Method Article
Emaye oluşumu ve olası değişiklikler anlamak ameloblast etkinlik çalışması gerekir. Burada, emaye organları daha fazla nicel ve nitel deneysel yordamlar için kullanılabilir salgı ve olgunlaşma sahne ameloblasts içeren mikro incelemek için güvenilir ve tutarlı bir yöntem açıklanmaktadır.
Çevre koşulları ve yaşam kaynaklanan emaye kusurları nedeniyle onların yüksek yaygınlık kamu sağlık endişeleri vardır. Bu kusurları hücre emaye organ mevcut ameloblasts adlı emaye sentezi için sorumlu değişmiş aktivitesindeki neden. Amelogenesis sırasında ameloblasts yayılması, farklılaşma ve ölüm olayları belirli ve kesin bir dizi izleyin. Sürekli büyüyen kesici dişler bir rat ameloblast etkinliği ve farklılaşma aşamaları fizyolojik ve patolojik koşullarda çalışmaya uygun bir deneysel modelidir. Burada, mikro-fareler için çevre toxicants maruz emaye organı incelemek için güvenilir ve tutarlı bir yöntem açıklanmaktadır. Mikro disseke diş epiteli kantitatif analizleri gibi yanı sıra immünhistokimya deneyleri ve in situ hibridizasyon, gibi nitel deneyler için kullanılabilir salgı ve olgunlaşma sahne ameloblasts içeren RT-qPCR, RNA-seq ve Western Blot.
Birçok gelişimsel emaye kusurları maruz çevre toxicants ve/veya uygunsuz yaşam tarzı1,2,3,4neden olabilir. Olaylar ve şu anda açıklanan yordamı kullanarak amelogenesis molekülleri karakterizasyonu elde edilen emaye kusurları kullanımı birkaç toxicants etkilenme erken işaretleyici olarak teşvik edecek ve sağlık geçmişini reconstitute için yardımcı olabilir her hastanın perinatal dönemde emaye synthetized1,2ne zaman. Ameloblast etkinlik5bağlı olarak dört ana aşamadan emaye sentez ayrılabilir. İlk adım habercisi hücre ve pre-ameloblast yayılması regroups. İkinci adımı sırasında farklılaşmış ameloblasts emaye matris proteinler (EMP'leri), esas olarak amolgenin, enamelin ve ameloblastin, son emaye kalınlığını belirleyen salgılar. Böylece, herhangi bir kesinti EMP sentezi emaye nicel hatalarına karşı yol açar. Tam emaye kalınlığı birikimi sonra olgunlaşma aşamasında başlar. Bu aşamada, apatit crystallite büyüme genişlik ve kalınlığı emaye ağırlıkça % 96'ile biyolojik bir doku buldum en yüksek Qafqaz oranına ulaşmak sağlar. Olgunlaşma aşamasında müşteri adayına sırasında ortaya çıkan nitel dağıtmak olayları kusurları emay. Son olarak, ameloblasts sonrası olgunlaşma, kemirgen, pigmentasyon olarak da adlandırılan bir aşaması girin ve emaye hataları (varsa) yapma onarılamaz ve geri dönüşü olmayan diş patlama sırasında apoptosis tabi, böylece potansiyel geriye dönük kayıt hataları sağlar ameloblast vurguluyor. Kemirgen, amelogenesis benzer bir olay onları amelogenesis genel işlem çalışmaya uygun bir model kılan onların ön dişler sürekli büyüyor, özelliği ile sırasını izler. Böylece, değişiklikler emaye kalite ve/veya miktarı bağlı olarak dağıtmak olay saat penceresinin herhangi bir bozulma amelogenesis sonuçlanır. Bu anlamda, dioksin, kurşun ve endokrin engellemeden kimyasallar (EDCs) Bisfenol A (BPA), genistein ve vinclozolin, gibi maruz gösterilmiştir emaye hypomineralizations1,2,3 oluşturmak için ,6,7,8. Asimetrik beyaz opak noktalar fetal dönem ve ilk ay sonra doğum1sırasında Düşük doz BPA doz maruz sıçan ön dişler üzerinde tespit edilmiştir. Fareler ve o insan molar kesici hypomineralization (MIH), bu emaye hatalarını benzer klinik, yapısal ve biyokimyasal özellikleri paylaşıyor. MIH olduğunu son zamanlarda açıklanan diş Mine patoloji hangi etiyolojisi belirsiz9,10 birçok nedensel faktör rağmen hala için edilerek9,10,11 onaylanmadığına karar ,12.
Başka bir önemli emaye hypomineralization patoloji çevresel faktörler nedeniyle aşırı florür emme sonucu diş florozis (DF), olduğunu (> 0,1 mg/kg/gün)13,14. Ana florür içme suyu takıma veya doğal olarak florür ile zenginleştirilmiş kaynağıdır. Florür diş çürüğü önlemek için de sık sık reçete sadece % 50 tek toxic düşük (≤0.05 mg/kg/gün) profilaktik doz değildir MIH ve DF, çevresel faktörler, maruz kaynaklanan iki sık patolojiler kullanılmasının muhtemelen Flor EDCs2 gibi diğer toxicants ile birlikte hypomineralizing etkileri nedeniyle karakterize edilebilir gerek ortak özellikleri takdim ediyorum veya amoksisilin15.
Mikro-diseksiyon sıçan emaye organ ameloblasts farklı farklılaşma aşamalarında içeren moleküllerin ameloblast etkinliği bozabilir ve diş Erüpsiyonu sonra tanısı emaye kusurları neden etki mekanizması anlamak için yardımcı olacaktır. Başka bir deyişle, değişiklikler nedeniyle çevre toxicants emaye gen ifade ve emaye matris kompozisyon karakterizasyonu toxicants maruz tarihinin sulandırma sağlar ve halk için çevre güvenliği izleme kolaylaştırır Sağlık.
Mevcut çalışmada kullanılan tüm hayvanların bakım ve Tarım (A-75-06-12) Fransızca Bakanlığı laboratuvar hayvanları kullanımı için kuralları uyarınca muhafaza.
1. hayvan Toxicants maruz
2. diseksiyon Hemi-Mandible yetişkin fareler üzerinden
3. yalıtım kesici17,18
4. mikro-diseksiyon emaye Organ dürbün mercek altında
5. ayrılmış emaye Organ dokuları için daha fazla araştırma topluluğu
Birçok diş florozis12,13, çevre koşulları nedeniyle aşırı florür emme sonucu veya hypomineralization benzer MIH için bazı EDCs1, maruz emaye gibi kusurlar, Mine 7,22. Bu gelişim emaye kusurları deneysel olarak fareler (şekil 1)1,2,7,23,24üzerinde çoğaltılamaz. Sıçan hemi-çene kemiği diastema denilen bir boşluk tarafından üç büyük azı dişleri ayrılmış tek bir kesici diş içerir. Sürekli büyüyen kesici iki mineralize doku, odontoblasts tarafından üretilen dentin ve Mine ameloblasts emaye organ diğer epitel hücreleri (Şekil 2) ile mevcut tarafından üretilen içerir. Kemirgen kesici büyük azı dişleri aksine, hayvanın hayatı boyunca tüm ameloblast nükleer silahların yayılmasına karşı/farklılaşma aşamaları içerdiği gibi amelogenesis çalışmaya uygun bir model gibi görünüyor.
Mikro disseke emaye organ dan fare kesici ameloblast farklılaşma sahne hafif dehidratasyon sonra görünür beyaz bir nokta yardımıyla göre ayrılmış ve bu salgı - arasında geçiş aşamasının bir göstergesi olarak kullanılabilir ve olgunlaşma aşamaları19,21,25. Doku Trichrome Masson tarafından kontrol edilebilir mikro disseke emaye kalitesini (şekil 3A) boyama değil. Mikroskobik gözlem tipik emaye epitel hücreleri ve ameloblast çit gösterdi. Mezenkimal kirlenme yokluğu olmaması (şekil 3A) Boyama kollajen yeşil ve ifade (şekil 3B) tarafından onaylanmış. Bu mikro disseke doku IHC (şekil 3 c) ve ISH gibi qualitative analyses ve RT-qPCR (şekil 3B), RNA-seq ve Western Blot gibi nicel analizler için kullanılabilir. Örneğin, androjen reseptör özellikle bu proteinin karşı yönettiği bir spesifik antikor kullanarak olgunlaşma-sahne ameloblasts içinde lokalize ( Tablo malzemelerigörmek) (şekil 3 c)8. Ana ameloblast farklılaşma aşamaları mikro disseke emaye organ üzerinde tanımlanan belirli bir gen ifade desenleri26 ile karakterizedir. Örneğin, salgı-sahne ameloblasts enamelin2 Expressve olgunlaşma-sahne ameloblasts Kallikrein 4 (KLK4) (şekil 3B). Onlar emaye27turuncu renk için sorumlu demir yüksek miktarda depolama yeteneği görüşmek yüksek ferritin düzeyleri içerir.
Amelogenesis bozulma florür kolayca takip edilmelidir hücre lysates RNA çekimi için gözlem tarafından: kontrol olgunlaşma-sahne lysates turuncu, florür tedavi olanlar ışık vardı Oysa renksiz (şekil 4A) sarı. Mikro disseke olgunlaşma aşamalı emaye organ KLK4 aşağı-Yönetmeliğin florid tedavisi (şekil 4B), aynı zamanda bir büyük ölçekli transcriptomic analiz tarafından kanıtlanan üzerine ortaya çıkarılan RNA düzeyleri analizini son2rapor. Spesifik proteinlerin ya tarafından salgı veya olgunlaşma-ameloblasts da mikro disseke emaye organ28kullanarak yerelleştirilmiş olabilir aşamalı dile getirdi. Örneğin, androjen reseptör özellikle mikro disseke emaye organ8,28kullanarak yerelleştirilmiş.
Şekil 1: emay birlikte ya da değil ile Bisfenol A (BPA) florür (kaf) maruz fareler üzerinde gözlenen kusurları. (A)Wistar sıçanlar fareler için uygulanan farklı çevresel koşullara bağlı gruplar için bu da çalışmanın, oluşturmaktadır dört deneysel grupları şematik gösterimi. Mısır yağı tek başına kontrol grubuna verildi ise gebelik günden itibaren 1 (fecondation) sütten gün 21 (P21) kadar 5 µg/kg BPA mısır yağı 0,5 ml sözlü sonda ile besleme tarafından günlük hamile ve emzikli kadın, yönetiliyordu. Sütten kesme sonra her baraj tespit ve rastgele bir karşılık gelen iki grup içinde dağıtılmış. Erkek rats bu çalışmada için seçilmiş ve 5 µg/kg/gün için BPA yalnız, 5 mM NaF yalnız, maruz veya her ikisi de aynı doz doğumda (P65) 65 gün kadar. Kontrol grubu solvent yalnız verildi. (B) Doğum sonrası gün 30 (P30), kronik düşük doz BPA maruz fareler beyaz opak noktalar sergilendi ve belirgin bir artık diş fenotip yetişkin fareler (P65) tespit edilmiştir. Alternatif beyaz ve turuncu gruplarından biridir tipik diş florozis (DF) NaF ile tedavi Sıçanlarda tespit edildi. Bir önemli kesici renk değişikliği tarafından karakterize daha şiddetli bir fenotip her iki acentelere maruz Sıçanlarda tespit edilmiştir. Homojen turuncu incisal emaye Harles kontrol fareler. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2: yordam şematik gösterim. Ameloblasts üzerinden salgı - ve olgunlaşma-aşamaları mikro disseke emaye organ dan yalıtım. Sıçan hemi-çene kemiği üç büyük azı dişleri ve sürekli büyüyen bir kesici diş iki mineralize doku, odontoblasts (içinde sarı) tarafından üretilen dentin ve Mine (turuncu içinde) ameloblasts tarafından üretilen içerir. Kesici diş izole ve biraz susuz, dudak yüzeyi apikal parçası yakınındaki beyaz bir nokta observable olur. Geçiş aşaması arasında salgı ve olgunlaşma-aşamaları kapsar gibi ameloblast sahne farklılaşma, belirlemeye yardımcı olur. Dikkatle mikro parçalara ayrılmış ameloblast farklılaşma aşamaları bağlı olarak 3 bölümden ve (histolojik) analiz nitel veya nicel deneysel yaklaşımlar için kullanılan emaye organdır (RT-qPCR tarafından mRNA ve protein analizleri ve Batı) kurutma, anılan sıraya göre.
Şekil 3: kalite kontrol mikro disseke salgı - ve olgunlaşma-aşamaları emaye organ. Sıçan emaye organ servikal döngü, salgı-sahne ameloblasts ve olgunlaşma sahne ameloblasts içeren 3 parçalar ayrılır. (A)Trichrome Masson'ın mikro disseke bölümlerini boyama gösterdi farklı epitel hücreleri ve Mezenkimal hücrelerin yokluğu. Ölçek bar, 100 µm. (B) gen ifade analizi salgı ve olgunlaşma aşamasında emaye organ dan çıkarılan RNA'ların RT-qPCR deneyleri tarafından. Kollajen Mezenkimal hücreler beklenen 1 yokluğu yanı sıra enamelin ve KLK4 ifade tipik bir model gözlendi. Kullanılan boyama (C) floresan antikor ( Tablo malzemelerigörmek) özellikle sadece olgunlaşma-sahne ameloblasts tarafından ifade edilen androjen reseptör karşı yönetti. Ölçek bar, 20 µm. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4: temsilcisi sonuçlar elde mikro disseke sıçan emaye organ ile. (Hücre lizis arabelleği RNA çıkarılması için resuspended ne zamanA) (bkz. Tablo reçetesi) olgunlaşma aşamalı dokusu Pigmente ameloblasts içeren portakal denetimi ve BPA değerlendirilmesi koşullarında ortaya çıktı. Koşullar ne olursa olsun sarı salgı aşamalı alandır. NaF tedavisinde tüm lysates ışık vardı sarı için renksiz. (B) çeşitli çevresel koşullar için gönderilmiş sıçan emaye organ dan RNA hazırlıkları ile elde edilen RT-qPCR veri örneği. NaF aşağı düzenlenmiş-KLK4 olgunlaşma aşamasında ve BPA salgı aşamasında enamelin ifade arttı. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Değiştirilmiş ameloblast etkinliği ve/veya kesintiye ameloblast yayılması, farklılaşma ve olgunlaşma süreçleri kurşun geri dönüşü olmayan emaye kusurları ve sırayla, emaye kusurları karakterizasyonu değişmiş anlayış geliştirmek yardımcı olabilir ameloblast aktivite sırasında amelogenesis. Böylece, kökenlerine, çevresel veya genetik kusurları ne olursa olsun emay önde gelen patolojik olayları aydınlatmak için belirleyici izole emaye organ üzerinde çalışmalar vardır.
Bu teknik aslında Hiller vd tarafından açıklanan 17 ve Robinson vd. 18ve emaye organ farklılaşma her sahnede belirli etkileri göstermek için kullanılır. O zaman EMP çekimi19,24,25için uyarlanmıştır. Şu anda emaye organ ana bölümlerini ayırmak ve RNA ve proteinler (muhtemelen içi ve ekstra cellular proteinler) nicel ve nitel kullanarak çözümlemek için farklı çevre koşullarında biyolojik örnekler toplamak için bu yordamı kullanın teknikleri.
Mikro-diseksiyon duyarlığını uygulama, korunmuş emaye organ toplama izin vermek için ve Mezenkimal kirlenme ve herhangi bir doku yıkımı önlemek için önce önemli eğitim gerektirir. Ayrıca, fare veya küçük fareler ile başarılı olmak oldukça zordur. Nitekim, prosedürün en zor kısmı doku Morfoloji, Histoloji ve IHC ve Ish, yönü klasik teknikleri yaygın olarak bu iki yaklaşım için ön dişler üzerinde gerçekleştirilen karşı korumaktır.
Demineralize bütün hemi-çene için karşılaştırıldığında mikro disseke emaye organ kullanarak ana avantajlarından biri emaye RNA'ların korunması ve proteinler sayesinde herhangi bir tedavi sonrası koleksiyonu eksikliği var. Mikro disseke emaye organ doğrudan seçerek veya hücre kültürü çalışmalarının moleküler biyoloji ve biyokimya tüm teknikleri için kullanılabilir. Bu yordamı belirli ameloblasts in vivo fizyolojik veya patolojik koşullarda onların miktarlarda yansıtır RNA ve protein düzeyleri doğrudan ölçümleri avantajdır. Buna ek olarak, florid, olgunlaşma-sahne ameloblasts ve salgı aşamalı olanlar23,24davranan modelinde olduğu gibi bazı toxicants özellikle, bir farklılaşma Sahne Alanı'nda hareket. Mikro-diseksiyon emaye organ farklı bölgelerin bazı toxicants veya belirli genler olan etkileri belirlenemeyen bütün emaye organ veya izole hücreler olabilir etki mekanizması çalışma sağlar. Nitekim, ameloblasts, özellikle farklı olanlar, are toplamak zor ve hangi konuda bildirilen çalışmalar eksikliği ile karşımıza çıkmaktadır kültür in vitro . Ayrılmış olabilir sadece diş epitel hücreleri pre-ameloblasts ve servikal döngü20kök hücre vardır. Buna ek olarak, bildirilen ameloblastic hücre hatları, esas olarak şapka-729, fare LS830, ALC31ve insan AM-132sıçan, genellikle içinde vivo ameloblasts farklılaşma özelliklerini kaybeder: onlar hızlı hücre dışı matriks proteinleri (EMP'leri) olgunlaşma-sahne ameloblasts8gibi benzer bir şekilde salgı-sahne ameloblasts ve ayrıca KLK4 veya SLC26A4/pendrin, ameloblastin gibi ama daha az ya da yapamaz-hızlı amolgenin ve mineralize matris emaye üretmek için. Diş epitel kök hücreler ve embriyonik ameloblasts yalıtım ameloblast farklılaşma ilk aşamalarında çalışma için bir seçenek teşkil edebilir, ancak terminal emaye Qafqaz süreci çalışmaları farklı daha ile gerçekleştirilemiyor vivo modelleri. Bu son amelogenesis emaye kalitesi için belirleyici bir parçasıdır. Çentik, Bmp, Msx, Fgf, diş gelişiminde önemli faktörler söz konusu ise Şşş, Wnt de açıklanan33,34, bu sıkı bir şekilde emaye kalitesinde yer hala kötü anlaşılır. Emaye kalitesinde önemli faktörler karakterizasyonu hangi dünya eski erişkinlerde 20-64 yıl % 92 bir önemli halk sağlığı sorunu teşkil diş çürümesi deşifre yenilikçi tedavi edici veya koruyucu tedavisi diş çürüğü için keşfetmek için gerekli olan ve ya da en az bir çürük35,36,37oldu.
Çevre toxicants amelogenesis bozmaya ve emaye kalite değiştirmek mümkün maruz kemirgenler çevresel faktörler üzerinde çalışmalar için iyi bir model teşkil edebilir. Benzer yordamlar genler ilgi amelogenesis içinde doğrudan veya dolaylı olarak ilgili işlevsel araştırmalar da kullanılabilir. Toxicants ve deneysel herhangi bir önyargı kaçınarak onların hedef genlerin vivo içinde eylem mekanizmaları karakterize etmek için uygun bir malzeme emaye mikro disseke organdır. Gelişimsel emaye kusurları karakterize edilebilir zaman, böyle bir yaklaşım roman kirleticiler olası patolojik etkileri akýllý bir model olarak kullanılabilir.
Yazarlar hiçbir ifşa etmek çıkar çatışması var.
Bu eser Odontolojik araştırma (IFRO) Üniversitesi Paris-Diderot, Fransız Ulusal Sağlık Enstitüsü ve tıbbi araştırma (INSERM) ve Fransız Enstitüsü tarafından finanse edildi.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Bisphenol A | Sigma Aldrich, Saint Louis MO | 239658 | |
formalin 10% | Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO | HT5012 | |
Tri-Reagent | Euromedex, France | TR118 | |
RLT buffer | Qiagen, Les Ulis, France | 74126 | RNeasy Protect Mini Kit |
Androgen receptor antibody | Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) | sc-816 | rabbit polyclonal antibody |
PBS 10x | EUOMEDEX | ET330.A | |
Sodium fluoride (NaF) | Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO | S-1504 | |
paraplast regular | Leica microsystems, Nanterre cedex, France | 39601006 | called was/parafin in the text |
tissue OCT | VWR, Fontenay-sous-Bois, France | 411243 | |
Extra Fine Bonn Scissors - Straight/8.5 cm | PHYMEP , Paris, France | 14084-08 | |
Handle for Scalpel Blades - 12.5 cm | PHYMEP, Paris, France | 10035-12 | |
Curved Scalpel Blade | PHYMEP , Paris, France | 10035-20 | |
Dissecting Knife - Fine/Straight Tip | PHYMEP , Paris, France | 10055-12 | |
Circle Knife | PHYMEP, Paris, France | 10059-15 | |
scalpel blades n°11 Swann-Morton | VWR, Fontenay-sous-Bois, France | 233-0024 | |
binocular lens | Leica biosystems, Nanterre cedex, France | MZFLIII |
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