Method Article
Xenopus arasında yüz doku "Extreme Anterior Etki" nakli için bir tekniktir embriyolar geliştirilmiştir laevis'den. Doku kraniofasial gelişimi için ve yüz bölgeleri arasındaki etkileşimleri sinyalizasyon için yerel gereksinimleri çalışma izin, başka içine bir gen ekspresyon kökenli taşınmış olabilir.
Doğumsal kusurları 1 700 her canlı doğumda bir görülür, ancak etyolojisi nadiren nedeniyle kraniofasiyal gelişme sınırlı anlayış bilinmektedir. Sinyal yolları ve dokular gelişen yüzün desenleme sırasında hareket nerede olduğunu belirlemek için, bir 'yüz nakli' tekniği kurbağa Xenopus laevis embriyoların geliştirilmiştir. Olası yüz kağıt ürün ("Extreme Ön Alan" (EAD)) ihtiva eden bir bölge tailbud aşamada bir verici embriyo kaldırılır ve eşdeğer bölgesi kaldırıldı ki aynı aşaması bir dizi embriyo, transplante edilir. Bu, bir ana bilgisayar veya donor dokusu, bir gende bir kayıp ya da fonksiyon kazancı ve / veya bir soy etiket içeren bir kimerik bir yüz oluşturmak için de kullanılabilir. Yüz bölgesi kolayca büyük ve gibi şifa sonra, gelişme sonuç izlenen ve vericiden veya çevredeki konak dokularının içindeki sinyal yolunun rollerini işaret edilir. Ksenopus, yüz gelişimi için değerli bir model birmikromanipülasyon için ccessible. Geliştirme hızla meydana geldiği çoğu embriyolar, kısa bir süre boyunca, tahlil edilebilir. Kraniofasial süreçler Xenopus ve memeliler arasında korunmuş görünen bu yana kurbağa bulguları, insan gelişimi ile ilgili bulunmaktadır.
Kraniyofasiyal gelişimi sırasında doğumsal kusurları 1-2, önemli dokuları ve onların sinyal katkılarını altında yatan mekanizmaları anlamak için tespit edilmelidir. Kurbağa Xenopus laevis, ektoderm ve endoderm doğrudan 3-4 yan yana olan "Extreme Anterior Domain" (EAD), gelen ağız ve burun delikleri formu dahil olmak üzere yüzün bir parçası olarak. EAD ayrıca çene ve diğer yüz bölgelerini oluşturan 5 kranial nöral, dahil çevredeki dokuları etkilemek için bir sinyal merkezi olarak görür. Doku gelen konak bölgeyi çıkardıktan sonra, bir ev sahibi embriyo bir donörden nakledilen nerede EAD işlevine katkıda genleri tanımlamak için, bir 'yüz nakli' tekniği geliştirildi. Nakilden sonra, yüz gelişme elde değerlendirilir. Böylece, fonksiyon kaybı (LOF) ya da EAD belirli bir genin fonksiyonu (GOF) kazancı etkisi, yerel olarak incelendiğinde burada h geri kalanıead ve vücut vahşi tip dokusu oluşur. Vahşi tip dokuya özgü gen, küresel LOFveya GOF olan embriyoların içine nakledilen olduğu karşılıklı nakli, gerçekleştirilebilir. Transplantasyon sık Xenopus'ta kullanılan ve civciv 6 inceler. Örneğin, Ksenopus nakli homogenetic nöral indüksiyon, lens ve nöral yetkinlik ve nöral krest göç 7-10 ele almıştır. Bıldırcın-civciv kimerik aşılama anterior nöral plaka, anterior nöral sırt, nöral ve kafatası kemikleri 11-14 gelişimini analiz etti. Bu Xenopus kraniofasiyal geliştirme çalışması için ilk nakil tekniktir. Bu teknik olası ağız 5 bazal membran oluşumunu düzenleyen Wnt önleyicileri Frzb1 ve Crescent için yeni bir rolü olduğunu göstermiştir. Xenopus laevis kraniofasiyal geliştirme çalışması için ideal bir model embriyo büyük olarak, harici bir geliştirmend yüz sağlayan, kolayca görülebilir mikromanipülasyon ve gelişim görüntüleme. Yüz gelişimini yatan mekanizmalar kurbağa yapılan bulgular, insan gelişiminin 4,15-16 içgörü sağlamak olduğunu belirten, korunmuş görünür.
1.. Hazırlanması Reaktifler
2. Cam Çalışma Araçlar hazırlanması
3. Embriyo Operasyon için hazırlık
4. Hastaların ameliyattan Embriyo Hazırlık
5. Yüz Nakli Cerrahisi Sahne
6. Yüz Nakli Sonrası operasyon Kurtarma
Şekil 2BC gösterildiği gibi nakledilen doku tamamen, Şekil 3A'da gösterildiği gibi, nakil sonrası ana kafa içine sokulur ve uygun bir embriyonun yüzüne yerleştirilen bir cam köprü sahip olmalıdır. Nakli başarılı olmak için nakledilen donör dokusu düzgün, ev sahibi açılması için ölçekli gerekir. Şekil 3B ve 3C'de görüldüğü gibi, EAD doku, herhangi bir şekilde, baş kısmından itibaren çıkıntı olmamalıdır. Şekil 3B 'de gösterildiği gibi ek olarak, yüz nakli, donör vücuttaki pozisyonuna göre döndürülerek olmamalıdır. Birkaç saat sonra, nakledilen doku ile çevreleyen yüz iyileşir, ve örneğin, Şekil 4A ve 4A'da gösterildiği gibi, bir sonraki gün, embriyo 'görünmelidir. Bir transplant Şekil 4B'de yerinde kalır, floresan altında gözlemlenebilir. 41 aşamasında olarak, nakledilen doku kontrol Contr doyurmayaağız ibute ve 'Şekil 4B'de görüldüğü gibi, yeşil floresan kalır. Soğukkanlı vahşi tip embriyolar ile karşılaştırıldığında, yabani tipteki ana nakil Yabani tip EAD doku normal yüzlerine yol açması gerekmektedir. Dickinson ve masif 5, Şekil 3 'de gösterildiği gibi, ancak, LOF veya GOF donor dokusu, iyileştirmek ve baş kalmalıdır yüzleri, ancak bu da normal kraniofasial yapıların oluşmasına neden olabilir veya olmayabilir.
Reaktif | Malzemeler | Talimatlar |
1 M CaCl2 Solution | Litre başına CaCI2 111 g | -20 Ya da 4 ° C 'de Otoklav ve 1 ml alikotlar içinde depolamak |
10x Barth Salin (MBS) Çözüm Modifiye | 880 mM NaCl, 51.4 g | Distile su ile 1 L sesini ayarlayın. NaOH ile 7.8 nihai pH ayarlamak vesonra otoklav. |
10 mM KCI, 745,5 mg | ||
10 mM MgSO 4, 1.2 g | ||
50 mM HEPES (pH 7.8), 11.9 g | ||
25 mM NaHCO 3, 2.1 g | ||
1x MBS Çözüm | Nihai konsantrasyonlar: | 1 M CaCI2 çözeltisi ile 0.7 ml 10x MBS tuzlar çözeltisi 100 ml karıştırılarak 1x MBS çözelti hazırlayın. Distile su ile 1 L sesini ayarlayın. 0.5x MBS ve 0.1x MBS yapmak için bu çözümü sulandırmak. |
88 mM NaCl | ||
1 mM KCl | ||
0.7 mM CaCl2 | ||
1 mM MgSO 4 | ||
5 mM HEPES (pH 7.8) | ||
2.5 mM NaHCO 3 |
Tablo 1. Reaktifler, malzemeler ve talimatlar.
Isı | Çekme | Vel. | Zaman |
800 | 70 | 40 | 50 |
Tablo 2. İğne Çektirme Ayarlar *.
* İğne çektirmesi ayarları yüzden her laboratuvar muhtemelen kendi iğne çektirmenin ayarlarını optimize etmek gerekir makineden makineye değişir.
Şekil 1.. Araçlar kullanılır. A) esnek ucu çıkarıldıktan sonra). B bozulmamış, kırılmamış iğne ve kırık iğne gösterir uçları tamamen kapalı ve yuvarlatılmış iki pipet araçlarını yansıtır. C) üç örnek cam köprüler gösterir. Ölçek bar = 1,000 mm.
.. Yüz nakli yöntemin özeti Şekil 2 A) genel Transplant Şema:.. Yüz nakli yöntemin şematik bir Embriyolar 1 hücre aşamasında bir flüoresan madde ve bir antisens oligonükleotid, morfolino enjekte edilmiştir. Fluoresan maddesi GFP mRNA, FITC-etiketli morfolino, ya da floresan dekstran. B ya olabilir. Şüpheli kabul ağız konakçı bir vahşi tip embriyo ve bir verici morphant embriyo ikinci aşamada 22 çıkarılır. Nakledilen doku doğrudan ağız bölgenin üstüne yatıyor olası burun içerecek şekilde genişlemiş olabilir. Donör morphant doku yabani tip konakçıya transplante edilir ve daha sonra cam bir köprü ile yerine sabitlenir. Gri kemer: bezi tarama. c. Yüz gelişim 40-41 aşamada puanlanır. B) Deneysel Hususlar. bir donör embriyo yüz kaldırmak için kullanılan kesiler bir. özeti. Yüz cerrahi rezeksiyon için, sırayla kesiler ile 4 1 yapmak. Bu kesim tercih sırası, ancak yarıkların sırası değişebilir. B. Edilen verici bir açıklık foregut. C embriyonun dışarıdan mevcut olduğu şekilde, yüz kaldırılır ektoderm ve endoderm ile gösterilmiştir. diyagram cam köprü ideal yerleşimi gösterir. Cam kontakları nakli ve host yüz, iyileşme sırasında yara daralma ekstrüzif kuvvetleri karşı kafa içine EAD doku basmak. Hem bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.
Şekil 3.. Kısa naklinden sonra embriyoların şematik. Frontal kez gösterilmiştir. Nakledilen organ kırmızı noktalar halinde gösterilmiştir., A ve A 'aşamasında 22 ideal bir sonucunu göstermektedir. Doku tam yerleştiğinden ve doğru konumlandırılmış kafamda. Yatak ve B gösteri kafasına takılan doku çoğu yanlış nakli 'kısmen baş. C ve C takılan doku ile, bir yanlış nakli göstermek', ama Aşırı bölge şifa sitesinden çıkıntılı. Bu doku nekroz ve çevredeki, düzgün takılı bölgelerin iyileşmesini engeller. D ve D 'show donör kendi pozisyonuna göre yüz konak döndürülmüş olan bir uygunsuz nakli, olacaktır. Tkonu kafa içine iyileşir, ancak yüz normal gelişmez. , bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.
Şekil 4. İdeal sonuçlar ile eski embriyolar. Cephe kez gösterilmiştir. cg: çimento bezi; mo:.. ağzı A)) aşamasında 32 A 'de düzgün iyileşmiş nakli göstererek, bir gün transplantasyon sonrası bir embriyo görüntüler nakledilen doku yerinde kalır teyit, bir floresan kaplama ile aynı embriyo gösterir B. ) birkaç gün önce bir kontrol morfolino, GFP + nakli olan aşamasında 42 aynı embriyo gösterir. Yüz). B 'doğru geliştirdiNakledilen doku kafa kalır ve yüz yapılarının normal katkıda doğrulayan bir floresan kaplaması ile aynı embriyo gösterir. , bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.
Kritik Adımlar ve Sınırlamalar: EAD yüz nakli işlem süresi ve yoğun çalışır. Bu mükemmel uygulama, sürekli elleri ve maharet gerektirir. Yüz nakli protokol verimli kaldırmak ve nakli doku için araştırmacının becerisine dayanır. Bir konağın yüzüne nakli eklemek için çok uzun sürerse, konak yüz sözleşme ve iyileştirmeye başlayacak. Forseps ince yüz bölgesini genişletmek için kullanılabilir. Önemli yara daralma oluştu Ancak, nakli de iyileşme olmaz ve konağın yüz deliğe sığacak şekilde azaltılabilir gerekebilir. Transplant büyüklüğü ve şekli yaklaşık olarak başarılı yerleştirilmesine imkan vermek için, alıcının yüz boşluğunun boyutu ve şekli ile aynı olmalıdır.
Sahne ile eşleşen embriyoları ile, aşamaları 19-22 arasında yapıldığında Yüz naklinde en başarılı. Aşamalar 22-26 arasında yaşlı yüz nakli, mümkündür, ama daha zorlu bir vardırkret ücretsiz orta hat bölge aşamada 22-26 anlamlı daralır beri d yüzün iki tarafında içine nöral krest göç bozabilir.
Nakli optimum çalışması için alıcı ve verici hem de benzer aşamalardan olmalıdır. İdeal olarak, aynı aşama olmalı ve minimal birbirinden birkaç saat içinde olması gerekir. Antisens-RNA morfolino oligonükleotitler ("morphants"), enjekte edilmiş embriyolar, bazen daha yavaş yabani tür daha geliştirmek veya morphant embriyolar kontrol morphants yabani tip embriyolar 'aşamaları maç için daha yüksek bir sıcaklıkta yetiştirilebilir gerektiren.
Donör yüz dokusu, aksi takdirde normal olarak yüz geliştirmek değil, donör embriyo orijinal konumuna ana gövde nispetle döndürülemez olmamalıdır. Çimento bezi çalışması için prosedür için yüz nakli dahil edilmesi gerekmez; yüz olmadan normal olarak gelişir. Bununla birlikte, genellikle çimento bezi t dahildirbu nakli alt göstermek ve konumlandırmak için ideal bir işaretleyici olarak hizmet eder, çünkü o yüz doku kesilip. Bu işaretleyici kazara alıcıya yüz doku transferi sırasında doku dönen önlemeye yardımcı olacaktır. Nakil karşısında ev sahibi yanlış takılı ise, donor dokusu çıkarılır ve atılır edilebilir. Açılış daraltmak için başlamamış eğer biri, aynı konağa yeni bir nakli eklemek için deneyebilirsiniz. Konak açılış belirgin küçüldü Ancak, o ana atmak ve yeniden başlar.
Transplant iyileşme sırasında konağın kafasına tutulur, böylece, nakledilen yüzünde doğrudan cam köprü yerleştirmek için çok önemlidir. Transplant yerinde tutulur ise, transplant konağın yüzünden ekstrüde edilebilir. Tam yüzüne takılı veya iyileşme sırasında pop değil Nakilleri nekroz uğrayacaktır. Hatta mükemmel transplantasyonlarında, doku ölümüne küçük miktarlarda kenarları çevresinde o oluşabilirf nakli. Genellikle bu yan etkilere neden olmaz ve tamamen normal bir yüzü hala oluşturulabilir. Başarılı bir kontrol biz kıkırdaklar, normal olarak oluşan ve bu doku reddi nadir olduğunu düşündürmektedir gelişme dört hafta sonra herhangi bir şekil bozukluğu görülmez.
Bir morfolino, normal yara iyileşmesi için gereken bir proteini bozan halinde nakledilen doku LOF konakçı kafasına dahil edilmeyebilir Son olarak, bu teknik, çalışmayabilir.
Olası Değişiklikler ve Sorun Çözme: Değişiklikler prosedür yapılabilir. Uygulama ile, araştırmacı, örneğin küçük bölgeleri, EAD yarısını nakli öğrenebilirsiniz. Sığ insizyon rahatsız derin endoderm bırakarak ektodermal nakli izin verir. Embriyonik doku diğer bölgeleri benzer yaklaşımlar kullanılarak, transplante edilebilir.
Nakledilen doku yerleştirildikten sonra ölürse, p bir çift vardırossible nedenler. Tamamen ev sahibi takıldığında veya uygun bir cam köprü ile yerinde tutulur değil nakledilen doku, düzgün iyileşme ölecek ve engel olacaktır. Tam nakledilen doku eklemek ve bir cam köprü ile yere sabitlemek için emin olun. Transplant bir morfolino ya da RNA enjekte vericiden elde edilir, daha sonra doku enjekte ajanlardan dolayı toksisite ölebilir. Ev sahibi embriyolar morphants veya RNA enjekte edilmiş ve sık sık kalıp, benzer şekilde, daha sonra morfolino veya RNA miktarı azaltılabilir gerekir. Bu sorunları gidermek için, enjekte RNA veya morfolinodan miktarını titre ve başarılı yüz nakli için güvenli bir miktarını belirlemek. Son olarak, yukarıda 0.1x MBS çözeltisi, tuz konsantrasyonunun arttırılması da iyileşme yardımcı olabilir.
Önemi: anlatılan yüz nakli tekniği kraniofasyal gelişimi sırasında, yerel gereksinimlere ve gen ürünlerinin aktivitesinin analizi sağlar. Bu yaklaşım si netleştirmekGelişmekte noncrest, nöral ve çevredeki yapılar arasında gnaling. Bu, bir tek bir promotörü tahrikli yapısı ile mümkün değildir ki, tüm EAD türetilmiş dokularda LOFveya (herhangi bir strateji kullanarak) GOF incelemek sağlar. Doku nakli uzun bir geçmişi gelişimsel biyoloji içinde olmasına rağmen bu kurbağalar kraniofasiyal gelişme çalışmaya nakli ilk uygulama ve mekanik çalışmalar 7 için çok önemlidir. Böylece teknik omurgalı yüz desenlendirme ve oluşumunu kontrol karmaşık mekanizmalar çözülmeye ve kraniofasiyal gelişimsel kusurların nedenlerini açıklamak için yardımcı olabilir.
Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.
Biz kurbağa yetiştiriciliği ve embriyo hazırlanmasına yardımcı için yaptığı yardım için Radek Sindelka ve Cas Bresilla teşekkür ederim. Bu çalışma HLS Laura Jacox için hibe R01DE021109 yoluyla NIH tarafından finanse edildi Harvard Üniversitesi'nde Herschel Smith Yüksek Lisans Bursu ve F30 bireysel burs hibe F30DE022989-01 NIDCR aracılığıyla tarafından finanse edildi.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Pasteur pipette | VWR | 14672-400 | Lime Glass |
Size 5 3/4 in | Cotton Plugged | ||
Graduated Transfer Pipette | VWR | 16001-180 | Disposable |
#5/45 forceps | Fine Science Tools by Dupont medical | 11251-35 | Angled 45° |
Standard Pattern Forceps | Fine Science Tools | 11000-20 | Straight; serrated tip; stainless steel |
Capillary Tubing (for needles) | FHC | 30-30-1 | Borosil 1.0 mm OD x 0.5 mm ID/Fiber |
Cover slip | VWR | 48393 252 | 24 x 60 mm micro cover glass; |
Ficoll 400 | Sigma-Aldrich | F9378 | |
Needle Puller | Sutter Instrument Co | Needle Puller: discontinued Filament: FB300B | The most similar, currently available needle puller is the P-97. For filaments, use Sutter 3.00 mm square box filaments, 3.0 mm wide. |
Model P-80 | Flaming / Brown micropipette puller | ||
Stereomicroscope | Zeiss | ||
Stereomicroscope Lighting by Fostec | Fostec | Use a light box with 2 fiberoptic arms. | |
Nickel Plated Pin Holder | Fine Science Tools | 26018-17 | Jaw Opening Diameter: 0-1 mm |
Moria Nickel Plated Pin Holder | Fine Science Tools | 26016-12 | Jaw opening Diameter: 0-1 mm |
Tungsten Needles | Fine Science Tools | 10130-05 | 0.125 mm Rod diameter |
Van Aken Plastalina | Blick | #33268-2981 | |
Modeling Clay- white, red, or yellow | |||
mMessage mMashine SP6 or T7 Kit | Ambion | AM1340 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır