このプロトコルは、正確かつ確実に東洋の解剖学的領域でマウス単離網膜に深い眼のランドマーク、s オプシン免疫組織化学、Retistruct、およびカスタム コードを使用するため包括的な郭清と分析のガイドを提供します。
正確かつ確実にマウス単離網膜の空間的なオリエンテーションを識別する視覚神経科学、密度の解析や網膜のセルタイプのサイズ グラデーションなど、多くの研究の重要な方向性のチューニングの方向神経節細胞といくつかの網膜疾患における地形変性パターンの検討。ただし、多くの異なる眼郭清の方法を文献で報告し、マウス網膜における網膜の方向をラベルに使用するがあります。方向のような調査で使用される方法はしばしば見落とされて、報告しないどのように網膜の方向を決定を引き起こす可能性が不一致文献および混乱の研究の間でデータを比較する際。角膜のやけどなど表面的な眼のランドマークが使われませんが最近腹直筋、脈絡裂のオプシン グラデーションなど深いランドマークより信頼性が低いことが示されています。ここでは、正確に分析し、マウス単離網膜の空間的なオリエンテーションを文書化する深い眼のランドマークの使用のため包括的なガイドを提供します。また 2 つのオプシンの抗体の有効性を比較して s オプシン免疫組織化学のためのプロトコルが含まれています。S オプシン グラデーションによると網膜の方向は、Retistruct ソフトウェアによる網膜再建とカスタム コードの回転を必要とするため、私たちはこれらのプログラムの両方を使用するために必要な重要なステップを発表しました。全体的に、このプロトコルの目標は、最も実験的プロトコルに適応できる正確な網膜向きのメソッドの信頼性と再現性のあるセットを提供することです。この作品の包括的な目標は、将来研究のため網膜方向メソッドを標準化することです。
網膜神経科学の重要なと時々 見落された側面は適切な方向と全体マウント網膜の分析記録の部屋に電気生理学や組織学的のスライドの網膜の方向かどうか。これは、哺乳類の視覚系の調査のための最も広く使用されているモデルは、現在マウスの網膜を含む調査のため特に重要です。マウス網膜空間的に均一ではないが、メラノプシン神経節細胞、過渡 OFF α 神経節細胞、錐体オプシン1,2 などの機能的に異なる網膜細胞型の密度とサイズ グラデーションの最近の発見を明らかに ,3,4,5。その結果、網膜の方向性を決めるための手法がありますセル型オプシン分布2,3,6を含む実験結果方向が方向性のチューニング神経節細胞7,8,9, と網膜変性症10、11,12,13,14 の地形パターン.実際には、報告しないどのように網膜の方向を報告を引き起こす可能性が不一致文献および混乱の研究の間でデータを比較する際。したがって、研究者がこのような研究の結果を正確に解釈できるように網膜の方向を識別する方法を報告することが重要です。
網膜の方向の眼球摘出1,3,12,15,16,17 前に背側、腹側、鼻または一時的な角膜を得点によって識別される一般的 ,18,19外眼筋6,7など目の深い解剖学的ランドマークを染色したり、によって脈絡膜裂20,21, またはまたはs オプシン グラデーション2,3。腹直筋は上直筋、下直筋、内側直筋、外側直筋、いずれかの添付ファイルを二等分深い緩和カットすることによって背側、腹側、鼻と一時的な網膜をそれぞれ識別するために使用できます。ただし、ほとんどの実験では、1 つの直筋を用いたことで網膜22の方向付けのため十分です。目の開発の残骸である脈絡裂は、目の後ろにかすかな水平線として表示できます。この線の両端は、鼻腔またはグローブ23時間極のいずれかで終了します。最後に、s オプシンの発現は非対称マウスの腹側網膜に分散し、s オプシン抗体は免疫組織化学実験1で腹側の網膜を明らかにする使用ことができます。
Stabioらによる最近の仕事22角膜火傷等表面的な眼のランドマークが解剖学的スペース、ヒューマン エラーと角膜のやけどを作る時間と内側を使用する場合に可変性の原因で網膜の方向付けのため信頼性の低いメソッドであることを示した基準点として canthi。対照的に、上直筋、脈絡裂のオプシン グラデーションなどの深いランドマークは網膜22の方向付けのためのより信頼性の高い、正確なランドマークに示されています。しかし、これらの解剖学的ランドマークの同定文献で詳細に説明されていないユニークな解剖の手順が必要です。したがって、このプロトコルの目標は、上直筋、脈絡裂および s オプシン グラデーションを使用してマウス網膜の空間的なオリエンテーションを正確に識別する方法に関する包括的なチュートリアルを提供することです。さらに、我々 は s オプシン免疫組織化学のためのプロトコルと同様に、2 つのオプシンの抗体の有効性の比較を含まれています。
正確な網膜の向きに依存する研究に追加課題の 1 つは、記録室、料理、またはスライドで wholemount 網膜を平らにするために必要な大規模な緩和カットです。これはフラット二次元構造物としてイメージが作成されたとき、何が当然立体構造の解析のための課題を導入できます。それから収集したデータを分析する前に、その立体構造にフラット wholemount 網膜に戻ります Retistruct24と呼ばれるプログラムを使用できます。したがって、このプロトコルのセクションは Retistruct ソフトウェアを使用して、s オプシン immunostained マウス網膜の再構築に必要な手順を強調する専用です。我々 はまた正確に回転とオリエントのマウス網膜のオプシンとステンド グラスを開発した当社のカスタム MATLAB スクリプトを使用するためのプロトコルのセクションを含まれています。
ない包括的な標準化されたプロトコルを確認し解剖学的スペースでマウス単離網膜の方向をラベリングされています。プロトコルの詳細ここで標準化することによって、この空白を埋めるしようと深い解剖学的ランドマークを使用する方法について詳しく説明するポイントを確実に参照として識別網膜の方向。このプロトコルの深い解剖学的ランドマークが角膜の火傷22など表面的なランドマークよりマウス網膜の方向付けのためのより正確で信頼性の高いメソッドを提供することが示されています。したがって、網膜の方向の角膜の火傷に頼ってきた研究にあったかもしれないより大きいエラー脈絡裂、腹直筋などのランドマークに頼ってきた研究よりも向き。この不一致は、結果を解釈し、正確な網膜の向きに依存する研究間で比較を行うこの標準化された議定書の意義と必要性を強調表示します。全体的にみて、ビジョン研究者に従うの一般的な方法を提供する標準化されたプロトコルがなくなり、網膜を識別するための標準メソッドを使用が発生するデータ集録の交絡変数の存在向きです。
紹介した方法は、簡単に再現性と実験的プロトコルの多くの種類に適用されます。実際には、このプロトコルの最大の利点の 1 つはその適応性です。データ集録 (テーブルを最適化する実験的パラメーターに最適なランドマークを選択ことができます脈絡裂、s オプシン式と直筋ランドマークすべて発見されている網膜方向22を確実に同定するため1). さらに、郭清の方法はさらに網膜の方向を明確にまとめることができます。網膜のすべての 4 本の棒を方向づけるために s オプシン免疫組織化学と脈絡裂カットを組み合わせることができますたとえば、: 脈絡裂カットによって鼻と一時的な半球を識別でき、s オプシン免疫組織化学を識別することができます腹側と背側の半球。まだ、このプロトコルの適応性は、生理学実験の時間に敏感な性質によって制限可能性があります。ランドマークを識別、角膜のやけど、緩和カットを実行にかかる時間は、体外実験で重要な組織死で起因できる、未満の最適なこれらの郭清の方法のいくつかあります。幸いなことに、深いランドマークを識別し、緩和、解剖に脈絡裂または上直筋解離法に精通するなるとカット迅速に郭清のルーチンの部分になるし、大幅追加しないでください。郭清の長さ。組織の生存率はもはや問題 (図 3 網膜向きのホックを投稿の s オプシン グラデーションを使用してお勧めただし、ここで説明されている手順非常に時間に敏感な実験の時間に追加できることを認識、).S オプシンは、すべての 4 本の棒を特定すること、網膜を方向づけるための効果的な方法のために網膜を染色: 背側と腹側の極に網膜を分割し、可能にするかどうかによって鼻と時間の同定が極 s オプシン染色網膜右または左の目 (図 3) からです。したがって、このプロトコルが実験的パラメーターを満たすことができる正確な網膜方向法の信頼性と再現性のあるセットを提供と考えています。
として、任意の変更された網膜の郭清を伴う、郭清法の有効性は切開と隔離されている組織の品質の精度によって制限されます。解剖時に任意の組織が失われた場合、正確な再建のため、網膜が破損するとあまりにも Retistruct と MATLAB プログラムされません確実に再構築および網膜の方向を設定することができます。したがって、実験データ収集のために使用前に郭清法を実践することが重要です。解剖の種類は、ここで困難ではありませんを説明しながら、特定のランドマークと網膜の方向を識別する再現性の確保に練習されなければなりません。さらに、正しいランドマークと確信させるのにデータ収集を開始する前に解剖学的ランドマークを視覚的に識別する解剖実習が使用されていることが不可欠です。特定の凝固切開装置の精度を確認する方法の 1 つはいずれかの脈絡裂にカットまたは上直筋を切り取って固定マーカーは、したがって、dissectio の精度に依存しないので s オプシン グラデーションにカットの位置を比較(名) 潜在的な dissectors は、カットは図 1に示すように正確なランドマークと再建された網膜の例に再建された網膜を比較することもと図 2。基本的には、潜在的な解剖特定解離型のこのプロトコルで説明されている手順を実行する必要があります、かどうかは上直筋または脈絡膜裂法と結果の妥当性を確立する s オプシン グラデーションを比較、特定のバイナリ。網膜の不正確な方向に切開がランドマークの場所について確認の場合がありますので、デフォルトに影響を与えるデータの収集と解釈。
The authors have nothing to disclose.
ブルターニュは、その技術支援のジェシカ Onyak、リュー親切に私たちは彼 epifluorescent 顕微鏡を使用させるために感謝したいと思います。サポートの確認: NIH R15EY026255-01 とカール ・ Kirchgessner 財団。
0.1 M Phosphate Buffered Saline | Sigma-Aldrich | P5244 | |
Axioplan2 Epifluorescent Microscope | Zeiss | N/A | |
Clear Nailpolish | N/A | N/A | |
Corning LSE Low Speed Orbital Shaker | Sigma-Aldrich | CLS6780FP | |
Costar TC-Treated 24-well Plates | Sigma-Aldrich | CLS3524 | |
Dissection Microscope | Olympus | SZ51 | |
Donkey anti-Goat Alexa 594 | Life Technologies | A11058 | |
Donkey anti-Rabbit Alexa 594 | Life Technologies | A21207 | |
Donkey Normal Serum | Millipore | 566460 | Use at 5.2% (52 μL with 86 μL of 20% Triton X-100 and 863 μL of 0.1M PBS for 1 mL of blocking solution) |
Fisherbrand Superfrost Plus Microscope Slides | Fisher Scientific | 12-550-15 | |
Goat anti-s-opsin | Santa Cruz Biotechnologies | sc-14363 | Not commerically available as of 2017 |
Graefe Curved Forceps | Fine Science Tools | 11052-10 | |
ImageJ or FIJI | National Institute of Health | N/A | Freely available software |
Low Temperature Cautery Ophthalmic Fine Tip Cauterizer | Bovie Medical Corporation | AA00 | |
MATLAB | MathWorks | N/A | At least version 2007b or later |
Micro Cover Glasses | VWR International | 48393-241 | |
Micro Slide Trays | VWR International | 82020-913 | |
Moira Ultra Fine Forceps | Fine Science Tools | 11370-40 | |
Nitrocellulose membrane | Millipore | HAWP04700 | |
Paraformaldehyde | Electron Microscopy Sciences | 15714-S | Use at 4% (25 μL and 875 μL of 0.1 M PBS for 1 mL of fixative) |
PrecisionGlide Needle 20G (0.90mm x 25mm) | BD PrecisionGlide | 305175 | |
Pyrex Glass Petri Dish | Sigma-Aldrich | CLS3160152 | |
R | The R Project for Statistical Computing | N/A | Freely available software; version 3.4.3 or later |
Rabbit anti-s-opsin | Millipore | ABN1660 | |
Retiga R3 Microscope Camera | Qimaging | 01-RET-R3-R-CLR-14-C | |
Retistruct | N/A | N/A | Freely available software compatiable with Windows 7 or Windows 10 |
Shandon Aqua-Mount Slide Mounting Media | Fisher Scientific | 14-390-5 | |
Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | Use 1.7% (86 μL of 20% Triton-X with 52 μL of Donkey Normal Serum and 863 μL of 0.1 M PBS for 1 mL of blocking solution) |
Vannas Spring Dissection Scissors | Fine Science Tools | 15000-03 | |
5MP USB Microscope Digital Camera | AmScope | MU500 | To be used with the Olympus Dissection Microscope |