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È stato utilizzato materiale cerebrale archiviato fissato in RABV, fissato pIS. I rispettivi studi sugli studi sugli animali sono stati valutati dal responsabile della cura degli animali, dell'uso e del comitato etico dell'Ufficio statale per l'agricoltura, la sicurezza alimentare e la pesca in Meclemburgo-Pomerania occidentale (LALFF M-V) e hanno ottenuto l'approvazione con autorizzazioni 7221.3-2.1-002/11 (topi) e 7221.3-1-068/16 (furetti). Le cure generali e i metodi utilizzati negli esperimenti sugli animali sono stati effettuati secondo le linee guida approvate.
AVVISO: Questo protocollo utilizza varie sostanze tossiche e/o nocive, tra cui PFA, metanolo (MeOH), perossido di idrogeno (H2O2),azide di sodio (NaN3), TBA, BA, BB e DPE. MeOH e TBA sono altamente infiammabili. Evita l'esposizione indossando adeguati dispositivi di protezione personale (un camice da laboratorio, guanti e protezione degli occhi) e conducendo esperimenti in un cofano di fumi. Raccogliere i rifiuti separatamente in contenitori appropriati e smaltirlo secondo le normative locali. Il virus della rabbia è classificato come patogeno a livello di biosicurezza (BSL)-2 e può, pertanto, essere generalmente gestito in condizioni di BSL-2. Alcune attività, tra cui procedure che possono generare aerosol, lavorare con alte concentrazioni di virus, o lavorare con nuovi lyssavirus, possono richiedere classificazione BSL-3. La profilassi pre-esposizione è consigliata per il personale ad alto rischio, compresi i custodi di animali e i lavoratori di laboratorio18,19. Fare riferimento alle normative degli enti locali.
1. Fissazione del tessuto cerebrale e sezionamento
- Fissare i campioni cerebrali in un volume appropriato del 4% di PFA nella salina con buffer fosfato (PBS [pH 7.4]) per almeno 48 h a 4 gradi centigradi (con un rapporto tissutale/fissatore approssimativo di 1:10 [v/v]).
- Lavare i campioni di tessuto 3x in PBS per almeno 30 min ogni lavaggio e conservarli in 0,02% NaN3/PBS a 4 gradi centigradi fino all'uso.
- Sezionare il tessuto in sezioni spesse 1 mm utilizzando un vibratome (velocità di alimentazione della lama: 0,3–0,5 mm/s, ampiezza: 1 mm, spessore della fetta: 1.000 m).
- Per mantenere la corretta sequenza di fette, conservare ogni sezione di tessuto separatamente in un pozzo di una piastra di coltura cellulare multi-bene. Aggiungere lo 0,02% NaN3/PBS e conservare le sezioni di tessuto a 4 gradi centigradi fino all'uso.
2. Sample pretrattamento con metanolo
NOTA: Eseguire tutti i passaggi di incubazione con oscillazione delicata e, se non indicato altrimenti, a temperatura ambiente. Proteggere i campioni dalla luce. Il pretrattamento del campione serve allo scopo generale di migliorare la diffusione degli anticorpi e ridurre l'autofluorescenza dei tessuti mediante esposizione a MeOH e H2O2, rispettivamente14.
- Preparare le soluzioni 20% (v/v), 40%, 60% e 80% MeOH in acqua distillata. Ad esempio, per il 20% Di MeOH, aggiungere 10 mL di 100% MeOH a 40 mL di acqua distillata in un recipiente sigillabile appropriato e mescolare invertendolo.
- Trasferire i campioni su recipienti di dimensioni ragionevoli (ad esempio, tubi di reazione da 5 mL). Fare attenzione a utilizzare materiali chimicamente resistenti ai reagenti utilizzati in questo protocollo. Per esempio, si noti che mentre il polipropilene è adatto, il polistirolo non lo è.
NOTA: le specifiche di volume in questo protocollo si riferiscono a tubi di reazione 5 mL. Se si utilizza un recipiente diverso, regolare i volumi di conseguenza.
- Incubare i campioni in 4 mL di ogni concentrazione della serie preparata di soluzioni MeOH in ordine crescente per 1 h ciascuno.
- Incubare i campioni 2x per 1 h ciascuno in puro (100%) Meoh.
- Raffreddare i campioni a 4 gradi centigradi (ad esempio, in un frigorifero sicuro per laboratorio).
- Preparare la soluzione di sbiancamento (5% H2O2 in MeOH), ad esempio, diluendo una soluzione stock 30% H2O2 a 1:6 in puro (100%) MeOH, e raffreddare a 4 gradi centigradi.
- Rimuovere il 100% MeOH dai campioni refrigerati e aggiungere 4 mL di soluzione di sbiancamento preschilled (5% H2O2 in MeOH). Incubare per tutta la notte a 4 gradi centigradi.
- Scambiare la soluzione di sbiancamento per 4 mL di 80% MeOH e incubare per 1 h. Continuare utilizzando la serie preparata di soluzioni MeOH in ordine decrescente per 1 h ciascuno fino a quando i campioni sono stati incubati per 1 h in 4 mL di 20% MeOH.
- Lavare i campioni 1x per 1 h con 4 mL di PBS.
3. Immunostaining
NOTA: Eseguire tutti i passaggi di incubazione con oscillazione delicata e, se non indicato altrimenti, a temperatura ambiente. Proteggere i campioni dalla luce. Per prevenire la crescita microbica, aggiungere NaN3 a una concentrazione finale dello 0,02% alle soluzioni di questa sezione. I campioni di tessuto sono ulteriormente permeabilizzati dal trattamento con detergenti non ionici Triton X-100 e Tween 20. Il siero normale viene utilizzato per bloccare il legame dell'anticorpo non specifico. Glicina e eparina vengono aggiunte per ridurre lo sfondo di immunoetichettatura14.
- Lavare i campioni 2x per 1 h ciascuno in 4 mL di 0,2% Triton X-100/PBS.
- Permialita i campioni per 2 giorni a 37 mL con 4 mL di 0,2% Triton X-100/20% DMSO/0.3 M glicina/PBS.
- Bloccare il legame non specifico degli anticorpi incubando i campioni per 2 giorni a 37 mL in 4 mL dello 0,2% Triton X-100/10% DMSO/6% siero normale/PBS.
NOTA: Utilizzare il siero normale della stessa specie in cui è stato allevato l'anticorpo secondario per ottenere risultati di blocco ideali.
- Incubare i campioni in 2 mL di soluzione anticorpale primaria (3% siero normale/5% DMSO/PTwH [PBS-Tween 20 con eparina] - anticorpi primari/ anticorpi) per 5 giorni a 37 . Aggiornare la soluzione anticorpale primaria dopo 2,5 giorni.
- Per PTwH, ricostituire il sale di sodio di eparina in acqua distillata per realizzare una soluzione di riserva da 10 mg/mL (memorizzare questa soluzione, aliquotata, a 4 gradi centigradi). Aggiungete la soluzione di stock allo 0,2% Tween 20/PBS ad una concentrazione finale di 10 g/mL.
NOTA: la scelta della corretta diluizione dell'anticorpo può richiedere l'ottimizzazione. In generale, le concentrazioni standard di immunoistochimica sono un buon punto di partenza.
- Lavare i campioni per 1 giorno in 4 mL di PTwH, scambiando il tampone di lavaggio almeno 4x-5x durante il corso della giornata e lasciando il lavaggio finale durante la notte.
- Incubare i campioni in 2 mL di soluzione anticorpale secondaria (3% siero normale/PTwH - anticorpi secondari/anticorpi) per 5 giorni a 37 . Aggiornare la soluzione anticorpale secondaria dopo 2,5 giorni.
- Diluire gli anticorpi secondari/anticorpi a 1:500 nella soluzione anticorpale secondaria (cioè 4 ll in 2 mL).
- Lavare i campioni per 1 giorno come descritto al punto 3.5, lasciando il lavaggio finale acceso durante la notte.
4. Colorazione nucleare
NOTA: Eseguire tutti i passaggi di incubazione con oscillazione delicata e, se non indicato altrimenti, a temperatura ambiente. Proteggere i campioni dalla luce. Se non è necessaria alcuna colorazione nucleare o se per l'eccitazione o la rilevazione di un altro fluoroforo è necessaria alcuna colorazione nucleare o lo spettro di lunghezza d'onda/emissione di eccitazione di TO-PRO-3, saltare questo passaggio.
- Diluire la macchia acida nucleica TO-PRO-3 a 1:1,000 in PTwH e incubare i campioni in 4 mL di soluzione di colorazione nucleare per 5 h.
- Lavare i campioni per 1 giorno come descritto al punto 3.5, lasciando il lavaggio finale acceso durante la notte.
NOTA: Dopo aver lavato i suoi oligogliani, i campioni possono essere conservati in PBS a 4 gradi centigradi fino alla compensazione ottica.
5. Sgombera dei tessuti
NOTA: Eseguire tutti i passaggi di incubazione con oscillazione delicata e, se non indicato altrimenti, a temperatura ambiente. Proteggere i campioni dalla luce. I campioni di tessuto sono disidratati in una serie graduata di soluzioni TBA. Poiché l'immunostaining richiede soluzioni acquose, tutte le procedure di colorazione devono essere completate prima della compensazione dei tessuti. La distanza ottica e l'abbinamento dell'indice refrattivo si ottengono mediante trattamento con una miscela di BA, BB e DPE. La soluzione di compensazione è integrata con DL-z-tocopherol come antiossidante13.
- Preparare le soluzioni TBA 30% (v/v), 50%, 70%, 80%, 90% e 96% e 96% in acqua distillata. Ad esempio, per il 30% di TBA, aggiungere 15 mL di 100% TBA a 35 mL di acqua distillata in un recipiente sigillabile appropriato e mescolare invertendo.
NOTA: TBA ha un punto di fusione di 25-26 gradi centigradi; quindi, tende ad essere solido a temperatura ambiente. Al fine di preparare le soluzioni TBA, scaldare la bottiglia ben sigillata a 37 gradi centigradi in un'incubatrice o in un bagno d'acqua.
- Disidratare i campioni con 4 mL di ogni concentrazione della serie preparata di soluzioni TBA in ordine crescente per 2 h ciascuno. Lasciare il 96% TBA acceso durante la notte.
- Disidratare ulteriormente i campioni in puro (100%) TBA per 2 h.
- Preparare la soluzione di compensazione BABB-D15.
NOTA: BABB-D15 è una combinazione di BA e BB (BABB) che viene mescolata con DPE ad un rapporto di x:1, dove x è specificato nel nome della soluzione, in questo caso 15.
- Per BABB, mescolare una parte BA con due parti BB.
- Mescolare BABB e DPE ad un rapporto di 15:1.
- Aggiungere 0,4 vol% DL-tocopherol (vitamina E).
NOTA: Ad esempio, per 20 mL di BABB-D15, mescolare 6,25 mL di BA con 12,5 mL di BB. Aggiungere 1,25 mL di DPE e integrarlo con 0,08 mL di DL-z-tocopherol.
- Cancellare i campioni nella soluzione di compensazione fino a quando non sono otticamente trasparenti (2-6 h).
- I campioni possono essere conservati a 4 gradi centigradi in BABB-D15, protetti dalla luce, fino al montaggio e all'imaging.
6. Montaggio del campione
- Utilizzando una stampante 3D, stampare la camera di imaging e il coperchio (materiale: copolyester [CPE], ugello: 0,25 mm, altezza strato: 0,06 mm, spessore della parete: 0,88 mm, conteggio parete: 4, riempimento: 100%, nessuna struttura di supporto; la corrispondente . STL si trova nei Materiali supplementari di questo protocollo).
- Assemblare la camera di imaging (Figura 2).
- Montare una vetritta rotonda (diametro: 30 mm) sulla camera di imaging con RTV-1 (un componente della temperatura-temperatura) gomma in silicone. Rimuovere la gomma in silicone in eccesso con un tampone di cotone bagnato dall'acqua e curare durante la notte.
- Montare una vestra rotonda (diametro: 22 mm) sul coperchio con gomma siliconica RTV-1. Rimuovere la gomma in silicone in eccesso con un tampone di cotone bagnato dall'acqua e curare durante la notte.
- Mettere il campione in una camera di imaging, aggiungere un piccolo volume di BABB-D15 e inserire il coperchio. Riempire la camera con BABB-D15 attraverso l'inseridio, utilizzando un ago ipodermico (27 G x 3/4 di pollice [0,40 mm x 20 mm]).
- Collegare l'inseridie e sigillare la camera di imaging con gomma in silicone RTV-1. Cura durante la notte al buio.
7. Imaging ed elaborazione delle immagini
- Impostare l'acquisizione dell'immagine selezionando le rispettive linee laser in modo che corrispondano ai fluorofori utilizzati. Regolare gli intervalli di rilevamento di ciascun rivelatore per evitare la sovrapposizione del segnale tra i canali.
NOTA: gli intervalli di rilevamento esemplari per Alexa Fluor 488, Alexa Fluor 568 e TO-PRO-3 sono rispettivamente 500-550 nm, 590-620 nm e 645-700 nm.
- Scegliere i parametri di acquisizione, definire il bordo superiore e inferiore dello z-stack e acquisire la pila di immagini.
NOTA: I parametri di acquisizione esemplari sono una scansione sequenziale con una dimensione in pixel di 60-90 nm, una dimensione z-step di 0,5 m, una media di linea di 1, una velocità di scansione di 400 Hz e una dimensione di foro stenopeico di 1 unità Airy.
- Elaborare la pila di immagini utilizzando un software di analisi delle immagini appropriato (ad esempio, Fiji) per generare proiezioni 3D o eseguire analisi approfondite.
NOTA: a causa delle grandi dimensioni dei file di immagine acquisiti, l'uso di una workstation è di solito necessario.
- Aprire i file di acquisizione o di immagine in Fiji (File Proprietà Open . Selezionare i file).
- Se si utilizza, ad esempio, . LIF, selezionare o deselezionare le opzioni desiderate nella finestra di dialogo Bioformati. Visualizza stack con Hyperstack. A parte questo, non sono necessarie selezioni o zecche specifiche. Premere OK.
- Se il file contiene più pile di immagini, selezionare quelle da analizzare e confermare premendo OK.
- Eseguire la correzione della candeggina suddividendo l'immagine unita in singoli canali (Immagine Proprietà Color (Colore) Strumento Canali, quindi selezionare Altro Dividi canali). Per ogni canale, selezionare la correzione della candeggina (Immagine Proprietà Adjust (Regolare) Correzione sbiancamento) e scegliere Rapporto semplice (intensità di sfondo: 0.0).
NOTA: In alcuni casi, ad esempio, quando non c'è decadimento lineare del segnale o il segnale è troppo debole nel complesso, Simple Ratio potrebbe fallire. In alternativa, prova Exponential Fit o salta la correzione della candeggina.
- Regolare la luminosità e il contrasto per ciascun canale utilizzando i cursori (Immagine Proprietà Adjust (Regolare) Proprietà Brightness . Contrasto).
- Unire i canali (Immagine Proprietà Color (Colore) Unisci canali), crea un composito (Immagine Proprietà Color (Colore) Strumento Canali, quindi selezionare Altro Crea composito) e convertirlo in formato RGB (Immagine Proprietà Color (Colore) Strumento Canali, quindi selezionare Altro Converti in RGB).
- Se necessario, ridimensionare la pila di immagini per ridurre il tempo di calcolo e le dimensioni del file (Immagine Proprietà Adjust (Regolare) Dimensione, entrambe le opzioni selezionate più interpolazione bilineare).
- Generazione di una proiezione 3D (Immagine Proprietà Stacks . Progetto 3D). Scegliete Punto più luminoso come metodo di proiezione e impostate la spaziatura della sezione in modo che corrisponda alla dimensione del passo z della pila di immagini acquisita. Per la massima qualità, impostate l'incremento dell'angolo di rotazione su 1 e attivate l'interpolazione. Modificare la rotazione totale, le soglie di trasparenza e l'opacità in base alle esigenze.
- Se necessario, regolare il contrasto e la luminosità convertendo di nuovo la proiezione 3D in formato a 8 bit (Immagine Proprietà Type (Tipo) 8 bit). Utilizzare i rispettivi cursori (Immagine Proprietà Adjust (Regolare) Proprietà Brightness . Contrasto) e riconvertire la pila di immagini in formato RGB come descritto nel passaggio 7.3.4.
- Salvare la proiezione 3D come . TIF (formato file immagine) e . File AVI (formato file video).