2016年7月13日
准确识别和定位沿肠黏膜上皮的上皮细胞对于定义不同细胞谱系至关重要。对肠组织进行适当的成像对于以最高分辨率识别蛋白质表达模式具有关键作用。本研究旨在阐明小鼠肠组织处理的最佳方法和条件。
该技术的总体目标是高效处理小鼠肠道组织的长段样本,以实现沿其全长均匀的组织学染色。在获取肠道切片时,整个肠道长度上的染色可能存在不一致。我尝试使用标准的瑞士卷技术,但发现其产生的肠道组织非常僵硬,难以展开。
经过一些尝试,我提出了一种快速固定方法,该方法使用毒性较低的化学试剂,并能显著改善肠道组织的瑞士滚切效果。这种改良的固定液也可用于快速固定其他较厚的组织。在操作前,根据文本方案对实验动物实施安乐死,并准备好手术环境。
首先,使用解剖镊和剪刀在腹部中线处做一侧向切口,切口位置位于肋骨下方约一至两厘米处,具体位置根据小鼠体型而定。然后轻轻分开并剪除皮肤,以暴露腹肌。接着,抓住腹肌并轻轻提起,注意不要夹住或牵拉肠道。
然后,小心地在腹肌上做初始切口,并仔细剪开腹肌以暴露肠管。现在辨认结肠,并沿其走向追踪至远端与直肠连接处。接着用剪刀尽可能靠近肛门开口处横断结肠。
接着找到胃与小肠的连接处,用剪刀在距离胃约一厘米处将肠管剪下。然后将游离的小肠和结肠整体转移至一个含有磷酸盐缓冲液(PBS)的干净培养皿中。接下来固定结肠的远端,轻轻展开整个结肠长度,去除附着的肠系膜组织。
然后识别盲肠,并在盲肠与结肠连接处横断肠道,从而分离出结肠。同样地,将剩余的小肠从相连的肠系膜结缔组织和脂肪组织中分离出来。随后在小肠与盲肠连接处横断小肠。
随后可移除并弃去盲肠。现在用改良的Bouin固定液填充一支10毫升注射器,并连接灌胃针。将针头插入肠段前端开口约0.5厘米深处。
在牢固固定灌胃针于肠段内部的同时,缓慢用固定液冲洗组织内容物。注意操作,压力过大会导致肠段破裂。如果小肠过长难以操作,可先将其切成三个等长的肠段,再分别进行冲洗。
固定会使肠段颜色变得不透明。接下来,用剪刀沿肠系膜缘将肠段纵向剪开,然后用镊子夹住肠段使其敞开,于盛有 PBS 的培养皿中短暂冲洗。随后将小肠切成三个等长的片段:近端、中段和远端,分别大致对应十二指肠、空肠和回肠。
从宏观上看,各节段之间没有明显的特征差异。务必做好标记,以区分每段的近端和远端。然后将一段组织管腔面朝上放置在培养皿的盖子上。
在结肠节段上,通过近端横跨其宽度的皱褶来识别管腔面。中段和远端区域具有一些纵向延伸的变异结构。在小肠上,通过较粗糙的表面来识别管腔面,该表面为绒毛的标志。
显微镜下观察显示,每个节段近端区域的绒毛最长,而结肠隐窝在近端区域最短,在中段达到最高。继续进行结肠的瑞士卷操作。将结肠平展打开,腔面朝上,用镊子从其近端向培养皿边缘方向牵拉。
保持管腔面朝上,用镊子夹住近端,将近端边缘缠绕在牙签上,并将缠绕的边缘紧贴牙签夹紧。然后缓慢而轻柔地将结肠围绕牙签卷成瑞士卷状。当整个结肠完全卷好后,用另一把镊子小心地将卷好的组织滑入组织处理盒中。
然后将组织盒转移至10%中性缓冲福尔马林中,在室温下孵育过夜。对一段小肠进行瑞士卷式处理时,将其管腔面朝上打开,用镊子从近端向培养皿边缘方向轻轻拉平。随后采用与结肠相同的技术方法卷成瑞士卷状,并用福尔马林固定。
采用所述方法,对C57黑6小鼠大肠进行HND染色,可清晰显示结肠各部分,从而实现全面的组织学评估。随后,该制备方法用于检测由LGR5启动子驱动表达EGFP的小鼠,该启动子仅在周围增殖性肠隐窝中具有活性。该EGFP转基因的外显率约为5%至10%,但目标区域仍可轻松识别。
使用具有 EGFP LGR5 表达的相同小鼠,对 KLF5 和 KI67 进行染色。首先研究了具有正常 LGR5 表达的对照小鼠。EGFP 阳性细胞用蓝色箭头标记,EGFP 阴性细胞用白色箭头标记。
随后在KLF5基因敲除小鼠中表达了相同的转基因。在EGFP阳性的干细胞中,KLF5与KI67的共染色缺失,但在EGFP阴性的隐窝中仍然存在。显然,用于多重荧光染色的样本制备质量非常好。
一旦掌握,若同时采集小肠和结肠,则每只小鼠的操作可在约15分钟内完成。请注意,使用Bouin固定液对眼睛有极高危害性,因此在进行该操作时,务必采取适当的眼部防护等安全措施。
感谢观看,祝您的实验顺利。
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本研究重点介绍小鼠肠道组织的高效处理方法,以实现均匀的组织学染色。强调了采用适当固定方法的重要性,以提高组织样本的质量,便于成像与分析。
高效处理肠道组织可实现对整个器官长度的稳定组织学评估,支持对炎症和肿瘤发生进行定量分析。改进的瑞士卷技术增强了组织形态的保存效果,有助于可靠地进行免疫组织化学和免疫荧光检测。该方法通过降低样本制备中的变异性,提高了临床前模型的预测可信度。
该技术通过改进组织学分析中的组织处理,并在临床前模型中通过可靠的化合物评价支持先导化合物的发现,从而整合到发现生物学的工作流程中。