Zebra balığı Keratosit Eksplantlarındaki Deri Yara İyileşmesi Toplu Hücre Göç ve reepithelialization Eğitim için

Hücre hareketi Çalışmaları geleneksel bireysel göç hücreleri üzerinde odaklanmıştır. Balık ve amfibi Eksplantlardan kültürlü keratositler ^1-6 yaklaşımları deneysel ve matematiksel modelleme hem de kullanılarak hücre hareketi mekanizmaları incelemek için güçlü bir model sistem olduğu kanıtlanmıştır. Düzgün bir şekil, hız, yön ve korurken bireysel göç hücreleri üzerinde deneysel çalışmalar, hücrelerin hızlı, pürüzsüz kayma hareketi ile destekli olduğunu. Özellikle embriyojenez, yara iyileşmesi, ve metastaz sırasında, hücre-hücre kavşaklar muhafaza Bununla birlikte, in vivo koşullarında, hücreler sık sık birlikte hareket eder. Böylece, toplu hücre göçü, hücre göçü alanında araştırma büyüyen ve giderek daha belirgin bir alandır. Bu hücrelerin toplu göç son zamanlarda ⁷ tarif edilmiştir ve bunun bir yara iyileşmesi modelinde toplu hücre göçü çalışmak için güçlü bir sistem yapmak birçok benzersiz özelliklere sahiptir.

ove_content "> terazi Anestezi uygulanmış yetişkin bir zebrabalıkları koparılan zaman, bir epitel doku ölçek alt bağlı kalır. hücre kültür ortamı eklenir, bu epitel hücreleri veya keratositler, ölçekli bir toplu birim olarak daha hızlı göç ederler. The, eksplant kültürü hücreleri sağlam bir epitel yeniden kurmak için yatağı bir yaranın geçici matris boyunca olduğu gibi eksplant uzak göç olduğu bir epitel yara iyileşmesi modeli olarak görülebilir. Son veriler göstermektedir bu ex vivo kültür taklit birçok özellikleri olduğunu in vivo yetişkin zebrafish yaranın iyileşmesini. Yara kapatma oranları ⁸ ex vivo sistemde ⁷ gözlenen benzer bir göç hızına çevirmek. Ayrıca, bir in vivo yara iyileşme modeli, warfarin ile tedavi hemostaz oranı üzerinde hiçbir etkisi olmadığını göstermektedir hidrokortizon tedavisi bağışıklık yanıtı azaltmak için ise şifa, reepithelialization ⁸ gecikme değil </> sup. Ölçek hayvan çıkarıldığında Zebra balığı kanama değil gibi, hemostaz önemli bir oyuncu değil. Biz eksplantlarda bağışıklık hücrelerini bulduk rağmen, biz onlar kolektif hücre göçü üzerinde olabilir etkileri incelenmiştir değil.

Burada sunulan protokol birçok biyolojik tahlillerde kullanılmak için tutarlılık ve yeniden üretilebilirlik sağlamak zebra balığı keratosit eksplant kültürleri oluşturulması anlatılmaktadır. Bu eksplant kültürler çeşitli nedenlerle toplu hücre göçü için in vitro model özellikle zorlayıcı. İlk olarak, zebra balığı keratositler eksplant kültürleri oluşturulması saat içinde kullanılan primer hücrelerdir. Bu nedenle, bu hücreler, birincil hücrelerin ^9-13 geçişi ile ilişkili morfolojik ve gen ifadesi değişikliklerini geçirmiş değil. İkinci olarak, bu sistem, yaralanma karşısında, mezenkimal tr bir epitel bir parçası olarak, ¹⁴ yaralama yanıt olarak reepithelialization çalışma için bir modeli temsil eder vegen ekspresyonunda değişiklikler ve sitoskeletal yeniden düzenlemeler ^14,15 ile kanıtlandığı gibi ansition (EMT) işlemi başlatılır. Böylece, işlenmemiş hücrelerde meydana gen ifadesi ve hareketlilik arka plan değişiklikleri ile karakterize ve tedavi değişiklikleri yorumlamak için bir bağlam sağlamak edilmiştir. Ayrıca, balık keratosit ve insan keratinosit işlevsel olarak eşdeğer olan; her ikisi de kendi türlerinin birincil epitelyum hücreleri ve epitel yara iyileşmesinde önemli bir rol oynar. Üçüncü olarak, yetişkin zebrabalıkları melanom ve diğer kanserler ^{19-21, 8,14} ve doku rejenerasyonu ^22-24 iyileşme deri yara dahil olmak üzere insan hastalıklarının ^16-18 çeşitli için bir model sistem olarak tanıma kazanıyor.

Bu model, sistemin teknik avantajları eşit zorlayıcı. Mutant ve transgenik hatları giderek artan sayıda kar amacı gütmeyen, merkezi tesisleri mevcuttur. Özellikle, Zebra balığı Mutasyon Projesi (SMN) Wellcome Trust Sanger Enstitüsü Zebra balığı genomunda geni kodlama her protein bir nakavt alel yaratmayı amaçlamaktadır. Şu anda, bu özelliği, 24.088 allel ile, 11892 gen, genomun yaklaşık olarak% 45 mutasyona uğramış. Buna ek olarak, SMN önerilerini kabul ve ücretsiz knock-çıkışları üretecektir. Larva ve ergin zebrabalıkları ^25-28 gen demonte son yöntemler transgenik yaklaşımlar sorunlu ya da pratik olduğu için gelişimsel olarak önemli genlerin fonksiyonunu incelemek için esneklik sağlar.

~ 145 mm / saat motilite onların son derece hızlı oranları nedeniyle kısa bir süre kültürlerin ²⁹ kurulmasından sonra, tahliller (genellikle 24 saat ya da daha az) hızla tamamlanabilir. Deneyler hızla tamamlandı ve kültürler, oda sıcaklığında iyi bir video mikroskobu ile ilgili memeli hücre göçü tahlilleri önlenir ile ilgili teknik engeller birkaç büyümesi gibi. Buna ek olarak, araştırma bütçeleri sıkma çağında, zebrafish kolay ve masrafsız korunur.

eksplant yapısı ve davranışları karmaşık. Ölçek çıkarıldığında balık kanama yok gibi, yüzeysel epidermal katmanlar daha fazla ölçek ile kaldırılır olası değildir. Hücrelerinin büyük bir çoğunluğu, bir anti-E-kaderin antikoru ¹⁴ leke görüldüğünden ölçekler ilk balık kaldırıldığında keratosit eksplant baskın hücre tipi olduğu görülmektedir. Ayrıca, bağışıklık ¹⁴ vimentin boyanma olmaması ile değerlendirildiği gibi, ilk kültür fibroblastların bir kanıt yoktur. Ancak, tekrarlanan ölçekli kaldırılması ile, eksplant sayısız nötrofiller olduğu görülmektedir (Videoyu 1). LPS'ye maruz Biz, büyüklükleri, hızlı bir şekilde hareketliliği ve hücre zarının dışına göçlerine morfolojik gözlemlerine dayanarak nötrofiller gibi bu hücreleri belirledik (veriler gösterilmemiştir). Buna ek olarak, bu hücreler, parlak wit lekenötrofil sitosolik faktörü gibi olan kendi yüzeyi üzerinde bol FcR'yi olduğunu gösterir ikincil IgG antikorları, çeşitli için bir antikor (veriler gösterilmemiştir) h. Çoklu hücre tabakaları eksplant içinde mevcut. Konfokal mikroskopi altında, üstünde, ve hücre keratosit levhalar arasındaki görünür nötrofiller ölçeğin yanında keratositlerin ikiden daha fazla katman için öncü kenarında tek bir tabaka mevcudiyetini ortaya koymaktadır.

Erken zaman noktalarında, ~ 145 mm / saat başlangıç ​​fiyatla eksplantından keratositlerin toplu göç başlatan çok katmanlı eksplant polarize kenarında hücreler. Eksplant tarafından kaplanan alan hızla artar tabaka içinde, gerilim yayılan hücreye giden ve ön kenarın önceden bir azalma oranı. Lider ve takipçi hücreleri arasındaki hızlı dönüşümleri tabaka ⁷ içinde kendiliğinden oluşan deliklerin oluşumu ve kapatılması sırasında önde gelen kenarında görülmektedir. OlarakEksplant ile başlatılan EMT süreç sac parçaları ve keratositler kendi uzmanlık, hızlı hareketliliği kaybetmek, devam ediyor. Gen ifadesi ve EMT ile uyumlu morfolojik değişiklikler, yara iyileşmesi ve inflamatuar yanıtlar eksplant yaklaşık 10 gün ¹⁴ için geçerli kabul ediliyor kültür 7 gün içinde ortaya çıkar.