צביעה אדומה של פיקרוזיריוס היא שיטה כמותית למחצה להערכה אובייקטיבית של שקיעת קולגן בשיפוץ פיברוטי ריאתי של עכברים באופן פתור מרחבי. מלבד הערכת שקיעת הקולגן הכוללת, צביעת Picrosirius Red מאפשרת להבדיל בין סיבי קולגן בעוביים שונים.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
צביעה אדומה של פיקרוזיריוס היא שיטה כמותית למחצה להערכה אובייקטיבית של שקיעת קולגן בשיפוץ פיברוטי ריאתי של עכברים באופן פתור מרחבי. מלבד הערכת שקיעת הקולגן הכוללת, צביעת Picrosirius Red מאפשרת להבדיל בין סיבי קולגן בעוביים שונים.
פיברוזיס הוא סימן ההיכר הפתופיזיולוגי של דחייה כרונית לאחר השתלת ריאות והמכשול העיקרי להישרדות הנמען לטווח ארוך. מספר מודלים להשתלת ריאות עכברים זמינים לחקר דחייה כרונית. עם זאת, הם מציגים תוצאות הטרוגניות לגבי שינויים פיברוטיים של השתל, וההיקף ההיסטולוגי של פיברוזיס מדווח בעיקר באופן איכותי. לכן, גישה שנפתרה מרחבית המאפשרת ניתוח סטטיסטי יכולה לסייע בהערכת פיברוזיס במודלים אלה. מחקר זה מציג צביעת Picrosirius Red להערכה כמותית למחצה של ארגון הקולגן בהשתלות ריאה של עכברים ומשווה אותו לכתמי המטוקסילין ואאוזין סטנדרטיים, טריכרום מאסון וכתמי הרוביצ'י. הצביעה בוצעה על קטעים משני מודלים שונים של השתלת עכברים בהתבסס על אי התאמות קלות וגדולות של קומפלקס תאימות היסטולוגית (MHC). השיטה הוקמה לניתוח כמותי למחצה של ארגון הקולגן בקטעי ריאה שלמים. לפיכך, הוא יכול לשמש ככלי למודלים ניסיוניים של עכברים של מחלות ריאה פיברוטיות.
השתלת ריאות היא האופציה הטיפולית המובהקת לחולים הסובלים ממחלת ריאות סופנית. עם זאת, הישרדות לטווח ארוך נפגעת על ידי דחייה כרונית, המשפיעה על 50% מהמושתלים בחמש השנים הראשונות לאחר הניתוח1. שיפוץ פיברוטי של דרכי הנשימה הקטנות ופרנכימת הריאות הוא סימן ההיכר ההיסטולוגי העומד בבסיס האובדן המתקדם של תפקוד הריאות בדחיית השתלת ריאות כרונית2. באופן ניסיוני, ניתן לעצב דחיית השתלת ריאות כרונית עם השתלת ריאות אורתוטופית של עכברים בין זני עכברים שאינם תואמים ל-MHC. שילובי זנים שונים הוצעו כדי להשיג את הפנוטיפ של דחייה כרונית3. ביניהם, שילוב ההשתלה של תורם MHC לא תואם C57BL/10 ומקבל C57BL/6 משמש לעתים קרובות4. לחלופין, ניתן להשתיל ריאות של תורם BALB/c למושתלי C57BL/6 המקבלים טיפול יומי מדכא חיסון5. מודלים אלה מביאים לדרגות שונות מבחינה היסטולוגית של שינויים פיברוטיים6. שינויים אלה מדווחים לעתים קרובות באופן איכותי באמצעות המטוקסילין ואאוזין הסטנדרטיים, וצביעה טריכרום של מאסון.
הצביעה ההיסטולוגית הסטנדרטית עם המטוקסילין ואאוזין מאפשרת סקירה כללית של הדגימה מכיוון שהיא צובעת גרעינים בכחול, בעוד שציטופלזמה וסיבי קולגן נראים אדומים. עם צביעת הטריכרום של מאסון, הגרעינים נצבעים בשחור, סיבי הקולגן נצבעים בירוק עד כחול, והרקע, כולל ציטופלזמה, פיברין ושרירים, אדום. מכיוון שכתם הטריכרום של מאסון עלול להוביל לערכים מוערכים בחסר, שימוש בכתם אדום פיקרוזיריוס נחשב למועיל7. Picrosirius Red הוא צבע אניוני ליניארי המתקשר לסיבי קולגן קטיוניים ארוכים ומספק צביעה אדומה עשירה בניגודיות. יתר על כן, צביעה אדומה של Picrosirius משפרת את השבירה הטבעית של סיבי קולגן באור מקוטב8. כך ניתן להעריך את עובי סיבי הקולגן ואת אריזתם. באמצעות פילטר מקטב, הרקע הופך כהה, וניתן להבחין בעובי הקולגן המופקד. בעוד שסיבי קולגן עבים נראים אדומים, סיבי קולגן דקים יוצאים ירוקים תחת קיטוב. קשר ישיר בין שבירה כפולה לתת-סוג קולגן מתואר לעתים קרובות בספרות, כאשר שבירה כפולה אדומה מיוחסת לקולגן I ושבירה כפולה ירוקה לקולגן III9.
פרוטוקול זה מתאר את השימוש בצביעה אדומה של פיקרוזיריוס כדי להעריך פיברוזיס בהשתלות ריאה של עכברים. בנוסף לצביעה היסטולוגית קונבנציונלית, היא מאפשרת הערכה כמותית למחצה של שינוי פיברוטי במודלים של דחייה כרונית בעכברים, מספקת אמצעי להבחנה בין סיבי קולגן עבים ודקים בצביעה אחת בלבד, חסכונית וקלה לביצוע. ניתן ליישם שיטה זו באותה מידה על מודלים ניסויים אחרים של עכברים המאופיינים בשיפוץ פיברוטי של פרנכימת הריאות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הפרוטוקולים של בעלי חיים עומדים בעקרונות האתיים של 3Rs למחקר הומני בבעלי חיים ואושרו על ידי הוועדה האתית הווטרינרית המקומית (Veterinäramt Kanton Zürich, Switzerland, מחקר מספר 45/2014). כמו כן, על הקוראים לקבל אישור מהמוסדות הרלוונטיים לפני ביצוע הליכים כלשהם בחיות מעבדה.
1. רכישת מדגם
2. דה-פרפיניזציה והידרציה של שקופיות פרפין
3. מכתים באדום פיקרוזיריוס
4. דיגיטציה ועיבוד תמונה
עבים (גוון 2-30) וסיבי קולגן דקים צהובים-ירוקים
(גוון 31-130). התוצאה תהיה אזור הפיקסלים המוכתמים.הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפרוטוקול המתואר לעיל מאפשר הערכה חצי כמותית אובייקטיבית של שקיעת קולגן ברקמת הריאה של העכבר. שיפוץ פיברוטי הוא סימן ההיכר הפתופיזיולוגי של דחייה כרונית לאחר השתלת ריאות. לכן, צביעת Picrosirius Red יושמה במודלים של דחיית השתלת ריאות כרונית באמצעות השתלת ריאות אורתוטופית של עכברים בצד שמאל. השתלת הריאות העיקרית שאינה תואמת MHC מתורם BALB/c למקבל C57BL/6 תחת דיכוי חיסוני קל מביאה לשינויים פיברוטיים הדומים לתפקוד לקוי של השתלת ריאות כרונית אנושית5. לעומת זאת, השתלה קלה שאינה תואמת MHC מתורם C57BL/10 ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שיטות היסטולוגיות סטנדרטיות כגון המטוקסילין ואאוזין, וצביעה טריכרום של מאסון נמצאות בשימוש נרחב לאיתור שינויים פיברוטיים בריאות עכברים באופן שנפתר מרחבית16,19. עם זאת, לעתים קרובות יש צורך בשיטות נוספות כדי לכמת את השינויים הללו ולהעריך את הרכב הקולגן של הרקמה.
צביעה אדומה של פיקרוזיריוס תוארה לראשונה בשנת 1964 לזיהוי קולגן: במיקרוסקופ אור מועבר, קולגן נראה אדום ואילו שריר וציטופלזמה יוצאים צהובים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
בירטה אוהם נתמכת על ידי תוכנית ברטה-אוטנשטיין למדענים קליניים, הפקולטה לרפואה, אוניברסיטת פרייבורג. סטפן או אייזנהרדט הוא פרופסור הייזנברג בקרן המחקר הגרמנית (DFG) ותמך בעבודה זו באמצעות מענקים אישיים. יתר על כן, ברצוננו להודות לשינה קרויזלר על הסיוע הטכני שלה. איור 1 נוצר בעזרת Biorender.com. ההדמיה בוצעה במתקן הליבה של המגדלור, הממומן בחלקו על ידי הפקולטה לרפואה, אוניברסיטת פרייבורג (מספרי פרויקט 2023/A2-Fol; 2021/B3-Fol), ה-DKTK וה-DFG (פרויקט מספר 450392965).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חומצה אצטית | Honeywell, שארלוט, ארה"ב | 33209 | |
| Axio Observer | Zeiss, Oberkochen, גרמניה | 4633000956 (מספר סידורי) | |
| Coverslip 1.5 | Roth, קרלסרוהה, גרמניה | KCY5.1 | |
| פורמלדהיד 37% | Fisher Scientific, לסטרשייר, בריטניה | F/1501/PB15 | |
| תמיסת ההמאלום של מאייר | Merck, דרמשטדט, גרמניה | 109249 | |
| Picrosirius Red Solution | Morphisto, Offenbach am Main, גרמניה | 13422 | חלופות שניתן להשתמש בהן: ab150681, abcam, קיימברידג', בריטניה; SRS250 ScyTek Laboratories , לוגן סיטי ארה"ב |
| מסנן מקטב | Zeiss, Oberkochen, גרמניה | 000000-1121-813 | |
| מיקרוטום רוטרי, HistoCore AUTOCUT | Leica, Wetzlar, גרמניה | 149AUTO00C1, 14051956472 | |
| ROTI Histokitt הרכבה בינונית | Roth , קרלסרוה, גרמניה | 6638.1 | |
| ROTI Plast Paraffin | Roth , קרלסרוה, גרמניה | 6642.5 | |
| קלטות להטמעת רוטילבו, POM | Roth, קרלסרוהה, גרמניה | K113.1 | |
| Superfrost Plus הדבקה מיקרוסקופ | שקופית epredia, פורטסמות', | ||
| לייקה, וצלר, גרמניה | TP 1020 | ||
| <>Software | |||
| Fiji תוכנה גרסת 2.14.0/1.54f תוכנת | בקוד | ||
| ZEN 3.4.91 | Zeiss, Oberkochen, גרמניה |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה