Summary

Vorbereitung der Stimmlippe der Ratte für neuromuskuläre Analysen

Published: May 15, 2020
doi:

Summary

Dieses Protokoll beschreibt Methoden zur Vorbereitung von Rattengespinkeln für histochemische neuromuskuläre Studien.

Abstract

Der Zweck dieses Tutorials ist es, die Vorbereitung der Rattengespinstfalte für histochemische neuromuskuläre Studien zu beschreiben. Dieses Protokoll beschreibt Verfahren für die Larynxdissektion von Ratten, das Schockgefrieren und die Kryosektion der Stimmlippen. Diese Studie beschreibt, wie man Stimmlippen sowohl in Längs- als auch in Querschnittsebene kryosektioniert. Eine Neuheit dieses Protokolls ist die Kehlkopfverfolgung während der Kryosektion, die eine genaue Identifizierung der intrinsischen Kehlkopfmuskulatur gewährleistet und die Wahrscheinlichkeit eines Gewebeverlusts verringert. Die Abbildungen zeigen die fortschreitende Kryosektion in beiden Ebenen. Neunundzwanzig Ratten-Hemi-Laryngen wurden kryosektiert und vom Aufkommen des Schilddrüsenknorpels bis zum Erscheinen des ersten Abschnitts verfolgt, der die volle Stimmlippe enthielt. Die volle Stimmlippe wurde für alle Tiere in beiden Ebenen visualisiert. Es gab eine hohe Variabilität im Abstand vom Auftreten des Schilddrüsenknorpels bis zum Auftreten der vollen Stimmlippe in beiden Ebenen. Das Gewicht korrelierte nicht mit der Tiefe der Kehlkopfmarkierungen, was darauf hindeutet, dass die individuelle Variabilität und andere Faktoren im Zusammenhang mit der Gewebepräparation für die hohe Variabilität des Auftretens von Landmarken während des Schneidens verantwortlich sein könnten. Diese Studie beschreibt eine Methodik und präsentiert morphologische Daten zur Vorbereitung der Stimmlippe der Ratte für histochemische neuromuskuläre Untersuchungen. Aufgrund der hohen individuellen Variabilität sollten Kehlkopfmarkierungen während der Kryosektion genau verfolgt werden, um eine Übersektion von Gewebe und Gewebeverlust zu verhindern. Die Verwendung einer konsistenten Methodik, einschließlich einer angemessenen Gewebevorbereitung und des Bewusstseins für Landmarken im Kehlkopf der Ratte, wird zu konsistenten Ergebnissen in allen Studien beitragen und neuen Forschern helfen, die daran interessiert sind, die Stimmlippe der Ratte als Modell zur Untersuchung der neuromuskulären Kehlkopfmechanismen zu verwenden.

Introduction

Der Kehlkopf der Ratte ist ein etabliertes Modell zur Untersuchung struktureller und funktioneller neuromuskulärer Kehlkopfanpassungen an Entwicklung, Alterung, Krankheit und pharmakologische Wirkstoffe1,2,3,4,5. Die Konsistenz histologischer Methoden ist für diese Arbeit von entscheidender Bedeutung, da bei der Muskelvorbereitung und -analyse mehrere Feinheiten beteiligt sind, sowie Herausforderungen im Zusammenhang mit der Größe, Form und Topographie der in den Kehlkopfknorpeln eingekapselten Muskeln1,6,7,8,9,10,11 . Aufgrund der geringen Größe der intrinsischen Kehlkopfmuskulatur der Ratte sind systematisches Einbetten, Einfrieren und Kryosektion entscheidend, um konsistente und genaue Ergebnisse zu erzielen. Wenn beispielsweise die Stimmlippe der Ratte in der koronalen Ebene geschnitten wird, befinden sich die neuromuskulären Verbindungen (NMJs) von vier der intrinsischen Kehlkopfmuskeln innerhalb von weniger als 1,8 mm Gewebetiefe11. Daher ist eine präzise Überwachung der Anatomie der Kehlkopfmuskulatur während der Kryosektion unerlässlich, um die interessierenden Abschnitte genau zu identifizieren und eine Übersektion des Gewebes zu verhindern. Eine Übersektion des Zielmuskels kann zu einer ungenauen Identifizierung der Anzahl und Topographie von NMJs11 oder zu einer Gesamtverringerung der Stichprobengröße führen, wenn der Zielmuskel aufgrund von Orientierungsverwechslungen verworfen wird12. Da neuartige Modelle für die Untersuchung des Kehlkopfmuskels und ihrer jeweiligen Anpassungen entwickelt werden, sind Standardarbeitsanweisungen unerlässlich, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse in allen Studien präzise, zuverlässig und reproduzierbar sind.

Ziel dieses Artikels ist es, die Vorbereitung der Stimmlippe der Ratte für eine optimale Längs- und Querschnittsanalyse detailliert zu beschreiben. Detaillierte Methoden, die regelmäßig in unserem Labor angewendet werden, werden beschrieben, um Zielmuskelmarker während der Kryosektion zu identifizieren. Obwohl ähnliche Methoden in mehreren Labors verwendet werden, werden hier mehr Details als in der Literatur bereitgestellt, um eine zuverlässige und genaue Replikation zu gewährleisten, wenn sie von unerfahrenen Forschern implementiert wird. Ziel dieses Tutorials ist es, eine Standardmethodik für die immunhistochemische (IHC) Bewertung der Rattengespinstfalte bereitzustellen, um die Konsistenz zwischen Labors und Untersuchungen zu verbessern.

Protocol

Diese Studie wurde in Übereinstimmung mit dem Institutional Animal Care and Use Committee der New York University School of Medicine durchgeführt. 1. Zerlegen Sie den Kehlkopf der Ratte Euthanasierung der Ratte gemäß dem institutionell genehmigten Protokoll. Rasieren Sie den ventralen Hals vom Unterkiefer bis zum Manubrium und tupfen Sie ihn mit Alkohol ab, um eine Fellkontamination in den Gewebeproben zu verhindern. Unter einem Sezierfernrohr mit 10-facher Vergrößeru…

Representative Results

Die repräsentativen Ergebnisse waren Teil einer laufenden Untersuchung der Auswirkungen von Stimmübungen auf das kehlkopfe neuromuskuläre System. Neunundzwanzig männliche Fischer 344/braune Wanderratten (12 9 Monate alt, 17 24 Monate alt) wurden gewogen und mit CO2-Inhalation gefolgt von einer bilateralen Thorakotomie eingeschläfert. Die Verfahren folgten dem skizzierten Protokoll zur Kennzeichnung von NMJs und Fasergröße der lateralen und medialen TA-Muskeln. Der Abstand zwi…

Discussion

Die Vorbereitung der Stimmlippen von Ratten für die neuromuskuläre Analyse kann verschiedene Herausforderungen mit sich bringen. Die Kehlkopfmuskulatur ist nicht nur klein und von Knorpel umgeben, was es schwierig macht, den Zielmuskel direkt zu extrahieren, sondern es wurde auch eine hohe Variabilität zwischen Tieren in der Tiefe der anatomischen Kehlkopfmarkierungen festgestellt. Für das Protokoll der Querschnittsebene des Muskels traten vollständige Stimmlippenabschnitte zwischen 21-85 Abschnitten (10 μm pro Abs…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Forschung wurde durch die Zuschüsse F31DC017053-01A1 (Lenell, PI) und K23DC014517 (Johnson, PI) des National Institute on Deafness and other Communication Disorders der National Institutes of Health unterstützt.

Materials

2-Methylbutane Certified Fisher Chemical 35514
Aluminum Foil Fisherbrand 1213101
Cryo Tongs SS Thermo Scientific 11679123
Cryostat Leica Biosystems CM3050
Cryostat blades C.L. Sturkey D554X50 22-210-045
Disposable Base Molds 15mm x 15mm Thermo Scientific 41-741
Disposable Underpads Medline 23-666-062
Dissection kit Thermo Scientific 9996969
DPBS – Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline Gibco 14190136
Frozen Section Medium Fisher Healthcare 23-730-571
Ice Bucket Bel-Art 11999054
Immunostain Moisture Chamber Ted Pella Inc NC9425474
Needle holders Assi ASSI.B148
Non-Woven Sponges, 4 Ply Quick Medical 9023
Orbital shaker Troemner 02-217-987
Pap pen
Paraformaldehyde, 16% w/v aq. soln., methanol free Alfa Aesar 50-00-0
Premium Microcentrifuge Tubes Fisherbrand 5408129
Specimen Storage Bags Fisherbrand 19240093
Stainless Steel Graduated Measure 32 oz/100 mL Polar Ware 114231B
Superfrost Plus Microscope Slides Fisherbrand 12-550-15
Task wiper Kimberly-Clark Professional™ 34155 06666A
Timer Fisherbrand 2261840
Vannas Pattern Scissors Assi ASSI.SAS15RV
NOTE: For all supplies, these are examples of equipment to purchase. The exact model is not necessary to complete our methods.

References

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Cite This Article
Lenell, C., Shembel, A. C., Johnson, A. M. Preparation of the Rat Vocal Fold for Neuromuscular Analyses. J. Vis. Exp. (159), e61327, doi:10.3791/61327 (2020).

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