팔일 세 마우스의 신경 망막은 4 % 젤라틴 블록의 상단에있다. 에 vibratome에 의한 광 수용체 층 (200 μm의)의 분리 후, 광 수용체는 문화 기계 및 효소 분해 후 씨앗을 품고있다. 감광체 층은 분자량, 생화학 적 분석 또는 이식에 사용될 수있다.
망막은 빛의 방향을 고려하여 망막에서 가장 먼 부분에서 망막 색소 상피, 감광체로부터 레이어 뉴런, 접촉 모두 봉과 콘 구조를 구성했다 중추 신경계의 일부이며 가장 인접 거리에있는 신경절 세포. 이 아키텍처에 vibratome 절편하여 감광체 층의 분리를 허용한다. 팔일 세 마우스의 해부 신경 망막은 평면 내장되어 아래로 향하게 20 % 젤라틴 광 수용체 층의 조각의 상단에 4 % 젤라틴에. 및에 vibratome 양날 면도날을 사용하여, 두께 100㎛의 내측 망막 구획된다. 이 섹션에서는 신경절 세포와 특히 양극성 세포 내부 층이 포함되어 있습니다. 광 수용체를 포함하는 외부 망막의 200 μm의가 복구되기 전에 15 μm의의 중간 부분은 삭제됩니다. 젤라틴은 37 ° C에서 가열에 의해 제거된다. 외부 층의 조각 incuba 있습니다37 ° C에서 20 분간 활성화 파파인의 2 대와 링거액 500 μL에 테드. 반응물 둘 베코 변형 이글 중간 (DMEM) 500 ㎕를 10 % 소 태아 혈청 (FCS)을 첨가하여 정지된다,의 DNase I의 물을 25 단위 혈청을 제거하고, 실온에서 원심 분리 전에 수회 세척 첨가하고, 세포를 재현 탁 500 DMEM의 μL 및 / cm 2 1 × 10 5 세포에 접종. 세포는 체외에서 오일로 성장하고 그들의 생존 라이브 / 죽은 분석을 사용하여 얻었습니다. 배양액의 순도는 제 실험 동안에 현미경 관찰에 의해 결정된다. 순도는 다음 파종 및 조직 학적 슬라이드에 세포를 고정하고 토끼 다 클론 항 SAG, 광 수용체 마커 및 마우스 단일 클론 항 RHO,로드 광 수용체 특정 마커를 사용하여 분석에 의해 확인된다. 대안 적으로, 감광체 층 (97 %로드)를 유전자 또는 단백질 발현 분석 및 이식에 사용될 수있다.
망막은 척추 동물 중에서 보존 된 구조를 갖는 중추 신경계의 중요한 부분이다. 신경 망막 뉴런의 입사광, 눈 뒤쪽의 망막 색소 상피 (RPE)에 밀착 감광체 층으로 가장 먼, 레이어 구성된다. 로드와 콘 photorecptors 광자 캡처 옵신 민감한 분자에 의존 빛에 민감한 세포이다. 이들 분자는 RPE 하나의 방향으로 포인트 감광체의 외부 세그먼트에있는 세포의 구조의 디스크 멤브레인에 밀폐된다. 대부분 초기 감광체 변성증 가지 경우에 영향이 구조는, 매일 10 %의 비율로 경신된다. 소위 내층 감광체, 바이폴라, 무 축삭 세포 및 수평뿐만 아니라 신경절 세포로부터 수신 된 신호를 계산하는 다른 신경 세포의 대부분을 포함. 자신의 축삭과 후자의시신경입니다 빔을 형성한다. 이 레이어는 세포 내부 얼기 층 (2) 외부에서 발견되면 생물학 용어 난민 무 축삭 세포를 사용했을 정도로 보존이다. 신경 세포의 레이어 반경 뮐러 아교 세포의 뼈대 내에서 배포됩니다. 양극성 세포는 신경절 세포에 광 수용체를 연결합니다. 그들은 외부 얼기 층과 내부 얼기 층 사이에 위치하고 있습니다. 신경절 세포가 쌍극 세포에 관련 얼기 내부 층을 형성한다. amacrin 세포는 양극성 세포와 신경절 세포 사이의 내부 얼기 층에 위치한 협회 세포로 이름이 지정됩니다. 외부 망상 층은 수평 세포가 포함되어 있습니다. 중추 신경계의 뉴런 층의 독특한 배열을 이용하여에 vibratome 평평한 장착 망막 슬라이스하여 셀 내부 층으로부터 감광체 층의 분리를 허용한다.
원래이 기술 트란 용 감광체를 분리하는데 사용 하였다RD1 마우스, 인간 색소 성 망막염 (RP) (3)의 모델 눈 splantation. RD1 마우스로드 특정 포스 베타 서브 유닛에 대한 인코딩 Pde6b 유전자의 열성 돌연변이를 수행한다. 인간 4 RP에서이 유전자 결과의 열성 돌연변이. 로드 광 수용체가 퇴화 한 후, 환자는 야간 시력을 상실하고, 돌연변이 유전자를 발현하는 제 2 단계로 퇴화하지 놀랍게도 콘 광수. 콘을 색상 및 시력에 요구되기 때문에, 환자의 점진적 블라인드되고 질병에 대한 효과적인 치료법은 아직까지 개발되지 않았습니다. 야생형 마우스에서 호스트 마우스의 콘 변성 감광체 층 접목 3,5-를 지연된다. 봉과 바이폴라 셀 사이 시냅스 연결에만 R의 특정 단계에서 얻을 수 있기 때문에 콘로드 퇴행 모델에서 손실로드는 이식에 의해 대체 될 수 없었다NRL 식 (6)의 개시에 의해 표시 etinal 개발. 광 수용체 층은 RPE 및 광 수용체 나머지, 콘의 3 %에 대응하는 외측 망막 사이,로드리스 RD1 망막의 서브 공간에서 망막 수술로 도입된다. 두 주 수술 후, 통상 감광체 층 이식 동물에서 콘의 40 %, 또는 가짜 조작 동물 내 망막 세포의 정상 층 이식 동물에 비해 살아 남았다. 콘 생존의 토포 그래피는, 확산 – 아웃 그래프트 조직의 위치에 돌연변이 된 망막의 전체면은 보호 효과는 확산 성 분자 (7)에 의한 것을 나타낸다.
다음으로, 보호 효과가 봉 -8,9- 의한 단백질의 분비에 의존한다는 사실을 확인하는 공존 배양 시스템뿐만 아니라 조절 된 배양 배지를 사용했다. 우리는이 단백질이 EXPR됩니다 가설비 – 자율 방식으로 셀 (10)로부터 봉 보호 신호의 손실에 의해 보조 콘 변성을 발동 질환의 첫 번째 단계 동안 자신의 사망 봉 의해 연속적 것을 구체적 ESSID와. 때문에 영장류 콘 매개 중심 시력의 중요성이 추정 단백질은 RP에 대한 관련성이 높은 치료 도구가 될 것입니다. RP의 콘을 보존하는 것은 이론적으로 11 블라인드가 전 세계 150 만 명의 환자를 방지합니다. 우리는 망막 cDNA 라이브러리 (12)로부터 유래 콘로드 생존 인자 (RdCVF)을 코딩하는 cDNA를 식별하기 위해 고 함량의 스크리닝 방법 및 원뿔 – 농후 배양 모델을 사용했다. RdCVF은 흥미롭게 독스 13 항상성에 관여하는 단백질에 대한 티 오레 독신을 코딩하는 유전자 상동 NXNL1 유전자의 스 플라이 싱 산물이다. 유전자의 초 접합 생성물 RdCVFL은 타겟, 산화에 대해 D 타우 단백질을 보호 효소14 amage. RdCVF의 관리 콘의 2 차 변성과 열성에 자신의 시각 기능의 손실 및 RP 12,15의 지배적 인 모델을 방지 할 수 있습니다. 이 혁신적인 치료 전략 (16)의 두 가지 중요한 측면을 보여줍니다. 먼저, 유전자 독립적 인 방식으로 RP의 경우 대부분 적용될 수있다. 둘째, 경쟁 인자 반대로 CNTF, RdCVF 생존율은 시각 기능 (17)의 유지와 관련된다. 작용 효과의 부재는 RP 환자 18 CNTF의 투여 임상 효과의 부재의 이유를 설명 할 수있다. RdCVF는 체외에서 콘 구조가 RdCVF의 immunodepletion (12)에 의해 억제되어 있기 때문에로드와 콘 사이의 중요한 생존 신호의 한 가능성이 높습니다. 또한, 콘로드 유래 생존 유전자의 파괴는 산화 스트레스 장애 (19)에 대한 감수성과 감광체하도록 이끈다.
사용감광체 층 RdCVF의 식별 원점 20 및 신경 퇴행성 질환과 관련된 신규 독스 신호이다. 이 원고 분리와 감광체 층에서 배양 세포 RdCVF의 활성을 특성화하기 위해 사용되는 프로토콜을 설명한다. 감광체는 5-7일 21 배양 유지할 수있다. 이 기술은 감광체 특정 유전자의 발현을 연구 할 수있다.
망막은 생물학 모델 기관이다. 망막의 연구는 생물학 (6) 주요 발견되었다. 그것은 제 종양 억제 유전자 RB1의 원점이다. 그것은 sevenless 놈과의 상호 작용을 통해 수용체 티로신 키나제 및 MAP 키나제 분자 사이의 링크를 보여준다. 그것은 PAX6, 장기 형태 형성 용 제 마스터 제어 유전자의 발견에 참여했다. 또한, 연령 관련 황반 변성 (AMD)과 보체 인자 H (CFH)의 유전 적 관계의 중심에 연관 게놈 와이드 스크린 (GWAS)에 의해 식별 된 제 질환 감수성 유전자이다. 마지막으로, 선천성 흑내장 Leber 씨위한 최초의 성공적인 유전자 치료에지도, 임의의 인간의 제 교정 유전자 치료 시험은 유전 질환. 이 기관의 구조는 대부분의 척추 동물 종 보존된다. 생체 내에서 조작에 대한 접근성 센트의이 중요한 부분에 기능 유전체학 조사에 일찍 격려했다신경계를 RAL.
우리는에 vibratome 절편에 의해 망막 층 안쪽으로부터 감광 층을 분리하는 방법을 여기에 나타낸다. 이 단계는 순수한 시각 문화를 획득하는 것이 중요합니다. 우리의 해부 프로토콜은 망막 색소 상피 세포에 의한 오염이 발생할 가능성이 매우 희박하다.
주요한 과제 중 하나는 부 적절 내측 및 외측 망막에 필요한 망막의 평탄화이다. 망막의 절편은 설치류에서 그 작은 직경의 망막에 최선이며,이 직경은 현재 사용 가능한 물질과 기술의 한계입니다.
이는 망막 샘플 연습, 생물학적으로 의미있는 실험을 시작하기 전에 적당하다. 우리의 mRNA 및 단백질의 발현 양 학습을 수행하는 재료를 이용하여, 감광체 배양 세포로부터 얻어진 대표적인 결과에 의해 방법을 도시한다. 발현 연구는 또한 SECTIO 번갈아 수행 될 수있다NS 레이저 캡처 미세 절제 의해 수득 배양 최선에 vibratome 절편을 사용하여 수행된다. 우리는 완전히 다른 전략을 미세 절제 레이저의 기술을 사용할 수 있었다. 그러나, 배양 미세 절제 장치와 감광체 층을 수집하기 위해서는, 정착액을 방지 할 필요가있을 것이며, 이로 인해 현재의 방법론을 복잡하게한다.
우리는 색소 성 망막염의 모델에서 광 수용체의 변성시에 vibratome 섹션의 유전자 및 단백질 발현의 동역학을 연구하기위한 프로토콜을 개발하고있다. 우리는 프로토콜의 상세한 설명은 망막 생물학 분야의 연구에 유용하고, 특히 가장 단백질체 및 대사 체 연구 것이라고 믿는다.
The authors have nothing to disclose.
Igal Gery and David Hicks for anti-SAG antibodies. Ram Fridlich for reading the manuscript.
Name of Material / Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Cytidine 5′-diphosphocholin* | Sigma-Aldrich | C0256 | 4.7 µM Cytidine 5′-diphosphocholin |
Cytidine 5′-diphosphoethanolamine* | Sigma-Aldrich | C0456 | 2.7 µM Cytidine 5′-diphosphoethanolamine |
Linoleïc acid/ bovine serum albumin (BSA)* | Sigma-Aldrich | L8384 | 100 µg/ml linoleïc acid/ bovine serum albumin (BSA) |
Triiodo-L-thyronine* | Sigma-Aldrich | T6397 | 0.03 µM Triiodo-L-thyronine |
96-wells plate | Greiner bio-one | 655-095 | |
Binocular microscope | Leica | MZ-75 | |
CO2 independent (CO2-i) | Life Technologies | 18045054 | |
DMEM | Life Technologies | 41966029 | |
Forceps n°5 Dumont | Bionic | 11254-20 | |
Gelatin from porcin skin type A | Sigma-Aldrich | G2500 | |
GeneChip | Affymetrix | U74v2 | |
Gentamicin solution | Life Technologies | 15710049 | |
Hydrocortison* | Sigma-Aldrich | H0888 | 0.55 µM hydrocortison |
Insulin* (I) | Sigma-Aldrich | I1884 (ITS) | 0.86 µM insulin (I) |
Papain | Worthington-biochem | WOLS03124 | |
Poly-D-Lysine | Sigma-Aldrich | P-6407 | |
Progesterone* | Sigma-Aldrich | P7556 | 2.0 µM progesterone |
Prostaglandin* | Sigma-Aldrich | P5172 | 0.28 µM prostaglandin |
Putrescine* | Sigma-Aldrich | P5780 | 182 µM putrescine |
Scalpel Albion | EMS | 72000 | |
Scissor | Moria | 15396-00 | |
Sodium Pyruvate* | Sigma-Aldrich | S8636 | 1 mM sodium pyruvate |
Sodium Selenite* (S) | Sigma-Aldrich | I1884 (ITS) | 0.29 µM Na2SeO3 (S) |
Taurine* | Sigma-Aldrich | T8691 | 3 mM taurine |
Transferrin* (T) | Sigma-Aldrich | I1884 (ITS) | 0.07 µM transferrin (T) |
Vibratome apparatus | Leica | VT1000-S | |
* Supplements |