ההתקדמות מיקרוסקופיה 2-פוטון אפשרו בזמן אמת<em> ב</em> דימות של רקמות חיות באתרו במודלים של בעלי חיים, ובכך משפרים את היכולת שלנו לחקור את התנהגות הסלולר בתנאים הן פיזיולוגי פתולוגי. כאן אנו מתארים את ההכנות הדרושות כדי לבצע הדמיה של intravital הלימפה popliteal העכבר.
בלוטות הלימפה (LNs) הם איברי הלימפה משניים, אשר ממוקמים אסטרטגית בכל הגוף, כדי לאפשר לכידה והצגה של אנטיגנים זרים ברקמות היקפי ראשוניים תגובה חיסונית אדפטיבית. זה לצד זה בין התגובות החיסוניות מולד אדפטיבית, LN הוא אתר אידיאלי ללמוד 1,2 אינטראקציות החיסונית התא. (לימפוציטים ותאי T, תאים מסוג B ותאי נ"ח), תאים דנדריטים (DCS), ומקרופגים מהווים את חלק הארי של מח עצם הנגזרות אלמנטים הסלולר של LN. תאים אלה ממוקמים אסטרטגית LN כדי לאפשר מעקב יעיל של אנטיגנים עצמיים ו אנטיגנים זרים פוטנציאליים 3-5. התהליך שבו לימפוציטים בהצלחה נתקלים אנטיגנים מאותו מקור הוא הנושא של חקירה אינטנסיבית בשנים האחרונות, וכולל שילוב של קשרים מולקולאריים כולל קולטנים אנטיגן, מולקולות הדבקה, כמוקינים, ומבנים סטרומה כגון רשת fibro-רשתי 2,6-12 . </p>
לפני התפתחות ברזולוציה גבוהה בזמן אמת ניאון in vivo הדמיה, חוקרים הסתמכו על הדמיה סטטי, אשר רק מציע תשובות לגבי, מורפולוגיה מיקום, ואדריכלות. בעוד שאלות אלה הם בסיסי להבנת התנהגות התא החיסונית, את המגבלות הפנימיות עם טכניקה זו אינה מאפשרת ניתוח לסחר לימפוציטים לפענח רמזים סביבתיים המשפיעים על התנהגות התא דינמי. לאחרונה, פיתוח intravital שני הפוטונים סריקת לייזר מיקרוסקופית (2P-LSM) אפשרה לחוקרים כדי להציג את תנועות דינאמיות ואת האינטראקציות של תאים בודדים בתוך LNs חיות 12-16 באתרו. בפרט, אנו ואחרים יישמו טכניקה זו התנהגות התמונה אינטראקציות הסלולר בתוך LN popliteal, שם, טבע צפופה קומפקטית שלה מציעה את היתרון של רכישת זמנית נתונים על שטח גדול עם מגוון רקמות רקמות תת מבנים 11,17-18 . זה אניחשוב לציין כי טכניקה זו מציעה יתרונות על פני הוסיף explanted הדמיה טכניקות רקמה, אשר דורשים הפרעה הדם, זרימת הלימפה, ובסופו של דבר הדינמיקה הסלולר של המערכת. בנוסף, רקמות explanted יש חלון מצומצם מאוד של הזמן שבו הרקמה עדיין מעשית עבור הדמיה לאחר explant. עם לחות ניטור נאות של תנאי הסביבה של בעלי חיים, זמן דימות ניתן להרחיב באופן משמעותי עם טכניקה זו intravital. כאן, אנו מציגים שיטה מפורטת של הכנת LN popliteal העכבר לצורך ביצוע הדמיה intravital.
ההתקדמות ברזולוציה גבוהה בטכניקות הדמיה באתרו, במיוחד 2P-LSM, היה מלווה עניין הולך וגדל בחקר התנהגות הסלולר הדינאמי in vivo. טכניקת הדמיה 4D על LN popliteal של עכבר חי מאפשר ניתוחים כאלה בהתנהגות הדינמית של תאים חיסוניים בתוך רקמת undisrupted מיקרו סביבה. השימוש LSM-2P עם גלאי מרובים רוחב הקשת כולו גלוי מאפשר הדמיה נתונים בו זמנית אוסף של אוכלוסיות תאים שונות. זה יכול להיות מושג על ידי שימוש בתא ספציפיים בעכברים ב vivo הכתב ניאון (לדוגמה ubiquitin-eGFP,-RFP, או eCFP-) בשילוב עם שימוש של העברת המאמצת של אוכלוסיות תאים אורגניים שכותרתו דיפרנציאלי באמצעות צבעי ניאון סלולריים (למשל CFSE , SNARF-1, תא כתום Tracker) לבחון מנגנונים תאיים ותפקוד בתוך LN. בנוסף תצפית ישירה של יחסי הגומלין בין ג מעקב דיפרנציאליאוכלוסיות גיד, במערך ההדמיה זמנית יכולים לעבור ניתוח נוסף עם זמינים מסחרית עיבוד הדמיה תוכנות (למשל Imaris, BitPlane Inc) להמשיך להסביר, התנהגות התא ותפקודו. מגוון רחב של אפשרויות קיים ללמוד מנגנוני האינטראקציה הסלולר באמצעות אלה in vivo ו בטכניקות סיליקו.
המגבלה העיקרית של גישה הניסוי המתואר כאן הוא המורכבות הטכנית הטמונה בגישה הניתוח. טכניקה זו דורשת אימון קפדני על מנת להכיר את האנטומיה רלוונטי בהליכים טכניים מדויקים ומיומנויות כנדרש על ידי פרוטוקול זה. גורמים מסבכים עוד כוללים קושי מזעור הנזק לרקמות במהלך החיפושים LN, אופטימיזציה של יציבות רקמות במהלך ההדמיה, ומניעת פגיעה תרמית לייזר LN לפני ובמהלך ניסוי הדמיה. ההפרעות לכל הגורמים הללו תגרום הלימפה פחות מ-אופטימליתנועתיות ocyte ועל כן להפריע הפרשנות הנכונה של הנתונים וכתוצאה מכך ניתוחים הדמיה.
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו נתמכת על ידי תרומות של 1R01CA154656 NCI, NIAID 1R21AI092299, לחקר הסרטן במכון, קרן רחוב Baldrick של, דנה קרן, מלאך גבריאל הקרן, ויונדאי מוטורס של אמריקה "תקווה על גלגלים" התוכנית.
Reagent | Company | Catalogue Number |
Isoflurane, USP | Baxter Healthcare Corporation | NDC 10019-773-60 |
Vetbond | 3M | 1469SB |
Nair – hair removal lotion | Nair | |
PBS, 1X | Cellgro | 21-040-CV |
Heating pad | Watlow | |
Heating Pad Controller | Watlow | |
Air and O2 | Airgas | |
Temperature probe | Harvard Apparatus | |
Tweezers Dumont #5 | World Precision Instruments, Inc | 14101 |
Forceps, Graefe Iris, 7 cm curved | World Precision Instruments, Inc | 14141 |
Scissors | Roboz Surgical Instrument Co., Inc | RS-5880 |
Cover of 100×20 mm glass cell culture dish | Corning | 70165-102 |
Cover of 100×20 mm polystyrene cell culture dish | Corning | 430167 |
Betadine Solution (10% Povidine-Iodine Topical Solution) | Purdue Products, L.P. | NDC 67618-150-08 |