This research was supported in part by the University of Georgia, and a grant (HD071330) from the National Institutes of Health to MMV.

このプロトコルは、ジョージア大学の施設内動物管理使用委員会（IACUC）によって承認されました。 1.準備<ol><li>卵母細胞培養、購入やたての最小必須培地（MEM）を調製し、 表1で説明したように3 mg / mlのウシ血清アルブミン（BSA）で補うために。ロードバランス（ゼロに風袋）にポリスチレンボトルを置きます。ためには、BSAを除き、全ての試薬を追加し、250グラムの合計重量のMQ水で最終体積を持ち出します。その後、BSAを追加し、溶解し、フィルター滅菌することができます。 注：記載のMEM培地を、5％CO 2、5％O 2および90％N 2の医療用ガスの混合物で平衡化し、細胞のインキュベーションを必要とします。しかしながら、他の媒体（例えば、CZB）は大気条件下、5％CO 2での細胞のインキュベーションを可能に使用することができます。 </li><li>卵母細胞のマイクロインジェクションのために、購入またはM2培地を準備します。 </li><li> Pを準備します5 IU / 100μlの濃度に君臨するの牝馬の血清性性腺刺激ホルモン（PMSG）。 </li><li> 1μMの作業濃度に対するsiRNAの株式を購入し、再構成します。 </li></ol> 2.マウス卵母細胞のコレクション<ol><li> 1日目：卵胞の発達を刺激し、排卵前卵胞の数を増やし、前卵母細胞のコレクションに雌マウスの腹腔内に48時間をPMSGの5 IUを管理します。 </li><li> 3日目：卵母細胞の収集および培養のためには、1 / mlのミルリノンを補足したMEM / BSAの3 mlを35mm培養皿を設定します。このホスホジエステラーゼ阻害剤は、前期-I停止に卵母細胞を維持し、胚胞崩壊（GVBD）を防ぐことができます。少なくとも15分間、医療ガス混合物中の培養皿を平衡化。 注：ミルリノン補充した培地は、卵母細胞の収集だけでなく、卵母細胞のマイクロインジェクション、24時間培養ホールド期間後のsiRNA全体で必要とされます。 </li><li> 15を実践確立実験室を使用した雌マウスから卵巣を取得し、予め温めておいて、新しい培養皿に移し、MEM / BSA /ミルリノンを平衡化しました。 </li><li>卵母細胞の収集のための実体顕微鏡のステージ上で培養皿を置きます。リリース卵丘卵母細胞複合体（COCの）手動で27 G針で胞状卵胞を穿刺することによって。 1mlシリンジに取り付けた27 G針で、培養皿の底に1卵巣を修正し、すべての大型卵胞を穿刺するために第2の針を使用しています。各卵巣のために繰り返します。 </li><li>コンパクトな卵丘細胞の2以上の層に囲まれているすべての卵母細胞を収集し、標準的な口のピペット操作手順や卵母細胞吸引の他の手段を使用します。新しい皿にCOCのを移し、37℃で1時間インキュベートします。 </li><li>慎重に750μlのの吸引量に設定した1mlピペットを用いて繰り返し穏やかにピペッティングすることにより周囲の卵丘細胞を除去。ピペッティングのステップを約12回繰り返します卵母細胞を5分間回復することができます。卵丘細胞のすべてまたは大部分が除去されるまで、このように続けます。別の培養皿に剥皮した卵母細胞を移し、37℃で15分間平衡化することができます。 </li><li>使用される3つの実験群に露出した卵母細胞を割り当てる：目的の標的に対する特異的siRNA（I）のマイクロインジェクション、非特異的（対照）siRNAの（ii）のマイクロインジェクション、および（iii）非注射対照群を説明するために培養条件。 </li></ol> 3.卵母細胞のマイクロインジェクション<ol><li>卵母細胞のマイクロインジェクションのためのミルリノン（1μg/ ml）で補足した3ミリリットルM2培地で培養皿を設定します。洗浄、注入した卵母細胞のその後の培養のために、MEM / BSA /ミルリノンを含む培養皿を準備します。 注：M2培地は、HEPESバッファー含まれており、大気条件下で37℃で15分間プレ加温が必要です。 MEMは、説明するように、医療ガスを用いて予備温暖化と平衡化を必要とします上記日間。 </li><li>マイクロインジェクションシステムを準備します。 1μMの特異的siRNA溶液5μlの注射針をロードします。マイクロインジェクションシステムのマイクロマニピュレーターにホールディングピペットや注射針を固定し、較正容積と圧力で射出装置を設定します。 </li><li> 3センチメートル培養皿の蓋の内側にM2培地の200μlのマイクロドロップを置き、マイクロインジェクションシステムの設定や位置合わせのための卵母細胞を追加します。 </li><li>ガイドとして、卵母細胞を用いて、保持し、注射針の位置を調整します。優しく卵母細胞を固定し、セルの最も広い直径に注射針の位置を調整するホールディングピペットに負圧を適用します。どこでも卵母細胞の細胞質にsiRNA溶液の約10 PLのマイクロインジェクションを許可するように設定を調整します。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/53586/53586fig1.jpg" /> 図1.卵母細胞のマイクロインジェクションは、設定します。（ <stroNG&gt;それぞれ左右、上に位置するホールディングピペットや注射針で3センチ培養皿から蓋に配置されたM2培地の200μlのマイクロドロップのA）代表画像。 （B）グループは、前期の-Iは、マイクロインジェクションの前に卵母細胞（GV段階）を逮捕した。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53586/53586fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> </li><li>実体顕微鏡のステージに蓋を戻し、新鮮M2培地200μlのマイクロドロップを追加します。マイクロインジェクションステージにマイクロドロップで蓋を戻した後、口のピペット操作によってマイクロドロップ、または代替方法に卵母細胞のグループ（〜10）を追加します。 <ol><li>個々の卵母細胞を顕微注入するために進んでください。ゆっくりと細胞質に注射針の先端を挿入し、保持ピペットで1卵母細胞を固定し、siRNA溶液の注入量を追放。慎重に注射針やMOを撤回マイクロドロップの底の位置に注入された卵母細胞をVEの。マイクロドロップの上部の位置に失敗した注入した卵母細胞を移動します。 </li><li>各卵母細胞にマイクロインジェクションの手順を繰り返します。一度に最適な卵母細胞の生存率、卵母細胞の顕微注入するだけの小さな数を維持するために。このプロセスは、マイクロドロップ内の温度およびpH変化を防止するために、数分以上を取らないことを確認してください。 </li></ol></li><li>吸引除去に成功した卵母細胞を注射するか、または慎重に実体顕微鏡に注入した卵母細胞のマイクロドロップで蓋を移動します。 37℃で洗浄し、平衡化するMEM / BSA /ミルリノン媒体に、口のピペッティングまたは代替の方法で注入した卵母細胞生存能力を転送します。 </li><li>卵母細胞の別のグループを使用して、対照群の非特異的なsiRNAを装填新しい注射針を用いてマイクロインジェクションプロセスを繰り返します。独立した培養皿にMEM / BSA /ミルリノン、転送中の卵母細胞を洗います。 </li><li>文化すべてのグループ医療ガスの雰囲気下、37℃でMEM / BSA /ミルリノンで24時間卵母細胞。 注：「ミルリノンブロック「培養期間は、効率的な標的mRNA /タンパク質の枯渇のために必要とされます。 </li></ol>減数分裂成熟4.卵母細胞の培養<ol><li> 4日目：卵母細胞の各実験群については3ミリリットルMEM / BSAとセットアップ4培養皿（35ミリメートル）。卵母細胞の成熟のために使用する10％（高品質）ウシ胎児血清（FBS）とグループごとに1つのメディア皿を補います。すべての培養皿は、医療ガス混合物で、37℃で平衡化することを許可します。 </li><li> 「ミルリノンブロック」から卵母細胞を解放するには、順次、MEM / BSAを含む皿に卵母細胞を3回洗浄した後、10％FBSを含む培地を含む成熟皿に卵母細胞を移します。文化37℃で17時間、すべての卵母細胞群は、再開と減数分裂の進行を可能にします。 </li><li> 5日目：卵母細胞のFIXaのためのソリューションを準備ンを含む：（I）PEM緩衝液中の4％パラホルムアルデヒド（PFA）（100mMのPIPES [pHは6.9]、1mMのMgCl 2、1mMのEGTA）、0.5％のTriton-X 100、および（ii）PBS、5を補充したと卵母細胞を洗浄し、ブロックするために使用される％FBS。 注：これらのソリューションは、従来の卵母細胞の固定を37℃に予備加温する必要があります。 </li><li> （4ウェルディッシュの）卵母細胞の固定は（17時間の培養後）、速やかに個々のウェルに口ピペッティングまたは代替の方法により卵母細胞の各実験群を転送予め温めておいた4％PFA溶液を750μLを含有し、37℃でインキュベートについて1時間Cを°。その後、5％FBSを含む予め温めておいたPBS750μlの中で3回（各15分）の卵母細胞の各グループを洗います。 </li><li> 4℃で200μlのPBS / 5％FBS、O / Nでのブロックの卵母細胞は、非特異的結合する抗体を最小限に抑えることができます。 </li></ol> 5.免疫蛍光分析<ol><li> 6日目： 注：免疫染色は、マルチウェルプレートとOOCで行われますytesが直列それぞれの抗体および洗浄溶液を含む、連続的なウェルに移しています。いずれかの48または96ウェルプレートを使用することができ、単によく大きさに基づいて液量を調整します。 96ウェルプレートについて、ウェル当たり200μlのを使用しています。 - 3洗浄ウェル - 二次抗体溶液 - 3洗浄井一次抗体溶液：卵母細胞は、次の順序でさまざまなソリューションに転送されます。露光量を制限するために、プレートをホイルで覆うことができます。 新しいPBS / 5％FBSを準備し、抗体希釈液（例えば、ウサギ抗ペリセントリン（1 /千）、マウス抗チューブリン（1 / 1,000））を調製し、この溶液を使用してください。 </li><li>一次抗体溶液の（より少ない容量が必要な場合、または100μl）を200μLを含む個々のウェルに各実験群の固定卵母細胞を移し、よくパラフィルムでカバーしています。 （1時間、または4°のCO / Nのために例えば、37℃）、最適な抗体固有の条件に従ってインキュベートします。 注：一次抗体dilutioN並びに特定のインキュベーション時間および温度は、使用される種々の抗体についての最適な条件を決定するための試験を必要とします。 </li><li>一次抗体とのインキュベーション後、PBS / 5％FBS（10〜15分毎）​​に卵母細胞を3回洗浄します。 </li><li>蛍光結合二次抗体 （例えば、1 /千の異なる波長の蛍光色素と結合した抗ウサギおよび抗マウス抗体の希釈物）を含有する溶液中に卵母細胞を移します。 37℃で1時間インキュベートします。 </li><li> （ - 15分毎10）をPBS / 5％FBS中で卵母細胞を3回洗浄します。 </li><li>最後の洗浄工程の後、清浄なガラススライド上に卵母細胞を転送し、優しく余分な洗浄液を吸引除去します。これは、ガラス表面上の卵母細胞を固定します。メディア（DAPIを含む）を搭載した8μlを添加して、慎重に22ミリメートル×22ミリメートルのカバースリップでマウントメディアを重ねます。気泡を捕捉および/または卵母細胞の損傷を防ぐために、ゆっくりとカバースリップを下げます。 注：または、前のスライドに取り付けるにカバースリップの角に（ワセリンと混合）100μmのガラスビーズの小さなボリュームを追加、共焦点顕微鏡分析のための卵母細胞の3次元特性を維持します。 </li><li> 4℃で保存したスライドは、または減数分裂の進行を評価するだけでなく、使用した二次抗体を一致させるために必要なフィルターを備えた蛍光顕微鏡を用いて発現レベルおよび細胞内タンパク質の局在の分析に進みます。 </li></ol>

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The authors have nothing to disclose

そのようなエレクトロポレーション及びトランスフェクションのような体細胞への外因性核酸の転写のための複数の方法があるが、マイクロインジェクションは、転写休止マウス卵母細胞へのRNA分子の送達のための最適な方法です。現在のプロトコルは、異なる主軸および/ ​​または卵母細胞におけるMTOC関連因子の機能テストを可能にする特定のmRNAのインビトロ枯渇のための効果的なアプローチを提供します。このアプローチは、効率的な転写産物の枯渇をもたらし、非常に適応可能です。 siRNAは特にPCNT転写産物を標的とするために使用されたが、同様の条件は、目的のほとんどすべての遺伝子を標的化するために使用することができます。 卵母細胞の収集、文化や操作など、このプロトコルのいくつかの態様は、卵母細胞の品質を維持するためと技術的成果物を避けるために、練習と経験が必要です。培地のpH及び/又は温度の変動は、作業eで避けなければなりませんxpediently、慎重に。卵母細胞の小グループのマイクロインジェクション、およびマイクロインジェクションシステム内の加熱されたステージの利用可能性は、有害な温度変化が制限されます。事前検証済みのsiRNAの使用が推奨されており、効率的な標的タンパク質の枯渇は、免疫蛍光またはウエスタンブロット法による確認が必要です。いくつかのステップは、目的の異なる遺伝子を標的とするように変更する必要があります。例えば、ミルリノン添加培地中でお勧めの24時間「保留期間」は、様々なsiRNAのために有効です。しかし、この時間は、特に長い半減期と非常に豊富なmRNAおよび/または標的タンパク質の調整を必要とすることが、以下の豊富なターゲットに対して短縮することができます。しかし、その卵母細胞の品質と減数分裂の可能性が最高の24時間以下の保持期間を使用して保存されている考慮することが重要です。卵母細胞の取扱いと注意も固定および免疫蛍光分析の際に必要とされています。 37℃での卵母細胞の固定は、微小管depolymerを制限低い温度で発生し、よりよい化は、減数分裂紡錘体の構造を保持します。しかしながら、これらの条件は、目的の標的タンパク質に応じて調整する必要があるかもしれません。また、免疫蛍光のための最適な条件（ すなわち、抗体濃度ならびにインキュベーション時間および温度）も、関心のあるすべての抗体のために確立され、前のsiRNAマイクロインジェクションを行うに厳密にテストする必要があります。 この手法は、効果的に卵母細胞の生存率が唯一の文化の中で限られた時間のために持続させることができるように、減数分裂を起こすように卵母細胞の品質と能力を維持し、合理的な期間内に非常に豊富なタンパク質を枯渇されない場合があります。低次形態の表現型は、標的転写物の部分的ノックダウンを用いて観察することができます。しかし、特定のモルホリノの同時注入は、翻訳の阻害のための付加的な並列の戦略として使用されてもよいです。いくつかの制限は、潜在的な下流ANALYの通りもありますマイクロインジェクションした卵母細胞で実現可能であるSIS。例えば、必要なハンドリングと拡張文化が成功した体外受精 （IVF）を受け、着床前の胚発生に対する機能的効果の研究を排除するための卵母細胞の能力を制限することができます。また、大規模なサンプルサイズは、免疫ブロット法または生化学的アッセイなどのいくつかの下流の用途に必要とされているこの方法では達成することは困難です。 いくつかの制限があるにもかかわらず、このアプローチは、卵母細胞内の異なる要因の機能テストを可能にし、異なる研究グループによって首尾よく使用されている特定のmRNA のインビトロで枯渇するのに有効で推進しています。卵母細胞における機能喪失分析は、通常、（条件付き）ノックアウトまたはトランスジェニックRNAiのマウスモデルの生成を伴います。両方のアプローチは、労働及び時間集約されています。対照的に、 インビトロでのsiRNAのマイクロインジェクションは、容易に有意と機能テストのために使用することができます少ない時間とリソース。それはノックアウト/トランスジェニックマウスモデルを生成するタスクに着手する前に、標的タンパク質の機能的意味の洞察を得るために、特に貴重なアプローチです。 siRNAのマイクロインジェクションおよび免疫蛍光分析の組み合わせは、siRNA媒介標的タンパク質の枯渇に応答して、減数分裂の進行の異なる段階中のタンパク質の発現と細胞内分布パターンの研究のための強力な分析ツールを提供しています。卵母細胞から卵​​母細胞へのsiRNAの有効性の潜在的な違いは容易に識別可能であり、成功した標的タンパク質の枯渇と表現型/機能解析間の正確な相関関係を可能にします。さらに、ヒストンH2B-GFP融合タンパク質をコードするキャップされたメッセンジャーRNAと特異的なsiRNA分子の同時注入のためのプロトコルの開発（または他の蛍光マーカー標識）は、ライブセルによりリアルタイムで標的タンパク質の機能の評価を可能にしますLイメージング。 要約すると、最適化された条件で、転写サイレンシングのためのsiRNAのマイクロインジェクションは、免疫蛍光分析などの他の強力な分析ツールと組み合わせる場合は特に、セルのセルごとにマウス卵母細胞中の特定の標的タンパク質の機能をテストするための貴重な機械論的なアプローチを提供します。この組み合わせアプローチが正常MTOC関連タンパク質を枯渇させると、減数分裂紡錘体形成を評価しました。

減数分裂は、配偶子（卵母細胞および精子）で発生する独特の分割処理であり、それぞれ1、減数分裂Iと減数分裂IIの間に相同染色体と姉妹染色分体を分離するためにDNA合成を介在せずに2つの連続した部門が関与します。卵母細胞における減数分裂時の染色体分離におけるエラーは受精胚中に継承され異数性をもたらすことができます。特に、発展途上胚における異数性の発生率は、母体の加齢に伴って増加し、女性1,2における妊娠損失だけでなく、先天性の先天性欠損症の主な原因である、したがって、減数分裂時の異数性の分子基盤を理解するための重要な必要性を強調。 細胞分裂の間、染色体分離は反対スピンドルへの正しい取り付けのための微小管スピンドル装置と安定した染色体微小管の相互作用の確立の組み立てに決定的に依存していますポール。重要なことは、哺乳動物の卵母細胞における減数分裂紡錘体の形成は、体細胞での有糸分裂とは異なり、中心小体3,4を欠いているユニークな微小管組織化センター（MTOCs）によって規制されています。微小管の核形成と組織のために必要不可欠なタンパク質は、微小管集合を触媒するγチューブリンを含む卵母細胞MTOCs、に局在します。また、MTOCs 5でバインド必須の足場タンパク質として機能し、アンカーγチューブリン、ならびにその他の要因ペリセントリン。注目すべきことに、我々の研究は、キーMTOC関連タンパク質の枯渇が減数分裂紡錘体の組織を破壊し、完全に紡錘体チェックポイント（SAC）6,7によって解決されていない卵母細胞における染色体分離のエラーにつながることを示しています。したがって、減数分裂の停止を誘発しないスピンドル安定性の欠陥は、異数性に貢献において重要なリスクをもたらします。スピンドルアセンブリと組織内での重要な役割、卵母細胞MTOC protのにもかかわらず、EIN組成と機能が十分に理解されたままになります。 細胞が減数分裂まもなく8,9の再開前に、転写的に静止してしまうなどの哺乳動物の卵母細胞に特異的な標的タンパク質の機能をテストすることは、困難です。したがって、排卵前の卵母細胞が減数分裂を再開し、受精10,11の後に減数分裂と同様に最初の切断部門をサポートするために母性mRNAの店に依存しています。哺乳動物の卵母細胞中のmRNA転写物のRNA干渉（RNAi）介在性分解の有効性は、十分に確立され、減数分裂成熟の間の翻訳のために募集母性RNAは、siRNAが12-14を標的に特に適しています。したがって、卵母細胞への短い干渉RNA（siRNA）のマイクロインジェクションは、機能テストのために標的mRNAを枯渇させる貴重なアプローチを提供します。 ここでは、マウス卵母細胞及び特定transcriのsiRNA媒介枯渇を単離するための方法を記載PTSはペリセントリン、本質的​​なMTOC関連タンパク質の機能をテストします。加えて、我々は、卵母細胞における減数分裂紡錘体形成を評価するために免疫蛍光分析条件を記述する。

<table border="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reagents</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pregnant Mare&#39;s Serum Gonadotropin (PMSG)</td>
			<td>EMD Biosciences</td>
			<td>367222</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Minimal Essential Medium (MEM)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>*Recipe outlined in Table 1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Earle&#39;s Balanced Salt Solution (10x)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>E-7510</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Bicarbonate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S-5761</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pyruvic Acid, sodium salt&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P-5280</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin G, potassium salt&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P-7794</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Streptomycin Sulfate&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S-9137</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamine&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G-8540</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA, disodium salt dihydrate&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>E-4884</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Essential Amino Acids (50x)</td>
			<td>Gibco&#160;</td>
			<td>11130-051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MEM Vitamin Mixture (100x)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M-6895</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phenol Red solution</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P-0290</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin (BSA)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A1470</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Milrinone</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M4659</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum (FBS)</td>
			<td>Hyclone</td>
			<td>SH30070.01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EmbryoMax M2 Media with Hepes</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>MR-015-D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>siRNAs targeting Pericentrin</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>GS18541</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Negative control siRNAs&#160;</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>SI03650318</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde (16% solution)</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>15710</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton-X</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T-8787</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline (PBS)</td>
			<td>Hyclone</td>
			<td>SH30028.02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Pericentrin (rabbit)</td>
			<td>Covance</td>
			<td>PRB-432C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-acetylated a-tubulin (mouse)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T-6793</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-rabbbit Alexa Fluor 488</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>A-21430</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti -mouse Alexa Fluor 555</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>A-11017</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Major Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope (SMZ 800)</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Upright Fluorescent Microscope</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted Microscope</td>
			<td>Nikon&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Femtojet Micro-injections System</td>
			<td>Eppenforf</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro manipulators</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-injection needles (femtotips)</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>930000035</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Holding pipettes (VacuTip)</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>930001015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasticware</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>35mm culture dishes</td>
			<td>Corning Life Sciences</td>
			<td>351008</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-well plates</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>176740</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96 well plates</td>
			<td>Corning Life Sciences</td>
			<td>3367</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.45 mm CA Filter System</td>
			<td>Corning Life Sciences</td>
			<td>430768</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

meiotic spindle assessment in mouse oocytes by sirna-mediated silencing

Errors in chromosome segregation during meiotic division in gametes can lead to aneuploidy that is subsequently transmitted to the embryo upon fertilization. The resulting aneuploidy in developing embryos is recognized as a major cause of pregnancy loss and congenital birth defects such as Down&#8217;s syndrome. Accurate chromosome segregation is critically dependent on the formation of the microtubule spindle apparatus, yet this process remains poorly understood in mammalian oocytes. Intriguingly, meiotic spindle assembly differs from mitosis and is regulated, at least in part, by unique microtubule organizing centers (MTOCs). Assessment of MTOC-associated proteins can provide valuable insight into the regulatory mechanisms that govern meiotic spindle formation and organization. Here, we describe methods to isolate mouse oocytes and deplete MTOC-associated proteins using a siRNA-mediated approach to test function. In addition, we describe oocyte fixation and immunofluorescence analysis conditions to evaluate meiotic spindle formation and organization.

siRNAのマイクロインジェクションは、in vitroで異なるターゲット因子の効率的かつ高度に特異的な機能テストを可能にした卵母細胞におけるmRNAの分解及びその後のタンパク質の枯渇に有効なアプローチを提供します。その後、免疫蛍光は、特定の表現型分析のために使用されるだけでなく、siRNAを注入した卵母細胞中のタンパク質の枯渇を検証します。現在の例では、抗チューブリンおよび抗ペリセントリン抗体とともにDAPIで個々の卵母細胞の蛍光標識有効：だけでなく、ペリセントリン枯渇の（ⅰ）確認（ii）のコントロールの両方のクロマチンと減数分裂スピンドル構成を総合的に評価し、 PCNT -枯渇した卵母細胞。 非特異的コントロールまたはPCNTのsiRNAをマイクロインジェクションした卵母細胞の代表的な免疫蛍光画像は、図2〜図7に示されている。17時間の培養後、ほとんどの制御卵母細胞は中期-IIのクワガタに達しました整列した染色体と紡錘体極の明るいペリセントリン標識（ 図2A）で編成さ減数分裂スピンドルをeとが含まれています。特に、ペリセントリンはこれらの細胞で効率的なタンパク質ノックダウンを確認し、PCNTのsiRNAを注入した卵母細胞では検出されませんでした。また、PCNT枯渇卵母細胞の大半は中期-I段階で推移し、ずれた染色体（ 図2B）で無秩序な主軸構造を示します。中期-IIに進行数PCNT枯渇卵母細胞も破壊されたスピンドル（ 図2C）を示しました 。 <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/53586/53586fig2.jpg" /> マウス卵母細胞における減数分裂紡錘体の組織の図2.免疫蛍光分析（A）は 、非特異的siRNAを制御したり、（B、C）特定PCNTのいずれかを注入した卵母細胞の代表的な画像。 -siRNAを。卵母細胞は、一緒に微小管の検出（緑）のための抗アセチル化αチューブリン抗体と抗ペリセントリン（赤）で二重標識しました。 DNAはDAPIで標識され、青色で示されています。挿入図は、紡錘体極の面積の2倍の倍率を示しています。矢印は、ずれの染色体を示します。 *スピンドルポール。鉛：第一極体。 10μmのスケールバー。この図は、馬とViveiros、2014年7から変更されている。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53586/53586fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> MEM。すべての試薬 ​​のリストとMEMの250ミリリットルを準備するために必要な特定の量の調製のための表1のレシピ 。メディアフィルター0.45μmの酢酸セルロース（CA）、膜フィルターユニットを使用して滅菌し、7日、最大4℃で保存します。 <table border="0"><tbody><tr><td> 化学的な </td><td> Amounトン</td></tr><tr><td>アールの平衡塩溶液（10倍） </td><td> 25ミリリットル</td></tr><tr><td>重炭酸ナトリウム</td><td> 0.550グラム</td></tr><tr><td>ピルビン酸</td><td> 0.0063グラム</td></tr><tr><td>ペニシリンG </td><td> 0.0188グラム</td></tr><tr><td>硫酸ストレプトマイシン</td><td> 0.0125グラム</td></tr><tr><td> L-グルタミン</td><td> 0.073グラム</td></tr><tr><td> EDTA、二ナトリウム塩二水和物</td><td> 0.1ミリグラム</td></tr><tr><td>必須アミノ酸（50X） </td><td> 5.0ミリリットル</td></tr><tr><td> MEMビタミン混合物（100X） </td><td> 2.5ミリリットル</td></tr><tr><td>フェノールレッド溶液</td><td> 0.2ミリリットル</td></tr><tr><td>ウシ血清アルブミン（BSA） </td><td> 0.75グラム</td></tr></tbody></table>

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Meiotic Spindle Assessment in Mouse Oocytes by siRNA-mediated Silencing

ここでは、マウス卵母細胞で減数分裂スピンドルアセンブリと組織を評価するために、免疫蛍光分析に続いて、特定のsiRNA媒介mRNAの枯渇のためのプロトコルを提示します。このプロトコルは、転写物のin vitroでの枯渇と異なるスピンドルおよび/ ​​または卵母細胞におけるMTOC関連因子の機能評価に適しています。

siRNA媒介サイレンシングによるマウス卵母細胞における減数分裂紡錘体の評価

Errors in chromosome segregation during meiotic division in gametes can lead to aneuploidy that is subsequently transmitted to the embryo upon ...

meiotic-spindle-assessment-mouse-oocytes-sirna-mediated

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Biology

11.6K ビュー.  College of Veterinary Medicine, University of Georgia. ここでは、マウス卵母細胞で減数分裂スピンドルアセンブリと組織を評価するために、免疫蛍光分析に続いて、特定のsiRNA媒介mRNAの枯渇のためのプロトコルを提示します。このプロトコルは、転写物のin vitroでの枯渇と異なるスピンドルおよび/ ​​または卵母細胞におけるMTOC関連因子の機能評価に適しています。 

ビデオ: Meiotic Spindle Assessment in Mouse Oocytes by siRNA-mediated Silencing

Nuclear Transfer into Mouse Oocytes

Nuclear transfer into an unfertilized oocyte can restore developmental potential to a differentiated cell. This demonstrates that the processes underlying development, differentiation and aging are epigenetic rather than genetic processes. The reversibility of these processes opens exciting perspectives in basic research, and in the more distant future, in regenerative medicine. In the mouse, embryonic stem cells can be derived from cloned preimplantation stage embryos. Such embryonic stem cells have the ability to give rise to all cell types of the adult organism. Importantly, these cells are genetically identical to the donor. If applicable to human, this would allow the derivation of stem cells from a patient. These cells could then be differentiated into the affected cell type of the patient and studied in vitro, or used to replace the damaged or missing cells. The study of nuclear transfer in the mouse remains important as it can inform us about the principles of nuclear reprogramming. This movie and the accompanying protocol are intended to help learning nuclear transfer in the mouse, a method initially developed in the group of Prof. Yanagimachi (WAKAYAMA et al. 1998).

This movie and the protocol are intended to help learning nuclear transfer.

マウス卵母細胞への核移転

Nuclear transfer into an unfertilized oocyte can restore developmental potential to a differentiated cell. This demonstrates that the processes underlying ...

生物学

Retrieval of Mouse Oocytes

To date, only a few studies have reported successful manipulations of Peromyscus embryogenesis or reproductive biology.  Together with the Peromyscus Genetic Stock Center (http://stkctr.biol.sc.edu), we are characterizing the salient differences needed to develop this system.  A primary goal has been to optimize oocyte/early embryo retrieval.

This protocol illustrates the technique for extracting oocytes or early-stage fertilized embryos from the oviduct of mice. The ability to identify the infindibulum and insert a blunt end needle into it is essential to correctly performing the procedure.

マウス卵母細胞の検索

To date, only a few studies have reported successful manipulations of Peromyscus embryogenesis or reproductive biology.  Together with the Peromyscus ...

Collection and Cryopreservation of Hamster Oocytes and Mouse Embryos

Embryos and oocytes were first successfully cryopreserved more than 30 years ago, when Whittingham et al. 1 and Wilmut 2 separately described that mouse embryos could be frozen and stored at -196 &deg;C and, a few years later, Parkening et al. 3 reported the birth of live offspring resulting from in vitro fertilization (IVF) of cryopreserved oocytes. Since then, the use of cryopreservation techniques has rapidly spread to become an essential component in the practice of human and animal assisted reproduction and in the conservation of animal genetic resources. Currently, there are two main methods used to cryopreserve oocytes and embryos: slow freezing and vitrification. A wide variety of approaches have been used to try to improve both techniques and millions of animals and thousands of children have been born from cryopreserved embryos. However, important shortcomings associated to cryopreservation still have to be overcome, since ice-crystal formation, solution effects and osmotic shock seem to cause several cryoinjuries in post-thawed oocytes and embryos. Slow freezing with programmable freezers has the advantage of using low concentrations of cryoprotectants, which are usually associated with chemical toxicity and osmotic shock, but their ability to avoid ice-crystal formation at low concentrations is limited. Slow freezing also induces supercooling effects that must be avoided using manual or automatic seeding 4. In the vitrification process, high concentrations of cryoprotectants inhibit the formation of ice-crystals and lead to the formation of a glasslike vitrified state in which water is solidified, but not expanded. However, due to the toxicity of cyroprotectants at the concentrations used, oocytes/embryos can only be exposed to the cryoprotectant solution for a very short period of time and in a minimum volume solution, before submerging the samples directly in liquid nitrogen 5. In the last decade, vitrification has become more popular because it is a very quick method in which no expensive equipment (programmable freezer) is required. However, slow freezing continues to be the most widely used method for oocyte/embryo cryopreservation. In this video-article we show, step-by-step, how to collect and slowly freeze hamster oocytes with high post-thaw survival rates. The same procedure can also be applied to successfully freeze and thaw mouse embryos at different stages of preimplantation development.

In this video-article we present a step-by-step demonstration on how to collect and cryopreserve hamster oocytes with high post-thaw survival rates. The same procedure can also be applied to successfully freeze and thaw mouse embryos at different stages of preimplantation development.

コレクションとハムスターの卵母細胞とマウス胚の凍結保存

Embryos and oocytes were first successfully cryopreserved more than 30 years ago, when Whittingham et al. 1 and Wilmut 2 separately described that mouse ...

Visualizing RNA Localization in Xenopus Oocytes

RNA localization is a conserved mechanism of establishing cell polarity. Vg1 mRNA localizes to the vegetal pole of Xenopus laevis oocytes and acts to spatially restrict gene expression of Vg1 protein. Tight control of Vg1 distribution in this manner is required for proper germ layer specification in the developing embryo. RNA sequence elements in the 3' UTR of the mRNA, the Vg1 localization element (VLE) are required and sufficient to direct transport. To study the recognition and transport of Vg1 mRNA in vivo, we have developed an imaging technique that allows extensive analysis of trans-factor directed transport mechanisms via a simple visual readout. 
To visualize RNA localization, we synthesize fluorescently labeled VLE RNA and microinject this transcript into individual oocytes. After oocyte culture to allow transport of the injected RNA, oocytes are fixed and dehydrated prior to imaging by confocal microscopy. Visualization of mRNA localization patterns provides a readout for monitoring the complete pathway of RNA transport and for identifying roles in directing RNA transport for cis-acting elements within the transcript and trans-acting factors that bind to the VLE (Lewis et al., 2008, Messitt et al., 2008). We have extended this technique through co-localization with additional RNAs and proteins (Gagnon and Mowry, 2009, Messitt et al., 2008), and in combination with disruption of motor proteins and the cytoskeleton (Messitt et al., 2008) to probe mechanisms underlying mRNA localization.

Visualizing RNA Localization in Xenopus Oocytes

Visualization of in vivo RNA transport is accomplished by microinjection of fluorescently labeled RNA transcripts into Xenopus oocytes, followed by confocal microscopy.

可視化RNAの局在にアフリカツメガエル卵母細胞

RNA localization is a conserved mechanism of establishing cell polarity.  Vg1 mRNA localizes to the vegetal pole of Xenopus laevis oocytes and acts to ...

In vivo Imaging and Therapeutic Treatments in an Orthotopic Mouse Model of Ovarian Cancer

Human cancer and response to therapy is better represented in orthotopic animal models. This paper describes the development of an orthotopic mouse model of ovarian cancer, treatment of cancer via oral delivery of drugs, and monitoring of tumor cell behavior in response to drug treatment in real time using in vivo imaging system. In this orthotopic model, ovarian tumor cells expressing luciferase are applied topically by injecting them directly into the mouse bursa where each ovary is enclosed. Upon injection of D-luciferin, a substrate of firefly luciferase, luciferase-expressing cells generate bioluminescence signals. This signal is detected by the in vivo imaging system and allows for a non-invasive means of monitoring tumor growth, distribution, and regression in individual animals. Drug administration via oral gavage allows for a maximum dosing volume of 10 mL/kg body weight to be delivered directly to the stomach and closely resembles delivery of drugs in clinical treatments. Therefore, techniques described here, development of an orthotopic mouse model of ovarian cancer, oral delivery of drugs, and in vivo imaging, are useful for better understanding of human ovarian cancer and treatment and will improve targeting this disease.

In vivo Imaging and Therapeutic Treatments in an Orthotopic Mouse Model of Ovarian Cancer

Orthotopic animal models of ovarian cancer replicate better human disease and therefore enhance our understanding of cancer progression and tumor response to therapy. A mouse model receives an intrabursal injection of luciferase-expressing ovarian tumor cells. Treatment is administered via oral gavage. Tumor growth is monitored by in vivo imaging system.

生体イメージングおよび卵巣癌の同所性マウスモデルにおける治療的処置の

Human cancer and response to therapy is better represented in orthotopic animal models.  This paper describes the development of an orthotopic mouse model ...

Patch Clamp and Perfusion Techniques for Studying Ion Channels Expressed in Xenopus oocytes

The protocol presented here is designed to study the activation of the large conductance, voltage- and Ca2+-activated K+ (BK) channels. The protocol may also be used to study the structure-function relationship for other ion channels and neurotransmitter receptors1. BK channels are widely expressed in different tissues and have been implicated in many physiological functions, including regulation of smooth muscle contraction, frequency tuning of inner hair cells and regulation of neurotransmitter release2-6. BK channels are activated by membrane depolarization and by intracellular Ca2+ and Mg2+ 6-9. Therefore, the protocol is designed to control both the membrane voltage and the intracellular solution. In this protocol, messenger RNA of BK channels is injected into Xenopus laevis oocytes (stage V-VI) followed by 2-5 days of incubation at 18&deg;C10-13. Membrane patches that contain single or multiple BK channels are excised with the inside-out configuration using patch clamp techniques10-13. The intracellular side of the patch is perfused with desired solutions during recording so that the channel activation under different conditions can be examined. To summarize, the mRNA of BK channels is injected into Xenopus laevis oocytes to express channel proteins on the oocyte membrane; patch clamp techniques are used to record currents flowing through the channels under controlled voltage and intracellular solutions.

Patch Clamp and Perfusion Techniques for Studying Ion Channels Expressed in Xenopus oocytes

Ionic current of BK channels is recorded using patch clamp techniques. BK channels are expressed in Xenopus oocytes by injecting messenger RNA. The intracellular solution during patch clamp recordings is controlled by a perfusion system.

イオンチャネル研究のためのパッチクランプおよび灌流のテクニックで表さアフリカツメガエル卵母細胞

The protocol presented here is designed to study the activation of the large conductance, voltage- and Ca2+-activated K+ (BK) channels. The protocol may ...

Flow Cytometry Purification of Mouse Meiotic Cells

The heterogeneous nature of cell types in the testis and the absence of meiotic cell culture models have been significant hurdles to the study of the unique differentiation programs that are manifest during meiosis. Two principal methods have been developed to purify, to varying degrees, various meiotic fractions from both adult and immature animals: elutriation or Staput (sedimentation) using BSA and/or percoll gradients. Both of these methods rely on cell size and density to separate meiotic cells1-5. Overall, except for few cell populations6, these protocols fail to yield sufficient purity of the numerous meiotic cell populations that are necessary for detailed molecular analyses. Moreover, with such methods usually one type of meiotic cells can be purified at a given time, which adds an extra level of complexity regarding the reproducibility and homogeneity when comparing meiotic cell samples.
Here, we describe a refined method that allows one to easily visualize, identify, and purify meiotic cells, from germ cells to round spermatids, using FACS combined with Hoechst 33342 staining7,8. This method provides an overall snapshot of the entire meiotic process and allows one to highly purify viable cells from most stage of meiosis. These purified cells can then be analyzed in detail for molecular changes that accompany progression through meiosis, for example changes in gene expression9,10and the dynamics of nucleosome occupancy at hotspots of meiotic recombination11.

An efficient method to obtain highly purified viable meiotic fractions from mouse testis is described, which combines a refined cell dissociation protocol with fluorescent activated cell sorting (FACS). This method takes advantage of differences in the DNA content and nuclear density of discrete meiotic fractions.

マウス減数分裂細胞のフローサイトメトリーの精製

The heterogeneous nature of cell types in the testis and the absence of meiotic cell culture models have been significant hurdles to the study of the ...

Live Cell Calcium Imaging Combined with siRNA Mediated Gene Silencing Identifies Ca2+ Leak Channels in the ER Membrane and their Regulatory Mechanisms

In mammalian cells, the endoplasmic reticulum (ER) plays a key role in protein biogenesis as well as in calcium signalling1. The heterotrimeric Sec61 complex in the ER membrane provides an aqueous path for newly-synthesized polypeptides into the lumen of the ER. Recent work from various laboratories suggested that this heterotrimeric complex may also form transient Ca2+ leak channels2-8. The key observation for this notion was that release of nascent polypeptides from the ribosome and Sec61 complex by puromycin leads to transient release of Ca2+ from the ER. Furthermore, it had been observed in vitro that the ER luminal protein BiP is involved in preventing ion permeability at the level of the Sec61 complex9,10. We have established an experimental system that allows us to directly address the role of the Sec61 complex as potential Ca2+ leak channel and to characterize its putative regulatory mechanisms11-13. This system combines siRNA mediated gene silencing and live cell Ca2+ imaging13. Cells are treated with siRNAs that are directed against the coding and untranslated region (UTR), respectively, of the SEC61A1 gene or a negative control siRNA. In complementation analysis, the cells are co-transfected with an IRES-GFP vector that allows the siRNA-resistant expression of the wildtype SEC61A1 gene. Then the cells are loaded with the ratiometric Ca2+-indicator FURA-2 to monitor simultaneously changes in the cytosolic Ca2+ concentration in a number of cells via a fluorescence microscope. The continuous measurement of cytosolic Ca2+ also allows the evaluation of the impact of various agents, such as puromycin, small molecule inhibitors, and thapsigargin on Ca2+ leakage. This experimental system gives us the unique opportunities to i) evaluate the contribution of different ER membrane proteins to passive Ca2+ efflux from the ER in various cell types, ii) characterize the proteins and mechanisms that limit this passive Ca2+ efflux, and iii) study the effects of disease linked mutations in the relevant components.

Live Cell Calcium Imaging Combined with siRNA Mediated Gene Silencing Identifies Ca2+ Leak Channels in the ER Membrane and their Regulatory Mechanisms

The endoplasmic reticulum plays a key role in protein biogenesis and in calcium homeostasis. We have established an experimental system that allows us to address the role of Ca2+ leak channels and to characterize their putative regulatory mechanisms. This system involves siRNA mediated gene silencing and live cell Ca2+ imaging.

siRNAを介した遺伝子サイレンシングと組み合わせることで生細胞のカルシウムイメージングでは、CAを識別 2 + ER膜のリークチャネルとその調節機序

In mammalian cells, the endoplasmic reticulum (ER) plays a key role in protein biogenesis as well as in calcium signalling1. The heterotrimeric Sec61 ...

Agrobacterium-Mediated Virus-Induced Gene Silencing Assay In Cotton

Cotton (Gossypium hirsutum) is one of the most important crops worldwide. Considerable efforts have been made on molecular breeding of new varieties. The large-scale gene functional analysis in cotton has been lagged behind most of the modern plant species, likely due to its large size of genome, gene duplication and polyploidy, long growth cycle and recalcitrance to genetic transformation1. To facilitate high throughput functional genetic/genomic study in cotton, we attempt to develop rapid and efficient transient assays to assess cotton gene functions.
Virus-Induced Gene Silencing (VIGS) is a powerful technique that was developed based on the host Post-Transcriptional Gene Silencing (PTGS) to repress viral proliferation2,3. Agrobacterium-mediated VIGS has been successfully applied in a wide range of dicots species such as Solanaceae, Arabidopsis and legume species, and monocots species including barley, wheat and maize, for various functional genomic studies3,4. As this rapid and efficient approach avoids plant transformation and overcomes functional redundancy, it is particularly attractive and suitable for functional genomic study in crop species like cotton not amenable for transformation.
In this study, we report the detailed protocol of Agrobacterium-mediated VIGS system in cotton. Among the several viral VIGS vectors, the tobacco rattle virus (TRV) invades a wide range of hosts and is able to spread vigorously throughout the entire plant yet produce mild symptoms on the hosts5. To monitor the silencing efficiency, GrCLA1, a homolog gene of Arabidopsis Cloroplastos alterados 1 gene (AtCLA1) in cotton, has been cloned and inserted into the VIGS binary vector pYL156. CLA1 gene is involved in chloroplast development6, and previous studies have shown that loss-of-function of AtCLA1 resulted in an albino phenotype on true leaves7, providing an excellent visual marker for silencing efficiency. At approximately two weeks post Agrobacterium infiltration, the albino phenotype started to appear on the true leaves, with 100% silencing efficiency in all replicated experiments. The silencing of endogenous gene expression was also confirmed by RT-PCR analysis. Significantly, silencing could potently occur in all the cultivars we tested, including various commercially grown varieties in Texas. This rapid and efficient Agrobacterium-mediated VIGS assay provides a very powerful tool for rapid large-scale analysis of gene functions at genome-wide level in cotton.

We present the detailed protocol for Agrobacterium-mediated virus-induced gene silencing (VIGS) assay in cotton. The tobacco rattle virus (TRV)-derived VIGS vectors were deployed to induce RNA silencing of cotton GrCLA1, Cloroplastos alterados 1 gene. The albino phenotype caused by silencing GrCLA1 was observed at the seedling stage within 2 weeks after inoculation.

コットンでアグロバクテリウムを介したウイルス誘発遺伝子サイレンシングアッセイ

Cotton (Gossypium hirsutum) is one of the most important crops worldwide. Considerable efforts have been made on molecular breeding of new varieties.  The ...

Long-term Silencing of Intersectin-1s in Mouse Lungs by Repeated Delivery of a Specific siRNA via Cationic Liposomes. Evaluation of Knockdown Effects by Electron Microscopy

Previous studies showed that knockdown of ITSN-1s (KDITSN), an endocytic protein involved in regulating lung vascular permeability and endothelial cells (ECs) survival, induced apoptotic cell death, a major obstacle in developing a cell culture system with prolonged ITSN-1s inhibition1. Using cationic liposomes as carriers, we explored the silencing of ITSN-1s gene in mouse lungs by systemic administration of siRNA targeting ITSN-1 gene (siRNAITSN). Cationic liposomes offer several advantages for siRNA delivery: safe with repeated dosing, nonimmunogenic, nontoxic, and easy to produce2. Liposomes performance and biological activity depend on their size, charge, lipid composition, stability, dose and route of administration3Here, efficient and specific KDITSN in mouse lungs has been obtained using a cholesterol and dimethyl dioctadecyl ammonium bromide combination. Intravenous delivery of siRNAITSN/cationic liposome complexes transiently knocked down ITSN-1s protein and mRNA in mouse lungs at day 3, which recovered after additional 3 days. Taking advantage of the cationic liposomes as a repeatable safe carrier, the study extended for 24 days. Thus, retro-orbital treatment with freshly generated complexes was administered every 3rd day, inducing sustained KDITSN throughout the study4. Mouse tissues collected at several time points post-siRNAITSN were subjected to electron microscopy (EM) analyses to evaluate the effects of chronic KDITSN, in lung endothelium. High-resolution EM imaging allowed us to evaluate the morphological changes caused by KDITSN in the lung vascular bed (i.e. disruption of the endothelial barrier, decreased number of caveolae and upregulation of alternative transport pathways), characteristics non-detectable by light microscopy. Overall these findings established an important role of ITSN-1s in the ECs function and lung homeostasis, while illustrating the effectiveness of siRNA-liposomes delivery in vivo.

Repeated retro-orbital injections of cationic liposomes/siRNA/ITSN-1s complexes in mice, every 72 hours for 24 days, efficiently deliver the siRNA duplex to the mouse lung microvasculature reducing ITSN-1s mRNA and protein expression by 75%. This technique is highly reproducible in an animal model, has no adverse effects and avoids fatalities.

カチオン性リポソームを介した特異的siRNAの再配達によるマウスの肺におけるIntersectin-1Sの長期サイレン。電子顕微鏡によるノックダウン効果の評価

Previous  studies showed that knockdown of ITSN-1s (KDITSN), an endocytic  protein involved in regulating lung vascular permeability and endothelial cells ...