Toutes les procédures impliquant des animaux ont été approuvées par le Comité de protection et d’utilisation des animaux de l’État de Hambourg (ORG870, 959) et l’Agence d’État de Rhénanie-du-Nord-Westphalie pour la protection de la nature, de l’environnement et des consommateurs (LANUV, 07/11) et sont conformes au Guide pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire (2011) des National Institutes of Health. Les études ont été réalisées sur des souris C57BL/6 mâles et femelles (âgées de 10 à 24 semaines) (numéro de stock 000664, Jackson Laboratories) et des souris homozygotes (db/db) ou hétérozygotes (db/het; contrôle) pour la mutation spontanée du diabète (Leprdb; BKS. Cg-Dock7m+/+ Leprdb /J, numéro de stock 000642, Jackson Laboratories). Les auteurs ont utilisé les protocoles à portée de main sans variations pour les souris âgées jusqu’à 60 semaines.
1. Emplacement et dissection des ganglions radiés murins
REMARQUE: Même si les descriptions et les dessins sont principalement disponibles chez les espèces plus grandes, certaines publications ont déjà décrit l’emplacement du SG chez les rats24 et les souris25 en utilisant des méthodes anatomiques et des lignes rapporteurs fluorescentes, respectivement.
- Préparer 50 mL de solution saline tamponnée au phosphate (PBS) héparinisée (3-4 °C) (20 unités/mL, voir la table des matières)tamponnée au phosphate (PBS). Effectuer la dissection du SG à température ambiante (TA).
- Anesthésier profondément la souris par inhalation de 3%-5% d’isoflurane selon les directives institutionnelles et locales. Vérifier une anesthésie adéquate par perte de réflexe de retrait de la pédale. Décapiter les souris ou effectuer une luxation cervicale.
REMARQUE: Une luxation cervicale incorrecte peut entraîner une rupture de la colonne vertébrale et des dommages aux vaisseaux thoraciques conduisant à des saignements qui entravent la préparation ou la section de la chaîne sympathique, de sorte que les SG ne sont pas dans leur position correcte. Par conséquent, il est essentiel que le personnel expérimenté effectue une luxation cervicale ou décapite des animaux sous sédation profonde.
- Vaporisez la peau avec de l’éthanol et ouvrez le thorax avec deux incisions le long des lignes axillaires antérieures à l’aide de ciseaux Mayo et de pinces à motif étroit. Coupez le diaphragme et retirez l’avant de la cage thoracique.
- Retirez l’emballage cœur-poumon en saisissant l’aorte et la veine cave juste au-dessus du diaphragme à l’aide de pinces de Londres et en coupant tous les vaisseaux et le tissu conjonctif près de la colonne vertébrale ci-dessous avec les ciseaux de strabisme.
- Rincer soigneusement le thorax avec du PBS héparinisé à l’aide d’une pipette jetable en plastique jusqu’à ce que toutes les traces de sang soient enlevées.
- Placez le torse sous des jumelles de préparation de stéréomicroscope et assurez un bon éclairage dans le thorax avec des sources de lumière externes.
- Localisez la première côte et les muscles du longus colli.
NOTE : Les SG sont situés bilatéralement, parallèlement à la colonne vertébrale au niveau de la branche entre la première côte et la colonne vertébrale, dans une rainure latérale aux muscles longus colli24. Le côté plat du SG est situé à côté des muscles longus colli. Selon la préparation, des parties de la chaîne sympathique peuvent déjà être visibles sous forme de fibres blanches et obliques parallèles à la colonne vertébrale. Ceux-ci peuvent être tracés le long du SG.
- Utilisez doucement la pointe de la pince Dumont #5/45 pour exposer le tissu conjonctif latéral au muscle longus colli.
- Tournez la pince de 180 ° et utilisez le côté plat pour saisir le SG et le retirer avec une pression minimale.
- Répétez l’opération avec le deuxième SG.
- Placez les deux SG dans une capsule (6 cm de diamètre) remplie de PBS froid et inspectez avec le grossissement approprié. Si nécessaire, enlevez les vaisseaux en excès, le tissu adipeux et les nerfs plus gros.
NOTE: Les ganglions autonomes sont entourés d’une capsule de tissu conjonctif constituée de fibres de collagène et de fibroblastes26,27. La perméabilité de ces capsules semble varier selon les espèces, différents types de ganglions26 et âge28. Retirez autant de tissu conjonctif que possible à l’aide de pinces Dumont #5/45 et, si nécessaire, de ciseaux à ressort.
- Selon l’objectif de l’expérience, passez à la section 2, 3 ou 5 de ce protocole.
2. Protocole d’immunohistochimie de montage entier
NOTE : Ce protocole est adapté des colorations cardiaques de montage entier4,29. Effectuer des étapes d’incubation pour chaque SG dans un puits d’une plaque de 96 puits et utiliser 100 μL (pour les solutions contenant des anticorps) à 200 μL (pour toutes les autres solutions) de la solution pour assurer une couverture complète. Vérifiez régulièrement la couverture et l’immersion correcte du SG avec des jumelles. Retirez les liquides manuellement à l’munis d’une pipette de 200 μL avec une pointe supplémentaire de 10 μL au-dessus de la pointe de 200 μL. Cela empêchera l’aspiration du SG dans la pointe de la pipette. Utilisez des solutions fraîchement préparées et des liquides stériles pour prévenir la croissance bactérienne.
- Fixer SG pour l’histologie pendant 2 h à droite dans le paraformaldéhyde sans méthanol à 4% (PFA)/PBS.
- Traiter les SG le plus rapidement possible, mais ils peuvent être conservés pendant 2-4 semaines à 4-6 °C dans du PBS avec 0,02% (p / v) d’azide de sodium à ce stade.
- Préparer la solution mère noire du Soudan (1% de noir du Soudan p / v dans 100% d’éthanol) pour la réduction de l’autofluorescence et l’amélioration du rapport signal / fond30. Dissoudre pendant 2-3 h sur un agitateur magnétique à TA.
REMARQUE: Utilisez la solution mère pendant un maximum de 6 à 8 semaines, jetez-la plus tôt lorsque la sédimentation apparaît.
- Préparer la solution de travail noir du Soudan en centrifugant la solution mère pendant 30 min à pleine vitesse (13 000 x g)pour éliminer les débris et diluer le stock dans de l’éthanol à 70 % jusqu’à une concentration finale de 0,25 % de noir soudanais.
- Traiter sg avec l’eau de Javel de Dent pour améliorer la perméabilisation des anticorps31. Préparer fraîchement l’eau de Javel de Dent en mélangeant du méthanol (MeOH), une solution de peroxyde d’hydrogène à 30% (p/p) dansH2Oet du diméthylsulfoxyde (DMSO) dans un rapport de 4:1:1. Ajouter 200 μL par SG et placer la plaque sur un agitateur orbital pendant 1 h à TA.
- Effectuer une série meOH descendante pour la réhydratation en incubant pendant 10 min chacune sur un agitateur orbital : 100% MeOH, 75% MeOH/PBS, 50% MeOH/PBS, 25% MeOH/PBS.
- Effectuer la perméabilisation en incubant SG deux fois pendant 60 minutes chacune dans PBS/1% Triton-X-100 à droite.
- Retirez la solution de perméabilisation du SG et ajoutez la solution de travail noir du Soudan. Incuber pendant 2 h à droite sur un agitateur orbital.
- En attendant, préparer une solution bloquante en ajoutant 5% d’albumine sérique bovine (BSA) de qualité récepteur et 0,1% de Triton-X-100 dans du PBS un récipient de 15 mL et laisser dissoudre sur un agitateur à rouleaux pendant environ 5-10 min. Décanter à travers un filtre en papier pré-plissé pour enlever les débris.
- Retirez le noir soudan très soigneusement en inclinant la plaque et en pipetant soigneusement du côté droit.
REMARQUE: Il n’est pas possible de voir le SG en noir soudan. Utilisez une source de lumière forte et travaillez lentement. À partir de cette étape, les SG sont tachés de noir, ce qui améliore la visibilité. Si un tissu conjonctif supplémentaire est vu entourant SG à ce stade, retirez-le à l’aide de dumont #5/45 pinces et ciseaux à ressort.
- Ajouter 200 μL de PBS/0,1 % de Triton-X-100 (PBS-T) et laver pendant 5 min à TA sur un agitateur orbital.
- Retirez PBS-T en l’aspirant avec une pipette et répétez 2 fois.
- Supprimer pbs; ajouter 200 μL de solution de blocage et incuber à 4 °C pendant la nuit sur un agitateur orbital.
- Le lendemain, préparez des solutions en ajoutant des anticorps primaires dans la solution bloquante. Adapter les concentrations d’anticorps des protocoles établis.
REMARQUE : Inclure un SG comme témoin d’anticorps sans anticorps primaire (inubpé avec de l’anticorps préabsorbé par l’antigène ou des IgG, s’il est disponible, ou un tampon bloquant).
- Effectuer une incubation d’anticorps primaires pendant 36-48 h à 4 °C sur un agitateur orbital. Pour les mesures de la taille des cellules et la coloration des neurones sympathiques, utilisez des anticorps contre la tyrosine hydroxylase (voir le tableau des matériaux pour les recommandations d’anticorps).
NOTA : Placez la plaque de 96 puits dans une chambre humide (p. ex., boîte en plastique doublée d’essuie-tout mouillés ddH2O) pour éviter l’évaporation à ce stade.
- Retirer soigneusement la solution d’anticorps et ajouter 200 μL de PBS-T. Placer la plaque sur un agitateur orbital pendant 30 min.
- Retirez PBS-T et répétez l’étape de lavage 5 fois supplémentaires.
- Préparer la solution de travail d’anticorps secondaires en centrifugant des anticorps secondaires fluorescents marqués par Alexa pendant 1 min à pleine vitesse (13 000 x g)avant utilisation. Diluer les anticorps secondaires appropriés selon les anticorps primaires 1:500 dans la solution bloquante et ajouter à SG. Ajouter 1 μg/mL de bisbenzimide H33342 trichlorhydrate (coloration de Hoechst) si une coloration nucléaire est souhaitée. Incuber pendant 12-24 h à 4 °C sur un agitateur orbital.
- Retirer soigneusement la solution d’anticorps et ajouter 200 μL de PBS-T. Placer la plaque sur un agitateur orbital pendant 30 min.
- Retirez PBS-T et répétez l’étape de lavage 5 fois supplémentaires. Pour la dernière étape, utilisez PBS sans Triton.
- Pour l’encastrement, étaler 50-100 μL de milieu de montage fluorescent (voir la table des matériaux)sur une lame de verre et placer sous préparation des jumelles. Utilisez la pince Dumont #5/45 pour ramasser le SG de la plaque de 96 puits et éliminer l’excès de liquide en trempant une extrémité sur un papier filtre (p. ex. tampon de séchage Whatman) et placez-le sur la goutte.
- Utilisez la pince Dumont #5/45 pour corriger le positionnement avec le grossissement approprié.
- Placez doucement une lamelle de verre (20 mm x 20 mm) à côté du SG et descendez lentement.
REMARQUE: L’utilisation d’un support de montage trop important entraînera un mouvement du SG ou un enchevêtrement des nerfs. Si cela se produit, retirez rapidement la lamelle et répétez les étapes 2.9-2.21.
- Laisser sécher les lames dans l’obscurité pendant la nuit à RT. Le stockage de l’échantillon taché est possible pendant au moins 4-6 semaines à 4 °C.
3. Hybridation in situ à montage entier
NOTE : L’hybridation in situ à montage entier du SG est adaptée de l’organe du corti32 et du protocole commercial de fluorescence in situ de l’ARN (voir tableau des matériaux). Obtenir des sondes pour les gènes d’intérêt et les tampons et solutions du fournisseur. Toutes les étapes d’incubation sont effectuées à RT, sauf mention contraire. Utilisez du PBS stérile. Si vous souhaitez colorer plusieurs SG dans un puits, utilisez au moins 150 μL de tampons et de solutions.
- Effectuez la dissection du SG comme décrit dans les étapes 1.1-1.13.
- Fixer SG pendant 1 h dans 200 μL de PFA/PBS sans MeOH à 4 % dans un puits d’une plaque de 96 puits placée sur un agitateur orbital.
- Laver SG trois fois pendant 30 min chacune dans 0,1% Tween-20/PBS sur un agitateur orbital.
- Déshydratez SG dans la série de MeOH/PBS par incubation suivante dans 50% MeOH/PBS, 70% MeOH/PBS, et 100% MeOH pendant 10 minutes chacun sur un agitateur orbital.
- Conservez SG à -20 °C dans 100% MeOH pendant la nuit.
- Le lendemain, préchauffez l’incubateur à 40 °C. Vérifiez la température avec un thermomètre.
- Réhydrater SG en série MeOH/PBS inverse (100% MeOH, 70% MeOH/PBS, 50% MeOH/PBS) pendant 10 min chacun.
- Laver SG trois fois pendant 5 min chacune dans du PBS.
- En attendant, commencez à préchauffer les sondes par incubation à 40 °C pendant 10 min, puis par refroidissement pendant 10 min.
- Incuber sg dans 200 μL de protéase III pendant 15 min.
- Facultatif : Effectuer un traitement au noir du Soudan pour éteindre l’autofluorescence conformément aux sections 2.3, 2.4 et 2.8 de ce protocole si une coloration par immunofluorescence ultérieure est prévue.
- Laver sg dans 200 μL de 0,1% Tween-20/PBS 3x pendant 5 min chacun sur un agitateur orbital.
- Facultatif : Si une co-coloration avec plusieurs sondes est souhaitée, diluez la sonde Channel-2 (50x) et la sonde Channel-3 (50x) dans la sonde Channel-1 (1x).
- Couvrir sg avec 100 μL de sonde pour le gène d’intérêt et incuber pendant une nuit à 40 °C avec une légère agitation. Placer la plaque de 96 puits dans une chambre humide à 40 °C pour toutes les étapes d’incubation.
REMARQUE : Inclure un SG comme témoin négatif, à l’aide d’une sonde contre un gène bactérien (p. ex., dihydro-dipicolinate réductase, Dapb)pour vérifier la liaison non spécifique des réactifs d’amplification dans les étapes ultérieures.
- Laver SG dans le tampon de lavage fourni 3x pendant 15 min chacun sur un agitateur orbital.
- Amp1-3, HRP-C1 et HRP-Blocker préchauffés à RT. Si la co-coloration avec la sonde Channel-2 et/ou Channel-2 est souhaitée, HRP-C2 et HRP-C3 préchauffés.
- Re-fixer SG pendant 10 minutes à droite dans 4% PFA/PBS sur un agitateur orbital.
- Laver SG dans 200 μL de tampon de lavage fourni 3x pendant 5 min chacun sur un agitateur orbital à RT.
- Pour l’amplification, incuber SG avec 100 μL d’Amp1 pendant 35 min à 40 °C sur un agitateur orbital.
- Retirez soigneusement tout liquide et lavez sg dans 200 μL de tampon de lavage fourni 3x pendant 5 min chacun à RT sur un agitateur orbital.
- Incuber SG avec 100 μL d’Amp2 pendant 35 min à 40 °C sur un agitateur orbital.
- Répétez l’étape 3.18.
- Incuber SG avec 100 μL d’Amp3 pendant 20 min à 40 °C sur un agitateur orbital.
- Répétez l’étape 3.18.
- Incuber SG avec 100 μL de multiplex FL v2 HRP-C1 fourni pendant 20 min à 40 °C sur un agitateur orbital.
- Répétez l’étape 3.18.
- Préparer l’anticorps secondaire conjugué à l’opale 1:1 000 dans 200 μL de tampon TSA fourni et incuber le SG pendant 35 min à 40 °C sur un agitateur orbital. Protéger de la lumière pendant l’incubation et à partir de cette étape.
- Répétez l’étape 3.18.
- Incuber SG dans 100 μL de multiplex FL v2 HRP-blocker fourni pendant 15 min à 40 °C sur un agitateur orbital.
- Répétez l’étape 3.18.
- Facultatif : Pour la co-coloration avec la sonde Channel-2, répétez les étapes 3.25-3.30 avec le multiplex FL v2 HRP-C2 fourni.
- Facultatif: Pour la co-coloration avec la sonde Channel-3, répétez les étapes 3.25-3.30 avec multiplex FL v2 HRP-C3 fourni.
- En cas de coloration immunofluorescente ultérieure, effectuez les étapes 2.13-2.25 de ce protocole.
- Incuber dans 1% BSA/PBS pendant 30 minutes sur un agitateur orbital.
- Incuber le SG pendant 30 min dans 1 μg/mL de trichlorhydrate de bisbenzimide H33342 (coloration de Hoechst) dans 1 % de BSA/PBS si une coloration nucléaire est souhaitée et/ou ajouter de l’agglutinine de germe de blé couplée à Alexa (WGA, 1:500) sur un agitateur orbital.
- Répétez l’étape 3.18.
- Incorporer comme décrit dans les étapes 2.19-2.22.
4. Imagerie et analyses des ganglions étoilés murins
- Effectuer la microscopie confocale du SG incorporé dans l’installation locale d’imagerie.
- Si des mesures de taille de cellule sont requises, l’image SG colorée pour la tyrosine hydroxylase (voir la table des matériaux)à un grossissement de 200x et prend 4-6 images aléatoires de chaque SG.
- Analysez les images à l’aide du logiciel ImageJ33 pour estimer la taille des cellules (par exemple, avec une table à stylet, voir Table des matériaux). Utilisez free hand selection, encerclez chaque cellule et cliquez sur Analyser | Mesure pour obtenir la surface cellulaire. Veillez à n’inclure que les cellules intactes et entièrement visibles qui sont situées bien dans le SG.
- À l’aide de cette méthode, effectuez une mesure d’environ 100 cellules par SG.
- Demandez à un investigateur aveuglé d’exécuter les étapes 4.2-4.3 si vous voulez comparer SG de différentes souris. Utilisez une distribution de fréquence dans un logiciel statistique pour visualiser les différences de taille entre les groupes34.
5. Analyses moléculaires des ganglions étoilés murins
REMARQUE : Incluez des contrôles en fonction de votre plan expérimental. Il pourrait s’agir de SG avec différents génotypes et fond de la maladie et/ou d’autres ganglions autonomes, tels que le ganglion cervical supérieur sympathique (situé dans la région du cou, voir la description détaillée dans Ziegler et al.35) ou les ganglions parasympathiques (tels que les ganglions intracardiaques, voir Jungen et al.4).
- Préparer un tube de 2 mL contenant 500 μL de solution de thiocyanate de phénol/guanidine (p. ex. Qiazol) par animal et préparer l’azote liquide pour le glaçage par choc ou envisager des solutions commerciales pour la protection de l’ARN (facultatif, voir le tableau des matériaux)36. Travaillez rapidement pour l’isolement de l’ARN.
- Effectuez la dissection du SG comme décrit dans les étapes 1.1-1.13.
- Plongez immédiatement les deux SG directement dans un tube avec une solution de thiocyanate de phénol/guanidine et un tube de choc-gel dans de l’azote liquide.
- Conserver à -80 °C jusqu’à la transformation ultérieure.
- Pour la lyse tissulaire, laisser les tubes contenant du SG décongeler jusqu’à ce que la solution de thiocyanate de phénol/guanidine soit liquéfiée et ajouter deux billes d’acier inoxydable de 7 mm. Refroidir les parties métalliques de l’homogénéisateur tissulaire (broyeur à billes ou à mélangeurs, p. ex. Tissue Lyser II) sur de la glace carbonique et centrifuger à 4 °C.
- Tubes à centrifuger à 500 x g pendant 1 min à 4 °C de sorte que SG soit au fond du tube.
- Mettez des tubes dans les parties métalliques de la lyseuse tissulaire et lysez pendant 1 min à 20 Hz.
- Répétez les étapes 5.6 et 5.7 jusqu’à 5 fois jusqu’à ce qu’aucun tissu intact ne soit détectable.
- Transférer le liquide dans un tube frais de 1,5 mL.
- Effectuez l’isolement de l’ARN avec un kit d’isolation de l’ARN à base de colonnes (par exemple, mini-kit miRNeasy) conformément aux instructions du fabricant.
- Éluer l’ARN dans 20 μL d’eau sans RNase et mesurer la concentration à l’aide d’un spectrophotomètre.
REMARQUE: Pour exclure la contamination de l’ARN purifié par l’ADN génomique, nous proposons d’effectuer une réaction en chaîne de la polymérase avec des amorces génomiques et 1 μL d’ARN comme modèle, moins le contrôle de la transcriptase inverse. Cela permettra d’économiser une quantité importante d’ARN. Si l’ARN est contaminé, utilisez des amorces limites d’exon-intron ou des amorces flanquantes d’intron pour une réaction en chaîne de la polymérase quantitative en temps réel ultérieure.
- Utilisez 250 ng d’ARN SG pour effectuer la synthèse de l’ADNc et utilisez les protocoles établis. Ici, un kit de transcription inverse de l’ADNc de grande capacité a été utilisé conformément aux instructions du fabricant.
- Diluer à une concentration finale de 2,5 ng/μL d’ADNc et effectuer une réaction quantitative en chaîne de la polymérase en temps réel avec les sondes appropriées conformément aux protocoles établis. Ici, le test TaqMan (voir la table des matériaux)a été effectué en utilisant 10 ng d’ADNc par réaction.
Remarque : effectuez un contrôle sans modèle pour chaque gène afin d’exclure les résultats faussement positifs.
- Normaliser l’expression génique de votre gène d’intérêt sur un gène de ménage (p. ex. Cdkn1b)pour comparer l’expression génique relative entre différents groupes de SG.