Трехмерные визуализации и анализа полученных, пояснил человеческого плацентарного ворсинчатых сосудистой сети

Наше понимание развивающихся плаценты и ее патологий в значительной степени ограничивается выведен пространственные отношения между соседними ворсинки и замкнутых капилляров, производный от гистологических срезах. В этом исследовании мы затрагивали этот вопрос путем разработки средств для создания трехмерных (3D) визуализации человеческого плацентарного капиллярных сетей, которые подходят для анализа особенностей капиллярной сети (например ветвления, прочности). Для этого мы объединили, immunofluorescent окрашивание с двух коммерческих ткани очистки продуктов, Visikol-1 и Visikol-2 (именуемых ниже решение-1 и решения-2).

Плаценты человека представляет собой огромный комплекс кровеносных сосудов, расположенный на стыке между intervillous крови матери и развивающегося плода. Которая выходит из его вставки в пластину хорионический, пуповины разветвляется сеть артерий и вен, которые ramify для покрытия хорионический поверхности с разработки сосудистой сети. Их концы затем проникать вниз в интерьер или глубины в плацентарной диска, где они проходят несколько поколений более ветвления и заканчиваются в терминал ворсинки и их содержится капиллярной сети, на сайт обмена газов, питательных веществ, и метаболизм отходов между кровью матери и плода.

Оскорбление плацентарной капиллярной сети во время разработки имеют долгосрочные последствия для здоровья плода, новорожденного и возникающим взрослых ^1,2,3. С учетом патологий, связанных с беременностью, таких как выкидыш, Внутриутробное ограничение роста, преэклампсии и материнской диабет ^4,5,6 есть это большое значение уделяется разработке методов измерения и характеристика плаценты ворсинчатых капиллярной сети. Основным камнем преткновения является, что плацентарной сосудистой сети охватывают широкий спектр масштаба. Поверхности сосудистой сети может быть так велика, как 4-5 мм в диаметре. Терминал капилляров ворсинок являются порядка 10 -20 мкм в диаметре; плаценты содержит более 300 км ⁷кровеносных сосудов. В настоящее время есть несколько прост в использовании и быстрый методы, которые могут захватить эти крайности судна масштаба. На сегодняшний день, только небольшое количество Вилли можно отобразить с помощью микроскопии. Например Jirkovska et al. сосредоточена на плацентарный ворсинок в срок, сочетая конфокальная микроскопия с последовательный оптический секции интервалы 1 мкм, полученные из 120 мкм толщиной секций; нет данных о количестве образцов учился ни статистики были предоставлены ⁸. Капиллярные структуры были выявлены, и контуры ворсинки и капилляров были рисованной, с прориси экспортированы для анализа изображений. В то время как авторы обсуждения последствий их выводов для «растущий ворсинчатых сосудистой сети», такие выводы являются проблематичными, когда только «термин» (36 + недели гестационного возраста) ткань изучается. Аналогичным образом, Мейо etl. и Пирс et al. полагались на ткани того же возраста, для их имитации крови передачи потока и кислорода, но их анализа были ограничены лишь несколько термин, терминал Вилли ^9,10 . Stereology также был применен к изучению структуры ворсинчатых судов. Но опять же, как правило сосредоточены на более поздних беременностей, обеспечивая живорожденных младенцев с одним или несколькими беременности осложнения ^11,12.

До недавнего времени, конфокальная микроскопия был ограничен изображений до глубины 100-200 мкм ткани из-за поглощения возбуждения и выбросов флуоресценции вышележащих тканей ¹³ . Хотя Очистка ткани и 3D гистология широко описаны в литературе и есть множество методов для очистки многих тканей непригодными для использования с тканями в целом, как они необратимо повредить клеточной морфологии через hyperhydration белки или удаление липидов. Таким образом невозможно подтвердить, что эти результаты свидетельствуют о самой ткани и не артефакты из обработки в то время как наши ткани, очистка процесс является обратимым технику, которая сможет проверить против традиционных гистологии. Очистки ткани, как правило, предполагает один из трех основных подходов: 1) единообразные соответствия показателя преломления (RI) ткани компонентов погружение в Ри подходящих решений, который удаляет совокупное рассеяние света вызвало из линзирования благодаря непрерывной колебания низкой ри (цитозоль) и высокой ри (белок/липиды) составляющих; 2) удаление липидных компонентов путем встраивания в гидрогеля и использованием электрофореза/диффузии для удаления компонентов липидов; 3) расширения/денатурации белка структуры разрешить увеличение проникновения растворителей для поощрения единообразия ри ¹³. Хотя эти подходы можно сделать прозрачной ткани и позволяют 3D представление биомаркеров для создаваемого, эти 3D представления имеют сомнительную ценность клинических как это сложно определить, являются ли эти образы свидетельствует о свойства ткани или из ткани, очистка процесса. С другой стороны поскольку наши ткани очистка является обратимым стандарт гистологические и/или иммуногистохимия могут применяться же ткани для оценки ли клинически значимых изменений.

Это исследование содержит анализ 47 дистальной ворсинчатых образцов, полученных из в общей сложности 23 клинически нормальной и ургентного прекращено беременности между 9-23 полных недель гестации и два нормальных родов полный срок. Этикетировочный иммунофлуоресценции трофобласта и endothelia позволило количественные и автоматизированный анализ изменений в ворсинчатых сосудистой сети и их сложности.

С настоящим Протоколом мы изолированы и проанализированы ранее терминал ворсинки и их капиллярной сети в масштабе не представляется возможным. Этот подход, когда применяется к развитию ворсинок и капиллярной сети по всей беременности будет определять те свойства, которые являются основой для рождения здорового ребенка. Когда применяется для исследования сложных беременностей, он также будет уточнить, когда и как плацентарной патологий изменить ворсинчатых деревья и капиллярной сети, которую они оболочка, и как они посягают на благополучие плода.