פרוטוקול זה משתמש בגישה העיניינים להמחיש, בידוד תאי Purkinje ברקמת קפוא טרי מן המח האנושי פוסט-מורטם באמצעות לייזר ללכוד microdissection. המטרה של פרוטוקול זה היא לייצר כמויות מספיקות של RNA באיכות גבוהה עבור רצפי RNA.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה משתמש בגישה העיניינים להמחיש, בידוד תאי Purkinje ברקמת קפוא טרי מן המח האנושי פוסט-מורטם באמצעות לייזר ללכוד microdissection. המטרה של פרוטוקול זה היא לייצר כמויות מספיקות של RNA באיכות גבוהה עבור רצפי RNA.
לייזר לכידת microdissection (LCM) הוא כלי יתרון זה מאפשר עבור האוסף של תאים cytologically או phenotypically רלוונטי או אזורים של רקמות heterogenous. המוצר שנתפסו ניתן להשתמש במגוון של שיטות מולקולריות חלבון, בידוד ה-DNA או RNA. אולם, שימור של RNA מרקמות המוח האנושי לאחר המוות הוא מאתגר במיוחד. טכניקות להדמיה סטנדרטי עבור הפונקציה LCM דורשים היסטולוגית או שגרות מכתימים immunohistochemical אשר יכול לקדם לבזות RNA. לכן, תיכננו פרוטוקול נירוסטה עבור הפריט החזותי LCM עם הייעוד של שמירה על תקינות RNA ברקמת המוח האנושי פוסט-מורטם. התא Purkinje של המוח הקטן הוא מועמד טוב ויזואליזציה אל חלד, עקב בגודל ובמיקום אופיינית. קליפת אסטרוציטומה יש שכבות נפרדות נבדלים צפיפות התאים, הפיכתם של ארכיטיפ טוב לזיהוי תחת בהגדלה מיקרוסקופית. תאי Purkinje הם נוירונים גדול ממוקם בין השכבה תא גרגר, שהינה רשת סלולרית בצפיפות של נוירונים קטן, השכבה המולקולרית, אשר הוא דליל בגוף התא. בגלל זה אדריכלות, השימוש של ויזואליזציה נירוסטה הוא ריאלי. מערכות אחרות איברים או תא המחקים פנוטיפ זה יהיה גם מתאים. פרוטוקול נירוסטה נועד לתקן רקמת קפוא טרי עם אתנול ולהסיר שומנים עם קסילן להמחשת מורפולוגי משופרת תחת מיקרוסקופ אור בהגדלה. פרוטוקול זה אינו חשבון בשביל שיטות קיבוע אחרות, היא תוכננה במיוחד עבור דגימות רקמה מוקפאות שנלכדה באמצעות של אולטרה סגול (UV)-מערכת LCM. כאן, אנו מציגים עבור חלוקתה ותיקון רקמות אנושיות אסטרוציטומה טריים קפואים פוסט-מורטם וטיהור של RNA מתאי Purkinje מבודדת על ידי UV-LCM, תוך שמירה על איכות ה-RNA עבור ה-RNA עוקבות-רצף פרוטוקול מלא. בידיים שלנו, פרוטוקול זה מייצר רמות יוצאות דופן של ויזואליזציה הסלולר ללא צורך מכתים ריאגנטים ותשואות RNA במספרים גבוהים RNA תקינות (≥8) לפי הצורך לניסויים פרופיל תעתיק.
לייזר לכידת microdissection (LCM) הוא כלי רב ערך מחקר המאפשרת הפרדת תאים באופן פתולוגי רלוונטי להערכת מולקולרי מונע עוקבות. השימוש של ניתוחים מולקולריים אלו דגימות רקמה הטרוגנית, המתאם עם נתונים פתולוגית וקלינית הוא צעד שנדרש לצורך הערכת המשמעות translational של המחקר הביולוגי1. בעת ניתוח נתוני ביטוי גנים RNA, השימוש של מקטעי רקמת קפוא מומלץ מאוד שכן היא מאפשרת עבור איכות מעולה של RNA וכן מוגדל כמות2. זה הוכח גם כי באיכות גבוהה והן את כמות ה-RNA הם חיוניים עבור נתונים משמעותיים בין רצפי הרנ א3. עם זאת, בעת שימוש RNA מרקמות טריים קפואים פוסט-מורטם עבור הפונקציה LCM, השפלה RNA הוא אתגר גדול, כמו זה מתרחש מיד עם מותו את מימדיו מתווך על ידי גורמים שונים הקשורים עם רקמת אוסף שיטה4,5 . יתר על כן, ה-RNA השפלה היא מתעצמת כאשר טכניקות צביעת נדרשים לזהות פרטים היסטולוגית וזיהוי התא. התמחה מכתים טכניקות, hematoxylin & אאוזין, הכתם Nissl, immunofluorescence ו אימונוהיסטוכימיה מועילים ב המבדילים תאים של משתית שמסביב אבל הוכחו לבזות RNA ולשנות התעתיק ביטוי פרופילים6. לכן, המעבדה שלנו יצרה פרוטוקול נירוסטה שתוכננה במיוחד כדי לשמר RNA המח האנושי פוסט-מורטם למטרות של רצפי RNA לאחר LCM בידוד של נוירונים Purkinje.
עיבוד רקמה קפוא טרי עבור הפונקציה LCM, שיטת קיבוע יכול להשפיע variably RNA וגם רקמות תקינות. קיבוע פורמלין הוא תקן לשימור מורפולוגי, אך גורם cross-linking זה ייתכן קטע RNA ומשבשים RNA הגברה7. קיבוע אתנול הוא חלופה טובה יותר לבידוד RNA, כפי שהוא מקבע coagulative זה לא לגרום cross-linking1. כדי לשפר את החזיית מורפולוגיה רקמות, קסילן היא הבחירה הטובה ביותר, כאשר הוא מסיר שומנים מן הרקמה. עם זאת, שם מוכרים מגבלות כאשר ניצול קסילן ב LCM, כמו הרקמות יכול להתייבש ולהיות שביר-גרימת רקמות פיצול על לייזר לכידת7. קסילן גם רעלן נדיפים, חייבים להיות מטופלים כראוי בשכונה fume. למרות זאת, קסילן הוכח כדי לשפר את רקמת ויזואליזציה תוך גם שמירה על תקינות רנ א8. לכן, פרוטוקול שלנו סובבת, השימוש של 70% אתנול קיבוע והתייבשות אתנול, ואחריו קסילן הדגירה עבור בהירות מורפולוגי.
חשוב לציין סוגים שונים של מערכות microdissection מבוססת לייזר, כפי הם הוכחו נבדלים מהירות, דיוק ואיכות RNA. הלייזר האינפרא-אדום (IR) ללכוד microdissection ומערכות אולטרה סגול (UV) לייזר microbeam microdissection היו שתי פלטפורמות LCM הרומן שצצו כמעט במקביל8. מערכת אינפרא-אדום-LCM מעסיקה "מערכת קשר" באמצעות סרט גומי סינתטי אשר בהתקשותו שקוף וממוקם על סעיף רקמות, תאים עניין באופן סלקטיבי לדבוק הסרט על-ידי פולסים ממוקד של לייזר אינפרא-אדום. לחלופין, מערכת UV-LCM היא "מערכת ללא מגע" לפיה קרן לייזר ממוקדת חותך את התאים או אזורים של עניין בתוך הרקמה; בהתאם לתצורת ב שתי פלטפורמות מסחריות זמין כעת המשתמשות או עיצוב מיקרוסקופ הפוכה או זקוף, רקמות נרכש מכשיר אוסף ע י גל הלחץ לייזר המושרה זה משפד אותו נגד כוח המשיכה או רקמה אסף על-ידי כוח הכבידה, בהתאמה. יתרונות משמעותיים של מערכת UV-LCM כוללים רכישת תא מהר יותר, ללא זיהום אוסף עם גישה ללא מגע, ניתוח מדויק יותר בשל הרבה יותר קטן לייזר קרן בקוטר9. פרוטוקול זה תוכנן במיוחד עבור מערכת UV-LCM, לא נבדק בכל מערכת אינפרא-אדום-LCM. גם עיצוב מערכת UV-LCM, כאשר תאים צבירת לתוך הכיפה איסוף, שימוש coverslip זה משפר את בהירות הסלולר במהלך מיקרוסקופ אינו מתאים, כמו התאים לא יוכל להיכנס לתוך הכיפה אוסף. לכן, כדי לשפר את רקמת ויזואליזציה, בדקנו את השימוש של אוסף אטום caps, אשר נועדו לשמש coverslip להמחשת מיקרוסקופיים מערכות UV-LCM, נגד נוזלי אוסף מלא בקבוקים. אוסף מילוי נוזלי כמוסות עשויה להיות מאתגרת, הנוזל כפוף אידוי, יש להחליפם בתדירות גבוהה תוך כדי עבודה על המיקרוסקופ. הזמן הופך להיות גורם חשוב ליציבות RNA, כפי הרקמה שנתפסו לבישום7.
המעבדה שלנו מחקרים השינויים neuropathologic לאחר המוות הקטן בחולים עם רעד חיוני (ET) והפרעות הקשורות ניווניות של הצרבלום. הראו שינויים מורפולוגיות שבמרכזה תאי Purkinje להבחין בין המקרים ET לעומת פקדים, כולל מספר מופחת של תאי Purkinje, גדל רגרסיה דנדריטים וכן מגוון של שינויים עצב, מוביל אותנו בקביעתו Purkinje הזה ניוון תאים היא תכונה וחיסונים הליבה ET פתוגנזה10,11,12,13. פרופיל תעתיק שימש למחלות רבות נוירולוגיים לחקור את הבסיס המולקולרי שבבסיס של שינויים ניווניים הסלולר. עם זאת, פרופילים תעתיק מדגימות הטרוגנית, כגון אזורים רקמת המוח, ניתן לאשש להסוות את הביטוי של הפרוטוקולים שפע נמוכה ו/או לצמצם את הגילוי של השינויים המולקולריים המתרחשים רק אוכלוסיה קטנה של המושפע תאים, כגון תאי Purkinje בקליפת אסטרוציטומה. למשל, תאי Purkinje במידה רבה יותר על ידי תאים גרגר שופע בקליפת אסטרוציטומה מאת; 1:. כ 3000 לפיכך, למקד בצורה יעילה transcriptome שלהם דורשת בידוד ספציפי של נוירונים אלה. קליפת אסטרוציטומה תחום שכבות נפרדות נבדלים צפיפות התאים, גודל התא. ארכיטקטורה זו הסלולר הוא אידיאלי כדי לדמיין דגימת רקמה קפוא טרי ללא ריאגנטים מכתימים המכילים צבען. בתיאוריה, פרוטוקול זה יכול גם להיות מיושם סוגים אחרים, רקמות כי יש רקמת הייחודי דומה בארגון.
פרוטוקול זה תוכנן לעבוד במיוחד עבור תאי Purkinje הדמיית המוח האנושי פוסט-מורטם הקטן. פרוטוקולים רבים קיימות עבור הקיבעון, צביעת ויזואליזציה ושימור RNA סוגים רבים של רקמות למטרות של שני IR - ו UV-LCM. כשהוא מהרהר בעל עיצוב ניסיוני עבור UV-LCM, אנשים צריך להתאים נהלים שתתאים בצורה הטובה ביותר את הצרכים ואת הדרישות של להתחלה וסיום חומרים. כאן, אנו משלבים היבטים רבים של פרוטוקולים שונים LCM כדי לספק שיטה משופרת להמחשת תאי Purkinje ושההתפתחות האנושי פוסט-מורטם ללא צורך לצבוע המכיל נוגדנים מכתימים להתכונן RNA באיכות גבוהה transcriptome . רצף.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הדגימות אדם מנוצל פרוטוקול זה הושגו עם הסכמה מדעת, אושרו על ידי פנימיות סקירה לוח (IRB) באוניברסיטת קולומביה, אוניברסיטת ייל.
הערה: מכלול של פרוטוקול זה צריך לעקוב קפדנית RNA טיפול הנחיות, לפיה יד בכפפה משמש תמיד, כל המשטחים מנוקים עם decontaminator RNase כל עובד שחומרים RNA/DNA/נוקלאז חינם.
1. בדיקת תקינות RNA של רקמות לפני הפעלת הפונקציה LCM
הערה: בדיקות איכות RNA יכול להיעשות על ידי שיטות רבות. ודא כי RNA מתוך המקטע כולו נבדק לספק מספר שלמות RNA נציג (RIN) עבור המדגם.
2. להתכונן לפני החל חלוקתה LCM
3. מכינים קיבוע פתרונות עם מים חינם RNase ואתנול באיכות גבוהה
הערה: כל הפתרונות טריים מוכנים בכל ניסוי. ודא כי המחזיק שקופית ניקוי נוהל מ 1.1 שלב השלמת. כל הפתרונות מוכנות ב מחזיקי שקופיות.
4. מכינים Cryostat בשביל לרקמות חלוקתה
5. חלוקתה רקמות
6. תיקון רקמות/כתם-פחות ויזואליזציה
7. אופציונלי — אחסון שקופית
8. מפשיר לאחסן שקופיות לשימוש
9. לייזר Microdissection לכידת תאי Purkinje:
הערה: סעיף זה של הפרוטוקול ידונו רק פרטים הקשורים לכידת תאי Purkinje עבור רצפי RNA עוקבות. סעיף זה מבוסס על ההנחה כי המשתמש הוא מכיר המיקרוסקופ לכידת לייזר UV ואת התוכנה קשורות.
10. RNA אוסף פוסט LCM
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול זה מפרט את השלבים להכנת רקמת המוח האנושי טריים קפואים פוסט-מורטם UV-LCM. מפרט יסודית וביאורים ניתנים לחיתוך cryostat, כפי שהוא יכול להיות קשה לחתוך את רקמת המוח קפוא טרי עם רמה גבוהה של דיוק. הנקודה החשובה ביותר שיש לקחת בחשבון הוא כי רקמת קפוא טרי הוא קר מאוד ודורש כמות משמעותית של זמן להתאקלם הטמפרטורה החמים של cryostat. . אי אפשר לזרז את שלב זה, אי-אפשר להגזים איך מרכזי השלב זה ההצלחה או הכישלון של פרוטוקול זה. אם הרקמה אינו מוכן כהלכה-cryostat, כל הניסיונות הבאים על זיהוי תאי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול המובאת כאן במיוחד משתנים להיות בגישה אל חלד ב להמחיש רקמות מורפולוגית נפרדות עבור UV-LCM שיטה זו נועדה להגדיל RNA שלמות עוקבות רצפי RNA ישיר, תוך שמירה על רמת משופרת של רקמות ויזואליזציה. היכולת להבחין בין סוגי תאים שונים עבור לכידה, כדי ליצור את האוכלוסייה הטהור של תאים אפשרי, חיוני להבנת פרופילים שונים מולקולריים ברקמות אנושיות15. בתוך ההקשר של פרוטוקול זה, רקמת הבחירה הוא בעל חשיבות עליונה, כמו השימוש של אנטיגן או לצבוע ריאגנטים ספציפיים שאינם מנוצלים, ולכן אינה מתאימה ללימודי הדורשים ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
המחברים רוצה להכיר בנק בניו-יורק המוח, ד ר ז'אן פול Vonsattel, ד ר אטי קורטס, לסיוע שלהם ב חיתוך ושימור דגימות רקמה את המוח האנושי קפוא לניסויים אלה. המחברים רוצה להכיר את האנשים אשר תרם בנדיבות את המוח שלהם למחקר המשך לתוך רעד חיוני. ד ר פאוסט, ד ר Martuscello רוצה להכיר מחלקת פתולוגיה של אוניברסיטת קולומביה, ביולוגיה של התא על תמיכתם המתמשכת הליבה מחקר שטח. המחברים רוצה להכיר NIH R01 NS088257 לואי/פאוסט...) למימון מחקר עבור פרוייקט זה. תמונות LCM בוצעו ב Confocal ולהעניק התמחה מיקרוסקופ לשתף משאבים של הרברט אירווינג מקיף במרכז לחקר הסרטן באוניברסיטת קולומביה, נתמך על ידי NIH #P30 CA013696 (המכון הלאומי לסרטן). המחברים רוצה להכיר תרזה Swayne, לורה מונטאנו לסיוע המשך שלהם עם מיקרוסקופ מיוחד.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| MembraneSlide NF 1.0 PEN | Zeiss | 415190-9081-000 | שקופיות ממברנה לרקמות. אנו לא ממליצים להשתמש במגלשות זכוכית. |
| AdhesiveCap 500 Opaque | Zeiss | 415190-9201-000 | כובעים אטומים משמשים לשיפור ההדמיה בהיקפים הפוכים רק |
| RNase Away | Molecular BioProducts | 7005-11 | מוצרי טיהור RNase אחרים מתאימים גם הם. השתמשו לניקוי כל המשטחים לפני העבודה. |
| 200 הוכחה אתנול | Decon Laboratories | 2701 | אם משתמשים באתנול חלופי, יש להבטיח איכות גבוהה. חיוני לקיבוע רקמות. |
| קסילנים (מאושר על-ידי ACS) | Fisher Scientific | X5P-1GAL | אם אתם משתמשים בקסילן חלופי, יש להבטיח איכות גבוהה. חיוני להדמיית רקמות. |
| מים מזוקקים UltraPure | Invitrogen | 10977-015 | מים אחרים ללא RNA/DNA/נוקלאז מתאימים גם הם. משמש לדילול אתנול בלבד. |
| צנצנות שקופיות Slide-Fix | ירוק עד | 240-5440-G8K | כל מחזיק שקופיות/צנצנת מתאים גם הוא. יש לנקות לפני השימוש. משמש לקיבוע לאחר החתך. |
| צלחת נגד גלגול, Assy. 70 מ"מ 100 μ m | Leica Biosystems | 14041933980 | סוג צלחת נגד גלגול נקבע לפי סוג הקריוסטט ומיקום החיבור על הבמה. לכל הקריוסטטים יש דרישות שונות. |
| דיאתיל פירוקרבונט (DEPC) | סיגמא אולדריץ' | D5758-50 מ"ל | DEPC מכל ספק יעשה. עקוב אחר ההוראות לטיפול במים. |
| ניתן להזמין את Kimwipes | Fisher Scientific | 06-666A | Kimwipes מכל ספק ולהשתמש בו בכל גודל. יש להשתמש ב-Kimwipes לניקוי מיקרוסקופ וקריוסטט. |
| Tissue-Plus O.C.T. Compound | Fisher Scientific | 23-730-571 | כל מותג של OCT מקובל. שום רקמה לא תוטמע ב-OCT, קשה להצמיד רקמה ל'צ'אק'. |
| להבי מיקרוטום Edge-Rite בעלי פרופיל נמוך | Thermo Scientific | 4280L | נקבע לפי סוג הקריוסטט. לכל הקריוסטטים יש דרישות שונות. |
| Leica Microsystems 3P צ'אקים קריוסטטים 25 + 30 מ"מ | פישר סיינטיפיק | NC0558768 | סוג צ'אק נקבע לפי סוג הקריוסטט. לכל הקריוסטטים יש דרישות שונות. כל גודל מתאים. |
| ערכת מיקרו RNeasy (50) | Qiagen | 74004 | נדרשת לחילוץ RNA לאחר LCM. RLT מאגר ליזה חיוני לאיסוף תאים שנלכדו מכובע אטום. |
| ערכת מיני RNeasy (50) | Qiagen | 74104 | נדרשת למיצוי RNA של הכנת חתכים, המבוצעים לפני LCM כדי לבדוק את תקינות ה-RNA של רקמות ההתחלה. |
| ערכת DNase נטולת RNase | Qiagen | 79254 | Dnase תסיר כל DNA כדי לאפשר אוכלוסיית RNA טהורה. ודא ש-Dnase נעשה טרי. |
| 2-מרקפטואתנול | סיגמא אולדריץ' | M6250-100ML | נפח נרכש לפי שיקול דעתו של המשתמש. הכרחי לתוספת למאגר RLT לליזה של תאים. מונע פעילות RNase. |
| גלוב סיינטיפיק לוט צינור מיקרוצנטריפוגה מדורג מוסמך (2 מ"ל) | פישר סיינטיפיק | 22-010-092 | כל צינור של 2 מ"ל נטול RNase, ללא DNase, ללא DNA אנושי וללא פירוגן יעשה. |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה