$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Hier stellen wir eine optimierte Methode zur Gewebefixierung mit der Swiss-Roll-Technik vor, um die Darmarchitektur zu erhalten und eine genaue Immunfärbung zu fördern. Einmal gemeistert, kann diese Technik zur Untersuchung einer Vielzahl von Forschungsfragen im Zusammenhang mit der Darmphysiologie und Zellbiologie verwendet werden19. Mehrere optimierte Schweizer Walzverfahren wurden publiziert und sind sehr nützlich20,21. Ein Vorteil dieser Technik ist die Leichtigkeit, den Darm auf Filterpapier genau zu öffnen. Dadurch kann das Gewebe flach fixiert werden, wodurch verhindert wird, dass sich das Gewebe beim Rollen nach innen krümmt, was besonders bei der Analyse von entzündetem Gewebe mit verdickter Muskulis hilfreich ist. Darüber hinaus ist es wichtig, die entscheidende Rolle des Gewebeschnitts bei der Erzielung zuverlässiger Ergebnisse hervorzuheben. Die richtige Schnittbildung gewährleistet die Erhaltung der Gewebearchitektur und erleichtert eine genaue Immunfärbung, was letztendlich zum Erfolg nachgelagerter Analysen beiträgt11. Der optimierte Ansatz ist im Vergleich zu anderen Protokollen weniger schwierig und führt zu konsistenten Ergebnissen bei verschiedenen Personen. Die in dieser Arbeit vorgestellte Technik bietet auch eine gut erhaltene Gewebearchitektur, Vielseitigkeit und eine hochgradig reproduzierbare Immunfärbung mit verschiedenen Antikörpern.
Ein kritischer Aspekt dieses Protokolls ist die Fixierungs- und Verarbeitungszeit. Eine unsachgemäße Fixierung und Verarbeitung des Gewebes kann die histochemischen Analysen beeinträchtigen. Zu fixiertes Gewebe wird spröde, während unterfixiertes Gewebe zu weich bleibt. Sowohl über- als auch unterfixiertes Gewebe sind schwer zu schneiden und beeinträchtigen die Immunfärbung. Nach dem Präparieren auf Filterpapier sollte das Gewebe sofort in Formalin gelegt werden, um postmortale Veränderungen zu reduzieren22. Bei diesem Protokoll wird murines Gewebe über Nacht in Formalin fixiert. Mehrere Studien haben diese Fixationszeit verwendet 20,23,24. Boenisch et al. zeigten jedoch, dass die Immunfärbung in Gewebe, das bis zu 4 Tage lang mit Formalin fixiert war, konsistent ist25. Eine Optimierung der Fixierzeit und des Fixiermittels ist in Abhängigkeit von den gewünschten Analysen erforderlich. Zum Beispiel wird das Fixiermittel von Carnoy häufig für die Verfärbung von Schleimbevorzugt 26. Die Wahl der Fixiermittel und die Dauer der Fixierzeit sollten von jedem Forscher in Abhängigkeit von seinem experimentellen Ansatz optimiert werden. Die Verwendung eines automatisierten Gewebeprozessors wird empfohlen, um genaue und konsistente Verarbeitungszeiten zu gewährleisten. Unser Labor verwendet kleine Stifte, um das Darmgewebe als Rollen an Ort und Stelle zu halten. Ohne Stecknadeln kann sich das Gewebe während der Verarbeitung lösen. Da diese Stifte recht klein und scharf sind, müssen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Wir empfehlen die Verwendung eines Drahtschneiders, um das scharfe Ende des Stifts vor der Gewebeverarbeitung zu entfernen. Einige histologische Kerne akzeptieren kein Gewebe mit Stiften; Daher ist es am besten, vor der Verwendung zu überprüfen. Ein alternativer Ansatz besteht darin, Agar zu verwenden, um das Gewebe vor der Verarbeitung zu verankern27 oder Kassettenschwämme könnten in Kassetten verwendet werden, um die Walzen zu halten.
Die Immunfärbung ist ein Protokoll, das eine Optimierung für jeden Antikörper erfordert. Die Verwendung von Knockout-validierten Antikörpern wird empfohlen, wann immer dies möglich ist. Diese Methode zur Gewebefixierung und -verarbeitung führt zu einer klaren Färbung, die eine einfache Identifizierung der Antikörperbindung im Vergleich zum Hintergrundsignal ermöglicht, wenn nicht validierte Antikörper verwendet werden. Die Wahl des Fixiermittels, die Antigengewinnung und die Antikörperverdünnung können die Spezifität des Antikörpers beeinflussen. Wir empfehlen den Forschern, das Protokoll sorgfältig zu bewerten und zu optimieren, indem sie die Fixierung, die Antigengewinnung und die Inkubationszeit für jeden Antikörper anpassen. Um die besten Ergebnisse zu erzielen, sollten Antikörper in verschiedenen Verdünnungen getestet werden, um die optimale Konzentration zu bestimmen, und in verschiedenen Antigen-Retrieval-Puffern. Die Epitopgewinnung verbessert die Immunfärbung, indem sie Methylenbrücken aufbricht, die während der Fixierung gebildet werden. In diesem Protokoll wird die hitzeinduzierte Epitopgewinnung anstelle der proteolytisch induzierten Epitopgewinnung verwendet, da der Enzymverdau die Gewebemorphologie mit größerer Wahrscheinlichkeit stört28. Die gebräuchlichsten hitzeinduzierten Epitop-Retrieval-Puffer sind Citratpuffer, Tris-HCl und Tris-EDTA, wobei Citratpuffer am schonendsten für die Gewebemorphologieist 29. Die Wahl des Puffers variiert und sollte für jeden Antikörper bestimmt werden. Viele Antigen-Retrieval-Puffer, Blockierungslösungen und Antikörperverdünnungsmittel sind im Handel erhältlich. Diese Lösungen können jedoch extrem teuer und unerschwinglich sein. Wir stellten Rezepturen für gängige Antigen-Retrieval-Lösungen sowie Blockierungs- und Antikörperverdünnungslösungen zur Verfügung, um die Kosteneffizienz zu gewährleisten.
Eine Einschränkung dieser Methode besteht darin, dass die Fixierung und Verarbeitung Gewebe- und Maskenepitope verändern kann. Ein alternativer Ansatz ist die Immunfärbung von frischem gefrorenem Gewebe. Frisches gefrorenes Gewebe wird schockgefroren, wodurch die Exposition gegenüber toxischen Fixiermitteln vermieden wird, die Proteinstruktur erhalten bleibt und die Zugänglichkeit einiger Epitope verbessert wird. Die Gewebearchitektur und -morphologie sind jedoch schlechter als die von fixiertem und paraffineingebettetem Gewebe. Zu den weiteren Herausforderungen bei frischem gefrorenem Gewebe gehören die Materialien und die Logistik, die für das Schneiden und Lagern von gefrorenen Blöcken und Objektträgern erforderlich sind. Die Analyse von Schweizer Rollen im Vergleich zu Streifen aus Darmgewebe zeigt Unterschiede in der Höhe und Breite der Zotten und Unterschiede in den Immunzellen in der Lamina propria, wie in einem früheren Berichtbeschrieben 30. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass intestinale Schweizer Brötchen einige Darmmerkmale verändern, was bei der Planung von Experimenten berücksichtigt werden sollte. Darüber hinaus ist eine Antikörper-Revalidierung erforderlich, da viele Antikörper, die spezifisch an formalinfixiertes, in Paraffin eingebettetes Gewebe binden, in frischem gefrorenem Gewebe nicht gut abfärben31.
Die Immunfärbung von Darmgewebe kann zur Beantwortung einer Vielzahl von Fragen der gastrointestinalen Zellbiologie und Physiologie eingesetzt werden. Diese Technik wird häufig verwendet, um epitheliale Veränderungen im Rahmen von Darmentzündungen, nach bakteriellen Infektionen und während des Fortschreitens von Krebs zu identifizieren. Die hier vorgestellte Methode eignet sich hervorragend für die Konservierung von Darmgewebe, da sie kostengünstig, technisch nicht anspruchsvoll und hochgradig reproduzierbar ist. Um die besten Ergebnisse zu erzielen, ermutigen wir zur Optimierung der in diesem Protokoll beschriebenen Schritte auf der Grundlage des Versuchsdesigns und der zu testenden Hypothese.