic Analysis with a Repressible Cell Marker (MARCM) technique. Example data from both wild-type and mutant brains are shown along with a brief description of a scoring criteria for axonal guidance defects. While this protocol highlights two well-established antibodies for investigating the morphology of mushroom body and photoreceptor neurons, other Drosophila brain regions and the localization of proteins within other brain regions can also be investigated using this protocol.

Dissection and Immunofluorescent Staining of Mushroom Body and Photoreceptor Neurons in Adult Drosophila melanogaster Brains

This protocol describes the dissection and immunostaining of adult Drosophila melanogaster brain tissues. Specifically, this protocol highlights the use of Drosophila mushroom body and photoreceptor neurons as example neuronal subsets that can be accurately used to uncover general principles underlying many aspects of neuronal development.

ניתוח Immunofluorescent מכתים של פטריות הגוף והנפש ומה קולט אור נוירונים במוח למבוגרים דרוזופילה melanogaster

Nervous system development involves a sequential series of events that are coordinated by several signaling pathways and regulatory networks. Many of the ...

Cell Aggregation Assays to Evaluate the Binding of the Drosophila Notch with Trans-Ligands and its Inhibition by Cis-Ligands

Notch signaling is an evolutionarily conserved cell-cell communication system used broadly in animal development and adult maintenance. Interaction of the Notch receptor with ligands from neighboring cells induces activation of the signaling pathway (trans-activation), while interaction with ligands from the same cell inhibits signaling (cis-inhibition). Proper balance between trans-activation and cis-inhibition helps establish optimal levels of Notch signaling in some contexts during animal development. Because of the overlapping expression domains of Notch and its ligands in many cell types and the existence of feedback mechanisms, studying the effects of a given post-translational modification on trans- versus cis-interactions of Notch and its ligands in vivo is difficult. Here, we describe a protocol for using Drosophila S2 cells in cell-aggregation assays to assess the effects of knocking down a Notch pathway modifier on the binding of Notch to each ligand in trans and in cis. S2 cells stably or transiently transfected with a Notch-expressing vector are mixed with cells expressing each Notch ligand (S2-Delta or S2-Serrate). Trans-binding between the receptor and ligands results in the formation of heterotypic cell aggregates and is measured in terms of the number of aggregates per mL composed of &#62;6 cells. To examine the inhibitory effect of cis-ligands, S2 cells co-expressing Notch and each ligand are mixed with S2-Delta or S2-Serrate cells and the number of aggregates is quantified as described above. The relative decrease in the number of aggregates due to the presence of cis-ligands provides a measure of cis-ligand-mediated inhibition of trans-binding. These straightforward assays can provide semi-quantitative data on the effects of genetic or pharmacological manipulations on the binding of Notch to its ligands, and can help deciphering the molecular mechanisms underlying the in vivo effects of such manipulations on Notch signaling.

Cell Aggregation Assays to Evaluate the Binding of the Drosophila Notch with Trans-Ligands and its Inhibition by Cis-Ligands

Complexity of in vivo systems makes it difficult to distinguish between the activation and inhibition of Notch receptor by trans- and cis-ligands, respectively. Here, we present a protocol based on in vitro cell-aggregation assays for qualitative and semi-quantitative evaluation of the binding of Drosophila Notch to trans-ligands vs cis-ligands.

תא מבחני צבירה כדי להעריך את הכריכה של החריץ דרוזופילה עם טרנס-ליגנדים וניגוד שלה על ידי חבר העמים-ליגנדים

Notch signaling is an evolutionarily conserved cell-cell communication system used broadly in animal development and adult maintenance. Interaction of the ...