We present a protocol to isolate the auditory bulla, capsule, and ossicles from postnatal mice for whole mount and histological analysis.
En Memelilerde, malleus, inkus ve stapes olmak üzere orta kulakta işitme kemikçikleri, en küçük kemiklerdir. Farelerde, bir kemik yapısı işitsel kapsül iç kulağı, yani koklea ve semisirküler kanallar kapsayan oysa işitsel bül, kemikçik evler çağırdı. Murin kemikçikler otolaringoloji alanındaki araştırmacılar büyük ilgi dolayısıyla işitme ve için gerekli olan, ancak onların metabolizma, gelişim ve evrim diğer alanlarda son derece alakalı. Değişmiş kemik metabolizması erişkin farelerde işitme fonksiyonu etkileyebilir ve çeşitli gen yoksun fareler in utero işitme kemiklerine morfogenezindeki değişiklikleri göstermek. fare işitsel kemikçikler küçük olmasına rağmen bir anatomik oryantasyon ve 3D yapısını anlar ise, kendi manipülasyon mümkündür. Burada, işitsel bül ve doğum sonrası farelerin kapsülü incelemek ve sonra bül kısmını kaldırarak bireysel kemikçik izole açıklanmıştır. Biz de tartışmak nasıl em içinfarklı yönlerde yatak bül ve kapsül malleusun, uzunlamasına yatay, ya da frontal kesitlerin hazırlanması için parafin veya dondurulmuş kesitler uygun üretmek için. Son olarak, biz fare ve insan işitme kemiklerine arasındaki anatomik farklılıklar numaralandırmak. Bu yöntemler işitsel kemiklerin, patolojik gelişim ve evrimsel açıdan ve farelerde orta kulağa analiz yararlı olacaktır.
Orta kulak üç işitsel kemikçikleri, yani malleus, incus ve stapes, kulak iç kulak zarının ya da koklea 1,2 ses iletir bir memeli özgü işitsel zinciri oluştururlar. İşitme fonksiyonu İşitsel Beyin Sapı Yanıtı (ABR) 3-6 ve Laser Doppler Vibrometry (LDV) 7 kullanılarak izlenebilir kulak zarı arkasında malleusun titreşim eşikleri ölçerek farelerde değerlendirilebilir. ABR, LDV ve otoakustik emisyon (DPOAE) ölçümleri birleştirerek, iletim tipi işitme kaybı sensorinöral bozukluğu 8 ayırt edilebilir.
Kulak koşulları hayvan modelleri her yaştan hastaların refahı için işitme ve kulak sağlığı önemi göz önüne alındığında, ihtiyaç vardır. Örneğin, orta kulak iltihabı, insan bebekler ve çocuklarda ve şiddetli, akut otitis media görülen son derece yaygın bir kulak enfeksiyonu ve komplikasyonları Condi oluşabiliryon uygun antimikrobik 9 ile tedavi edilmez. Otitis media Fare modelleri patogenezini anlamak ve tedaviler 10,11 geliştirilmesinde faydalı olabilir.
(Malleusun goniale kısmı hariç) endokondral kemikleşme 12,13 oluşturduğu Murin kemikçikleri, kemik metabolizması ve morfolojilerinden çalışmaya son derece alakalı. Birincisi, kendi küçük boyutlu X-ray veya floresan mikroskobu 14 kullanılarak sağlam bir periost ile kemiklerin yüksek çözünürlüklü analiz sağlar. İkincisi, bu tür kemik hücreleri 15 arasında aşırı veya yetersiz kemik erimesinin, veya bozulmuş etkileşimleri gibi anormal kemik metabolizması, kayıp 3,4,7 işitme potansiyel katılımcı olarak analiz edilebilir. Üçüncü olarak, anormal kemik parçası morfogenez gibi Hoxa2 16-19 Msx1 20-22 Prrx1 23 Goosecoid yoksun hayvanlarda gibi çeşitli gen eksikliği olan farelerde, bildirilir(GSC) 24,25, Bapx1 13 Tshz1 26 dusp6 (Mkp3) 27, Noggin (Nog), 28, FGFR1 29 farelerde tiroid hormon reseptörleri (thrA, Thrb) 5 Bcl2 30 ve diğerleri 1,31 ya da aşırı eksprese Hoxa2 32. Son olarak, kendi küçük boyutuna rağmen, yapıları kaslar 33 ve eklem 34,35 olarak Kemikcikler ile ilişkili erişilebilir.
Fare kemikçikleri insan kemiklerinin daha küçük, ama fare orta kulak insan muadili bir minyatür sürümü değil dikkat çekicidir. İnsanlarda, oluşum safhasındaki stapedial arter gebelik sırasında kaybolur, oysa Örneğin farelerde, üzengi halkası geçer stapedial arter, yaşam 36 boyunca devam eder. Buna ek olarak, fare malleusun morfolojisi th farklıdıre insan kemik (Şekil 6). İnsanlarda, temporal kemik trabeküler kemiğin oluşan mastoid hava hücreleri bül 37 yerine kemikçik evler ise farelerde, işitsel (timpanik) bül, hava dolu orta kulak boşluğu kapatmaktadır. Her iki türde de işitsel kapsül (otik kapsül, kemik labirent) koklea ve iç kulak yarı dairesel kanallar kapsar. Orta kulak Karşılaştırmalı ve evrimsel biyoloji yoğun 38-40 gözden geçirilmiştir.
İlk Aşağıda verilen protokol sırasıyla, öncelikle orta kulak ve iç kulak oluşan işitme bül ve kapsül, teşrih açıklamaktadır. Bu protokol aynı zamanda işitsel bül gelen malleus, incus ve stapes izole etmek için nasıl gösterir. Son olarak, işitsel kemiklerin doku kesit için hazırlık gömmek için işitsel bül ve kapsül yönlendirmek için nasıl gösterir.
Burada, doğum sonrası farelerde işitsel bül ve kapsül izole etmek için kullanışlı bir yöntem mevcut. P12 önce, dokular kırılgan ve izolasyonu sırasında zarar görebilir. P12 sonra, işitsel bül ve kapsül kolay çevre dokulardan izole edilebilir. kesit önce kafa bül Kesme pek çok avantajı vardır. İlk olarak, doğum sonrası kavitasyon ve işitsel bül büyüme en aktif itibaren P6 meydana gelir ve P14 50 tarafından tamamlandı. kulak zarı ve koklear duvar arasındaki mezenkimal doku kavitasyon sürecinde hava ile değiştirilir. orta kulak boşluğunda bileşke hava fiksasyon, yumuşatma ve gömme sırasında doku ve sıvılar arasındaki teması engelleyebilir. Ön uç (styliform sürecini) keserek yerine unisolated bül bunu yapmak çalışarak izole işitsel bül havayı çıkarmak için daha kolaydır. İkinci olarak, malleus (ve kulak zarı) yönünü dikey değilKafada. Bu, belirli bir yönde izole işitsel bül ve kapsül gömerek istenilen düzlemde malleus ile stapes tabanı bölümünde bu nedenle kolaydır.
izole sonra, işitsel bül ve kapsüller çeşitli analizler için de yararlıdır. Örneğin, yüksek çözünürlüklü X-ışını mikro-BT gibi malleus 14 osteojenik kılcal damarlar gibi kemik mikro morfoloji ortaya çıkarabilir. Stereofluorescence diseksiyon mikroskobu, orta veya iç kulak 33 floresan proteinleri ifade muhabiri fareler değerlendirmede yapıları görselleştirmek için güçlü bir araçtır. Buna ek olarak, in vivo veya ex vivo olarak floresans etiketleme yöntemleri ve bütün montaj immünofloresan algılama çeşitli üstlenilebilir. Işık levha floresan mikroskobu da üç boyutlu analiz 51 için yararlıdır. Burada açıklanmamış olmasına rağmen, çeşitli anatomik yapıları, periferal sinirler, kan damarları gibi işitsel bül ve kapsül ile bağlantılı veOrta kulaktaki kulak zarı da bu protokolü kullanarak değerlendirilebilir.
O parafin kesit mineralizasyon analizini izin vermez, bu nedenle gömmeden önce kemik dokularının dekalsifikasyon gerektirir ve unutmayın. Buna karşılık, dondurulmuş kesitler hazırlamak için kullanılan Kawamoto filmi yöntemi 43 yumuşatma gerçekleştirilir, örneğin Alizarin boyama gibi in vivo kemik etiketleme teknikleri ya da özel boyama kullanılarak mineralizasyon çalışmalar için uygun olan edilebilir. Kriyo-ayırma koşulları, fare yaşına göre göre optimize edilmelidir. Örneğin, kriyostat odası içinde bir daha soğuk ısı bölümlerine hasarı en aza indirmek için daha büyük bir fare numuneler için tavsiye edilir.
Fare, malleusun önde gelen yarı küresel çıkıntı için doğru terim "orbicular apophysis" dir. Bununla birlikte, "prosesus brevis" çok fazla th yuvarlak apofize belirtmek için kullanılmaktadırÖzellikle fare gelişimsel biyologlar 16,20,22-25 arasında bir iki yıl. "Prosessus brevis" aslen orbicular apofizlidir farklı yanal süreç (processus lateralis), atıfta bulundu. İnsanlarda, hafif konik bir çıkıntı benzeyen bir yanal işlemi (şekil 6B, dış görünüşü görülmektedir) manubrium uzanan kulak zarı bağlanma genel hat oluşturur. Farelerde, yan işlemi, umbo 48 karşı ucunda manubrium bir tahmindir. Kulak zarının pars flaccida malleusun yanal süreç üzerindedir. Yuvarlak apofizi insan malleusun belirgin değildir.
The authors have nothing to disclose.
The authors thank Masaki Yoda and Elise Lamar for critical reading of the manuscript, Kazumasa Takenouchi for help with histology, Mari Fujiwara for help with microscopy and Makoto Morikawa for help in photographing human and mouse auditory ossicles.
Tools/Equipment | |||
Paper towel | DAIO PAPER CORPORATION | 703347 | can be purchased from other vendors |
Glass Jar | Various | can be purchased from other vendors | |
14cm surgical scissors | Fine Science Tools (F.S.T.) | 91400-14 | can be purchased from other vendors |
Extra fine scissors-straight | Fine Science Tools (F.S.T.) | 14084-08 | can be purchased from other vendors |
Fine Forceps Angled 45° | Fine Science Tools (F.S.T.) | 11063-07 | can be purchased from other vendors |
Dissecting microscope | Nikon | SMZ800N | for routine dissection |
Dissecting microscope | Nikon | SMZ18 | for movies |
Injection needle 27G | TERUMO | NN-2719S | |
Syringe (1ml) | TERUMO | SS-01T | |
Marking Pin | Various | ||
Tube rotator RT-50 | TAITEC | 0000165-000 | can be purchased from other vendors |
Cryostat | Leica | CM3050S | http://www.leicabiosystems.com/histology-equipment/cryostats/details/product/leica-cm3050-s/ |
TC-65 Tungsten blade | Leica | 14021626379 | for Kawamoto's firm method |
Stainless containers | Leica | for Kawamoto's firm method | |
Cryofilm type IIC | Leica | for Kawamoto's firm method | |
Silane coated slide (New Silane II) | Muto Pure Chemicals | 511617 | can be purchased from other vendors |
Cover glass | Matsunami | can be purchased from other vendors | |
Tissue processor | Sakura Finetek | VIP-5 | can be purchased from other vendors |
Tissue Embedding Console System | Sakura Finetek | Tissue-Tek TEC 5 | can be purchased from other vendors |
Sliding microtome for paraffin | Yamato Kohki Industrial | REM-710 | can be purchased from other vendors |
Path Blade+pro for hard tissue | Matsunami | PB3503C | for paraffin section |
Micro-CT | RIGAKU | R_mCT2 | http://www.rigaku.com/en |
Fluorescence microscope | KEYENCE | BZ-9000 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reagents | |||
Isoflurane | Maruishi pharmaceutical Co. Ltd | ||
NaCl | wako | 191-01665 | for PBS |
KCl | wako | 285-14 | for PBS |
Na2HPO4 12H2O | wako | 196-02835 | for PBS |
KH2PO4 | wako | 287-21 | for PBS |
Paraformaldehyde(EM Grade) | TAAB | P001 | |
EDTA-2Na | wako | 15111-45 | |
Trizma base | Sigma | T1503-1KG | |
Super Cryoembedding Medium | Leica | for Kawamoto's firm method | |
Dry Ice | Various | for Kawamoto's firm method | |
Hexane | wako | 080-03423 | for Kawamoto's firm method |
Super Cryomouting Medium type R2 | Leica | for Kawamoto's firm method | |
Paraffin | Sakura Finetek | 781001A0107 | |
Histo-Clear | NDS | HS-200 | |
Calcein | DOJINDO | 340-00433 | |
Hematoxylin | wako | 131-09665 | |
Eosin | wako | 051-06515 |