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Le matériel cérébral archivé RABV-infecté et PFA-fixe a été employé. Les études expérimentales animales respectives ont été évaluées par le comité responsable de soins, d'utilisation et d'éthique des animaux du Bureau d'État de l'agriculture, de la sécurité alimentaire et de la pêche en Mecklembourg-Poméranie occidentale (LALFF M-V) et ont obtenu l'approbation avec les autorisations 7221.3-2.1-002/11 (souris) et 7221.3-1-068/16 (ferrets). Les soins généraux et les méthodes utilisées dans les expériences sur les animaux ont été effectués conformément aux lignes directrices approuvées.
CAUTION: Ce protocole utilise diverses substances toxiques et / ou nocives, y compris pfA, méthanol (MeOH), peroxyde d'hydrogène (H2O2), azide de sodium (NaN3), TBA, BA, BB, et DPE. MeOH et TBA sont très inflammables. Évitez l'exposition en portant un équipement de protection individuelle approprié (une blouse de laboratoire, des gants et une protection oculaire) et en menant des expériences dans une hotte de fumée. Recueillir les déchets séparément dans des conteneurs appropriés et les éliminer conformément à la réglementation locale. Le virus de la rage est classé comme agent pathogène de niveau de biosécurité (BSL)-2 et peut donc généralement être manipulé dans des conditions De BSL-2. Certaines activités, y compris les procédures qui peuvent générer des aérosols, travailler avec des concentrations élevées de virus, ou de travailler avec de nouveaux lyssavirus, peuvent nécessiter la classification BSL-3. La prophylaxie pré-exposition est recommandée pour le personnel à risque élevé, y compris les gardiens d'animaux et les travailleurs de laboratoire18,19. Consultez les règlements des autorités locales.
1. Fixation du tissu cérébral et de la sectionnement
- Fixez des échantillons de cerveau dans un volume approprié de 4 % de PFA dans la saline tamponnée en phosphate (PBS [pH 7.4]) pendant au moins 48 h à 4 oC (avec un rapport tissu-fixatif approximatif de 1:10 [v/v]).
- Laver les échantillons de tissus 3x dans le PBS pendant au moins 30 min chaque lavage et les stocker dans 0,02% NaN3/PBS à 4 oC jusqu'à l'utilisation.
- Sectionnez le tissu en sections de 1 mm d'épaisseur à l'aide d'un vibratome (taux d'alimentation de la lame : 0,3 à 0,5 mm/s, amplitude : 1 mm, épaisseur de la tranche : 1 000 m).
- Pour conserver la séquence de tranche correcte, entreposez chaque section de tissu séparément dans un puits d'une plaque de culture de cellules multiwell. Ajouter 0,02 % NaN3/PBS et conserver les sections de tissus à 4 oC jusqu'à ce qu'elles soient utilisées.
2. Prétraitement d'échantillon avec le méthanol
REMARQUE : Effectuez toutes les étapes d'incubation avec une oscillation douce et, si elle n'est pas indiquée autrement, à température ambiante. Protégez les échantillons de la lumière. Le prétraitement de l'échantillon sert à améliorer la diffusion des anticorps et à réduire l'autofluorescence tissulaire par exposition à MeOH et H2O2, respectivement14.
- Préparer 20 % (v/v), 40 %, 60 % et 80 % de solutions MeOH dans de l'eau distillée. Par exemple, pour 20 % de MeOH, ajouter 10 ml de 100 % de MéOH à 40 ml d'eau distillée dans un récipient étanche approprié et mélanger en l'inversant.
- Transférer les échantillons à des récipients de taille raisonnable (p. ex., tubes de réaction de 5 ml). Prenez soin d'utiliser des matériaux chimiquement résistants aux réactifs utilisés dans ce protocole. Par exemple, notez que même si le polypropylène convient, le polystyrène ne l'est pas.
REMARQUE : Les spécifications de volume de ce protocole se réfèrent à des tubes de réaction de 5 ml. Si un autre navire est utilisé, ajustez les volumes en conséquence.
- Incuber les échantillons en 4 ml de chaque concentration de la série préparée de solutions MeOH en ordre croissant pour 1 h chacun.
- Incuber les échantillons 2x pour 1 h chacun en pur (100%) MeOH.
- Refroidir les échantillons à 4 oC (p. ex., dans un réfrigérateur sécuritaire pour le laboratoire).
- Préparer une solution de blanchiment (5% H2O2 dans MeOH) en diluant, par exemple, une solution de 30% H2O2 stock à 1:6 en pur (100%) MeOH, et réfrigérer à 4 oC.
- Retirer le 100% MeOH des échantillons réfrigérés et ajouter 4 ml de solution de blanchiment préréfrigérée (5% H2O2 dans MeOH). Incuber toute la nuit à 4 oC.
- Échangez la solution de blanchiment pour 4 ml de 80 % De MeOH et incubez-vous pendant 1 h. Continuez d'utiliser la série préparée de solutions MeOH en ordre décroissant pour 1 h chacune jusqu'à ce que les échantillons aient été incubés pendant 1 h dans 4 ml de 20 % de MeOH.
- Laver les échantillons 1x pour 1 h avec 4 ml de PBS.
3. Immunostaining
REMARQUE : Effectuez toutes les étapes d'incubation avec une oscillation douce et, si elle n'est pas indiquée autrement, à température ambiante. Protégez les échantillons de la lumière. Pour prévenir la croissance microbienne, ajoutez NaN3 à une concentration finale de 0,02 % aux solutions de cette section. Les échantillons de tissus sont encore perméabilisés par le traitement avec des détergents nonionic Triton X-100 et Tween 20. Le sérum normal est utilisé pour bloquer la liaison d'anticorps non spécifique. Glycine et héparine sont ajoutés pour réduire le fond d'immunolabeling14.
- Laver les échantillons 2x pour 1 h chacun dans 4 ml de 0,2% Triton X-100/PBS.
- Perméabilisez les échantillons pendant 2 jours à 37 oC avec 4 ml de 0,2 % Triton X-100/20 % DMSO/0,3 M glycine/PBS.
- Bloquer la liaison non spécifique des anticorps en couvant les échantillons pendant 2 jours à 37 oC dans 4 ml de 0,2 % De 0,2 % Triton X-100/10 % DMSO/6 % sérum normal/PBS.
REMARQUE : Utilisez le sérum normal de la même espèce que l'anticorps secondaire a été élevé pour obtenir des résultats de blocage idéaux.
- Incuber les échantillons dans 2 ml de solution d'anticorps primaire (3 % de sérum normal/5 % DMSO/PTwH [PBS-Tween 20 avec héparine] - anticorps/anticorps primaires) pendant 5 jours à 37 oC. Rafraîchissez la solution d'anticorps primaire après 2,5 jours.
- Pour PTwH, reconstituer le sel de sodium héparindans dans de l'eau distillée pour faire une solution de stock de 10 mg/mL (stocker cette solution, aliquoted, à 4 oC). Ajouter la solution de stock à 0,2% Tween 20/PBS à une concentration finale de 10 g/mL.
REMARQUE : Le choix de la dilution correcte des anticorps peut nécessiter une optimisation. En général, les concentrations standard d'immunohistochimie sont un bon point de départ.
- Laver les échantillons pendant 1 jour dans 4 ml de PTwH, échanger le tampon de lavage au moins 4x à 5x au cours de la journée et laisser le lavage final pendant la nuit.
- Incuber les échantillons dans 2 ml de solution d'anticorps secondaire (3 % de sérum normal/PTwH - anticorps/anticorps secondaires) pendant 5 jours à 37 oC. Rafraîchissez la solution d'anticorps secondaire après 2,5 jours.
- Diluer les anticorps/anticorps secondaires à 1:500 dans la solution secondaire d'anticorps (c.-à-d., 4 l dans 2 mL).
- Laver les échantillons pendant 1 jour comme décrit à l'étape 3.5, en laissant le lavage final pendant la nuit.
4. Taches nucléaires
REMARQUE : Effectuez toutes les étapes d'incubation avec une oscillation douce et, si elle n'est pas indiquée autrement, à température ambiante. Protégez les échantillons de la lumière. Si aucune coloration nucléaire n'est requise ou si le spectre de longueur d'onde/émission d'excitation de TO-PRO-3 est nécessaire pour l'excitation ou la détection d'un autre fluorophore, sautez cette étape.
- Diluer la tache d'acide nucléique TO-PRO-3 à 1:1,000 dans PTwH et couver les échantillons dans 4 ml de solution de coloration nucléaire pendant 5 h.
- Laver les échantillons pendant 1 jour comme décrit à l'étape 3.5, en laissant le lavage final pendant la nuit.
REMARQUE : Après les lavages, les échantillons peuvent être stockés dans le PBS à 4 oC jusqu'à ce que le défrichement optique.
5. Défrichement des tissus
REMARQUE : Effectuez toutes les étapes d'incubation avec une oscillation douce et, si elle n'est pas indiquée autrement, à température ambiante. Protégez les échantillons de la lumière. Les échantillons de tissus sont déshydratés dans une série de solutions TBA graduées. Comme l'immunostaining nécessite des solutions aqueuses, toutes les procédures de coloration doivent être terminées avant le défrichement des tissus. Le dégagement optique et l'appariement d'index réfractif sont réalisés par traitement avec un mélange de BA, BB, et DPE. La solution de compensation est complétée par DL-tocophérol comme antioxydant13.
- Préparer 30 % (v/v), 50 %, 70 %, 80 %, 90 % et 96 % des solutions TBA dans l'eau distillée. Par exemple, pour 30 % d'ACT, ajouter 15 ml de 100 % de TBA à 35 ml d'eau distillée dans un récipient étanche approprié et mélanger par inversion.
REMARQUE : L'ACT a un point de fusion de 25 à 26 oC; ainsi, il tend à être solide à la température ambiante. Afin de préparer des solutions TBA, chauffer la bouteille bien scellée à 37 oC dans un incubateur ou un bain d'eau.
- Déshydrater les échantillons avec 4 ml de chaque concentration de la série préparée de solutions TBA en ordre croissant pour 2 h chacune. Laissez le 96% TBA sur la nuit.
- Déshydrater davantage les échantillons en pur (100%) TBA pour 2 h.
- Préparer la solution de compensation BABB-D15.
REMARQUE: BABB-D15 est une combinaison de BA et BB (BABB) qui est mélangé avec DPE à un rapport de x:1, où x est spécifié dans le nom de la solution, dans ce cas 15.
- Pour BABB, mélanger une partie BA avec deux parties BB.
- Mélanger BABB et DPE à un ratio de 15:1.
- Ajouter 0,4 vol% DL-Tocophérol (vitamine E).
REMARQUE : Par exemple, pour 20 ml de BABB-D15, mélangez 6,25 ml de BA avec 12,5 ml de BB. Ajouter 1,25 ml de DPE et le compléter avec 0,08 ml de DL-tocophérol.
- Effacer les échantillons dans la solution de compensation jusqu'à ce qu'ils soient optiquement transparents (2 à 6 h).
- Les échantillons peuvent être stockés à 4 oC dans BABB-D15, à l'abri de la lumière, jusqu'à ce que le montage et l'imagerie.
6. Montage d'échantillon
- À l'aide d'une imprimante 3D, imprimez la chambre d'imagerie et le couvercle (matériel : copolyester [CPE], buse : 0,25 mm, hauteur de la couche : 0,06 mm, épaisseur du mur : 0,88 mm, nombre de murs : 4, remplissage : 100 %, pas de structure de support ; le correspondant . Le fichier STL se trouve dans les documents supplémentaires de ce protocole).
- Assembler la chambre d'imagerie (figure 2).
- Montez un couvercle rond (diamètre : 30 mm) sur la chambre d'imagerie avec du caoutchouc en silicone RTV-1 (une pièce-température-vulcanisation). Retirer l'excès de caoutchouc de silicone à l'eau et guérir toute la nuit.
- Montez un couvercle rond (diamètre : 22 mm) sur le couvercle avec du caoutchouc en silicone RTV-1. Retirer l'excès de caoutchouc de silicone à l'eau et guérir toute la nuit.
- Placez l'échantillon dans une chambre d'imagerie, ajoutez un petit volume de BABB-D15 et insérez le couvercle. Remplissez la chambre de BABB-D15 à travers l'en-plein, à l'aide d'une aiguille hypodermique (27 G x 3/4 po [0,40 mm x 20 mm]).
- Branchez l'inlet et scellez la chambre d'imagerie avec du caoutchouc en silicone RTV-1. Cure toute la nuit dans l'obscurité.
7. Imagerie et traitement d'image
- Configurez l'acquisition d'image en sélectionnant les lignes laser respectives pour correspondre aux fluorophores utilisés. Ajuster les plages de détection de chaque détecteur pour éviter le chevauchement du signal entre les canaux.
REMARQUE : Les plages de détection exemplaires pour Alexa Fluor 488, Alexa Fluor 568 et TO-PRO-3 sont de 500 à 550 nm, 590 à 620 nm et 645 à 700 nm, respectivement.
- Choisissez les paramètres d'acquisition, définissez la bordure supérieure et inférieure de la z-stack et acquérez la pile d'images.
REMARQUE : Les paramètres d'acquisition exemplaires sont un scan séquentiel d'une taille de pixel de 60-90 nm, une taille z-étape de 0,5 m, une moyenne de ligne de 1, une vitesse d'analyse de 400 Hz, et une taille de sténopé de 1 unité Airy.
- Traiter la pile d'images à l'aide d'un logiciel d'analyse d'image approprié (p. ex., Fidji) pour générer des projections 3D ou effectuer des analyses approfondies.
REMARQUE : En raison de la grande taille des fichiers d'image acquis, l'utilisation d'un poste de travail est habituellement nécessaire.
- Ouvrez le fichier d'acquisition ou d'image (s) aux Fidji (Fichier Ouvert à l'ouvert Sélectionnez les fichiers).
- Si vous utilisez, par exemple, . Fichiers LIF, sélectionnez ou désélectionnez les options souhaitées dans la fenêtre de dialogue Bio-Formats. Afficher la pile avec Hyperstack. A part cela, aucune sélection ou tique spécifique n'est nécessaire. Appuyez sur OK.
- Si le fichier contient plusieurs piles d'images, sélectionnez ceux à analyser et confirmez en appuyant sur OK.
- Effectuer la correction de l'eau de Javel en divisant l'image fusionnée en canaux individuels (Image La couleur Outil de canaux, puis sélectionnez Plus Split Channels). Pour chaque canal, sélectionnez correction de l'eau de Javel(Image Ajuster Correction de blanchiment) et choisissez Simple Ratio (intensité de fond : 0,0).
REMARQUE : Dans certains cas, par exemple, lorsqu'il n'y a pas de décomposition linéaire du signal ou que le signal est trop faible dans l'ensemble, Simple Ratio peut échouer. Sinon, essayez Exponential Fit ou sautez la correction de l'eau de Javel.
- Ajuster la luminosité et le contraste pour chaque canal à l'aide des curseurs (Image Ajuster Luminosité de l'année Contraste).
- Fusionner les canaux (Image La couleur Merge Channels), faire un composite (Image La couleur Outil de canaux, puis sélectionnez Plus Make Composite), et le convertir en format RGB (Image La couleur Outil de canaux, puis sélectionnez Plus Convertir en RGB).
- Si nécessaire, redimensionnez la pile d'images pour réduire le temps de calcul et la taille du fichier (Image Ajuster Taille,les deux options cochées plus interpolation bilinear).
- Générer une projection 3D (Image Piles ( Projet 3D). Choisissez Brightest Point comme méthode de projection et configurez l'espacement de tranche pour correspondre à la taille z-step de la pile d'image acquise. Pour une qualité maximale, fixez l'incrément de l'angle de rotation à 1 et activez l'interpolation. Modifier la rotation totale, les seuils de transparence et l'opacité au besoin.
- Si nécessaire, réajuster le contraste et la luminosité en reconverti la projection 3D en format 8 bits (Image Type de type 8 bits). Utilisez les curseurs respectifs (Image Ajuster Luminosité de l'année Contraste) et reconvertir la pile d'images en format RGB tel que décrit à l'étape 7.3.4.
- Enregistrer la projection 3D comme . Fichier TIF (format de fichier d'image) et . Fichier AVI (format de fichier vidéo).