稀疏细胞标记揭示小鼠巩膜成纤维细胞的形态多样性

Sparse Cell Labeling Reveals Morphologic Diversity Among Mouse Scleral Fibroblasts

作者信息Annie Mozzer, Earl P Scott, Maru Ando, Nushrat Yasmin, Ian Pitha
PMID42782246
发布时间2026-09-01
DOI10.1167/iovs.67.11.45

实验完整度

高

体外细胞成像和体内小鼠模型,包含功能验证(IOP升高后细胞体积变化)和机制提示。

主要模型

UBC-Confetti小鼠 前房微珠注射眼压升高模型 原代巩膜成纤维细胞

重点核对

他莫昔芬诱导剂量:200 µL(4 mg),连续3天腹腔注射 微珠注射后3天测量IOP并摘除眼球 细胞体积分割参数:Imaris表面功能,统一参数 统计检验:Mann-Whitney U检验,P < 0.05

摘要

目的:本研究旨在探究健康及眼压升高眼中小鼠巩膜细胞的形态。方法:将B6.Cg-Ndor1Tg(UBC-cre/ERT2)1Ejb/1J(UBC-Cre-ERT2)(品系号007001;Jackson Labs, Bar Harbor, ME, USA)与Gt(ROSA)26 Sor tm1(CAG-Brainbow2.1)Cle/J(R26R-Confetti)(品系号017492,Jackson Labs)杂交获得半合子后代(UBC-Confetti)。这允许他莫昔芬诱导Brainbow 2.1 cassette重组,在所有细胞中随机表达荧光蛋白。他莫昔芬处理(腹腔注射,n = 7只小鼠)两周后,前房微珠注射升高眼压(IOP)。微珠注射后3天摘除眼球。对YFP和GFP标记的视盘周围巩膜(PPS)和周边巩膜细胞进行成像,测量细胞体积,并使用Imaris(版本9.3;89个对照细胞和136个青光眼细胞)突出显示单个细胞形态。结果:YFP/GFP标记细胞的成像使得能够可视化单个巩膜细胞。与核和纤维状肌动蛋白(FA)标记相比,Confetti YFP/GFP信号强度的差异使得能够在YFP/GFP标记细胞内可视化FA和核结构。在基线条件下,细胞形态多样,显示迁移结构和延伸至周围细胞外基质(ECM)。平均PPS细胞体积(692 µm³,四分位距[IQR] = 419.8–1304 µm³,n = 62个细胞)大于周边细胞体积(336 µm³,IQR = 217–488 µm³,n = 27个细胞,P < 0.0001)。青光眼眼中的细胞表现出相似的形态多样性,且与对照组相比PPS细胞体积减小(277 µm³,IQR = 154–532,n = 83个细胞,P < 0.0001)。结论:稀疏细胞标记使得能够在巩膜环境中可视化单个细胞形态。细胞表现出多样的形态,且PPS细胞对IOP升高有响应。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
小鼠巩膜细胞在健康和眼压升高眼中的形态如何?
核心机制
眼压升高导致PPS成纤维细胞体积减小,可能涉及细胞骨架重组或调节性体积减小。
主要证据
稀疏标记成像显示PPS细胞体积(692 µm³)大于周边(336 µm³),眼压升高后PPS体积减小至277 µm³(P < 0.0001)。
研究意义
揭示PPS成纤维细胞在青光眼ONH重塑中的特殊作用,为研究巩膜重塑提供新工具。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

小鼠模型建立与诱导

获得稀疏标记的巩膜成纤维细胞

UBC-Cre-ERT2与R26R-Confetti杂交,他莫昔芬诱导重组。

2

眼压升高模型

模拟青光眼眼压升高

前房注射微珠升高IOP。

3

组织制备与成像

可视化单个巩膜细胞形态

眼球摘除,后极部眼杯固定或冷冻切片,染色FA和核,共聚焦成像。

4

细胞体积分析

量化细胞体积区域差异及IOP响应

Imaris分割细胞体积,比较PPS和周边巩膜。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
他莫昔芬Sigma-Aldrich--
玉米油Sigma-Aldrich--
聚珠微球Polysciences, Inc.--
透明质酸钠Advanced Medical Optics Inc.--
鬼笔环肽Alexa Fluor 568Thermo Fisher ScientificA1280
ProLong Glass抗淬灭封片剂含NucBlue染色Thermo Fisher Scientific--
Zeiss LSM 710共聚焦激光扫描显微镜Carl Zeiss Microscopy--
ImarisOxford Instrumentsversion 9.3

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
他莫昔芬诱导
他莫昔芬剂量(4 mg)、注射途径(腹腔)、连续3天
阅读提示:参见Materials and Methods中Tamoxifen Induction小节
微珠注射
微珠大小(6 µm和1 µm)、注射体积(2 µL)、透明质酸钠浓度(10 mg/mL)
阅读提示:参见Materials and Methods中Bead Injection小节
眼压测量
测量时间(注射后3天)、测量方法(TonoLab回弹式眼压计)
阅读提示:参见Materials and Methods中Bead Injection小节
组织制备
固定时间(2小时)、固定液(4% PFA)、切片厚度(12-14 µm)
阅读提示:参见Materials and Methods中Tissue Preparation for Imaging小节
成像与分析
物镜倍数(63×)、激光波长(405 nm, 488 nm, 561 nm)、Imaris版本(9.3)
阅读提示:参见Materials and Methods中Confocal Microscopy and Imaging Analysis小节