Buyrakni 3D formatida aniq tasvirlash va miqdorini aniqlash
Feb 27, 2022
O'nlab yillar davomida o'lchovlarbuyrak2-o'lchovli bo'limlardan foydalangan holda mikroanatomiya bizga batafsil ma'lumot berdi buyrak fiziologik va patologik sharoitlarda morfologiya. Biroq, so'nggi yillarda to'qimalarni tozalash usullarining jadal rivojlanishi va yangi 3-o'lchovli tasvirlash usullarining rivojlanishi bilan birgalikda, ular haqida yangi tushunchalar berdi.buyraktuzilishi va funktsiyasi. Ushbu sharh maqolasida bir qator yangi tushunchalar tasvirlanganbuyrakushbu yangi uslubiy yondashuvlar yordamida yaqinda olingan rivojlanish va kasallik. Masalan, rivojlanayotgandabuyrakUshbu yondashuvlar siydik yo'llarining shoxlanishi morfogenezi, nefron progenitori hujayralar ko'payishi va majburiyatlari, siydik yo'llarining uchi hujayralari va nefron progenitor hujayralari o'rtasidagi o'zaro ta'sirlar va nefron segmentatsiyasini o'rnatish haqida yangi tushunchalarni taqdim etdi. Butun kattalar sichqonchasidabuyraklar, to'qimalarni tozalash yorug'lik varaqlari mikroskopiyasi bilan birgalikda glomeruliyalarning umumiy sonini tasvirlashi va miqdorini aniqlashi mumkin, bu sohadagi katta yutuq. Shunga o'xshash yondashuvlar buyrak tomirlari va innervatsiyasining tuzilishi, tubulointerstitial qayta tuzilishi, podotsitlarning yo'qolishi va gipertrofiyasi, kista shakllanishi, hujayrali yarim oylarning evolyutsiyasi va glomerulyar filtratsiya to'sig'ining tuzilishi haqida yangi tushunchalar berdi. ni tushunishda yana ko'plab yutuqlarbuyrakbiologiya va patologiyani kutish mumkin, chunki qo'shimcha tozalash va tasvirlash usullari ko'proq tadqiqotchilar tomonidan ishlab chiqilgan va qabul qilingan.
Kalit so‘zlar:3D tasvirlash; glomerulus; buyrak rivojlanishi; nefropatologiya; to'qimalarni tozalash; tubulalar; buyrak
CISTANCHE BUYRAK/BUYRAK FOYDALANISHINI YAXSHATLADI
Har bir oddiy odamda umumiy nefron sonibuyraktaxminan 200,000 dan 2 milliondan ortiq, 1 oʻrtacha taxminan 1 milliongacha. Bu nefronlar, shuningdek, uning boshqa tarkibiy qismlaribuyrakshu jumladan yig'uvchi kanallar, qon tomirlari, interstitsial va asab tolalari ajoyib mikroanatomik aniqlik bilan joylashtirilgan. 2 Ushbu aniq naqsh normal holatga asoslanadibuyrak funktsiyasiva glomerulyar yoki quvurli gipertrofiya yoki qisqarish, nefron yo'qolishi, tug'ma anomaliyalar, tomirlarning kamayishi va interstitsial fibroz tufayli to'qimalar arxitekturasi o'zgarganda jiddiy bezovtalanishi mumkin bo'lgan salomatlik. Bir qator tasviriy yondashuvlar bizning har tomonlama tushunishimizga yordam berdibuyrakrivojlanish davrida va sog'lom va kasal kattalardagi mikroanatomiyabuyrak. Ko'pincha, bu tushuncha 2-o'lchovli (2D) bo'limlarning yorug'lik yoki elektron mikroskopik fizik bo'limlar yoki konfokal optik bo'limlar bo'lishidan qat'iy nazar tahlilidan olingan. Ushbu mikroanatomiya miqdorini aniqlash asosan glomeruli, tubulalar, tomirlar, interstitsiyalar va ularning hujayra tarkibiy qismlarining soni, uzunligi, sirt maydoni va hajmini baholashni ta'minlagan bo'limlarning stereologik tahlillariga bog'liq. 3,4 Yaqin vaqtgacha 3D vizualizatsiyasibuyrakmikrostruktura asosan konfokal mikroskopiya bilan chegaralangan bo'lib, bu optik kesish va 50 dan 80 m m gacha chuqurlikda 3D rekonstruksiya qilish imkonini beradi. Afsuski, to'qima ichidagi oqsil va lipid komponentlarining sinishi xususiyatlari yorug'likni tarqatadi va chuqurlik oshgani sayin tasvir sifatini keskin pasaytiradi. So'nggi yillarda to'qimalarning lipid va pigment tarkibini olib tashlash va to'qimalarni shaffof qilish uchun to'qimalar va o'rnatish vositalarining sinishi xususiyatlariga mos keladigan bir qator tozalash usullari ishlab chiqildi. 5 Tozalash usullari murakkablikda turli xil eritmalardagi to'qimalarni bir necha soat davomida inkubatsiya qilishdan tortib, maxsus elektrokimyoviy asbob-uskunalarni o'z ichiga olgan kengaytirilgan protseduralargacha. Biz o'quvchilarni joriy usullarni batafsil ko'rib chiqish uchun 5,6-sonli so'nggi sharhlarga va aniq usullar va foydalanish holatlari uchun bu erda keltirilgan maqolalarga yo'naltiramiz.
Hujayra osti tuzilmalari va hujayralarning butun populyatsiyalari tozalangan butun organlar yoki qalin qismlarda hal qilinishi mumkin. Tozalangan to'qimalarda aniq tasvirlash xususiyatlari yuzlab mikrondan santimetrgacha bo'lishi mumkin bo'lgan namunalardan hajmli ma'lumotlarni olish va qayta qurish uchun maxsus mikroskoplar va tasvirni qayta ishlashni talab qiladi. Nuqtalarni skanerlash va aylantiruvchi diskli konfokal mikroskoplar tozalangan doiradagi tasvirlarni tasvirlash uchun samarali ishlatilganbuyrakto'qimalar, lekin Z o'qida rezolyutsiyaning pasayishi va yorug'lik va tasvirning yagona o'qi tufayli chuqurlikdagi floresans intensivligining progressiv pasayishidan aziyat chekadi. Yengil varaq mikroskopiya usullari, ayniqsa, tozalangan to'qimalarni tasvirlash uchun juda mos keladi, chunki ular katta 3D hajmlarni tezda olish imkonini beradi va ko'p burchakli yoritish va tasvirni o'z ichiga olishi mumkin. Optik proyeksiyali tomografiya - bu har bir vokselning X, Y va Z o'qlari bir xil piksellar soniga ega bo'lgan ma'lumotlarni ishlab chiqarish uchun ko'p burchakli tasvirni va raqamli rekonstruksiyani o'z ichiga olgan yana bir yondashuv. Muayyan yondashuvdan qat'i nazar, to'qimalarni tozalash va to'liq tog'ni ko'rish aniqlanmagan hujayrali mikro muhitni va yuqori darajadagi to'qimalar tuzilishini o'rganish uchun yangi imkoniyat beradi. Ushbu sharhda biz ba'zi yangi tushunchalarni ta'kidlaymizbuyrakrivojlanish, kattalarbuyraktuzilishi va to'qimalarni tozalash natijasida yuzaga kelgan patologiya, so'ngra 3D miqdoriy tahlil.
Buyrak rivojlanishiga oid yangi tushunchalarO'nlab yillar davomida o'tkazilgan gen ekspressiyasini profillash va nokaut tadqiqotlari sut emizuvchilarni boshqaradigan hujayra turlari, genlarni tartibga solish tarmoqlari va signalizatsiya yo'llarini batafsil tushunishga olib keldi.buyrakrivojlanish. Bu bilim tug'ma kasallik tashxisini qo'yish va uni ishlab chiqarish imkonini berdibuyrakpluripotent ildiz hujayralaridan hujayra turlari. 7 Biroq, rivojlanayotgan o'lcham, shaffoflik va murakkablikbuyrakushbu organning morfogenezini va undagi hujayralar va oqsillarning 3D taqsimlanishini aniq o'lchash uchun muhim to'siq bo'ldi. To'qimalarni tozalash va ko'p miqyosli tasvirni qo'llashbuyraksiydik yo'llarining shoxlanishi morfogenezini, progenitor hujayralar populyatsiyasini va buzilmagan organlar ichidagi nefron bilan ta'minlanganligini vizuallashtirish va miqdoriy tahlil qilish imkonini berdi (1-rasm). 8 Ushbu yondashuvlar aniq fenotiplash uchun yangi imkoniyatlarni va hujayrali va molekulyar drayverlarni tahlil qilish uchun ochiq yo'llarni asoslaydi.buyrakrivojlanish va tug'ma kasallik.
3D da dallanadigan morfogenezni tasvirlash va tahlil qilish.Siydik chiqarish daraxtining o'rnatilishi belgilovchi xususiyatdirbuyrakrivojlanishi va sichqon genetikasi yordamida keng ko'lamda o'rganilgan va tekislanganbuyrakeksplant madaniyatlar. Biroq, in vivo jonli ravishda bu tarmoqlangan epiteliya kanali tuzilishining o'sishi, shakllanishi va shakllanishiga individual genlar qanday hissa qo'shishini tushunish uchun ushbu murakkab tarmoqni keng namuna o'lchamlari bo'yicha tasvirlash va tahlil qilish qobiliyati kerak edi. Short va boshqalar. 8 bu muammolarni butun immunofloressensiya, erituvchiga asoslangan tozalash (benzil spirti benzil benzoat) va butun organlarni optik proyeksiyali tomografiya yordamida ko'rib chiqdi. 3D suratga olish uchun ushbu yondashuvdan foydalanishbuyrakishlab chiqishda, jamoa siydik yo'llari daraxti haqida misli ko'rilmagan tafsilotlarni olish uchun maxsus tahlil dasturini ishlab chiqdi, shu jumladan uchi soni, novdalarning burchaklari va uzunligi, novdalar hajmi va buzilmagan ureter daraxtlaridan shoxlanish avlodlari soni (1c va d-rasm). 8 Dastlab buyrak shoxlanishining yangi jihatlarini tavsiflash va aniqlash uchun foydalanilgan, 9,10 davom etayotgan sa'y-harakatlar in vivo jonli ravishda filial naqshini boshqaradigan printsiplar va asosiy regulyatorlarni aniqlashga intiladi. 1
Ko'p miqyosli tasvirlar bilan progenitor dinamikani organ morfogeneziga bog'lash.Ureterik hujayralar va nefron progenitor hujayralari o'rtasidagi molekulyar o'zaro ta'sir nefronlarning to'ldiruvchisini yaratishda katta rol o'ynaydi.buyrak funktsiyasikattalar hayotida. Induktsiya qilinmagan nefron progenitatorlari rag'batlantiruvchi omillarni ishlab chiqaradibuyraksiydik yo'llarining shoxlanishi orqali o'sadi, shu bilan birga siydik yo'llarining uchidagi fazoviy cheklangan belgilar nefron progenitori holatini saqlab qoladi va bu progenitatorlarning kichik to'plamini erta nefronga differensiatsiya qilishga undaydi. Ushbu o'zaro ta'sirlar shoxlanish va nefron induksiyasi siklini boshqaradi, ular tug'ilish paytida, qolgan nefron progenitatorlari farqlanganda to'xtaydi. To'qimalarni tozalash usullaridan oldin, bizning dinamikasini tushunishimizbuyrakmorfogenez va progenitor hujayra populyatsiyalarining vaqt o'tishi bilan nisbiy ko'pligi jiddiy cheklangan edi. Bu kengaytirilgan immunofluoresans protokollari, to'qimalarni tozalash va miqdoriy aniqlash uchun tasvirlash usullaridan foydalangan holda ko'p miqyosli tasvirlash yondashuvlarining rivojlanishi bilan o'zgardi.buyrakhujayrali (konfokal) va butun organ darajasida rivojlanish (optik proyeksiya tomografiyasi, yorug'lik varaqlari). 9,10 ning stavkalari ma'lum bo'ldibuyrako'sish keskin o'zgarib turadi, dastlab tez shoxlanish va ko'payish sur'atlari fazalarda pasayadi, bu nefrogenik uyada progenitor hujayralar sonining qisqarishi bilan bog'liq. 10 Tozalangan butun inson homilasining uch o'lchovli konfokal tasviribuyraklar(11-hafta) yoki namunalarbuyrakkorteks (11-23-haftalar) bu joy hajmining pasayishi turlar bo'ylab saqlanib qolganligini tasdiqlaydi. 12 Tozalangan to'qimalarda odam va sichqonchaning nefrogen bo'shlig'ining keyingi qiyosiy tahlili nefron shakllanishining yangi vaqtga asoslangan yollash modeliga olib keldi, bunda progenitor hujayralar asta-sekin erta nefronga qo'shiladi va ular kelishi tartibiga ko'ra segment identifikatorini qabul qiladi. . 13 Nefron progenitori majburiyatiga qaratilgan boshqa bir tadqiqotda gidrogel asosidagi to'qimalarni tozalash usuli (passiv Clear Lipid-almashed Acryl-amid-gibridized Rigid Imaging/Immunostaining/In situ gibridization-mostable Tissue-hYdrogel [CLARITY] 14) ishlatilgan. endogen tdTomato muxbirining floresansini saqlab qolish qobiliyati. Tozalangan to'qimalarda tdTomato-yorlig'i tahlili shuni ko'rsatdiki, erta hosil bo'lgan nefron ichidagi hujayralar progenitor holatga qaytishi mumkin, bu erda oldingi natijalar majburiyat bir tomonlama ekanligini ko'rsatdi. 15 Shunday qilib, to'qimalarni tozalash bizning shkalalar va turlar bo'yicha dinamik rivojlanish jarayonlari haqidagi tushunchamizni yaxshiladi.
Aniq fenotiplash. To'qimalarni tozalash va miqdoriy tahlil sohasidagi yutuqlar aniq fenotiplash uchun yangi imkoniyatlarni taqdim etdi. Ret th/? va Six2 þ/? ilgari "normal" deb tasniflangan sichqonlar (2-rasm). 10,16 Tozalangan Wnt11 ?/? ning yuqori aniqlikdagi konfokal tasviribuyraklaryangi hujayrali fenotipni aniqladi, bunda nefron progenittorlari ureter uchi bilan barqaror hujayra birikmalarini hosil qila olmasligi va muddatidan oldin farqlanishi tufayli tartibsiz ko'rinadi. 17 Ushbu usullar, shuningdek, DNK metiltransferaza 1, Lin28 va Let7 mikroRNK va TSC1 kabi nefron progenitori hujayra holatining yangi regulyatorlari qanday ta'sir qilishini aniqlash uchun ishlatilgan.buyrakrivojlanishi va nefron soni. 18-20 Aniq fenotiplash nefronlar sonining kamligiga va surunkali kasalliklarga moyilligiga hissa qo'shadigan genetik va atrof-muhit omillarining qo'shimcha ta'sirini tushunishga qaratilgan harakatimizda muhim vositaga aylanishi mumkin.buyrak kasalligi.
Matematik modellashtirishbuyrakmorfogenez. Ma'lumotlar tozalangan ishlab chiqilmoqda ishlab chiqarilmoqdabuyrakTo'qimalarning makroskopik shakli va funktsiyasi progenitator hujayralar populyatsiyalari orasidagi molekulyar o'zaro ta'sirlardan qanday paydo bo'lishini aniqlashga harakat qiladigan tasvirga asoslangan matematik modellashtirish to'lqinini kuchaytirmoqda. 11,21–23 Tozalangan to‘qimalarda butun a’zolarni tasvirlashning keyingi qo‘llanilishi 3D to‘qima naqshlarining molekulyar va hujayrali drayverlarini tushunish uchun juda muhim bo‘ladi va ildiz hujayra modellarining tuzilishi va aniqligini yaxshilash uchun kalit bo‘lishi mumkin.buyrak.
Katta yoshli buyrakning 3D morfologiyasi va patologiyasiKatta yoshdagilarning murakkab morfologiyasibuyrak2D morfologik vositalardan foydalanishni cheklaydi, chunki ular 3D strukturasining toʻliq boʻlmagan yoki notoʻgʻri tasavvurlarini bildirishi mumkin. Bu erda biz so'nggi yillarda ba'zi muhim uslubiy yutuqlarni muhokama qilamiz, ular endi kattalardagi tuzilmalarni ishonchli 3D tahlil qilish imkonini beradi.buyrak, butunligidan tortibbuyraklarglomerulyar filtratsiya to'sig'ining tarkibiy qismlariga qadar (3-rasm). 2
CISTANCHE BUYRAK/BUYRAK EKSIZLIGINI YAXSHILADI
Nefron soni va hajmi.InsonbuyrakNefron soni va hajmida sub'ektlar ichidagi va sub'ektlararo o'zgaruvchanlikning yuqori darajasini ko'rsatadi, bu ochiq-oydin bo'lmagan sub'ektlarning otopsi tadqiqotlarida tasvirlangan.buyrak kasalliklari1,30,31 va rivojlanish buzilishlari bilan bog'liq. O'nlab yillar davomida eksperimental va inson namunalarida nefron sonini aniqlashning oltin standart vositasi disektor / fraksiyalash usuli, dizaynga asoslangan stereologik usul bo'lib kelgan. 3,4 Ushbu yondashuv aniq va aniq bo'lsa-da, u amaliy, ko'p vaqt talab qiladi va jiddiy tayyorgarlikni talab qiladi. Shu sababli, yuqori sifatli so'nggi nuqtalarni ta'minlaydigan samarali usullarni ishlab chiqish uchun muqobil yondashuvlar taklif qilindi: 32 masalan, optik tozalash usullari, jumladan, hidrofobik (ilgari hal qiluvchi deb ataladigan), hidrofil yoki gidrogel asosidagi, ilg'or yorug'lik mikroskopiyasi (masalan, konfokal, multifoton yoki yorug'lik varag'i).
Bizning ma'lumotimizga ko'ra, nefron soni va hajmini tahlil qilish uchun optik tozalash va yorug'lik varaqlari mikroskopiyasini birlashtirgan birinchi hisobot Klingberg va boshqalar tomonidan nashr etilgan. 24 ko'plab muhim yutuqlarni aks ettiruvchi muhim qog'ozda. Birinchidan, ushbu hisobot benzil spirti-benzil benzoat kabi zaharli kimyoviy moddalar o'rnini bosadigan, shu paytgacha muntazam ravishda gidrofobik tozalash protokollarida qo'llanilgan etil sinnamatni, xavfli bo'lmagan erituvchini taqdim etdi. Ikkinchidan, tadqiqotchilar buzilmagan sichqonchada nefronlarni hisoblashni amalga oshirdilarbuyraklar in immun vositachilikning agressiv va progressiv modelibuyrak kasalligi, kasallik davrida nefron yo'qotilishini aniqlash. Bundan tashqari, samaradorlikni sezilarli darajada oshirish yo'lini ta'minlovchi tasvirlarni segmentatsiyalash algoritmlarini kompyuterlashtirilgan avtomatlashtirish bo'yicha muhim qadamlar joriy etildi. Yaqinda Østergaard va boshqalar. 25 diabetik nefropatiyaning sichqoncha modelida umumiy nefron sonini va bitta glomerulyar hajmni ta'minlaydigan yorug'lik varaqlari mikroskopiyasi va avtomatlashtirilgan tasvir segmentatsiyasi bilan birlashtirilgan shunga o'xshash hidrofobik tozalash usulini taqdim etdi. Bundan tashqari, ushbu tadqiqot glomerular-tubulyar birikmani ko'rish uchun in vivo albumin in'ektsiyasi orqali proksimal tubulalarning oqlangan funktsional belgilarini va bir xil optik tozalangan namunalarda korrelyativ gistopatologiya uchun oddiy protokolni ko'rsatdi. Ushbu hisobot to'qimalarni keng qamrovli profillash uchun ko'p qatlamli quvurlarga aylanib borayotgan ushbu protokollarning moslashuvchanligini ko'rsatadi.
Buyrak tomirlari va innervatsiyasi.Katta yoshdagi tomirlar yoki nerv tolalarining shoxlanishi izlaribuyrak2D an'anaviy gistologiyada deyarli imkonsizdir, chunki organning o'lchami va tizimli taqsimlanishining murakkabligi keng qamrovli va mutaxassis ketma-ket kesishni talab qiladi. Yaqinda Huang va boshqalar. 33, to'qimalarni qayta ishlash vaqtini qisqartirish uchun etil sinnamat asosida o'zgartirilgan va tezlashtirilgan tozalash protokoli bilan birlashtirilishi mumkin bo'lgan qon tomirlarini maxsus yorliqlash uchun katyonik yaqin infraqizil floresan bo'yoq (MHI{2}}PEI) haqida xabar berdi. Ushbu yondashuv qon tomirlarini tadqiq qilish uchun yangi yo'llarni ochadibuyrak,ayniqsa, 3D formatida yuqori aniqlikdagi tasvirlar talab qilinganda. Xuddi shunday, Hasegawa va boshqalar. 26 sichqonchaning buzilmagan buyragida simpatik innervatsiyaning tarqalishini aniqlash uchun Clear Unobstructed Brain/Body Imaging Cocktails and Computational Analysis (CUBIC) bilan birgalikda maxsus qurilgan yorug'lik mikroskopiyasi tizimidan foydalangan. Simpatik nervlar asosan arteriyalar atrofida tarqalgan. 10 kunlik ishemiya yoki reperfuzion shikastlanishdan so'ng, simpatik innervatsiya zichligi sezilarli darajada kamaydi, bu norepinefrin darajasining pasayishi bilan bog'liq.buyrak to'qimasi. Ushbu o'zgarishlar dastlabki jarohatdan 28 kun o'tgach qisman davom etdi, bu surunkali kasallikning rivojlanishida doimiy simpatik o'zgarishlar mavjudligini ko'rsatadi.buyrak kasalligi.
Tubulointerstitial remodeling.Buyrak naychalari tizimini 3D ko'rinishida tahlil qilish ayniqsa qiyin. Burmalangan va murakkab morfologiya ketma-ket kesish va standart yorug'lik mikroskopiga asoslangan an'anaviy usullar uchun ko'plab qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi. Biroq, optik tozalash buzilmagan tubulalarni va ularning atrofidagi mikro muhitni tahlil qilish imkonini beradi. Saritas va boshqalar. 34 gidrogel asosidagi va hidrofobik optik tozalashning kombinatsiyasini amalga oshirdi, so'ngra rivojlangan yorug'lik mikroskopiyasi va yarim avtomatik 3D tahlilini dietali kaliy etishmasligi tufayli distal quvurlarni qayta qurishni tavsiflash uchun amalga oshirdi. Tekshiruvchilar quvurli giperplaziyaning miqdorini aniqladilar va tubulointerstitium ichidagi ko'payish hujayralarining ko'payishini aniqladilar. Ushbu tadqiqot optik tozalashning ko'p qirraliligidan ham foydalanilgan
3-rasm| Katta yoshli buyrakda uch o'lchovli (3D) morfometriya. (a) Endotelial hujayralarning CD31 belgilaridan foydalangan holda butun buyraklardagi nefronlarni hisoblash. Panelda 3D rekonstruksiya (chapda), ikki oʻlchovli (2D) koʻrinishdagi optik qism (oʻrtada) va yorugʻlik varaqlari mikroskopiyasi (LSFM) va konfokal va 2- oʻrtasidagi taqqoslashda bitta glomeruliyani koʻrsatuvchi maxsus joylar koʻrsatilgan. foton (2P) mikroskopiyasi. Amerika Nefrologiya Jamiyatining ruxsati bilan moslashtirilgan, Amerika Nefrologiya Jamiyati jurnalidan, Lightsheet Mikroskopi yordamida nefritik buyraklardagi umumiy glomerulyar son va kapillyar tup hajmini to'liq avtomatlashtirilgan baholash, Klingberg A, Hasenberg A, Lyudvig-Portugal I va boshqalar. ., 28-jild, 2-son, 2017; Mualliflik huquqini rasmiylashtirish markazi, Inc. Amerika Nefrologiya Jamiyatining ruxsati bilan moslashtirilgan, Buyrak360, Diabetik nefropatiyaning sichqoncha modelida glomerulyar gipertrofiyaning avtomatlashtirilgan tasvir tahlillari, Østergaard MV, Sembach FE, Skytte JL va boshqalar, 6-jild, 6-son. , 2020; Copyright Clearance Center, Inc. orqali yuborilgan ruxsat 25 (c) tomirlar va innervatsiyani kuzatish, simpatik nervlarning (yashil), qon tomirlarining (qizil rangli) va birlashtirilgan (chapda) immunobelingi bilan buzilmagan buyrakni 3D rekonstruksiya qilish. Kidney International nashridan moslashtirilgan, 96-jild, 1-son, Hasegawa S, Susaki EA, Tanaka T, va boshq., Keng qamrovli uch o'lchovli tahlil (CUBIC-buyrak) ishemiya/reperfuzion shikastlanishdan keyin buyrak simpatik nervlarining anormalligini ko'rsatadi, 129-138-betlar, Mualliflik huquqi ª 2019, Xalqaro Nefrologiya Jamiyati ruxsati bilan. 26 (d) podotsitlarga xos p57 marker (yashil) va DNK markeri 4 0 , 6-diamidino-2-fenilindol (DAPI) uchun immunobeling yordamida individual glomeruliyalarda podotsitlar morfometriyasi. Panellar (chapda) 3D rekonstruksiyani va (o'ngda) renderlangan sirtlarni ko'rsatadi. Amerika Nefrologiya Jamiyatining ruxsati bilan moslashtirilgan, Amerika Nefrologiya Jamiyati jurnalidan, Butun glomeruliyadagi podotsitlarni hisoblash va o'lchash uchun uch o'lchovli usulni tasdiqlash, Puelles VG, van der Wolde JW, Schulze KE va boshqalar, 27-jild, 10-son, 2016 yil; Copyright Clearance Clearance Center, Inc. orqali berilgan ruxsat 27 (e) Nasabni kuzatish yordamida uyali dinamikasi, podotsitlar (chapda uzoqda), 3D (oʻrtada chapda) hujayra yarim oylarini hosil qiluvchi parietal epitelial hujayralar (PECs), bostirib kirgan PEClarning 2D koʻrinishi qon tomirlari shikastlanishi bilan glomerulyar tomon (o'rtada o'ngda) va quvurli chiqish joyining 2D vizualizatsiyasi (o'ng tomonda). Kidney International nashridan moslashtirilgan, 96-jild, 2-son, Puelles VG, Fleck D, Ortz L, va boshq., Novel 3D tahlili to'qimalarni optik tozalash yordamida sichqonlarning tez progressiv glomerulonefrit evolyutsiyasini hujjatlashtiradi, 505–516-betlar, Mualliflik huquqi ª 2019, Xalqaro Nefrologiya jamiyati, CC BY-NC-ND litsenziyasi ostida (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/). 28 (f) Chapdan o'ngga kattalashtirishda yoriqli diafragmaning vizual ko'rinishi. Kidney International nashridan moslashtirilgan, 99-jild, 4-son, Unnersjö-Jess D, Butt L, Höhne M va boshqalar. Buyrakni tarozilar bo'ylab 3D in-situ tasvirlash uchun tez va oddiy tozalash va shishish protokoli, 1010–1020-betlar , Mualliflik huquqi ª 2021, Xalqaro Nefrologiya Jamiyati, CC BY-NC-ND litsenziyasi ostida (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/). 29 Ushbu rasmni ko'rishni optimallashtirish uchun ushbu maqolaning onlayn versiyasiga qarangwww.kidney-international.org.
yorug'lik mikroskopiyasi, gidrojel qo'shilgan va yorug'lik varaqlari mikroskopiyasidan foydalangan holda buzilmagan buyraklarda quvurli tahlillarni o'tkazish, shuningdek, hidrofobik tozalash va konfokal mikroskopiya yordamida buyrak bo'laklarida bir hujayrali miqdorni aniqlash, chunki har bir kombinatsiya aniq tadqiqot savoliga ko'proq mos keladi. Optik tozalash va ilg'or yorug'lik mikroskopiyasining kombinatsiyasi Tahaei va boshqalar tomonidan ishlatilgan. 35 distal burmalangan tubula uzunligida jinsiy dimorfizmni tavsiflagan, bu uning fiziologik stressga moslashish qobiliyatini aniqlashi mumkin va Schuh va boshqalar. 36 proksimal tubula ligandlarini qabul qilish va endolizosomal funktsiyadagi eksenel farqlarni aniqladi, bu S1 segmenti retseptorlari vositachiligidagi endositoz orqali oqsillarni qayta singdirish uchun yuqori darajada ixtisoslashganligini ta'kidladi. Yaqinda o'tkazilgan tadqiqotda Blanc va boshqalar. 2 kist shakllanishi modelini tahlil qilib, kistalar faqat o'ziga xos nefron segmentlarida rivojlanganligini ko'rsatdi, bu ularning shaklini aniqladi va oddiy kengaymagan kanalchalar bilan yonma-yon joylashgan. Umuman olganda, bizda tubulointerstitial bo'linmani tizimli tahlil qilish uchun optik tozalashni bevosita qo'llashning bir nechta misollari mavjud.
Podositlarning yo'qolishi va gipertrofiyasi.Glomerulus organ ichidagi buzilmagan funktsional birliklarni tahlil qilish uchun noyob misoldir. Xususan, podotsitlar kamayishini o'rganish ushbu texnologik yutuqlardan bevosita foyda ko'rdi, chunki oltin standart dizaynga asoslangan metodologiyalar katta vaqt va resurslarni talab qiladi. 37 Buzilmagan sichqon glomerulini 3D podotsitlar morfometrik tahlil qilish uchun birinchi vosita.buyrakbilvosita immunofluorlar tsentsiyasi, hidrofobik optik tozalash va konfokal mikroskopiyaning o'zgartirilgan protokolidan foydalangan holda bo'laklar, bu ma'lum hajmdagi butun individual glomeruliyalarda umumiy podotsitlar sonini aniqlashga yordam berdi. Biz ushbu yondashuv tuzilmalarning ma'lum bir to'plamiga ta'sir qiluvchi jarayonlarni o'rganish uchun ideal deb hisoblaymiz (masalan, fokal va segmental glomerulosklerozga olib keladigan podotsitlarning yo'qolishi). 27 Keyinchalik xuddi shu usul podotsitlar gipertrofiyasining rolini podotsitlar yo'qolishidan keyingi kompensatsion javob sifatida tavsiflash uchun qo'llanildi, bu mexanizm sutemizuvchilarning rapamitsin signalizatsiya yo'lining nishoni tomonidan vositachilik qiladi. 38 Ushbu ikkita tadqiqot glomerulyar podotsitlarni tahlil qilishga qaratilgan bo'lsa-da, an'anaviy immunobelingga asoslangan ushbu quvur liniyasi yuqori fazoviy ruxsatda har qanday hujayra turining morfologik o'zgarishlarini tavsiflash uchun ishlatilishi mumkin.
Hujayra yarim oylarining evolyutsiyasi.3D uchun asboblar qutisiga muvaffaqiyatli qo'shilishi kerak bo'lgan yana bir muhim vositabuyrakmorfometriya genetik naslni kuzatishdir. Ko'pgina optik tozalash usullari flüoresansning ma'lum darajada so'ndirilishiga olib keladi (bu engildan og'irgacha o'zgaradi). 6 Biz yaqinda podotsitlar yo'qolishi va parietal epitelial hujayra faollashuvini har tomonlama tahlil qilish uchun naslni kuzatish, optik tozalash va multifoton mikroskopiyani birlashtirgan protokolni taqdim etdik. 28 Ushbu tadqiqotda podotsitlarning yo'qolishi eksperimental kresentik nefritning xususiyati sifatida podotsitlarning kengaytirilgan yashil floresan oqsili bilan metabolik yorlig'i yordamida aniqlandi. Uyali yarim oylarning evolyutsiyasi parietal epiteliya hujayralarining ko'payishi va migratsiyasiga asoslangan holda tasvirlangan va miqdori aniqlangan, ular ham yaxshilangan yashil floresan oqsil bilan belgilangan va yarim oy nefritining eksperimental modeli davomida kuzatilgan. Buzilmagan glomeruliyalarni tahlil qilish fokal podotsitlarning yo'qolishini va lezyon shakllanishini aniqlashga imkon berdi, bu esa parietal epiteliya hujayralari tomonidan quvurli tiqilib qolishga o'tib, atubulyar glomeruli shakllanishiga olib keldi. Ushbu tadqiqot kelajakdagi murakkab immun-epitelial o'zaro ta'sirlarni o'rganish uchun yo'l ochadibuyraklar.
CISTANCHE BUYRAK/BUYRAK DIALIZINI YANGILAYDI
Glomerulyar filtratsiya to'sig'i.Glomerulyar kasalliklarni muntazam baholash uchun muhim diagnostika vositasi elektron mikroskop yordamida buyrak biopsiyalarining ultra strukturaviy tahlilidir. Elektron mikroskopiyaga alternativ kengayish mikroskopiyasi sohasida topilishi mumkin, bu ta'rifi bo'yicha to'qimalarning o'lchamlarini oshirish orqali optik piksellar sonini oshirishga qaratilgan. Yillar davomida Unnersjo-Jess va boshqalar. 39,40 tasi nano o'lchovli tuzilmalarni vizualizatsiya qilish uchun bir nechta protokollarni taqdim etdi.buyrak.Yaqinda ushbu tadqiqotchilar 3D vizualizatsiya uchun tez va oddiy protsedura haqida xabar berishdibuyrakmorfologiya, an'anaviy konfokal mikroskopiya yordamida nano o'lchovli tuzilmalarni hal qilish uchun optik tozalash va to'qimalarni kengaytirish tushunchalarini birlashtirgan. 29 Ushbu protokol sichqoncha va odamdagi bir nechta patologik xususiyatlarni ko'rish va miqdorini aniqlash uchun qo'llanilganbuyrakbiopsiya, shu jumladan oyoq jarayonining o'chirilishi, glomerulyar bazal membrananing o'zgarishi, diafragma yoriqlari uzunligi, IgG konsentratsiyasi va klassik patologiya belgilari (masalan, glomerulo-skleroz, tubulointerstitial fibroz va quvur atrofiyasi). Xulosa qilib aytganda, bu usul oddiy usul va mavjud tasvirni tahlil qilish vositalaridan foydalangan holda buyrak patologiyasini ko'p miqyosli vizualizatsiya va miqdoriy aniqlash imkonini beradi. Ushbu yondashuvning klinik amaliyotda kengayishi va qo'llanilishi, ehtimol, ilg'or yorug'lik mikroskopiya uskunalariga bo'lgan ehtiyoj va avtomatlashtirilgan tasvirni tahlil qilish vositalarini ishlab chiqish bilan belgilanadi.
Xulosa
To'qimalarni tozalash usullarining hozirgi spektri ko'pchilik laboratoriyalarda keng tarqalgan mikroskoplarda 3D tasvirni yaxshilash uchun qo'llanilishi mumkin bo'lgan oddiy usullarni o'z ichiga oladi. Ushbu yangi yondashuvlar taqdim etadigan imkoniyatlar aniq bo'lgach, biz yuqori aniqlikda tozalangan to'qimalarni samarali tasvirlash uchun maxsus mikroskopiya tizimlarini kengroq o'zlashtirishni va aniq savollarni hal qilish uchun moslashtirilgan tadqiqot va klinik ish oqimlarini ishlab chiqishni kutmoqdamiz. Neyrologiya sohasi tozalangan to'qimalarni tasvirlash usullari va ilovalari uchun sinov maydoni bo'lib xizmat qildi. Ushbu kontekstda tasvirni avtomatlashtirilgan tahlil qilish, uyali aloqani o'rganishga yangi yondashuvlar va to'qimalar bo'ylab gen va oqsillarni ifodalash atlas loyihalari ishlab chiqilgan. Shunga o'xshash yondashuvlar rivojlanayotgan va kattalardagi hujayralar anatomiyasi va hujayra populyatsiyalarining o'zaro bog'liqligi haqida yangi tushunchalarni beradi.buyrak.
Ushbu yutuqlarning amaliy cheklovlari orasida tasvirlash uskunasining narxi va katta ma'lumotlar to'plamlarini qayta ishlash, saqlash va tahlil qilishdagi qiyinchiliklar mavjud. Boshqa cheklovlar fiksatsiya sharoitlari va antikor belgilari bilan o'zgaruvchan ta'sir ko'rsatadigan to'qimalar bilan bo'yashning takrorlanishining etishmasligidan kelib chiqadi. Natijada, yangi 3D tahlillarni tanqidiy baholash va belgilangan usullar bilan taqqoslash zarurati tug'iladi. Baholashdagi ta'sirchan yutuqlarga qaramaybuyrakrivojlanish va kattalarbuyrakUshbu sharhda ta'kidlangan tuzilma va kasalliklar, biz to'qimalarni tozalash va 3D tasvirlashning eng yaxshi usullari hali oldinda va o'sishning qiziqarli sohasi bo'lishi mumkinligiga ishonamiz.buyrakkelgusi o'n yilliklar uchun tadqiqot.
