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Articolo metodologico

Immunostaining delle retine a montaggio intero con il metodo clarity tissue clearing

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DOI:

10.3791/62178

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6 marzo 2021

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In questo articolo

Sommario

Qui presentiamo un protocollo per adattare il metodo CLARITY dei tessuti cerebrali per retine a montaggio intero per migliorare la qualità della colorazione immunoistochimica standard e l'imaging ad alta risoluzione dei neuroni retini e delle loro strutture subcellulari.

Abstract

Il metodo di delipidazione dell'idrogel tissutale (CLARITY), originariamente sviluppato dal laboratorio Deisseroth, è stato modificato e ampiamente utilizzato per l'immunosociezione e l'imaging di campioni cerebrali spessi. Tuttavia, questa tecnologia avanzata non è ancora stata utilizzata per retine a montaggio intero. Sebbene la retina sia parzialmente trasparente, il suo spessore di circa 200 μm (nei topi) limita ancora la penetrazione di anticorpi nel tessuto profondo e riduce la penetrazione della luce per l'imaging ad alta risoluzione. Qui, abbiamo adattato il metodo CLARITY per le retine di topo a montaggio intero polimerizzandole con un monomero di acrilammide per formare un idrogel nanoporous e quindi cancellandole in solfato di dodecil di sodio per ridurre al minimo la perdita di proteine ed evitare danni ai tessuti. Le retine elaborate da CLARITY sono state immunosostenibili con anticorpi per neuroni retinali, cellule gliali e proteine sinaptiche, montate in una soluzione di corrispondenza dell'indice di rifrazione e immagini. I nostri dati dimostrano che CLARITY può migliorare la qualità della colorazione immunoistochimica standard e dell'imaging per neuroni retinali e cellule gliali in preparazione a montaggio intero. Ad esempio, la risoluzione 3D delle strutture astronomie fini e dendritiche delle cellule di amacrina dopaminergica è stata molto migliorata da CLARITY. Rispetto alle retine integrali non lavorate, CLARITY può rivelare l'immunostaining per proteine sinaptiche come la proteina a densità postsinaptica 95. I nostri risultati mostrano che CLARITY rende la retina più otticamente trasparente dopo la rimozione dei lipidi e preserva le strutture fini dei neuroni retinali e delle loro proteine, che possono essere utilizzate regolarmente per ottenere l'imaging ad alta risoluzione dei neuroni retinali e delle loro strutture subcellulari in preparazione a montaggio intero.

Introduzione

La retina vertebrata è forse la parte più accessibile del sistema nervoso centrale (SNC), e serve come un modello eccellente per studiare lo sviluppo, la struttura e la funzione del cervello. Cinque classi di neuroni nella retina sono distribuite in tre strati nucleari separati da due strati plexiformi. Lo strato nucleare esterno (ONL) è costituito da fotorecettori classici (aste e coni) che convertono la luce in segnali elettrici. I segnali elettrici vengono elaborati dai neuroni nello strato nucleare interno (INL), comprese le cellule bipolari, orizzontali e amacrine, e quindi trasmessi alle cellule gangliari retiniche (RGC) nello strato cellulare ganglio (GCL). Le ....

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Protocollo

La cura del topo e tutte le procedure sperimentali sono state condotte secondo le linee guida del National Institutes of Health per gli animali da laboratorio e sono state approvate dagli Institutional Animal Care and Use Committees della Oakland University (protocollo n. 18071).

NOTA: I nomi delle soluzioni e le loro composizioni sono elencati nella tabella 1.

1. Preparazione dei tessuti

  1. Eutanasia del topo con un sovradosaggio di CO2, seguito da lussazione cervicale.
  2. Enucleare gli occhi con forcep curve e trasferirli in una piccola piastra di Petri con 0,1 M PBS

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Risultati

Le retine modificate elaborate con CLARITY sono tessuti otticamente trasparenti.
Per formulare un metodo di compensazione dei tessuti compatibile con le applicazioni immunoistochimiche nella retina, fornendo al contempo un'adeguata delipidazione e mantenendo l'integrità strutturale delle proteine cellulari, abbiamo adattato il metodo di compensazione dei tessuti CLARITY alle retine di topo montate su intero. Siamo stati in grado di semplificare il protocollo e modificarlo per le retine a montaggio int.......

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Discussione

Modifica del protocollo CLARITY per retine a montaggio intero.
Abbiamo semplificato il protocollo CLARITY per ottenere un'adeguata polimerizzazione senza la necessità di una camera di evacuazione o essiccazione sottovuoto, come viene utilizzato nella maggior partedegli studi precedenti 7,9,11. Il processo di polimerizzazione è inibito dall'ossigeno, richiedendo che il campione sia isolato dall'aria durante la.......

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Dichiarazioni

Gli autori non dichiarano interessi finanziari concorrenti.

Ringraziamenti

Ringraziamo Bing Ye, Nathan Spix e Hao Liu per il supporto tecnico. Questo lavoro è stato supportato dal National Institute of Health Grants EY022640 (D.-Q.Z.) e dall'Oakland University Provost Undergraduate Student Research Award (E.J.A.).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
16% ParaformaldeideMicroscopia Elettronica Scienze15710
AcrilammideFisher BiotechBP170Monomero Idrogel
Axio Imager.Z2ZeissMicroscopio a fluorescenza
BSAFisher ScientificBP1600Agente bloccante
Eclipse TiNikon InstrumentsScansione confocale microscopio
KClVWRBDH0258Componente tampone
KH2PO4SigmaP5655Componente tampone
Na2HPO4SigmaAldrich S9763Componente tampone
NaClSigma AldrichS7653Componente tampone
NaH2PO4Sigma AldrichS0751Componente tampone
NaN3Sigma AldrichS2002Conservante batteriostatico
NDSAurion900.122Agente bloccante
Elementi NIS ARNikonSoftware di analisi delle immagini
SDSBioRad1610301Agente di delipidazione
SorbitoloSigma Aldrich51876Componente tampone
Triton-X-100SigmaT8787Tensioattivo
Tween-20Fisher ScientificBP337Tensioattivo
VA-044Wako Chemicals011-19365Iniziatore termico
Fissativa

Riferimenti

  1. Witkovsky, P. Dopamine and retinal function. Documenta Ophthalmologica. 108 (1), 17-40 (2004).
  2. McMahon, D. G., Iuvone, P. M. Circadian organization of the mammalian retina: from gene regulation to physiology and diseases. Progress in Retinal and ....

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Ristampe e permessi

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