تصف هذه الورقة طرق إعداد الأنسجة ، وتلطيخ ، وتحليل براعم طعم الفطريات والحواف والحنك الكاملة والناعمة التي تنتج باستمرار براعم الذوق الكاملة وال سليمة (بما في ذلك الألياف العصبية التي ت الداخلي لهم) والحفاظ على العلاقات بين الهياكل داخل براعم الذوق والبابيات المحيطة بها.
براعم الذوق هي مجموعات من الخلايا تحويل الذوق المتخصصة للكشف عن مجموعات فرعية من المحفزات الكيميائية في تجويف الفم. هذه الخلايا المحولة تتواصل مع الألياف العصبية التي تحمل هذه المعلومات إلى الدماغ. ولأن خلايا تحويل الطعم تموت باستمرار ويتم استبدالها طوال مرحلة البلوغ، فإن بيئة برعم الذوق معقدة وديناميكية على حد سواء، وتتطلب تحليلات مفصلة لأنواع خلاياها ومواقعها وأي علاقات جسدية بينها. وقد تم الحد من التحليلات التفصيلية من خلال عدم التجانس والكثافة في أنسجة اللسان التي خفضت بشكل كبير نفاذية الأجسام المضادة. تتطلب هذه العقبات بروتوكولات تقسيم تؤدي إلى تقسيم براعم الذوق عبر المقاطع بحيث يتم تقريب القياسات فقط، وفقدان علاقات الخلية. للتغلب على هذه التحديات ، تتضمن الطرق الموصوفة هنا جمع وتصوير وتحليل براعم الذوق الكاملة وال اربوريس المحطة الفردية من ثلاث مناطق طعم: الحليمة الفطرية ، الحليمة المحيطة ، والحنك. جمع براعم الذوق كله يقلل من التحيز والتباين التقني ويمكن استخدامها للإبلاغ عن الأرقام المطلقة للميزات بما في ذلك حجم الذوق برعم، مجموع الذوق برعم الداخلية، نقل عدد الخلايا، ومورفولوجيا من أربور المحطة الطرفية الفردية. لإثبات مزايا هذه الطريقة ، توفر هذه الورقة مقارنات بين برعم الذوق وأحجام الداخليا بين براعم الذوق الفطرية والحواف باستخدام علامة عامة لبراعم الذوق وتسمية لجميع ألياف الذوق. كما يتم توفير سير عمل لاستخدام الوسم الوراثي للخلايا المتناثرة للخلايا العصبية المذاق (مع مجموعات فرعية تحمل علامات من خلايا تحويل الذوق). هذا سير العمل يحلل هياكل الفردية المشتلات الذوق العصب ، وأرقام نوع الخلية ، والعلاقات المادية بين الخلايا باستخدام برنامج تحليل الصور. معا، توفر هذه سير العمل نهجا جديدا لإعداد الأنسجة وتحليل كل من براعم الذوق كله ومورفولوجيا كاملة من أربور الداخلية الخاصة بهم.
براعم الذوق هي مجموعات من 50-100 الخلايا الظهارية المتخصصة التي تربط مجموعات فرعية من المحفزات الكيميائية الذوق موجودة في تجويف الفم. ويعتقد عموما خلايا تحويل الذوق إلى وجود أنواع1،2، 3،4،5،6،7،8،9، في البداية على أساس معايير المجهر الإلكتروني التي كانت مرتبطة في وقت لاحق مع علامات الجزيئية. النوع الثاني الخلايا التعبير عن فوسفوليباز C-بيتا 2 (PLCβ2)2 و العابرة مستقبلات قناة cation المحتملة, subfamily M عضو 51 وتشمل الخلايا التي تنقل الحلو, مريرة, وumami1,10. الخلايا من النوع الثالث تعبر عن أنهيدراز الكربوني 4 (Car4)11 والبروتين المرتبط بالسيبتوسوم 258 وتدل على الخلايا التي تستجيب في المقام الأول للذوق الحامض11. الخلايا التي تحول الملوحة لم تكن واضحة كما رسمتبوضوح 12,13,14, ولكن يمكن أن تشمل يحتمل أن النوع الأول, نوع الثاني والنوع الثالث خلايا15,16,17,18,19. بيئة الذوق برعم معقدة وديناميكية، بالنظر إلى أن الخلايا تحويل الذوق تتحول باستمرار على مدى مرحلة البلوغ ويتم استبدالها من قبل السلف القاعدية3،20،21. هذه الخلايا تحويل الذوق الاتصال الألياف العصبية أحادية القطب الزائفة من العقدة geniculate وال بتروسال، والتي تمر معلومات الذوق إلى جذع الدماغ. وقد صنفت هذه الخلايا العصبية في المقام الأول على أساس نوع من المعلومات طعم أنها تحمل22,23 لأن المعلومات حول مورفولوجيا كانت بعيدة المنال حتى وقت قريب24. النوع الثاني الخلايا التواصل مع الألياف العصبية عن طريق البروتين معامل الكالسيوم 1 قنوات أيون25، في حين أن الخلايا من النوع الثالث التواصل عبر نقاط الاشتباك العصبي الكلاسيكية8،26. مزيد من التوصيف لخلايا برعم الذوق بما في ذلك نقل أنواع الخلايا الأنساب، والعوامل التي تؤثر على تمايزها، وهياكل ربط أربور كلها مجالات التحقيق النشط.
وقد أعاقت العديد من التحديات التقنية دراسات الذوق. الأنسجة غير المتجانسة والكثيفة التي تشكل اللسان تقلل بشكل كبير من نفاذية الأجسام المضادة للكيمياء المناعية27،28،29. وقد استلزمت هذه العقبات تقسيم البروتوكولات التي تؤدي إلى تقسيم براعم الذوق عبر الأقسام بحيث يتم تقريب القياسات إما على أساس الأقسام التمثيلية أو تلخيصها عبر الأقسام. سابقا، تم استخدام المقاطع رفيعة تمثيلية لتقريب كل من قيم وحدة التخزين وتعول الخلايا المحولة30. يسمح القسم التسلسلي الأكثر سمكا بتصوير جميع أقسام برعم الذوق وتجميع القياسات من كل قسم31. قطع مثل هذه المقاطع سميكة واختيار براعم الذوق كله فقط التحيزات أخذ العينات نحو أصغر براعم الذوق32،33،34. وقد استندت تقديرات الأعصاب الداخلية من براعم الذوق المقطعية على تحليلات أرقام بكسل13،35، إذا تم قياسها كميا في جميع36،37،38. تتجاهل هذه القياسات تماما بنية وعدد أربور الأعصاب الفردية ، لأن الأشجار تنقسم (وعادة ما تكون سيئة التسمية). وأخيرا، على الرغم من تقشير بعيدا الظهارة لا تسمح براعم الذوق بأكملها لتكون ملطخة39،40، فإنه يزيل أيضا الألياف العصبية الذوق برعم ويمكن أن تعطل العلاقات الطبيعية بين الخلايا. لذلك ، كانت التحقيقات في العلاقات الهيكلية داخل براعم الذوق محدودة بسبب هذا الاضطراب الناجم عن نهج التلطيخ.
جمع كامل الهيكل يلغي الحاجة إلى أقسام تمثيلية ويسمح بتحديد قياسات القيمة المطلقة للأحجام، عدد الخلايا، ومورفولوجيا الهيكل41. كما أن هذا النهج يزيد من الدقة ويحد من التحيز ويقلل من التباين التقني. هذا العنصر الأخير مهم لأن براعم الذوق تظهر تباينا بيولوجيا كبيرا داخل34و42 وعبر المناطق43و44، وتسمح تحليلات برعم الذوق الكامل بمقارنة أرقام الخلايا المطلقة بين التحكم والظروف التجريبية. وعلاوة على ذلك، فإن القدرة على جمع براعم الذوق سليمة يسمح تحليل العلاقات الفيزيائية بين مختلف الخلايا المحولة والألياف العصبية المرتبطة بها. لأن خلايا تحويل الذوق قد تتواصل مع بعضها البعض45 والتواصل مع الألياف العصبية46, هذه العلاقات مهمة للوظيفة العادية. وبالتالي، قد لا تكون ظروف فقدان الوظيفة بسبب فقدان الخلايا، ولكن بدلا من ذلك إلى تغييرات في علاقات الخلية. تقدم هنا طريقة لجمع براعم الذوق كله لتحقيق فوائد القياسات المطلقة لتحليل حجم التكرير لكل من براعم الذوق وداخلياتها، وأعداد خلايا الذوق والأشكال، وتسهيل تحليلات العلاقات بين الخلايا العابرة ومورفولوجيا الأعصاب. كما يتم تقديم اثنين من سير العمل المصب من هذه الطريقة الجديدة جبل كامل لإعداد الأنسجة: 1) لتحليل حجم برعم الذوق والا الداخلي الكلي و 2) لوضع العلامات الوراثية متناثرة الخلية من الخلايا العصبية الذوق (مع مجموعات فرعية من الخلايا تحويل الذوق المسمى) والتحليلات اللاحقة من مورفولوجيا المشتل الأعصاب الذوق، أعداد أنواع خلايا التذوق وأشكالها، واستخدام برامج تحليل الصور لتحليل العلاقات الفيزيائية بين الخلايا المحولة وتلك بين التحويل الخلايا و أربور الأعصاب. معا، توفر هذه مسارات العمل نهجا جديدا لإعداد الأنسجة وتحليلات براعم الذوق كله ومورفولوجيا كاملة من أربور الداخلية الخاصة بهم.
تطوير نهج لجمع وصمة عار باستمرار براعم الذوق كله من ثلاث مناطق طعم تجويف الفم (شكل الفطريات، circumvallate، والحنك) يوفر تحسينات كبيرة لتحليل الخلايا تحويل الذوق، وتتبع الخلايا المدمجة حديثا، التدين، والعلاقات بين هذه الهياكل. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه يسهل توطين علامة الخلايا العصبية الثانوية ?…
The authors have nothing to disclose.
نشكر كافسكا كوروبارانانتها على مساهماتها في تلطيخ الأنسجة وتصوير براعم الذوق المحيطة ، وجنيفر شو لتلطيخ وتصوير التنجين إلى الحليمة ، وKaytee Horn لرعاية الحيوانات وال جينوتيبينج ، و Liqun Ma لتلطيخ الأنسجة لبراعم الذوق الحنك الرخو. تم دعم هذا المشروع من قبل R21 DC014857 وR01 DC007176 إلى R.F.K و F31 DC017660 إلى L.O.
2,2,2-Tribromoethanol | ACROS Organics | AC421430100 | |
2-Methylbutane | ACROS | 126470025 | |
AffiniPure Fab Fragment Donkey Anti-Rabbit IgG | Jackson ImmunoResearch | 711-007-003 | 15.5μL/mL |
Alexa Fluor® 647 AffiniPure Donkey Anti-Rat IgG | Jackson Immuno Research | 712-605-150 | (1:500) |
AutoQuant X3 software | Media Cybernetics | ||
Blunt End Forceps | Fine Science Tools | FST 91100-12 | |
Click-iT™ Plus EdU Cell Proliferation Kit | Molecular Probes | C10637 | Follow kit instructions |
Coverglass | Marienfeld | 107242 | |
Cytokeratin-8 | Developmental Studies Hybridoma Bank (DSHB), (RRID: AB_531826) | Troma1 supernatant | (1:50, store at 4°C) |
Dissection Scissors (coarse) | Roboz | RS-5619 | |
Dissection Scissors (fine) | Moria | MC19B | |
Donkey anti-Rabbit IgG (H+L) Highly Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 488 | ThermoFisher Scientific | A21206 | (1:500) |
Donkey anti-Rabbit, Alexa Fluor® 555 | ThermoFisher Scientific | A31572 | (1:500) |
DyLight™ 405 AffiniPure Fab Fragment Bovine Anti-Goat IgG | Jackson Immuno Research | 805-477-008 | (1:500) |
Fluoromount G | Southern Biotech | 0100-01 | |
Glass slides | Fisher Scientific (Superfrost Plus Miscroscope Slides) | 12-550-15 | |
Goat anti-Car4 | R&D Systems | AF2414 | (1:500) |
Imaris | Bitplane | pixel-based image analysis software | |
Neurolucida 360 + Explorer | MBF Biosciences | 3D vector based image analysis software | |
Normal Donkey Serum | Jackson Immuno Research | 017-000-121 | |
Normal Rabbit Serum | Equitech-Bio, Inc | SR30 | |
Olympus FV1000 | (multi-Argon laser with wavelengths 458, 488, 515 and additional HeNe lasers emitting 543 and 633) | ||
Paraformaldehyde | EMD | PX0055-3 | 4% in 0.1M PB |
Rabbit anti-dsRed | Living Colors DsRed Polyclonal Antibody; Clontech Clontech Laboratories, Inc. (632496) | 632496 | (1:500) |
Rabbit anti-PLCβ2 | Santa Cruz Biotechnology | Cat# sc-206 | (1:500) |
Sodium Phosphate Dibasic Anhydrous | Fisher Scientific | BP332-500 | |
Sodium Phosphate Monobasic | Fisher Scientific | BP330-500 | |
tert-Amyl alcohol | Aldrich Chemical Company | 8.06193 | |
Tissue Molds | Electron Microscopy Sciences | 70180 | |
Tissue-Tek® O.C.T. Compound | Sakura | 4583 | |
Triton X-100 | BIO-RAD | #161-0407 | |
Zenon™ Alexa Fluor™ 555 Rabbit IgG Labeling Kit | ThermoFisher Scientific | Z25305 | Follow kit instructions |