Artículo de método

Técnica de tinción de órganos de montaje completo para la obtención de imágenes tridimensionales del riñón

8 de julio de 2025

En este artículo

Resumen

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Fuente: Hasegawa, S., et al. Tinción tridimensional de riñón entero con CUBIC. J. Vis. Exp. (2022).

Este video muestra un ensayo para la tinción de montaje completo de riñones murinos utilizando un método de limpieza de tejidos llamado CUBIC (cócteles de imágenes de cerebro/cuerpo claros y sin obstrucciones y análisis computacional) y tinción inmunofluorescente. El riñón se somete a una limpieza de tejido, en la que el riñón se delipida, se decolora y se trata con una solución que coincide con el índice de refracción para hacer que el tejido sea transparente para obtener imágenes tridimensionales óptimas. El tejido se tiñe con anticuerpos marcados con fluorescencia para revelar los nervios y arterias simpáticos en el tejido bajo un microscopio de lámina de luz.

Protocolo

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Todos los procedimientos que involucran modelos animales han sido revisados por el comité institucional local de cuidado de animales y la junta de revisión veterinaria de JoVE.

1. Preparación animal y fijación renal

  1. Realice la fijación de perfusión siguiendo los pasos que se indican a continuación.
    1. Anestesiar al ratón por inhalación de isoflurano (3%, 2,0 L/min) y administración intraperitoneal de clorhidrato de medetomidina (0,3 mg/kg), tartrato de butorfanol (5 mg/kg) y midazolam (4 mg/kg) (ver Tabla de Materiales).
    2. Perfundir el animal con 20 mL de solución salina tamponada con fosfato (PBS, pH 7,4) y 30 mL de paraformaldehído (PFA) al 4% en tampón fosfato (PB) a través del ventrículo izquierdo del corazón.
  2. Realizar la fijación por inmersión justo después de la fijación por perfusión y la toma de muestras renales.
    1. Sumerja el riñón en PFA al 4% a 4 °C durante 16 h adicionales, luego lávelo con PBS durante 2 h (tres veces)9 (Figura 1).
      cautela: El formaldehído y el paraformaldehído son irritantes tóxicos. Manipule los reactivos en una campana extractora con el equipo de protección personal adecuado.

>2. Decoloración y delipidación

  1. Prepare CUBIC-L (Cócteles de imágenes cerebrales / corporales claras y sin obstrucciones y análisis computacional) para la decoloración y la delipidación que consisten en un 10% en peso de Triton X-100 y un 10% en peso de N-butildietanolamina (ver Tabla de materiales), siguiendo los informes publicados anteriormente.
  2. Realice la decoloración y deslipidación por CUBIC-L siguiendo los pasos que se indican a continuación.
    1. Sumerja el riñón fijo en 7 mL de CUBIC-L al 50% (v/v) (mezcla 1:1 de agua y CUBIC-L) en un tubo de fondo redondo de 14 mL (ver Tabla de Materiales) con agitación suave a temperatura ambiente durante 6 h (Figura 2A). A continuación, sumérjalo en 7 mL de CUBIC-L en un tubo de fondo redondo de 14 mL agitando suavemente a 37 °C durante 5 días.
    2. Actualice CUBIC-L todos los días durante este proceso. Después del proceso de decoloración y deslipidización, lavar el riñón con PBS a temperatura ambiente durante 2 h (tres veces) (Figura 1). Utilice una cuchara dispensadora para la manipulación de muestras (Figura 2B).

>3. Tinción inmunofluorescente de montaje completo

  1. Prepara los tampones de tinción.
    1. Prepare el tampón de tinción para anticuerpos primarios mezclando Triton X-100 al 0,5 % (v/v), caseína al 0,5 % en PBS y azida de sodio al 0,05 %.
    2. Prepare el tampón de tinción para anticuerpos secundarios mezclando Triton X-100 al 0,5 % (v/v), caseína al 0,1 % en PBS y azida de sodio al 0,05 %.
  2. Realizar la tinción con anticuerpos primarios.
    1. Inmunotinción del riñón deslipidioado con anticuerpos primarios (1:100 o 1:200, ver tabla de materiales) en el tampón de tinción a 37 °C con agitación suave durante 7 días.
      nota: La cantidad de tampón de tinción necesaria para un riñón es de 500-600 μL (Figura 2C).
    2. Lave el riñón con Triton X-100 al 0,5 % (v/v) en PBS (PBST) a temperatura ambiente durante 1 día (Figura 1).
  3. Realizar la tinción con anticuerpos secundarios.
    1. Inmunotinción del riñón con anticuerpos secundarios (1:100 o 1:200, ver tabla de materiales) en el tampón de tinción a 37 °C con una agitación suave durante 7 días. Lavar el riñón con PBST a temperatura ambiente durante 1 día (Figura 1).
    2. Después de la fijación, sumergir el riñón en formaldehído al 1% en PB (mezcla 1:36 de formaldehído al 37% y PB) durante 3 h, y lavarlo con PBS a temperatura ambiente durante 6 h (Figura 1).

>4. Coincidencia del índice de refracción (RI)

  1. Prepare CUBIC-R+.
    1. Prepare CUBIC-R mezclando 45% en peso de 2,3-dimetil-1-fenil-5-pirazolona/antipirina y 30% en peso de nicotinamida (ver Tabla de Materiales).
    2. Prepare CUBIC-R+ para la coincidencia del índice de refracción (IR) mediante la adición de 0,5 v% de N-butildietanolamina a CUBIC-R siguiendo los informes publicados anteriormente.
  2. Realice la coincidencia de instancias reservadas.
    1. Sumerja el riñón en 7 mL de CUBIC-R+ al 50% (v/v) (mezcla 1:1 de agua y CUBIC-R+) en un tubo de fondo redondo de 14 mL con agitación suave a temperatura ambiente durante 1 día. A continuación, sumérjalo en 7 mL de CUBIC-R+ en un tubo de fondo redondo de 14 mL agitando suavemente a temperatura ambiente durante 2 días (Figura 1).
      nota: Aunque el riñón flota en un 50% de CUBIC-R+ al comienzo de la compatibilidad de IR, se hunde y se vuelve transparente en CUBIC-R+ al final del proceso (Figura 2D).

>5. Adquisición y reconstrucción de imágenes

  1. Sumerja el riñón compatible con RI en una mezcla de aceite de silicona (IR = 1,555) y aceite mineral (RI = 1,467) (55:45) durante la adquisición de imágenes (IR = 1,51) (Figura 3).
  2. Adquiera imágenes en 3D de todo el riñón con un microscopio fluorescente de hoja de luz hecho a medida (consulte la Tabla de materiales). Recopile todos los datos de imagen sin procesar en un formato TIFF de 16 bits. Visualice y capture las imágenes renderizadas en 3D con el software de análisis de imágenes (Imaris, consulte la tabla de materiales).

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Resultados

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Figura 1: Aclaramiento de tejido y tinción inmunofluorescente de montaje completo. La limpieza de tejidos por CUBIC es un proceso de dos pasos: deslipidación (CUBIC-L) y coincidencia del índice de refracción (RI) (CUBIC-R+). La tinción de montaje completo se realiza después del proceso de delipidación. Barra de escala = 10 mm. La imagen es una reproducción de Hasegawa et al.

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Divulgaciones

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No se han declarado conflictos de interés.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Tubo de ensayo de PP de alta claridad y fondo redondo de 14 mlhalcón352059Aclarado de tejidos, tinción, lavado
2,3-dimetil-1-fenil-5-pirazolona/antipirinaIndustria química de TokioD1876CUBIC-R+
Solución de formaldehído al 37%Nacalai Tesque16223-55Posfijación
Solución tampón de fosfato de paraformaldehído al 4%Nacalai Tesque09154-85Fijación renal
Alexa Flour 555-burro conjugado anti-ovejas anticuerpo IgGInvitrogenA-21436Anticuerpo secundario (1:100)
Alexa Flour 647-burro conjugado anti-conejo anti-conejo anticuerpo IgGInvitrogenA-31573Anticuerpo secundario (1:200)
Anticuerpo anti-acuaporina 2 (AQP2)AbcamAB199975Anticuerpo primario (1:100)
Anticuerpo anti-podocinaSigma-AldrichP0372Anticuerpo primario (1:100)
Anticuerpo anti-cotransportador de glucosa sódica 2 (SGLT2)AbcamAB85626Anticuerpo primario (1:100)
Anticuerpo anti-tirosina hidroxilasa (TH)AbcamAB113Anticuerpo primario (1:100)
Anticuerpo anti-α actina del músculo liso (α-SMA)AbcamAB5694Anticuerpo primario (1:200)
Caseína bloqueadora en PBSThermo Fisher Scientific37528Tampón de tinción
Tartrato de butorfanolMeiji5526anestésico
C57BL/6NJclNippon Bio-Supp.CenterN/ACepa de ratón
ImarisPlano de bitsN/ASoftware de análisis de imágenes
Microscopio con zoom macroOlimpoMVX10La unidad de observación del microscopio hecho a medida
Clorhidrato de medetomidinaKyoritsu-Seiyaku8656anestésico
MidazolamSANDOZ27803229anestésico
Aceite mineralSigma-AldrichM8410Aceite de inmersión
N-butildietanolaminaIndustria química de TokioB0725CÚBICO-L, CÚBICO-R+
nicotinamidaIndustria química de TokioN0078CUBIC-R+
Éter de polietilenglicol mono-p-isooctilfenil/Triton X-100Nacalai Tesque12967-45CÚBICO-L, PBST
Aceite de silicona HIVAC-F4Shin-Etsu Químico50449832Aceite de inmersión
Azida de sodioWakoDe 195 a 11092Tampón de tinción

Reimpresiones y permisos

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Etiquetas

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