对成年非洲爪蟾可接近的组织进行综合采样的有效技术
2025年6月10日
这是全面的 Xenopus 采样协议的第一部分。取样的组织包括心室、动脉干、左肝叶、胆囊、肺、胰腺、脾脏、喉、食道、胃、肠、睾丸、脂肪体、输卵管、成对肾脏、坐骨神经丛、皮肤、胸腺和全眼。
这项工作旨在创建一种可复制的方法，用于在一小时内快速收集非洲爪蟾心室、动脉干、左肝叶、胆囊、肺、胰腺、脾脏、喉部、食道、胃、肠、睾丸、脂肪体、输卵管、成对肾脏、坐骨神经丛、皮肤、胸腺和整个眼睛。实验挑战是优化组织新鲜度。因此，该协议被设计为在一小时内完成。通过优先考虑组织新鲜度，这些组织可用于完成蛋白质组学等高质量的生化分析，同时最大限度地减少使用的动物数量。未来，我们将编写一份关于更具挑战性的组织（例如大脑、肌肉和骨骼）的协议。
[导师]首先，将安乐死的青蛙定位以进行解剖程序并固定四肢。使用解剖剪刀，沿中线切开皮肤，然后横向切割以形成两个皮瓣。使用镊子抓住白线并将其从体腔中拉开。小心地将肌肉组织切向头部，并在腔壁上形成两个皮瓣。减少喙骨以更好地进入心脏。拉伸心包，穿孔，然后剥离，露出三个心腔。现在修剪它们与心室和动脉干相交处的神谕。用镊子抓住心室的顶点，并在其与动脉干的交界处下方将其切开，留下一个边缘。观察动脉干分叉处，将动脉干拉紧，并在主动脉干分裂成拱的点之后切开主动脉干。接下来，抓住左肝叶的唇部，轻轻提起，露出肝管和胆囊管。对这些附件下方左叶的下三分之二进行采样。识别胆囊后，抓住胆囊并将其从右肝叶拉开并切断其附着物。然后抓住肺的顶点并将其拉紧。在过渡到支气管的边界处切开肺。从喉部取出支气管。对于卵巢切除，将卵巢叶移至各自的两侧，以观察肾脏腹侧的附着部位。使用剪刀，去除靠近肾脏的卵巢，而不会造成损伤。接下来，检查肝脏前叶，也称为正中叶，并观察其通过中膜与十二指肠的连接。用虹膜切除剪刀切断系膜韧带和肝十二指肠韧带。剩余的肉质块是胰腺和胆总管。切断胰腺和胆总管与肝前叶的连接，留下边缘。用带齿镊子抓住胃，用组织镊子抓住胰腺的一端。在放大镜下，轻轻地将胰腺从胃上移开。然后识别脾脏并通过切断其与腹膜的附着物进行取样。抓住喉部的下端，开始将其从腔内抬起，在遇到任何腹膜附着物时将其切开。当喉部抬高时，使用弯曲的虹膜切除剪刀小心地将食管组织与喉部分离并切割。然后向下拉喉部并将其从口腔中修剪出来，同时切断剩余的可见附件。观察胃的弯曲度，将其与食道和标志着肠道起点的幽门限制区分开来。切开胃弯曲前方的消化道，将其与食道分开。张开嘴，在其顶部找到咽鼓管的共享开口。张开嘴的同时，拉动食道观察其附着。然后从咽鼓开口正下方的颊腔切开食道。然后切除食道。现在抓住胃，在它与十二指肠相连的幽门限制处将其切开。拉紧结肠并将其切开，尽可能靠近泄殖腔。取出肠道，沿途切掉任何可见的腹膜附着物。如果青蛙是雄性，请识别睾丸并使用虹膜切除剪刀切除一个，确保肾脏保持完整。将脂肪体分开并将它们放在各自的两侧，以暴露肾脏附近的腹膜附着物。抓住脂肪身体的底部并将其从腹膜上切下，留下边缘。要切除膀胱，请尽可能靠近泄殖腔进行切割。如果青蛙是雌性或有可见的退化输卵管，请抓住输卵管的下端并将其从泄殖腔拉开。切开泄殖腔附近的输卵管，然后将其从体腔中拉出，切断所有腹膜附着物。 使用镊子抓住腹膜后成对的肾脏并切断其底部的腹膜。将肾脏抬出腔外，切断所有腹膜附着物。接下来，用镊子抓住坐骨神经丛处的神经束，并切开它们离开体腔的神经。提起神经束并在其与脊柱的连接处再次切割。现在取下别针并将动物翻转到腹侧。重新固定四肢并选择一个后肢进行取样，固定其脚。切除腓肠肌和胫腓区域上方的杏仁形皮肤部分。抓住背部皮肤，在动物的腹部周围做一个侧切口。创建连续的圆形切割。取下销钉，用一只手固定腿，用鼠齿镊子夹住前背侧皮肤。通过用力将背部皮肤拉过头部和手臂来剥动物的皮。要对胸腺进行采样，请识别覆盖颌关节的脂肪团，并切开与粉红色肌肉组织融合的团块的后缘。使用虹膜切除术剪刀从骨头上切掉肿块，露出黑色素瘤簇（如果存在）。然后修剪组织以消除任何肌肉或软骨。接下来，重新固定动物并选择一只眼睛。将弯曲的虹膜切除术剪刀插入眼眶，并在眼睛的曲率周围轻轻切割以释放肌肉附着物。最后，将剪刀滑入眼眶更深处，切断眼睛后面的视神经。将眼睛从眼窝中移开并切掉任何剩余的肌肉。按照这个程序，所有主要器官在安乐死后一小时内被提取、冲洗和修剪。
查看完整文字稿并访问数千部科学视频
概述
本研究提出了一种在一小时内高效收集多种组织的方法，重点是优化组织新鲜度以便后续的生化分析。目标组织包括心脏、肝脏、胆囊等重要器官。
关键研究组成部分
研究领域
- 两栖模型中的组织采样
- 生化分析的准备
- 通过最小使用保障动物福利
背景
- 组织新鲜度对高质量数据的重要性
- 对高效收集方法的需求
- 未来方向包括更复杂的组织如大脑和肌肉
使用的方法
- 解剖技术以最小化组织损伤
- 非洲爪蛙作为模型生物
- 快速协议设计以便高效采样
主要结果
- 在一小时内成功采样多种组织
- 确保组织质量以便蛋白质组学研究的协议
- 建立减少使用动物数量的方法
结论
- 本研究展示了一个可复制的组织收集协议，这对生化分析至关重要。
- 这些发现对动物生理学和蛋白质研究具有重要意义。
常见问题
Executive Industry Relevance
Standardized, rapid tissue sampling in adult Xenopus enables high-quality, reproducible biochemical analyses critical for early discovery and target validation in vertebrate models. This protocol addresses a key bottleneck in comparative biology and proteomics by ensuring sample freshness and anatomical consistency. The approach supports scalable, cross-study data generation for translational and mechanistic research pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables systematic interrogation of gene and protein function across multiple tissues.
- Supports biological de-risking by providing consistent, high-integrity samples for pathway analysis.
- Facilitates predictive confidence in target selection through standardized tissue collection.
Screening & Assay Development
- Prepares validated tissue samples suitable for downstream quantitative proteomics and biochemical assays.
- Improves assay reproducibility by minimizing pre-analytical variability in tissue handling.
- Enables scalable sample processing for high-throughput screening platforms.
Translational & Preclinical Research
- Aligns amphibian tissue sampling with disease-relevant system studies for comparative and evolutionary research.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation by enabling multi-tissue analyses.
- Reduces risk of confounding variables in translational biomarker studies by standardizing collection protocols.
Pipeline & Workflow Integration
This protocol integrates at the interface of early discovery and preclinical research, providing a foundation for lead identification and mechanistic studies in vertebrate models.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by enabling rapid, multi-tissue sampling.
- Screening: Delivers reproducible, high-quality samples for quantitative assay development.
- Analytics: Provides consistent input material for robust statistical comparison across experimental conditions.
- Translational Research: Facilitates cross-species and disease-relevant analyses by harmonizing tissue collection methods.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable protocol adaptable to other amphibian models and comparative studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in tissue-based studies.
- Operational Value: Standardizes and accelerates tissue collection, improving reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Enables more informed go/no-go decisions and reduces late-stage biological risk.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of discovery programs using amphibian models.
Implementation Considerations
- Requires anatomical expertise in Xenopus dissection and tissue identification.
- Needs access to basic dissection tools and rapid sample processing infrastructure.
- Demands cross-team standardization to ensure reproducibility across studies and operators.
- Adaptable to both perfused and unperfused conditions for experimental flexibility.
- Limited to tissues accessible within the protocol's anatomical and temporal constraints.
