שיטה של לימוד Palatal היתוך באמצעות סטטי איברים תרבות
Summary
מחקרים בהתפתחות חיך מונעים על ידי את השכיחות של חיך שסוע, מומים מולדים שמטיל נטל בריאותי עצום ויכולים להשאיר נמשך השחתה. אנו מדגימים כאן טכניקה למדפי חך התרבות שיכול לשמש כדי לחקור מסלולי איתות שונים מעורבים בפיתוח חיך והיתוך.
Abstract
שפה שסועה היא בין הנפוצים ביותר של כל המומים המולדים. הצורות המשניות החיך ממדפי mesenchymal מכוסה באפיתל ששומרות על צורת תפר אפיתל קו האמצע (MES). התיאוריות מציעות כי תאי MES מעקב אפיתל מעבר mesenchymal (EMT), אפופטוזיס והגירה, מה שהופך את החיך התמזגו 1. התפוררות מוחלטת של MES היא השלב החיוני הסופי של מפגש חיך עם סובבי תאי mesenchymal. אנו מספקים שיטה לתרבות איבר החיך. פיתחו בפרוטוקול מבחנה מאפשר הלימוד של התהליכים הביולוגיים ומולקולריים במהלך היתוך. היישומים של טכניקה זו הם רבים, ובכלל זה תגובות הערכה לחומרים כימיים אקסוגני, השפעות של גורמים רגולטוריים וצמיחה וחלבונים ספציפיים. יש תרבות איבר חיך מספר היתרונות הכוללים מניפולציה בשלבים שונים של פיתוח, שאינו אפשרי באמצעות במחקרי vivo.
Introduction
בתרי Orofacial הם המומים המולדים craniofacial הדומיננטיים ביותר. כמו כן, לוקח בחשבון את כל פגמי craniofacial האפשריים, אלה הם האנומליה הלידה השנייה בשכיחותו בתינוקות 2. חיך שסוע להתרחש בכ -1 מכל 700 לידות בארצות הברית (ארה"ב) בכל שנה, את השכיחות של חיך שסוע היא שווה 475 ילדים שנולדו עם חיך שסוע לחודש או 15 ילדים עם שסעים ליום 3. כ -1% מילדים שנולדו ברחבי העולם כל שנה תערוכת צורה כלשהי של dysmorphology craniofacial.
בתרי החיך והשפה צריכים הליך מאוד יקר ומסובך עם השלכות לכל החיים לחולים שיש להם את האנומליה הזו. העלות המשוערת לכל מטופל עם שסוע פה היא כ -100,000 $ 4. הטיפול בחולה עם שפה שסועה דורשת צוות של רופאים, כולל רופאים, מומחי אוזן וגרון, גנטיקאים, מרדימים craniofacial,דיבור בשפת פתולוגים, תזונאים, orthodontists, prosthodontists, פסיכולוגים, נוירוכירורגים, ורופאי עיניים.
בpalatogenesis, החך המשני נשאלת צמחים לזווג, אשר בתחילה לגדול בצורה אנכית ולעבור גובה מדף חיך מעל dorsum של הלשון. בעקבות העלאה, מדפי החך לזווג לגדול לכיוון קו האמצע (בE14.5 -E15 בעכברים ובשבוע 9 בבני אדם). אפיתל המדיאלי הקצה (MEE) המכסה את קצה המדף שומר יוצר תפר אפיתל קו האמצע.
זה ואחריו אפיתל מעבר mesenchymal ו / או אפופטוזיס לאפשר מפגש mesenchymal. הידבקות של MEE המנוגדים היא אירוע חיוני שינוי שגורם לחיך שסוע. עם זאת, רק מעט מחקרים בחנו את ההידבקות הראשונית של מדפי חך 5. צורות החיך קשות על ידי התמיינות של תאי mesenchymal לתא עצם. ההתפתחות לא תקינה של החיך יכול לייצר מפתחלא חיך עם או בלי מעורבות של השפה.
טכניקות תרבות איבר החיך היו בשימוש נרחב למעבדות רבות במהלך 30 השנים האחרונות 6,7.
בפרוטוקול זה אנו מתארים בפרטי שיטה של נתיחת חיך ותרבות איבר סטטי. היתרון של תרבות איבר חסרת תנועה הוא שהיא מאפשרת מדפי חך הפתיל. טכניקה זו הייתה בשימוש בהצלחה במעבדה שלנו לניסויי היתוך ואיתות רבים 8,9. עם זאת ההיקף של הטכניקה הוא עצום וניתן להשתמש בו בכל פעם שנדרשה מערכת תרבות איבר סטטי, כולל ההערכה של תגובות לחומרים כימיים אקסוגני, את ההשפעות של גורמי גדילת רגולציה במסלולים שונים וחלבונים ספציפיים.
ele סריקת איור 1. העכבר Palatogenesis. שלבי התפתחות של חיך העכברים. (BF)micrographs ctron (SEM) של החיך המשני בזמנים התפתחותי נציג. חיצים אדומים: להראות את החלק הראשוני של הידבקות חיך והיתוך. צהובים חצים: נקודה למרחב שבין החיך הראשי והמשני שייעלם לאחר ההיתוך (נדפס מ -11 קאופמן באישור PLoS ONE).
Protocol
Representative Results
Discussion
הפרוטוקול במאמר זה מספק שיטה של לנתח מדפי חך מעוברים ביום עוברי 13.5. מדפי חך מעוברי עכברים היו בתרבית בתקשורת ותרבות סרום ללא באווירה של 95% O CO 2 5% 2 על 37 מעלות צלזיוס. נתיחת חיך מוצלחת תלויה באופן קריטי על גורמים רבים בכל שלב במהלך ההליך מרגע העוברי של העכב…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors do not have any acknowledgements.
Materials
| BGJb | Invitrogen | ||
| Penicillin/Streptomycin | Lonza Inc. | 17-602E | 100X |
| Petri dishes | VWR | 25384-088 | 100x15mm |
| Center-well organ culture dish | Falcon | #353037 | 60×15 mm |
| Wire triangular grid | Custom made with stainless steel wire mesh to fit the organ culture dish well. | ||
| Polycarbonate filter | GE& Water and Process Technologies | K04BP04700 | Black 0.4 micron, 47 mm |
| Stereo microscope | ZEISS Stemi SR | ||
| Culture hood | NUAIRE Laminar Flow | ||
| Microdissecting forceps | Dumont Medical | #5 | |
| Microdissecting scissors | Kent Scientific Corporation | INS14003-G | Vannas Scissors, straight, 8cm long, 0.1mm tips, 5mm blades, German made |
| Microdissecting scissors | Kent Scientific Corporation | INS500086 | Vannas Scissors, straight, 8.5cm long, 0.025mm x 0.015mm tips, 7mm blades |
| Microdissecting scissors | Kent Scientific Corporation | INS14127-G | Spring scissors curved curved, 10.5cm long, 8mm blades, German made |
| Surgical currete (spoon spatula) | Hu-friedy | CM 2/4 | |
| Protector laboratory hood | Labconco | ||
| Incubator | Thermo Scientific | Farma | |
| Series11 water Jacket | |||
| Co2 incubator | |||
| PBS | GIBCO | 10010-023 | 1X |
| Fiber optic Light source | Fiber-light Dolan-Jenner | PL-750 | |
| Embedding cassette | Statlab | EC301 | |
| Kim Wipes | VWR | 470173-504 | |
References
- Nawshad, A. Palatal seam disintegration to die or not to die that is no longer the question. Developmental dynamics an official publication of the American Association of Anatomists. 237, 2643-2656 (2008).
- Strong, E. B., Buckmiller, L. M. Management of the cleft palate. Facial plastic surgery clinics of North America. 9, 15-25 (2001).
- Witt, P. D., Marsh, J. L. Advances in assessing outcome of surgical repair of cleft lip and cleft palate. Plastic and reconstructive surgery. 100, 1907-1917 (1997).
- 4miloro, . principles of oral and maxillofafcial surgery. 209, 231-249 (1984).
- Mima, J. Regulation of the epithelial adhesion molecule CEACAM1 is important for palate formation. PloS one. 8, e61653 (2013).
- Carette, M. J., Ferguson, M. W. The fate of medial edge epithelial cells during palatal fusion in vitro an analysis by DiI labelling and confocal microscopy. Development (Cambridge, England). 114, 379-388 (1992).
- Ferguson, M. W., Honig, L. S., Slavkin, H. C. Differentiation of cultured palatal shelves from alligator chick and mouse embryos. The Anatomical record. 209, 231-249 (1984).
- San Miguel, S. Ephrin reverse signaling controls palate fusion via a PI3 kinase dependent mechanism. Developmental dynamics an official publication of the American Association of Anatomists. 240, 357-364 (2011).
- Kang, P., Svoboda, K. K. PI 3 kinase activity is required for epithelial mesenchymal transformation during palate fusion. Developmental dynamics an official publication of the American Association of Anatomists. 225, 316-322 (2002).
- RD, L. . Histopathologic Technic and Practical Histochemistry. , (1965).
- Kaufman, M. H. . The Atlas of Mouse Development. , (1992).
- Taher, L. Global gene expression analysis of murine limb development. PloS one. 6, e28358 (2011).
