Imágenes 3D de la vasculatura linfática vertebral
La Figura 1 presenta los pasos del procedimiento iDISCO+/LSFM y una imagen LSFM de circuitos linfáticos dentro del canal vertebral de las vértebras ThLb tratadas con iDISCO+. La combinación de iDISCO+ con LSFM conservó la anatomía vertebral y capturó una visión de la red vascular linfática (es decir, los vasos intravertebrales conectados con los vasos extravertebrales que salen dorsal y lateralmente del cuerpo vertebral) dentro de los huesos circundantes, ligamentos, músculos y ganglios nerviosos.
Imágenes de macroscopia de fluorescencia de drenaje dcLN
Para visualizar el drenaje macromolécula en el sistema linfático asociado al SNC, los marcadores macromoleculares se administraron in vivo mediante inyección en el CSF o en el parénquima espinal. Un trazador macromolecular se puede entregar fácilmente en el CSF en la cisterna magna. La cisterna magna se encuentra entre el cerebelo y la superficie dorsal de la médula oblongata, por encima del foramen magnum. El marcador macromolecular también se puede inyectar en el parénquima espinal mediante cirugía estereotáctica a diferentes niveles a lo largo de la columna vertebral.
Los marcadores macromoleculares utilizados fueron etiquetados directamente con un fluoróforo o detectados postmortem por inmunohistoquímica con anticuerpos específicos. La Figura 2A ilustra el plan experimental para el seguimiento de OVA-A555,un trazador de peso molecular rojo fluorescente y pequeño (alrededor de 45 kDa), que se inyectó en el CSF (Figura 2B) o en la región thlb de la médula espinal (Figura 2C).
A los 45 minutos después de la inyección del trazador macromolecular, los ratones fueron sacrificados, perfundidos con 4% de PFA, y procesados para aislar segmentos diseccionados de la región del tronco cerebral de la cabeza y la columna vertebral que fueron descalcificados y clarificados. El drenaje de la macromolécula se evaluó fácilmente mediante imágenes de macroscopia de fluorescencia de los LN que recogen el líquido cefaturable y los fluidos epidurales. Como se muestra en la Figura 2, la inyección OVA-A555 en la región CSF (Figura 2B) o ThLb (Figura 2C) de la médula espinal dio lugar a la acumulación de OVA-A555 en los dcLN a 45 min después de la inyección. Esta observación indica la captación y el drenaje del trazador fluorescente por el sistema linfático; es un requisito previo antes de continuar con el procedimiento iDISCO+/LSFM para tomar imágenes del drenaje linfático vertebral.
Imágenes 3D del drenaje macromolécula en el sistema linfático vertebral
Sobre la base de la detección del etiquetado OVA-A555 en dcLNs, el procedimiento iDISCO+/LSFM podría aplicarse a muestras vertebrales descalcificadas y preclearadas aisladas de ratones inyectados OVA-A555. Este enfoque permitió la creación de un mapa 3D del drenaje linfático del líquido cefalorraquídeo y el líquido epidural espinal en un momento específico después de la inyección del marcador. Este mapeo 3D podría realizarse mediante imágenes de segmentos sucesivos del SNC, en cada nivel de columna vertebral, desde el punto de inyección.
La Figura 3A muestra el diseño experimental para la inyección OVA-A555 en el parénquima espinal ThLb y el patrón 3D resultante de la distribución OVA-A555 en un segmento cervical y un segmento vertebral torácico, junto con la vasculatura linfática. A 45 min después de la inyección OVA-A555, se detectó la acumulación de OVA-A555 en los tejidos de la médula espinal y dcLN (flechas blancas en la Figura 3B),de acuerdo con las observaciones del microscopio ilustradas en la Figura 2. No se detectó, sin embargo, en la vasculatura linfática cervical y torácica etiquetada con anticuerpos anti-LYVE1. La ausencia de marcador inyectado por LEC en los vasos linfáticos vertebrales puede deberse a un corto tiempo de persistencia del trazador dentro de los vasos linfáticos o a la falta de absorción del marcador por parte de los vasos linfáticos (Figura 3C).
Para probar la primera hipótesis, el anticuerpo anti-LYVE1 del conejo se utilizó como etiqueta de células endoteliales linfáticas para unir los vasos linfáticos asociados al SNC. El anticuerpo anti-LYVE1 de conejo inyectado fue detectado posteriormente por inmunohistoquímica con un anticuerpo secundario anti-conejo, mientras que las células endoteliales linfáticas fueron inmunoeticionadas con anticuerpos anti-PROX1. La Figura 4 representa el diseño experimental de la inyección anti-LYVE1 en el parénquima espinal ThLb (Figura 4A), y el patrón de distribución 3D resultante de los anticuerpos LYVE1 en un segmento de ThLb cerca del lugar de inyección, con respecto a PROX1+ linfáticos (Figura 4B). Tanto los linfáticos vertebrales como sus conexiones linfáticas extravertebales fueron etiquetados por anticuerpos anti-LYVE1 inyectados, que corroboraron la absorción del marcador por los vasos linfáticos vertebrales y el drenaje linfático hacia el sistema linfático extravertebral. Los LN carecían en la región thLb y, por lo tanto, no se podían visualizar en el segmento de imagen. Además, el patrón discontinuo del marcador LYVE1 observado a lo largo de los vasos linfáticos probablemente reflejaba la expresión discontinua de LYVE1 en la vasculatura linfática, como se informó en estudios anteriores14,,21. En conjunto, los resultados del presente estudio demostraron que, a los 45 minutos después de la inyección del trazador, el anticuerpo LYVE1, pero no el OVA-A555,permitió la detección de la absorción linfática vertebral local y era preferible a OVA-A555 como marcador persistente de drenaje linfático vertebral local.

Figura 1: Vista tridimensional de la vasculatura linfática vertebral. (A) Representación esquemática del protocolo. (B) Proyección plana de una vista 3D de la vasculatura linfática vertebral ThLb desde una perspectiva dorsofrontal. Los vasos linfáticos fueron inmunoetiquetados con el anticuerpo anti-PROX1 (verde) utilizando el protocolo iDISCO+ y luego fueron imagenados por LSFM. Observe el patrón metamérico de la vasculatura dentro del canal vertebral de tres vértebras sucesivas (puntas de flecha blancas). Además de los vasos dorsales semicirculares (puntas de flecha blancas), cada red vertebral incluía ramas ventrales (flechas amarillas), vías bilaterales de salida laterales a lo largo del rami espinal y los ganglios (flechas blancas), así como una ruta de salida dorsal en la línea media (flecha doble blanca). Las redes vertebrales estaban interconectadas con un recipiente longitudinal (flechas púrpuras). Para obtener una descripción completa, véase Jacob L. et al.18 SC - médula espinal; Asterisco - cuerpo vertebral ventral; D - dorsal; L - lateral; V - ventral; Barras de escala a 300 m. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: dcLNs recogidos OVA-A555-etiquetados líquidos CSF. (A) Esquema del diseño experimental. OVA-A555 se inyectó en el ICM o en el parénquima espinal thLb, luego los ratones fueron sacrificados 45 minutos después de la inyección. Las muestras fueron limpiadas y observadas por imágenes de macoscopio de fluorescencia (B,C). Imágenes del macoscopio de fluorescencia de vértebras cervivales de ratones inyectados ICM- (B) y ThLb- (C). Tenga en cuenta que OVA-A555 acumulado en los dcLN(B,C, puntas de flecha blancas), los espacios pial y paravasculares de la médula espinal cervical (B,C) y después de la inyección de ICM, en rutas de salida ventrolaterales, probablemente a lo largo de los nervios cervicales (B, flechas blancas). SC - médula espinal. Asterisco - cuerpo vertebral ventral; D - dorsal; L - lateral; V - ventral; Escalar barras en B y C a 2 mm. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Detección de fluidos de líquidos de líquidos cefablicos OVA-A555-etiquetados en el sistema linfático vertebral. (A) Esquema del diseño experimental. OVA-A555 se inyectó en el parénquima espinal thlb, luego los ratones fueron sacrificados a 45 minutos después de la inyección. Las muestras fueron tratadas con el protocolo iDISCO+ y se fueron imagen con un LSFM. (B,C) Proyecciones planas de vistas 3D frontales capturadas por LSFM de segmentos cervicales (B) y torácicos (C). Se detectó acumulación OVA-A555 (rojo) en tejidos de la médula espinal y dcLN(B,flecha blanca), como se ilustra en la Figura 2,pero no en la vasculatura vasculatica cervical y torácica inmunoetiqueda aquí con anticuerpos anti-LYVE1 (verde). SC - médula espinal; Asterisco - cuerpo vertebral ventral; D - dorsal; L - lateral; V - ventral; Barras de escala á 1 mm(B),300 m(C). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: Detección de drenaje linfático vertebral después de la inyección intraestacional de anticuerpos anti-LYVE1. (A) Esquema del diseño experimental. Se inyectaron anticuerpos anti-LYVE1 en el parénquima espinal de ThLb, luego los ratones fueron sacrificados 45 minutos después de la inyección. Las muestras fueron tratadas con el protocolo iDISCO+ y se fueron imagen con un LSFM. (B). Proyecciones planas de vistas 3D frontales de un segmento de columna vertebral ThLb (B), capturadas con un LSFM. Se detectaron anticuerpos anti-LYVE1 con anticuerpos anti-conejo (púrpura) y la vasculatura linfática con anticuerpos anti-PROX1 (verde). Los vasos blancos son PROX1+ linfáticos colabeled con anticuerpos anti-LYVE1 (B); estos incluyen linfáticas vertebrales (flechas amarillas) y extravertebrales (flechas amarillas dobles). SC - médula espinal; Asterisco - cuerpo vertebral ventral; D - dorsal; L - lateral; V - ventral; Barras de escala a 300 m (B). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
| Reactivos | Objetivo | Figura | Paso de protocolo | Comentario |
| OVA-A555
| Trazador de CSF | Figura 2 y Figura 3 | 2. Inyección ICM o ThLb 7. Imágenes LSFM. | Soluble en agua, fácil de inyectar y fluorescencia intensa alta |
| Anticuerpo anti-Lyve1 | Marcador de membrana de las células de LVs | Figura 3 | 6. iDISCO+ montaje completo inmmnunostaining. 7. Imágenes LSFM. | Anticuerpo eficiente para la inminunostaining de montaje completo |
| Drenaje trazador de los LV dural y epidural | Figura 4 | 2. Inyección ICM o ThLb 6. iDISCO+ montaje completo inmmnunostaining 7. Imágenes LSFM |
| Anticuerpo anti-Prox1 | Marcador nuclear de células de LVs | Figura 1 y Figura 4 | 6. iDISCO+ montaje completo inmmnunostaining 7. Imágenes LSFM | Anticuerpo eficiente para la inminunostaining de montaje completo |
Tabla 1: Anticuerpos y trazadores utilizados en el estudio.
| Problema | Posible razón | Solución |
| Cirugía para inyección de trazador | Lesión de tejido del SNC no deseada | 1. Falta de control de la inserción capilar de vidrio 2. Profundidad incorrecta de la inserción capilar de vidrio | 1. Punctate con cuidado, pero completamente, la dura mater con una aguja de 26 G antes de la inserción capilar de vidrio. 2. Reduzca la profundidad de la inserción capilar de vidrio (<1,5 mm desde la dura mater). 3. Reduzca el diámetro capilar del vidrio. |
| Profanación no deseada del trazador inyectado en los espacios epidurales o extra vertebrales | Inyección incorrecta del trazador | 1. Compruebe si el micro capilar de vidrio se ha insertado bien en el punctado dura mater. 2. Agregue pegamento quirúrgico entre el microcapilar de vidrio y el tejido rodeado antes de inyectar el marcador. |
| Volumen excesivo de trazador inyectado | Reduzca el volumen del trazador inyectado (<2 l). |
| inmunostaining iDISCO+ | Ausencia, heterogeneidad o antecedentes excesivos de etiquetado en el tejido | 1. Problemas con la concentración del anticuerpo primario 2. Permeabilización insuficiente 3. Lavado insuficiente 4. Limpieza insuficiente | Aumentar el número y/o el tiempo de los pasos de incubación: permebilización, silbido, anticuerpo primario y limpieza. Consulte http://www.idisco.info (FAQ Y TROUBLESHOOTING). |
| Descalcificación insuficiente | Utilice un tratamiento de descalcificación más estricto de la muestra con EDTA21 o solución Morse especialmente para los tejidos de la cabeza. |
| iDISCO+ claro | Las muestras son opacas o de color marrón | Blanqueo insuficiente | Utilice la solución H2O2 fresca, aumente el volumen y/o el tiempo de incubación. |
| Presencia de oxidación | Llene el tubo por completo para evitar la presencia de aire. |
| Limpieza insuficiente | Aumentar el volumen y/o el tiempo de incubación. Consulte http://www.idisco.info (FAQ Y TROUBLESHOOTING). |
| Detección de trazador | Rastreador indetectable | Combinación incorrecta del trazador seleccionado | Los fluorocromos Alexa 555, 594 y 647 son resistentes al protocolo iDISCO+5,6,7,8,9,10. Sin embargo, este no es el caso de los fluorocromos FITC, GFP, RFP. |
| Sacrificar punto de tiempo después de la inyección | Prefiere OVA-A555 para análisis de drenaje a corto plazo (15 min) en linfóticos vertebrales locales. Para el análisis de drenaje de los ganglios linfáticos, el anticuerpo OVA-A555 y Lyve1 se puede utilizar para análisis a largo plazo (>45 min). |
| Imágenes: captura y análisis | Las imágenes capturadas del circuito linfático no son satisfactorias | Problema de disección (faltan ganglios linfáticos) | Incluya cuidadosamente los tejidos vecinos del cráneo/vertebral en la muestra diseccionada, de acuerdo con el circuito linfático que desea obtener una imagen. |
| Problema de imagen | 1. Modificar los parámetros de adquisición de la LSFM: intensidad láser, apertura numérica de la hoja de luz, espesor de la hoja de luz, tiempo de exposición. 2. Coloque la muestra en el soporte para reducir el camino recorrido por la luz a través del tejido hasta el objetivo. 3. Asegúrese de que no haya burbujas dentro de la muestra de tejido durante la adquisición. |
Tabla 2: Consejos de solución de problemas para cada paso del protocolo, incluidos los posibles problemas y soluciones.