La strie vasculaire est vitale pour la génération du potentiel endocochléaire. Ici, nous présentons la dissection de la strie vasculaire de la souris adulte pour le séquençage mononucléaire ou l’immunomarquage.
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Article de méthode
La strie vasculaire est vitale pour la génération du potentiel endocochléaire. Ici, nous présentons la dissection de la strie vasculaire de la souris adulte pour le séquençage mononucléaire ou l’immunomarquage.
Le potentiel endocochléaire, qui est généré par la strie vasculaire, est essentiel pour maintenir un environnement propice à une mécanotransduction appropriée des cellules ciliées et, finalement, à l’audition. Les pathologies de la strie vasculaire peuvent entraîner une diminution de l’audition. La dissection de la strie vasculaire adulte permet la capture focalisée d’un seul noyau, puis le séquençage et l’immunomarquage d’un seul noyau. Ces techniques sont utilisées pour étudier la physiopathologie de la strie vasculaire au niveau unicellulaire.
Le séquençage mononucléal peut être utilisé dans le cadre de l’analyse transcriptionnelle de la strie vasculaire. Pendant ce temps, l’immunomarquage continue d’être utile pour identifier des populations spécifiques de cellules. Les deux méthodes nécessitent une dissection appropriée de la strie vasculaire comme condition préalable, ce qui peut s’avérer techniquement difficile.
La cochlée se compose de trois chambres remplies de liquide, la scala vestibuli, la scala media et la scala tympan. La scala vestibuli et la scala tympani contiennent chacune de la périlymphe, qui a une forte concentration de sodium (138 mM) et une faible concentration de potassium (6,8 mM)1. La scala media contient de l’endolymphe, qui a une forte concentration de potassium (154 mM) et une faible concentration de sodium (0,91 mM)1,2,3. Cette différence de concentration ionique peut être appelée potentiel endocochléaire (EP) et est principalement générée par le mouvement des ions potassium à travers divers canaux ioniques et jonctions lacunaires dans la strie vasculaire (SV) le long de la paroi latérale de la cochlée 4,5,6,7,8,9,10,11 . Le SV est un tissu hétérogène hautement vascularisé qui tapisse la face médiale de la paroi latérale de la cochlée et contient trois principaux types de cellules : les cellules marginales, intermédiaires et basales12 (Figure 1).
Les cellules marginales sont reliées par des jonctions serrées pour former la surface la plus médiale du SV. La membrane apicale fait face à l’endolymphe de la scala moyenne et contribue au transport des ions potassium dans l’endolymphe en utilisant divers canaux, y compris KCNE1 / KCNQ1, SLC12A2 et Na+-K+-ATPase (NKA)5,10,13,14. Les cellules intermédiaires sont des cellules pigmentées qui résident entre les cellules marginales et basales et facilitent le transport du potassium à travers le SV en utilisant KCNJ10 (Kir 4.1)15,16. Les cellules basales se trouvent à proximité de la paroi latérale de la cochlée et sont étroitement associées aux fibrocytes du ligament spiralé pour favoriser le recyclage du potassium de la périlymphe12. La pathologie du SV a été impliquée dans de nombreux troubles otologiques17,18. Les mutations dans les gènes exprimés dans les principaux types de cellules SV, tels que Kcnq1, Kcne1, Kcnj10 et Cldn11, peuvent causer la surdité et le dysfonctionnement de SV, y compris la perte de EP 19,20,21,22,23. En plus des trois principaux types cellulaires, il existe d’autres types de cellules moins étudiés dans le SV, tels que les cellules fusiformes 22, les cellules racinaires12,24, les macrophages 25, les péricytes 26 et les cellules endothéliales 27, qui ont des rôles incomplètement définis impliquant l’homéostasie ionique et la génération de EP 28.
Par rapport au séquençage de l’ARN en vrac, le séquençage de l’ARN à noyau unique (sNuc-Seq) fournit des informations sur l’hétérogénéité cellulaire, plutôt qu’une moyenne de l’ARNm dans un groupe de cellules29, et peut être particulièrement utile lors de l’étude de l’hétérogène SV30. Par exemple, sNuc-Seq a produit une analyse transcriptionnelle qui suggère qu’il pourrait y avoir un rôle pour les cellules fusiformes et racinaires dans la génération de PE, la perte auditive et la maladie de Ménière18. Une caractérisation transcriptionnelle plus poussée des différents types de cellules SV peut nous fournir des informations précieuses sur la physiopathologie sous-jacente aux différents mécanismes et sous-types de fluctuation auditive et de perte auditive liée à la SV. La récolte de ces structures délicates de l’oreille interne est d’une importance primordiale pour une analyse tissulaire optimale.
Dans cette étude, l’approche de microdissection pour accéder à la strie vasculaire et l’isoler de la cochlée de souris adulte pour sNuc-Seq ou immunomarquage est décrite. La dissection de la SV de souris adulte est nécessaire pour comprendre divers types de cellules SV et caractériser davantage leur rôle dans l’audition.
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Toutes les expériences et procédures sur les animaux ont été effectuées conformément aux protocoles approuvés par le Comité de soin et d’utilisation des animaux de l’Institut national des maladies neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux et l’Institut national sur la surdité et autres troubles de la communication, National Institutes of Health. Tous les protocoles expérimentaux ont été approuvés par le Comité de soin et d’utilisation des animaux de l’Institut national des maladies neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux et l’Institut national sur la surdité et autres troubles de la communication, National Institutes of Health. Toutes les méthodes ont été appliquées conformément aux directives et règlements pertinents du Comité de soin et d’utilisation des animaux de l’Institut national des maladies neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux et de l’Institut national sur la surdité et autres troubles de la communication, National Institutes of Health.
1. Euthanasie animale
2. Exposer le labyrinthe osseux
3. Extraction de l’oreille interne
4. Dissection SV
REMARQUE: Avec de la pratique, il est possible de disséquer le SV comme une longue pièce ressemblant à un ruban. Le SV est fragile, donc s’il se brise en morceaux, ceux-ci peuvent être stockés ensemble. Alternativement, ceux-ci peuvent être stockés dans des puits étiquetés séparément en fonction de leur tour (par exemple, basal, moyen, apical).
5. Suspension mononoyau SV
REMARQUE: Ce protocole est adapté pour le tissu SV spécifiquement à partir d’un protocole de suspension mononoyau publié par le fabricant. Des plates-formes de différents fabricants peuvent être utilisées31. Compte tenu des variations propres à la plate-forme, il est recommandé de revoir le protocole spécifique au fabricant fourni avec l’équipement. Pour obtenir des résultats optimaux pour sNuc-Seq et minimiser la dégradation de l’ARN, plus la dissection tissulaire est rapide, mieux c’est (recommandé dans les 15 à 20 minutes suivant l’euthanasie). Il peut être utile d’euthanasier un animal à la fois et seulement lorsqu’il est prêt à le disséquer. Le fait que plusieurs personnes travaillent simultanément sur les dissections peut également éliminer le temps de dégradation (p. ex., un membre du personnel de laboratoire travaille sur l’oreille gauche tandis qu’un autre travaille sur l’oreille droite).
6. Séquençage mononoyau SV
7. Immunomarquage SV et montage tissulaire
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Nous présentons une méthode pour isoler le SV à utiliser pour le sNuc-Seq ou l’immunomarquage. L’anatomie pertinente (Figure 1) de la cochlée par rapport à la SV peut aider les utilisateurs à mieux comprendre l’organisation de la SV et les étapes du protocole de dissection.
Chaque étape de cette microdissection de SV à partir d’une souris P30 est détaillée dans la vidéo associée, et des instantanés des étapes clés de cette dissection et de l’isolement de SV sont p...
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Avant l’avènement du séquençage unicellulaire, de nombreux chercheurs utilisaient l’analyse tissulaire en vrac, qui ne permettait que d’analyser les transcriptomes moyennés entre les cellules. En particulier, single-cell et sNuc-Seq ont permis d’isoler le transcriptome d’une seule cellule ou d’un seul noyau, respectivement32. Dans ce cas, les transcriptomes mononucléaux peuvent être identifiés pour les cellules marginales, intermédiaires et basales, ainsi que pour les cellules fusiformes
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Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Cette recherche a été financée en partie par le programme de recherche intra-muros des NIH, NIDCD to M.H. (DC000088)
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| 10 et micro ; m filtre (polyéthylentérétalate) | PluriSelect | #43-50010-01 | Tissu filtrant pendant sNuc-Seq |
| 18 x 18 mm verre de couverture | Fisher Scientific | 12-541A | Housse pour montage SV |
| 30-µ ; Filtre m (Polyéthylentérphétalate) | PluriSelect | #43-50030-03 | Filtrer le tissu pendant le sNuc-Seq |
| 75 x 25 mm Superfrost Plus/Colorforst Plus Microslide | Daigger | EF15978Z | Microslide pour monter SV sur |
| souris C57BL/6J | The Jackson Laboratory RRID | : IMSR_JAX :000664 | Souche de souris à usage général dont le pigment est plus facilement visible dans les cellules intermédiaires du SV. |
| Compteur de cellules | Logos Biosystems | L20001 | Utilisé pour le comptage cellulaire |
| Curette Chalizon 5'', taille 3 2,5 mm | Instruments de recherche biomédicale | 15-1020 | Utilisé pour le transfert |
| Chromium Next GEM Single Cell 3' GEM Kit v3.1 | Chromium | PN-1000141 | Génère des bibliothèques d’expression génique single cell 3' |
| Vernis à ongles transparent | Fisher Scientific | NC1849418 | Utilisé pour l’étanchéité |
| boîtes de culture tissulaire standard Corning Falcon à monture SV, 24 puits | Corning | 08-772B | Boîte de culture utilisée pour maintenir l’échantillon lors de la dissection |
| DAPI | Invitrogen | D1306, RRID : AB_2629482 | Teinture utilisée pour l’étiquetage des noyaux |
| Dounce homogénéisateur | Sigma-Aldrich | D8938 | Utilisé pour homogénéiser les tissus pour les pinces Dumont #5 sNuc-seq |
| Fine Science Tools | 11252-30 | Pince générale pour dissection | |
| Dumont #55 Forceps Fine | Science Tools | 11255-20 | Pince à pointe fine qui facilite la manipulation |
| de SV Sérum fœtal bovin | ThermoFisher | 16000044 | Utilisé pour les étapes de sNuc-Seq Bâton de |
| colle | Fisher Scientific | NC0691392 | Utilisé pour le montage |
| GS-IB4 Anticorps | Moléculaire Sondes | I21411, RRID : AB-2314662 | Anticorps utilisé pour le marquage capillaire |
| KCNJ10-ZsGreen Souris | n/a | n/a souris | transgénique qui exprime KCNJ10-ZsGreen, en particulier dans les cellules intermédiaires de la SV. |
| MgCl2 | ThermoFisher | AM9530G | Utilisé pour les étapes de sNuc-Seq Réactif de |
| montage | ThermoFisher | #S36940 | Réactif de montage pour |
| SV Multiwell 24 puits Plaque | Corning | #353047 | Plaque utilisée pour l’immunomarquage |
| NaCl | ThermoFisher | AAJ216183 | Utilisé pour les étapes de sNuc-Seq |
| Nonidet P40 | Sigma-Aldrich | 9-16-45-9 | Utilisé pour les étapes de sNuc-Seq |
| Eau sans nucléase | ThermoFisher | 4387936 | Utilisé pour les étapes de l’agitateur orbital sNuc-Seq |
| Silent Shake | SYC-2102A | Utilisé pour les étapes de l’immunocoloration | |
| PBS | ThermoFisher | J61196. AP | Utilisé pour les étapes d’immunocoloration et de dissection |
| de l’ARN | Invitrogen | ultérieur AM7021 | Utilisé pour la préservation de SV pour les scizzors sNuc-Seq |
| Fine Science Tools | 14058-09 | Utilisé pour fendre le crâne de souris | |
| Tris-HCl | Sigma-Aldrich | 15506017 | Utilisé pour les étapes de sNuc-Seq |
| Trypan blue stain | Gibco | 15250061 | Utilisé pour le comptage cellulaire |
| Tween20 | ThermoFisher | AAJ20605AP | Utilisé pour les étapes de sNuc-Seq |
| Stéréomicroscope Zeiss STEMI SV 11 Apo | Microscope Zeiss | n/a | Utilisé pour les dissections |
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