小鼠皮肤及其毛囊图案和感觉轴突形态分析中的应用平山成像

皮肤是身体中最大的器官，在躯体感觉，绝缘/体温调节和免疫防御¹重要的功能。了解皮肤的发育和功能的细胞和分子基础已经因为皮肤作为一个生物系统及其与皮肤科相关的基本重要性的长期利益。哺乳动物的皮肤中含有多种多细胞结构，包括角质形成细胞分层层，真皮结缔组织，几种类型的毛囊，皮脂腺，立毛肌，血管，至少有十几个不同的类传入的（感觉）和传出神经的纤维（ 图1）。身体的不同区域与典型不同类型的皮肤有关。在大多数哺乳动物中，几乎整个身体表面覆盖有皮肤被密集地填充有毛囊。 [人类和无毛鼹鼠构成例外TH是的图案。头发是从手和脚，这也与专门的表皮图案（皮纹），外分泌腺和感觉神经末梢相关的掌面失踪。控制生长，分化和毛囊内的细胞空间排列的细胞和分子事件是特殊利益，因为每个毛囊展品，缩影，很多器官²的主要特征。这些功能包括干细胞的存在和干细胞小生境，正是编排细胞迁移，并从胚胎学上不同的部分多细胞结构的组装。

本文介绍了解剖方法，固定，标记和成像小鼠皮肤作为一个完整的二维表，被称为“整装”或“平山”的准备。自小鼠的皮肤较薄，也能够通过图像扁平的滑雪板的整个厚度N使用常规的共聚焦显微镜。平板安装的方法来成像哺乳动物皮肤在技术上是有利的，因为它绕过了需要物理切片，从而使结构将完全由光学切片重建。因为几乎整个皮肤被处理为一个单一的对象，平面安装方法也有利于身体表面的多个区域的成像，同时保持对位置和相对方位信息到主体轴。最后，对皮肤内的结构是典型地存在于被定期重复的是，从而便于从一个给定结构的多个代表图像的集合图案。这些特征是熟悉的在视网膜上，中枢神经系统，享有类似的优势，为神经元形态³的研究了二维部分谁工作神经生物学家。

这里所描述的平面安装的方法是特殊的utility表示学习表现出空间组织上的相对大的规模对皮肤的二维平面内的结构。大型空间组织的一个例子是毛囊和毛囊相关结构的协调极性- Merkel细胞簇，立毛肌，皮脂腺和神经末梢^4。毛囊被定向在相对于皮肤的平面，并且位于皮肤的2维平面内的毛囊矢量的分量的角度通常表现出的取向相对于所述本体的轴是为每个精确地确定在身体上的位置。例如，从延髓背点毛囊尾鳍和头发上的脚的背侧面从近端指向远端。毛囊的方向是由平面细胞极性的信号控制（PCP，也称为组织极性^5）。这个信号系统被发现在果蝇在一个小组核心PCP基因被发现，控制表皮的毛和硬毛的方向。的核心PCP基因三个哺乳动物直向同源物-型卷曲同源物6（FZD6，也被称为FZ6），钙粘蛋白EGF LAG 7通G-型受体1（CELSR1）和旺状2（VANGL2） -玩在哺乳动物类似的角色皮肤，协调毛囊的取向与主体轴。表明，在不存在PCP信令的主要缺陷是毛囊取向的初始随机化或解体，对毛囊的内在结构没有影响FZ6基因敲除小鼠（ ^{– / –} FZD6 ^tm1Nat，以下简称为FZ6）的研究^6-8。第二个非PCP系统后的行为，促进毛囊附近，这导致生产大规模发模式，如旋涡及束的局部比对。

大规模的第二个例子皮肤内的空间组织被认为是在感觉轴突乔木的形态。感觉神经元支配的皮肤有其胞体在背根和三叉神经节。这些神经元的检测温度，疼痛，发痒，以及各种类型的机械变形的照射在皮肤和头发^9。它们可以分为基于轴突直径和传导速度，终端神经末梢结构，受体，通道和其他分子的表达模式亚型。因为皮肤内神经支配的高密度，分析了包 ​​括可视化所有轴突（ 例如 ，抗神经丝免疫染色）或一个类的甚至全部的轴突（当单个细胞类型的特点是荧光记者表达看）通常揭示了一个致密的叠加轴突，使得它不可能确定单个轴的形​​态。为了解决这个问题，我们使用了极其稀疏基因定向升abeling生产背侧皮肤样本中，个人以及隔离轴突乔木是由一个组织化学记者，人胎盘碱性磷酸酶¹⁰表达的可视化。该方法允许个别轴突乔木形态的明确的视觉效果，并根据形态学标准躯体感觉神经元的类型的定义。