Dik Intravital mikroskopi için fare Submandibular Tükürük bezi hazırlanması
Summary
Biz cerrahi olarak ortaya çıkarmak ve fare submandibular Tükürük bezi dik intravital mikroskobu kullanılarak intravital görüntüleme için stabilize etmek için bir protokol tanımlamak. Bu iletişim kuralı diğer ekzokrin bezleri için baş ve boyun bölgesinin fareler ve diğer küçük kemirgen kolayca uyarlanabilir.
Abstract
Submandibular Tükürük bezi (SMG) üç büyük tükürük bezleri biridir ve biyolojik araştırma, hücre biyolojisi, Onkoloji, diş hekimliği ve İmmünoloji dahil olmak üzere birçok farklı alanlar için ilgi olduğunu. SMG salgı epitel hücreleri, myofibroblasts, endotel hücreleri, sinirler ve hücre dışı matriks ekzokrin bir bezdir. Fare ve fare SMG dinamik hücresel süreçler daha önce görüntüsü, çoğunlukla kullanarak çoklu foton mikroskop sistemleri ters. Burada, cerrahi hazırlanması ve istikrar için in vivo düşsel dik çok foton mikroskop sistemleri ile imzalat farelerde fare SMG için basit bir protokol açıklayın. Endojen temsilcisi intravital görüntü kümesi sunmak ve adoptively floresan hücreleri, kan damarları veya tükürük kanalları ve fibriler kollajen görselleştirmek için ikinci harmonik üretimi etiketleme de dahil olmak üzere aktarılır. Özetle, bizim iletişim kuralı İmmünoloji alanında intravital görüntüleme için yaygın olarak kullanılan dik mikroskobu sistemlerindeki fare tükürük bezleri cerrahi hazırlanması için izin verir.
Introduction
Tükürük gıda yağlamak, ağız yolu Mukozal yüzeylerin korumak ve sindirim enzimleri gibi antibakteriyel maddeler1,2teslim ekzokrin bezleri tarafından salgılanan. Sözlü submukoza içinde serpiştirilmiş küçük tükürük bezleri yanı sıra göre onların konumu1,2büyük bezleri parotid, dil ve çene, tanımlanan üç ikili kümesi vardır. Epitel hücreleri, Piramit şeklinde düzenlenen şişesi şeklindeki kesesi (acini) veya myoepithelial hücreleri ve bir membran, çevrili demilunes tükürük1seröz ve müköz bileşenleri salgılar. Acini akmak içine onlar sonunda bir tek boşaltım kanalı1‘ e katılmak kadar hangi çizgili kanalları birleştirmek ara kanalları dar luminal space. SMG ana boşaltım kanalı Wharton’ın kanal (WD) denir ve sublingual caruncle3,4açılır. SMG epitel yuvası bu nedenle son derece arborized bir yapı a bohça-in üzüm1,5,6benzeyen manifold terminal bitiş noktaları ile temsil eder. SMG interstitium kan ve lenf damarları parasempatik sinirler8 ve hücre dışı matriks5içeren bağ dokusu7 içinde gömülü oluşur. Normal insan ve kemirgen tükürük bezleri de T hücreler, makrofajlar ve dendritik hücreler9immünglobulin salgılar plazma hücreleri tükürük9içine,10(IgA) yanı sıra, içerir. Sağlığı ve hastalıkları çok yönlü işlevleri nedeniyle, SMG Biyolojik araştırma diş hekimliği4, İmmünoloji11, Onkoloji12, fizyoloji8ve hücre biyolojisi dahil olmak üzere, birçok alan için ilgi bir konudur 3.
Görüntüleme dinamik hücresel süreçler ve etkileşimleri, Biyolojik araştırma13,–14güçlü bir araçtır. Saçılma veya birden çok fotonlar emilimini örnek tarafından güvenen, doğrusal olmayan optik (NLO), temel derin doku görüntüleme ve yenilikler inmicroscopes gelişimini doğrudan hücresel süreçler karmaşık doku13 incelemek için izin verdi ,15. Birden çok fotonlar emilimini düşük enerji fotonlar, hangi sınırları fluorophore uyarma için odak düzlem tarafından teslim toplam uyarma enerji gerektirir ve böylece daha derin doku penetrasyonu düşük duyarlilik ve odak dışından gürültü ile sağlar uyarma13,15. Bu ilke İki fotonlu mikroskobu (2 PM) tarafından istihdam ve floresan örneklerin en fazla 1 mm15,16derinliklerinde görüntüleme sağlar. Kurulumları kullanıcı dostu ve güvenilir hale gelmiştir piyasada bulunan 2 de dikkatli bir şekilde ortaya çıkarmak ve imzalat fareler, hedef organ özellikle görüntüleme serisi zaman sukut için stabilize etmek üzere intravital görüntüleme için büyük sorun olduğunu. Veri toplama olmuştur sonra dijital drift düzeltme için birkaç yöntem17,18 yayınlandı ve “VivoFollow”, gerçek zamanlı kullanarak yavaş doku drift zıt bir otomatik düzeltme sistemi en son geliştirdiğimiz bir Bilgisayarlı sahne19. Bu seçenek ancak, yüksek kaliteli doku hareket, özellikle hızlı hareketler nefes ya da kalp atışı19neden en aza indirmek için görüntüleme için hala önemlidir. Hazırlık ve stabilization yordamlar omurilik20, karaciğer21, Cilt22, akciğer23ve lenf nodu24de dahil olmak üzere birden fazla organ için yayınlanmıştır. Ayrıca, fare Tükürük bezi görüntüleme modellerinde gelişmiş3,25 edilmiş ve daha yüksek çözünürlüklü bir ters mikroskop Kur-26, SMG uyarlanmış antikorundan intravital görüntüleme için rafine 27 , 28.
Burada, İmmünoloji alanında intravital görüntüleme için yaygın olarak kullanılır dik doğrusal olmayan mikroskobu kullanarak fare SMG intravital görüntüleme için pratik ve uyarlanabilir iletişim kuralı mevcut. Bu amaçla, popliteal lenf nodu hazırlıkları kullanılan yaygın istihdam immobilizasyon sahne değiştiren.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu iletişim kuralı için in vivo düşsel bezlerinin fare çene ve sublingual tükürük kez İmmünoloji alanında kullanılan dik doğrusal olmayan mikroskobu kullanarak basit bir yaklaşım sunmaktadır. Yöntem diğer ekzokrin bezleri baş ve boyun bölgesinde görüntüleme için adapte edilebilir. Örneğin, laboratuarımıza gözyaşı bezinin görüntüleme (gösterilmez) benzer bir şekilde sahne aldı.
Kaza sonucu doku hasarı oluşabilir SMG etrafında bağ dokusunu bu Pr…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu eser İsviçre Ulusal Vakfı (SNF) projesi hibe 31003A_135649, 31003A_153457 ve 31003A_172994 (için JVS) ve Leopoldina dostluk LPDS 2011-16 (için BS) tarafından finanse edildi. Bu eser “Mikroskobu görüntüleme Merkezi” (MIC) Bern Üniversitesi optik kurulumları benefitted.
Materials
| Narketan 10 % (Ketamine) 20ml (100 mg/ml) | Vetoquinol | 3605877535982 | |
| Rompun 2% (Xylazine) 25 ml (20 mg/ml) | Bayer | 680538150144 | |
| Saline NaCl 0.9% | B. Braun | 3535789 | |
| Prequillan 1% (Acepromazine) 10 ml (10 mg/ml) | Fatro | 6805671900029 | |
| Electric shaver | Wahl | 9818L | or similar |
| Hair removal cream | Veet | 4002448090656 | |
| Durapore Surgical tape (2.5 cm x 9.1 m and 1.25 cm x 9.1 m) | Durapore (3M) | 1538-1 | |
| Durapore Surgical tape (2.5 cm x 9.1 m and 1.25 cm x 9.1 m) | Durapore (3M) | 1538-0 | |
| Super glue Ultra gel, instantaneous glue | Pattex, Henkel | 4015000415040 | |
| Microscope cover glass slides 20 mm and 22 mm | Menzel-Gläser | 631-1343/ 631-1344 | |
| Grease for laboratories 60 g glisseal N | Borer (VWR supplier) | DECO514215.00-CA15 | |
| Surgical scissors | Fine Science Tools (F.S.T ) | 14090-09 | or similar |
| Fine Forceps | Fine Science Tools (F.S.T ) | 11252-20 | or similar |
| Cotton swab | Migros | 617027988254 | or similar |
| Gauze Gazin 5 x 5 cm | Lohmann and Rauscher | 18500 | or similar |
| Stereomicroscope | Leica | MZ16 | or similar |
| Texas Red dextran 70kDa | Molecular Probes | D1864 | |
| Cascade Blue dextran 10kDa | invitrogen | D1976 | |
| Two-photon system | LaVision Biotec | TrimScope I and II | or similar |
| XLUMPLANFL 20x/0.95 W objective | Olympus | n/a | or other water immersion objective |
| Digital thermometer | Fluke | 95969077651 |
References
- Pakurar, A. S., Bigbee, J. W. Digestive System. Digital Histology. , 101-121 (2005).
- Carpenter, G. Role of Saliva in the Oral Processing of Food. Food Oral Processing. , 45-60 (2012).
- Masedunskas, A., Weigert, R. Intravital two-photon microscopy for studying the uptake and trafficking of fluorescently conjugated molecules in live rodents. Traffic. 9 (10), 1801-1810 (2008).
- Amano, O., Mizobe, K., Bando, Y., Sakiyama, K. Anatomy and histology of rodent and human major salivary glands. Acta Histochem Cytochem. 45 (5), 241-250 (2012).
- Sequeira, S. J., Larsen, M., DeVine, T. Extracellular matrix and growth factors in salivary gland development. Front Oral Biol. 14, 48-77 (2010).
- Takeyama, A., Yoshikawa, Y., Ikeo, T., Morita, S., Hieda, Y. Expression patterns of CD66a and CD117 in the mouse submandibular gland. Acta Histochem. 117 (1), 76-82 (2015).
- Hata, M., Ueki, T., Sato, A., Kojima, H., Sawa, Y. Expression of podoplanin in the mouse salivary glands. Arch Oral Biol. 53 (9), 835-841 (2008).
- Proctor, G. B., Carpenter, G. H. Regulation of salivary gland function by autonomic nerves. Auton Neurosci. 133 (1), 3-18 (2007).
- Le, A., Saverin, M., Hand, A. R. Distribution of Dendritic Cells in Normal Human Salivary Glands. Acta Histochem Cytochem. 44 (4), 165-173 (2011).
- Hofmann, M., Pircher, H. E-cadherin promotes accumulation of a unique memory CD8 T-cell population in murine salivary glands. Proc Natl Acad Sci. 108 (40), 16741-16746 (2011).
- Bombardieri, M., Barone, F., Lucchesi, D., et al. Inducible tertiary lymphoid structures, autoimmunity, and exocrine dysfunction in a novel model of salivary gland inflammation in C57BL/6 mice. J Immunol. 189 (7), 3767-3776 (2012).
- Szwarc, M. M., Kommagani, R., Jacob, A. P., Dougall, W. C., Ittmann, M. M., Lydon, J. P. Aberrant activation of the RANK signaling receptor induces murine salivary gland tumors. PLoS One. 10 (6), e0128467 (2015).
- Weigert, R., Sramkova, M., Parente, L., Amornphimoltham, P., Masedunskas, A. Intravital microscopy: A novel tool to study cell biology in living animals. Histochem Cell Biol. 133 (5), 481-491 (2010).
- Masedunskas, A., Milberg, O., Porat-Shliom, N., et al. Intravital microscopy. Bioarchitecture. 2 (5), 143-157 (2012).
- Zipfel, W. R., Williams, R. M., Webb, W. W. Nonlinear magic: Multiphoton microscopy in the biosciences. Nat Biotechnol. 21 (11), 1369-1377 (2003).
- Theer, P., Hasan, M. T., Denk, W. Two-photon imaging to a depth of 1000 µm in living brains by use of a Ti:Al_2O_3 regenerative amplifier. Opt Lett. 28 (12), 1022 (2003).
- Gomez-Conde, I., Caetano, S. S., Tadokoro, C. E., Olivieri, D. N. Stabilizing 3D in vivo intravital microscopy images with an iteratively refined soft-tissue model for immunology experiments. Comput Biol Med. 64, 246-260 (2015).
- Parslow, A., Cardona, A., Bryson-Richardson, R. J. Sample drift correction following 4D confocal time-lapse imaging. J Vis Exp. (86), (2014).
- Vladymyrov, M., Abe, J., Moalli, F., Stein, J. V., Ariga, A. Real-time tissue offset correction system for intravital multiphoton microscopy. J Immunol Methods. 438, 35-41 (2016).
- Haghayegh Jahromi, N., Tardent, H., Enzmann, G., et al. A novel cervical spinal cord window preparation allows for two-photon imaging of T-Cell interactions with the cervical spinal cord microvasculature during experimental autoimmune encephalomyelitis. Front Immunol. 8, 406 (2017).
- Heymann, F., Niemietz, P. M., Peusquens, J., et al. Long term intravital multiphoton microscopy imaging of immune cells in healthy and diseased liver using CXCR6.Gfp reporter mice. J Vis Exp. (97), e52607 (2015).
- Gaylo, A., Overstreet, M. G., Fowell, D. J. Imaging CD4 T cell interstitial migration in the inflamed dermis. J Vis Exp. (109), e53585 (2016).
- Looney, M. R., Thornton, E. E., Sen, D., Lamm, W. J., Glenny, R. W., Krummel, M. F. Stabilized imaging of immune surveillance in the mouse lung. Nat Methods. 8 (8), 91-96 (2011).
- Liou, H. L. R., Myers, J. T., Barkauskas, D. S., Huang, A. Y. Intravital imaging of the mouse popliteal lymph node. J Vis Exp. (60), e3720 (2012).
- Sramkova, M., Masedunskas, A., Parente, L., Molinolo, A., Weigert, R. Expression of plasmid DNA in the salivary gland epithelium: novel approaches to study dynamic cellular processes in live animals. Am J Physiol Cell Physiol. 297 (6), C1347-C1357 (2009).
- Masedunskas, A., Porat-shliom, N., Tora, M., Milberg, O., Weigert, R. Intravital microscopy for imaging subcellular structures in live mice expressing fluorescent proteins. J Vis Exp. (79), e50558 (2013).
- Masedunskas, A., Sramkova, M., Parente, L., et al. Role for the actomyosin complex in regulated exocytosis revealed by intravital microscopy. Proc Natl Acad Sci. 108 (33), 13552-13557 (2011).
- Milberg, O., Shitara, A., Ebrahim, S., et al. Concerted actions of distinct nonmuscle myosin II isoforms drive intracellular membrane remodeling in live animals. J Cell Biol. 216 (7), 1925-1936 (2017).
- Kuriki, Y., Liu, Y., Xia, D., et al. Cannulation of the mouse submandibular salivary gland via the Wharton’s duct. J Vis Exp. (51), e3074 (2011).
- Chen, G. Y., Nuñez, G. Sterile inflammation: Sensing and reacting to damage. Nat Rev Immunol. 10 (12), 826-837 (2010).
- McLaren, A. Some causes of variation of body temperature in mice. Q J Exp Physiol Cogn Med Sci. 46 (1), 38-45 (1961).
- Baumgart, K., Wagner, F., Gröger, M., et al. Cardiac and metabolic effects of hypothermia and inhaled hydrogen sulfide in anesthetized and ventilated mice. Crit Care Med. 38 (2), 588-595 (2010).
- Crouch, A. C., Manders, A. B., Cao, A. A., Scheven, U. M., Greve, J. M. Cross-sectional area of the murine aorta linearly increases with increasing core body temperature. Int J Hyperth. , 1-13 (2017).
- Smith, C. J., Caldeira-Dantas, S., Turula, H., Snyder, C. M. Murine CMV infection induces the continuous production of mucosal resident T cells. Cell Rep. 13 (6), 1137-1148 (2015).
- Lindquist, R. L., Shakhar, G., Dudziak, D., et al. Visualizing dendritic cell networks in vivo. Nat Immunol. 5 (12), 1243-1250 (2004).
- Riedl, J., Flynn, K. C., Raducanu, A., et al. Lifeact mice for studying F-actin dynamics. Nat Methods. 7 (3), 168-169 (2010).
- Chtanova, T., Hampton, H. R., Waterhouse, L. A., et al. Real-time interactive two-photon photoconversion of recirculating lymphocytes for discontinuous cell tracking in live adult mice. J Biophotonics. 7 (6), 425-433 (2014).
- Kyratsous, N. I., Bauer, I. J., Zhang, G., et al. Visualizing context-dependent calcium signaling in encephalitogenic T cells in vivo by two-photon microscopy. Proc Natl Acad Sci U S A. 114 (31), E6381-E6389 (2017).
- Mank, M., Reiff, D. F., Heim, N., Friedrich, M. W., Borst, A., Griesbeck, O. A FRET-based calcium biosensor with fast signal kinetics and high fluorescence change. Biophys J. 90 (5), 1790-1796 (2006).
- Tsyboulski, D., Orlova, N., Saggau, P. Amplitude modulation of femtosecond laser pulses in the megahertz range for frequency-multiplexed two-photon imaging. Opt Express. 25 (8), 9435 (2017).
- Potma, E. O., Xie, X. S. Detection of single lipid bilayers with coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microscopy. J Raman Spectrosc. 34 (9), 642-650 (2003).
