مقايسة لنفاذية الظهارة العصبية الجنينية واسماك الزرد
Summary
وصفنا يعيش القياس الكمي للحيوان كامل النفاذية للدماغ الزرد الجنينية. هذه التقنية يحلل القدرة على الاحتفاظ السائل المخي الشوكي والجزيئات ذات أوزان جزيئية مختلفة داخل تجويف الأنبوب العصبي والكمي حركة للخروج من البطينين. هذه الطريقة مفيدة لتحديد الاختلافات في نفاذية الظهارية والنضج خلال تطوير والمرض.
Abstract
يتم حفظها في النظام البطيني الدماغ بين الفقاريات وتتألف من سلسلة من تجاويف الدماغ مترابطة تسمى البطينين، والتي تشكل خلال المراحل المبكرة من نمو الدماغ ويتم الاحتفاظ طوال حياة الحيوان. تم العثور على نظام البطين الدماغ في الفقاريات، والبطينين تطوير بعد تشكيل الأنبوب العصبي، وعندما يملأ التجويف المركزي مع السائل النخاعي (CSF) 1،2. CSF هو السائل الغنية بالبروتين التي لا غنى عنها لنمو الدماغ الطبيعي وظيفة 3-6.
في الزرد والدماغ التضخم البطين يبدأ في حوالي 18 ساعة الإخصاب آخر (HPF)، بعد إغلاق الأنبوب العصبي. وترتبط عمليات متعددة مع تشكيل البطين الدماغ، بما في ذلك تشكيل الظهارة العصبية، مشددة تشكيل تقاطع الذي ينظم نفاذية والإنتاج CSF. أظهرت لنا أن نا، مطلوب K-أتباز للتضخم البطين الدماغ، مما يؤثر كل هذه العمليةوفاق 7،8، في حين claudin 5A هو ضروري لتشكيل تقاطع ضيق 9. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت لنا أن "الاسترخاء" من الظهارة العصبية الجنينية، عن طريق تثبيط الميوسين، ويرتبط مع التضخم البطين الدماغ.
للتحقيق في تنظيم النفاذية خلال الدماغ الزرد التضخم البطين، وضعنا الاحتفاظ صبغ مقايسة البطين. هذا الأسلوب يستخدم حقن الدماغ البطين في جنين الزرد المعيشة، وهي تقنية طورت من قبل في مختبرنا 10، لتسمية fluorescently السائل المخي الشوكي. وتصوير الأجنة ثم مع مرور الوقت بينما يتحرك صبغة الفلورسنت من خلال البطينين الدماغ والظهارة العصبية. المسافة الجبهة صبغ يتحرك بعيدا عن الجانب القاعدية (غير اللمعية) من الظهارة العصبية مع مرور الوقت هو كميا وهي مقياس لنفاذية عصبية ظهارية (الشكل 1). نلاحظ أن الأصباغ 70 كيلو دالتون وأصغر سوف تتحرك من خلال الظهارة العصبية ويمكن كشفهاد خارج الدماغ الزرد الجنينية في 24 HPF (الشكل 2).
ويمكن استخدام هذا الاختبار لتحليل الصبغة الاحتفاظ نفاذية عصبية ظهارية في مجموعة متنوعة من الخلفيات وراثية مختلفة، في أوقات مختلفة خلال التنمية، وبعد الاضطرابات البيئية. قد يكون من المفيد أيضا في دراسة تراكم المرضية من CSF. وعموما، هذا الأسلوب يسمح للمحققين تحليل دور وتنظيم نفاذية خلال تطوير والمرض.
Protocol
Discussion
علينا أن نظهر القدرة على تحديد النفاذية للدماغ الزرد الجنينية المعيشة كما هو محدد لصباغة حقن من وزن جزيئي معين. ملاحظتنا أن الظهارة العصبية الجنينية الزرد هو نفاذية تفاضلي لصبغات مختلفة من الأوزان الجزيئية تشير إلى أن الصبغة تتحرك عبر نفاذية paracellular. ومع ذلك، لا يمكن…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من قبل المعهد الوطني للصحة العقلية، والمؤسسة الوطنية للعلوم. شكر خاص لأعضاء المختبر لإجراء مناقشات SIVE كثيرة مفيدة والنقد البناء، وأوليفييه لتربية الأسماك Paugois الخبراء.
Materials
| Name of Reagent | Company | Catalogue number |
| Dextran, Fluorescein, Anionic, Lysine Fixable | Invitrogen | D7136, D7137, D1822, D1820, D1845 |
| Tricaine powder | Sigma | A5040 |
| Capillary Tubes | FHC Inc. | 30-30-1 |
References
- Harrington, M. J., Hong, E., Brewster, R. Comparative analysis of neurulation: first impressions do not count. Mol. Reprod. Dev. 76, 954-965 (2009).
- Lowery, L. A., Sive, H. Strategies of vertebrate neurulation and a re-evaluation of teleost neural tube formation. Mech. Dev. 121, 1189-1197 (2004).
- Salehi, Z., Mashayekhi, F. The role of cerebrospinal fluid on neural cell survival in the developing chick cerebral cortex: an in vivo study. Eur. J. Neurol. 13, 760-764 (2006).
- Martin, C. Early embryonic brain development in rats requires the trophic influence of cerebrospinal fluid. Int. J. Dev. Neurosci. 27, 733-740 (2009).
- Lehtinen, M. K. The cerebrospinal fluid provides a proliferative niche for neural progenitor cells. Neuron. 69, 893-905 (2011).
- Gato, A. Embryonic cerebrospinal fluid regulates neuroepithelial survival, proliferation, and neurogenesis in chick embryos. Anat. Rec. A. Discov. Mol. Cell Evol. Biol. 284, 475-484 (2005).
- Lowery, L. A., Sive, H. Totally tubular: the mystery behind function and origin of the brain ventricular system. Bioessays. 31, 446-458 (2009).
- Lowery, L. A., Sive, H. Initial formation of zebrafish brain ventricles occurs independently of circulation and requires the nagie oko and snakehead/atp1a1a.1 gene products. Development. 132, 2057-2067 (2005).
- Zhang, J. Establishment of a neuroepithelial barrier by Claudin5a is essential for zebrafish brain ventricular lumen expansion. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 1425-1430 (2010).
- Gutzman, J. H., Sive, H. Zebrafish brain ventricle injection. J. Vis. Exp. , (2009).
- Kimmel, C. B., Ballard, W. W., Kimmel, S. R., Ullmann, B., Schilling, T. F. Stages of embryonic development of the zebrafish. Dev. Dyn. 203, 253-310 (1995).
- Westerfield, M., Sprague, J., Doerry, E., Douglas, S., Grp, Z. The Zebrafish Information Network (ZFIN): a resource for genetic, genomic and developmental research. Nucleic Acids Research. 29, 87-90 (2001).
