1. רקמות כהכנה cryosectioning
- הקורבן בעלי חיים על ידי פריקה או עריפת ראש או צוואר הרחם, על פי היתר מוסרי זמין.
- במהירות לאסוף רקמות עניין (למשל. במוח), במהירות הקפאת קרח יבש (רקמות עשויה לדרוש הקפאת isopentane או פרופאן מקורר עם חנקן נוזלי כדי להשיג מורפולוגיה אופטימלית). רקמות חנות בנייר אלומיניום ב -80 ° C עד מוכן סעיף.
- הטמע הרקמה הקפואה לקראת cryosectioning.
- איסוף של 14 מיקרומטר סעיפים cryostat ב -21 ° C (ייתכן שיהיה עליך להתאים הטמפרטורה ± 1-2 ° C). להפשיר חלקים על שקופיות באמצעות בלוק חימום, בלי שקופיות חנות coverslipping ב -20 ° C עד מוכן לשימוש.
2. COX histochemistry
- אפשר שקופיות לייבוש בטמפרטורת החדר במשך שעה 1. שים שקופיות בתא שקופיות הכתמה עם נייר סינון רטוב, חתוך לרצועות. כדי להשיג consistenתוצאות לא בכל ניסוי, מומלץ לעבד עד עשר שקופיות הניסוי כדי למזער את העיכובים זמן.
- הכן תחת ברדס כימיים 1X DAB, 100 מיקרומטר ציטוכרום C ב 0.1 M PBS pH = 7.0. וורטקס במהירות.
- הוסף 2 מיקרוגרם שור Catalase (2 מיקרוגרם מ"ל -1 או כ 4 IU מ"ל -1). מערבבים היטב על ידי vortexing לשבור את כל גרגרי Catalase.
- החלת 150-200 μL של המדיום הדגירה להחליק כל, להשתמש קצה פיפטה כדי להתפשט באופן שווה על כל חלקי.
- דגירה השקופיות במשך 40 דקות ב 37 ° C.
- הסר פתרון עודף השקופיות. לשטוף שקופיות 4 פעמים, 10 דקות בכל פעם, ב 0.1 M PBS pH = 7.0.
- חזור שקופיות קאמרית השקופית מכתים עם רצועות נייר רטוב.
3. SDH histochemistry
- הכן מתחת למכסה המנוע כימי 1.5 מ"מ NBT, נתרן 130 mM succinate, PMS 0.2 מ"מ, 1.0 mM אזיד הנתרן ב 0.1 M PBS pH = 7.0. קח זהירות כדי להגן עלתסמונת קדם וסתית מן האור. וורטקס במהירות.
- החל 150-200 μL של המדיום הדגירה להחליק כל, להשתמש קצה פיפטה כדי להתפשט באופן שווה על כל חלקי.
- דגירה השקופיות במשך 40 דקות ב 37 ° C.
- הסר פתרון עודף השקופיות. לשטוף שקופיות 4 פעמים, 10 דקות בכל פעם, ב 0.1 M PBS pH = 7.0.
- מייבשים את השקופיות 2 דקות בריכוזים הבא של אתנול: 70%, 70%, 95%, 95%, 99.5%. לאחר מכן לאפשר 10 דקות בשלב 99.5% נוספים.
- המקום שקופיות קסילן במשך 10 דקות. הר עם Entellan ו coverslip. אפשר השקופיות להתייבש שעות הלילה, או לפחות 1-2 במקום מאוורר.
4. קביעת תפקוד המיטוכונדריה
- הסכום של תפקוד המיטוכונדריה הוא הצביע על ידי כמות מכתים כחול הסלולר. כדי למחצה לכמת את הסכומים הללו, מגלשות צריך להיות מקודדים דמיינו תחת מיקרוסקופ שדה בהיר. חצי כימות צריכה להתבצע על עיוור בסיס באמצעות סולם, למשל 0-4 (0, ללא כתמים כחולים, 4, רק כתמים כחולים). עדיף לבצע סוג זה של כימות למחצה על כמה סעיפים מנושא מסוים / חיה כדי לחשב ערך ממוצע לכל נושא / בעלי חיים.
- סטטיסטיקה צריכה להתבצע באמצעות בדיקת אי - פרמטריים, כגון מאן ויטני, או Kruskal-Wallis.
5. סגוליות בקרות מתאימות
- עבור פקדים סגוליות פעילות COX, חזור "COX histochemistry" צעדים, ולהוסיף 2.5 mM אזיד הנתרן, בדרכי הנשימה מסוף מעכב שרשרת.
- עבור פקדים סגוליות לפעילות SDH, חזור "SDH histochemistry" צעדים עם הסרת succinate נתרן תוספת של malonate 50 מ"מ, מעכב תחרותי של SDH.
- לשטוף ו מייבשים חלקים בסדרה אתנול, ולאחר מכן לטעון coverslip את השקופיות כפי שמתואר צעדים 3.4-3.6.
6. נציג תוצאות:
אוהל "> התוכנית הכוללת של COX / SDH פעמיים תיוג assay histochemical מתוארת באיור 2. דוגמאות מייצגות של histochemistry COX / SDH פעמיים תיוג מתאים בסעיפים המוח של wild-type ו הזדקנות בטרם עת עכברים mtDNA המוטטורי מוצגים באיור 3. מכתים חום כהה wild-type עכברים (איור 3, פאנל משמאל) הראו פעילות נורמלית COX. תאים עם ליקויים שרשרת הנשימה, שמסומן על ידי צביעת הכחול, נחשפו 12 בן שבוע עכברים mtDNA המוטטורי, ועל ליקויים אלה הפכו נפוץ יותר כמו עכברים mtDNA המוטטורי בגילאי עד 46 שבועות (איור 3, מרכז הפאנל מימין).
דוגמאות של תיוג כפול הולם COX / SDH בסעיפים המוח מפני wild-type עכברים בשל תיוג COX מספיק מוצגים באיור 4. זמן הדגירה לקוי להפגנה של פעילות COX, או לצמצם את הזמינות של חמצן מולקולרי על ידי coverslipping השקופית במהלך הדגירה, הביא בתצהיר מופחת של מגיבים DABמוצר יון, ובכך אפשרה היווצרות של המוצר formazan כחול במהלך סוף הדגירה SDH.
פעילות COX ו SDH יכול להיות גם נחקר בנפרד (איור 5, שמאל ומרכז), אולם תיוג סדרתית מסייעת לזיהוי תאים עם ליקויים COX, עקב היווצרות של המשקע הכחול במהלך הדגירה SDH (איור 3, מרכז מימין). בקרות ספציפיות לפעילויות קוקס SDH יכול להעשות גם (איור 5, מימין).

באיור 1. מיטוכונדריאלי מכלולים הנשימה IV. שרשרת הנשימה במיטוכונדריה ממוקם בתוך הממברנה הפנימית כולל חמישה מתחמי. מטרת שרשרת הנשימה הוא להעביר אלקטרונים מורכבים אני אל IV ותוך כדי כך הוא יוצר מפל פרוטונים דרך הממברנה הפנימית בשימוש על ידי V מורכבות (ATPase) כדי לייצר ATP. Represe משושים האדוםיחידות משנה nt המקודדים על ידי mtDNA. משושים לבנים מייצגים יחידות משנה המקודדים על ידי הדנ"א הגרעיני (שים לב קומפלקס II מקודד לחלוטין הגנום הגרעיני). לפיכך, מוטציות בגנום המיטוכונדריאלי יכול לגרום לבעיות של שרשרת הנשימה עקב מוטציות יחידות משנה של מתחמי שרשרת הנשימה.

באיור 2. תרשים זרימה של assay COX / SDH פעמיים תיוג histochemical. מנתחים את האיברים של עניין, במהירות להקפיא את רקמות על קרח יבש, ולאחסן אותם ב - 80 ° C. איסוף חלקים cryostat ולשמור על - 20 ° C עד השימוש. אפשר סעיפים לאוויר יבש בטמפרטורת החדר במשך שעה 1. הכן את המדיום הדגירה של histochemistry COX, ולהחיל אותו על שקופיות דגירה במשך 40 דקות ב 37 ° C. לשטוף את הסעיפים PBS 4 פעמים למשך 10 דקות כל אחד לשטוף. הכן את המדיום הדגירה של histochemistry SDH, ולהחיל אותו על SLIדה, ועל דגירה שוב 37 מעלות במשך 40 דקות שטפו את החלקים שוב PBS, מייבשים בסדרה אתנול, ולאחר מכן לטעון coverslip השקופיות. COX / SDH פעמיים שכותרתו קטעים מוכנים להציג תחת מיקרוסקופ שדה בהיר בתוך 1-2 שעות.

באיור 3. דוגמאות מייצגות של COX / SDH פעמיים תיוג. חלקים מן המוח wild-type ו הזדקנות בטרם עת עכברים mtDNA המוטטורי תויגו ברצף לפעילויות COX ו - SDH. (סרגל קנה מידה:. 200 מיקרומטר) Normal פעילות COX (מסומנת בצבע חום כהה) הוצגה בהיפוקמפוס של wild-type עכברים (משמאל). ליקויים COX (מסומנת בצבע כחול) נחשפו בהיפוקמפוס מעכברים mtDNA המוטטורי (מרכז וימין). חלה ירידה נוספת בפעילות COX על ידי 46 שבועות של גיל בעכברים mtDNA המוטטורי, דבר המצביע על החרפה נרחב של בעיות בתפקוד שרשרת הנשימה. צפו מיטותפקוד לקוי chondrial ב mtDNA המוטטורי עכברים 12 נגרמת על ידי רמות גבוהות של mtDNA מוטציות נקודה, כמו גם רמות גבוהות של מחיקות ליניארי 5.

איור 4. דוגמאות לא הולם COX / SDH פעמיים תיוג. חלקים מן המוח wild-type עכברים תויגו ברצף לפעילויות COX ו - SDH. (סרגל קנה מידה:. 200 מיקרומטר) פעמים הדגירה לקוי (10 ו - 25 דקות) להפגנה של פעילות COX הביא בתצהיר מופחת של המוצר התגובה חום DAB, לעומת זמן של 40 דקות הדגירה (שמאל מרכז). פעמים הדגירה מתקצר אפשרה היווצרות של המוצר formazan כחול במהלך סוף הדגירה SDH, מטעה המצביע על נוכחות של תאים עם ליקויים COX. Coverslipping את השקופיות במהלך הדגירה COX גם הביאה להיווצרות בתצהיר מדויק של מגיבים DABיון מוצר (מימין).

איור 5. Ndividual COX אני וסימון SDH ושליטה סגוליות. חלקים מן המוח wild-type עכברים תויגו בנפרד עבור פעילויות COX ו - SDH, שמסומן על ידי צבע חום כהה בצבע כחול, בהתאמה (שמאל מרכז). למרות פעילות COX ו SDH יכול להיות מתויג בנפרד, תיוג רציפים הוכיח את יתרון באיתור תאים עם תפקוד המיטוכונדריה. דוגמה של פקד סגוליות לפעילויות קוקס SDH במוח של עכבר wild-type הראו היעדר תיוג (מימין). (סרגל קנה מידה:. 200 מיקרומטר)