이 프로토콜 하 정확 하 고 확실 하 게 해 부 공간에서 격리 된 마우스 망막 깊은 눈 랜드마크, s opsin immunohistochemistry, Retistruct, 및 사용자 지정 코드의 사용에 대 한 포괄적인 해 부와 분석 가이드를 제공 합니다.
시각 신경 과학, 밀도의 분석 및 망막 세포 유형의 크기 그라디언트를 포함 하 여 많은 연구에 대 한 중요 하다 정확 하 고 안정적으로 식별 격리 된 마우스 망막의 공간적 방향 방향 선택의 방향 조정 신경 절 세포와 일부 망막 질병에 지형 변성 패턴의 시험. 그러나, 많은 다른 눈 해 부 문학에서 보고 된 사용 되는 방법이 식별 하 고 레이블을 마우스 망막에서 망막 방향 있다. 방향 등의 연구에 사용 하는 방법 자주 간과 하지 보고 어떻게 망막 방향 결정 됩니다 발생할 수 있습니다 불일치 문학과 혼란에 연구 사이의 데이터를 비교 하려고 할 때. 각 막 화상 등 피상적인 눈 랜드마크는 일반적으로 사용 하지만 최근 곧바로 근육, 맥락 막의 균열, 또는 s opsin 그라데이션 같은 깊은 랜드마크 보다 덜 신뢰할 수 표시 되었습니다. 여기, 우리는 정확 하 게 해 부하 고 격리 된 마우스 망막의 공간적 방향 문서화 깊은 눈 건축물의 사용에 대 한 포괄적인 가이드를 제공 합니다. 우리는 또한 두 s opsin 항 체의 효과 비교 하 고 s opsin immunohistochemistry에 대 한 프로토콜을 포함. S-opsin 그라데이션에 따라 망막의 Retistruct 소프트웨어와 함께 망막 재건 및 회전 사용자 지정 코드를 해야 하므로 우리 모두이 프로그램을 사용 하는 데 필요한 중요 한 단계를 제시 했습니다. 전반적으로,이 프로토콜의 목표 안정적이 고 반복 가능한 가장 실험 프로토콜에는 정확 하 게 망막 방향 위한 메서드 집합을 제공 하는. 이 작품의 지배적인 목표는 망막 방향 방법 미래 연구에 대 한 표준화입니다.
망막 신경 과학의 중요 하 고 때로는 간과 측면은 전기 생리학 기록 실에서 또는 조직학 슬라이드에 망막의 방향을 적절 한 방향 및 고립 된 전체 마운트 망막의 분석 이다. 이것은 포유류 시각 시스템의 조사에 대 한 가장 널리 사용 되는 모델은 현재 마우스 망막과 관련 된 연구를 위해 특히 중요 하다. 최근의 발견 공개 마우스 망막이 공간적으로 균일 하지만 melanopsin 신경 절 세포, 과도 OFF-알파 신경 절 세포, 원뿔 opsins1,2 등 기능적으로 뚜렷한 망막 세포 유형의 밀도 및 크기 그라디언트는 ,3,,45. 따라서, 망막의 방향을 결정 하는 데 사용 하는 방법 실험 결과 셀 형식 또는 opsin 배포판2,,36을 포함을 영향을 미칠 수 방향 선택의 방향 조정 신경 절 세포7,,89, 그리고 망막 변성10,,1112,13,14의 지형 패턴 . 사실, 안 보고 어떻게 망막 방향을 보고 발생할 수 있습니다 불일치 문학과 혼란에 연구 사이의 데이터를 비교 하려고 할 때. 그것은 따라서 연구팀은 이러한 연구의 결과 정확 하 게 해석 될 수 있도록 망막의 방향을 식별 하는 방법 보고.
망막 방향 일반적으로 안구 enucleation1,3,12,,1516,17 이전 등, 복 부, 비 강 또는 일시적인 각 막 점수 구분 ,,1819 또는 절단 또는 깊은 해 부 눈 아 안구 근육6,7같은 얼룩, 맥락 막 게20,21, 또는 s-opsin 그라데이션2,3. 곧바로 근육 식별 하는 등, 복 부, 비음, 일시적인 망막 우수한 곧바로, 열 등 곧바로, 중간 곧바로, 또는 측면 곧바로 근육, 깊은 구호 컷 하나의 첨부 파일을 양분 하 여 각각 사용할 수 있습니다. 그러나, 대부분의 실험에 대 한 하나의 곧바로 근육을 사용 하 여 망막22방향을 위해 충분 하다. 맥락 막 게 눈 개발의 나머지는 눈의 뒤에 희미 한 가로 라인으로 볼 수 있습니다. 이 선의 각 끝 비음 또는 세계23의 시간 극에서 종료합니다. 마지막으로, s-opsin 식 쥐, 복 부 망막에 비대칭으로 배포 되 고 s opsin 항 체 immunohistochemical 실험1에서 복 부 망막을 사용할 수 있습니다.
최근 작품 Stabio, 외. 22 각 막 화상 등 피상적인 눈 랜드마크는 해 부 공간, 인간의 오류 및 임시 및 중간 사용 하는 경우 각 막 화상에 변화 가능성이 높습니다에 망막 방향을 위한 덜 안정적인 방법 시연 참조 점으로 canthi입니다. 반면, 우수한 곧바로 근육, 맥락 막 균열 및 s opsin 그라데이션 같은 깊은 랜드마크 망막22방향을 위한 더 안정적이 고 정확한 랜드마크 될 표시 되었습니다. 그러나, 이러한 해부학 적 랜드마크의 식별 문학에서 자세히 설명 되지 않은 독특한 절 개 단계를 요구 한다. 따라서,이 프로토콜의 목표는 우수한 곧바로 근육, 맥락 막 균열 및 s opsin 그라디언트를 사용 하 여 마우스 망막의 공간적 방향 정확 하 게 식별 하는 방법에 대 한 포괄적인 자습서를 제공 하는 것입니다. 또한, 우리는 두 s opsin 항 체, s opsin immunohistochemistry에 대 한 프로토콜의 효과의 비교를 포함 했다.
정확 하 게 망막 방향에 의존 하는 연구를 한 추가 도전 wholemount 망막 녹음 실, 접시, 또는 슬라이드에 병합 하는 데 필요한 큰 구호 컷입니다. 이 편평한 2 차원 구조로 군데는 무엇 인지 자연스럽 게 3 차원 구조 분석에 대 한 문제를 발생할 수 있습니다. Retistruct24 라는 프로그램 돌아갑니다 플랫 wholemount 망막의 3 차원 구조 그것에서 수집 된 데이터를 분석 하기 전에 사용할 수 있습니다. 따라서,이 프로토콜의 섹션 Retistruct 소프트웨어를 사용 하 여 s opsin immunostained 마우스 망막을 재구성 하는 데 필요한 단계를 강조 전용입니다. 우리는 또한 s opsin로 얼룩진 정확 하 게 회전 하 고 동양 마우스 망막에 개발 되었다 우리의 사용자 정의 MATLAB 스크립트를 사용 하 여 프로토콜의 섹션을 포함.
확인 하 고 해 부 공간에서 격리 된 마우스 망막의 방향을 라벨 없음, 표준화 된 프로토콜이 되었습니다. 프로토콜 상세 표준화 함으로써이 공 허를 채우기 위해 시도 여기 고 깊은 해부학 적 랜드마크를 사용 하는 방법을 자세히 참조 포인트를 안정적으로 망막 방향을 식별 합니다. 그것은이 프로토콜에서 깊은 해 부 랜드마크 방향을 마우스 망막 각 막 화상22같은 피상적인 랜드마크 보다 더 정확 하 고 안정적인 방법을 제공 표시 되었습니다. 따라서, 망막 방향에 대 한 각 막 화상에 의존 해야 하는 연구 방향 곧바로 근육, 맥락 막 균열 등 랜드마크에 의존 해야 하는 연구 보다 큰 오류 했다가지고 수 있습니다. 이 불일치에 대 한 필요성 및 결과 해석 하 고 연구 된 정확한 망막 오리엔테이션 사이 비교에 관하여이 표준화 된 프로토콜의 중요성을 강조 표시 합니다. 전반적으로, 표준화 된 프로토콜 제공할 것입니다 비전 연구자에 따라, 일반적인 방법은 망막을 식별 하기 위한 비 표준화 된 방법의 사용으로 발생할 수 있는 데이터 수집에 혼란 변수의 존재 없다 방향입니다.
여기에 제시 된 방법 쉽게 반복 하 고 실험 프로토콜의 많은 종류에 적용할 수 있습니다. 사실,이 프로토콜의 가장 큰 장점 중 하나는 그것의 적응성입니다. 맥락 막의 균열, s opsin 표현과 곧바로 근육 랜드마크 모든 발견 되었습니다 안정적으로 망막 방향22 를 식별 하기 때문에 랜드마크 실험적인 매개 변수에 가장 적합 한 데이터 수집 (테이블을 최적화 하기 위해 선택 될 수 있다 1). 또한, 해 부의 방법을 더 망막의 방향을 명확히 하기 위하여 결합 될 수 있다. 예를 들어 맥락 막 게 인하 결합 될 수 있다 s opsin immunohistochemistry 망막의 모든 4 개의 극의 방향을 위해: 맥락 막 게 상처, 비 강 및 일시적인 반구를 식별할 수 있습니다 및 s opsin immunohistochemistry 식별할 수 복 부와 등 쪽 반구입니다. 그러나,이 프로토콜의 적응성 생리학 실험의 시간-민감한 성격에 의해 제한 될 수 있습니다. 랜드마크를 식별, 각 막 화상, 고 구호 컷을 실행 하는 데 걸리는 시간 ex vivo 실험에서 중요 한 조직의 죽음 귀 착될 수 있었다, 때문에 일부 이러한 절 개 방법의 최적의 수 있습니다. 다행히도, 깊은 랜드마크를 식별 하 고를 완화 하는 것 맥락 막 균열 또는 우수한 곧바로 근육 해 부 방법, 익숙한 되고있다 일단 인하 해 부 루틴의 일부가 빠르고 크게 추가 하지 마십시오 해 부의 길이입니다. 우리는 여기서 설명 하는 단계 시간에 매우 민감한 실험 시간에 추가할 수 없습니다 인정 할 조직의 생존 능력은 더 이상 문제 (그림 3 때 망막 방향 특별 게시물 에 대 한 s opsin 그라디언트를 사용 하 여 것이 좋습니다. ). S opsin로 모든 4 개의 극을 식별할 수 있는 망막, 하는 효과적인 방법에 대 한 망막을 얼룩이 지기: s opsin 얼룩 망막 등 쪽과 복 부 극으로 나누고 비 강 및 임시의 식별 여부에 따라 기둥을 허용 망막 오른쪽 또는 왼쪽 눈 (그림 3)에서 이다. 따라서, 우리는이 프로토콜 실험적인 매개 변수를 충족 수 있습니다 정확 하 게 망막 방향에 대 한 방법의 안정적이 고 반복 가능한 집합을 제공 믿습니다.
어떤 수정 된 망막 해 부 해 부 방법의 타당성은는 것과 고립 된 조직의 품질의 정확도 의해 제한 됩니다. 어떤 조직을 절 개 하는 동안 손실 됩니다 경우는 망막은 너무 정확한 재건에 대 한 손상, Retistruct 및 MATLAB 프로그램 되지 않습니다 안정적으로 재구성 하거나 망막의 방향을. 그것은 따라서 실험 데이터를 수집 하기 위해 그것을 사용 하 여 전에 절 개 방법을 연습 하는 것이 중요입니다. 해의 종류 설명 여기 어려운 되지 않습니다, 하는 동안 그들은 특정 랜드마크 망막 방향 식별의 반복성을 보장 하기 위해 연습 해야 합니다. 또한, 올바른 랜드마크 특정 게 데이터 수집을 시작 하기 전에 해부학 적 랜드마크를 시각적으로 식별 하는 것 연습 사용이 필수적입니다. 특정 것의 정확성을 확인 하는 방법 중 하나는 어느 맥락 막 균열 수 있도록 인하 또는 우수한 곧바로 근육 하 고 고정된 표식 이며 따라서 dissectio의 정확도에 의존 하지 않습니다 이후 s opsin 그라데이션을 상처의 위치 비교 명. 잠재적인 dissectors 또한 인하는 그림 1 에 표시 된 정확한 랜드마크와 재건된 망막의 예에 그들의 재건된 망막을 비교할 수 있습니다 및 그림 2. 본질적으로, 잠재적인 것 특정 해 부 형식에 대해이 프로토콜에서 설명 하는 단계를 수행 해야 합니다, 여부 우수한 곧바로 근육 또는 맥락 막 균열 방법, 및 s opsin 그라데이션 설정의 유효성을 결과 비교할 수는 특정 것입니다. 것은 랜드마크의 위치에 대해 확실 하지 않으면 망막의 부정확 한 방향으로 될 수 있기 때문에 것입니다 기본적으로 영향을 데이터 수집 및 해석.
The authors have nothing to disclose.
우리는 브리트니 일과 그들의 기술 지원에 대 한 제시카 Onyak와 박사 류 알려주셔서 친절 하 게 그의 epifluorescent 현미경을 사용 하 여 감사 하 고 싶습니다. 지원의 승인: NIH R15EY026255-01 ‘과 칼 Kirchgessner 재단.
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 |