この記事では、メトキシX04、血液脳関門を通過し、選択的にβ-プリーツする高密度コアAβ斑に見られるシートを結合し使用して、アルツハイマー病のマウスモデルにおいてアミロイドAβプラークを可視化するためのプロトコルについて説明します。これは、電子顕微鏡用の免疫染色および処理の前にプラークを含む組織切片の事前スクリーニングを可能にします。
方法論記事
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この記事では、メトキシX04、血液脳関門を通過し、選択的にβ-プリーツする高密度コアAβ斑に見られるシートを結合し使用して、アルツハイマー病のマウスモデルにおいてアミロイドAβプラークを可視化するためのプロトコルについて説明します。これは、電子顕微鏡用の免疫染色および処理の前にプラークを含む組織切片の事前スクリーニングを可能にします。
詳細なプロトコールは、前にアルツハイマー病のマウスモデルから脳切片におけるアミロイドAβプラークを識別するために、ここで提供される事前埋め込む免疫染色をし、組織処理のために(具体的には、イオン化カルシウム結合アダプター分子1(IBA1)、ミクログリアによって発現されるカルシウム結合タンパク質について)電子顕微鏡(EM)。メトキシX04は、血液脳関門を通過し、選択的にβ-プリーツする高密度コアAβ斑に見られるシートを結合する蛍光色素です。メトキシX04を有する動物の注射前屠殺し、脳を固定が事前スクリーニングおよび時間のかかる操作で、さらなる処理のためにプラークを含有する脳切片の選択を可能にします。セクションのごく一部のみに存在する非常に少数のプラークを含有することができる特定の脳領域または層内の早期AD病理を研究するときに特に便利です。コンゴーレッド、チオフラビンS、およびThiofl有する組織切片の死後処理AVIN(あるいはメトキシ-X04との)Tはβプリーツシートにラベルを付けますが、過剰な染料を除去するためにエタノールとの広範な決済を必要とし、これらの手順は、超微細構造の保存と互換性がないことができます。また、唯一の右の場所でAβ斑を含むごく一部を得るために、関心領域からすべての脳切片上で、Aβのためのラベリング(およびそのようなIBA1などの他の細胞マーカー)を実行するのは非効率的であろう。重要なことは、Aβ斑は、電子顕微鏡で検査すること(一般的にダウンして数平方ミリメートル)の領域の正確な同定を可能にする、EMのための組織処理後も表示されます。
アミロイドAβプラークの形成は、アルツハイマー病(AD)の主要な神経病理学的特徴です。しかし、増加する証拠は、疾患の進行の1,2における免疫系の重要な役割を示唆しています。具体的には、前臨床および臨床研究からの新しいデータは、AD病理にメインドライバや寄稿などの免疫不全を確立しました。これらの知見により、中枢および末梢免疫細胞は、AD 3のための有望な治療標的を浮上しています。以下のプロトコルは、Aβプラーク沈着およびADにおけるミクログリアの表現型の変化との関係に新たな洞察を生成するために、光と電子顕微鏡(EM)を組み合わせました。このプロトコルは、蛍光色素メトキシX04の生体内注入に使用して、ADのマウスモデルにおけるAβプラークの標識化を可能にします。メトキシX04は簡単に脳実質に入り、高いAとβプリーツシートを結合するために、血液脳関門を通過することができますコンゴーレッド誘導体でありますffinity。色素は蛍光性であるので、二光子顕微鏡4でAβプラーク沈着のin vivo検出のために使用することができます。一度Aβに結合した、メトキシX04は、解離またはプラークから離れて再配布、それは時間をかけて、その蛍光を保持しません。一般に脳ダイナミクス5の非侵襲的イメージングを可能にするために末梢投与されます。蛍光はまた、Aβ斑6の近傍におけるニューロン死の調査を含む、相関死後分析を可能にする、アルデヒド固定を以下のまま。
Aβを示す7;(APP遺伝子Lys670Asn / Met671Leuで二重変異を共発現し、ヒトプレセニリンPS1-A264E変異APP-PS1)このプロトコルは、APP SWE / PS1A 246eをマウスからの脳切片を選択するために、メトキシX04の性質を利用しています関心の特定の領域(海馬CA1、地層radiatum、およびlacunosum-moleculareでプラーク)ミクログリア細胞体とEMとのプロセスを可視化するために)ミクログリアマーカーイオン化カルシウム結合アダプター分子1(IBA1に対する免疫染色を埋め込み事前に先立っ。マウスをtranscardial灌流を介して前脳を固定しメトキシX04溶液の腹腔内注射、24時間を与えられています。冠状脳切片をビブラトームを用いて得られます。海馬CA1を含むセクションでは、地層radiatumとlacunosum-moleculareにおけるAβ斑の存在を蛍光顕微鏡下でスクリーニングされます。 IBA1の免疫染色、四酸化オスミウム後固定し、プラスチック樹脂の埋め込みは、選択された脳切片上で実行されます。このプロトコルの終わりには、セクションでは、超薄切片と超微細構造検査のために準備ができて、さらに超微細構造劣化なしにアーカイブすることができます。重要なことは、プラークがまだ存在プロトコルのようにインスタンスIBA1のために、異なる抗体で免疫染色した後に蛍光性です。彼らはトン暗くなりますハン四酸化オスミウム後固定後、その周囲の神経網は、独立して正確に、数平方ミリメートルの概して下、関心領域を識別するのに役立つメトキシX04染色の透過型電子顕微鏡で観察することができます。
この相関アプローチは、超微細構造レベルで検討するために、特定の脳切片を識別するための効率的な方法を提供しています。早期AD病理を研究する場合にのみ、組織切片のごく一部のみに存在するいくつかのAβ斑を含むことができる特定の脳領域または層内に、特に有用です。特に、これらの時間の間に、単に右の場所でAβ斑を含むごく一部を得るために、いくつかの脳切片上で(例えばIBA1などの他の細胞マーカーおよび二重標識)Aβのための免疫染色を使用するのは非効率的であろう。また、メトキシX04と生きたマウスの注射屠殺前と組織処理はないコンプロミを行います超微細構造の保存を電子。このような固定された組織切片上のコンゴーレッド、チオフラビンS、チオフラビンTまたはメトキシX04と、死後染色などの代替の方法は、浸透圧ストレスの原因となり、超微細構造を破壊エタノール、8-11で染色分化を必要とします。コンゴーレッドはまた、既知のヒト発がん性物質12です。
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注意:大学ラバルの動物管理委員会により投与として全ての実験は承認され、動物ケアガイドラインにカナダの理事会に合わせて、制度の動物倫理委員会のガイドラインの下で行いました。生後4及び21ヶ月の間にAPP-PS1雄マウスを使用しました。食料と水に自由にアクセスさせて25°C - これらの動物は、22で12時間の明暗サイクル下で飼育しました。
1.メトキシX04溶液の調製
2.メトキシX04液注入
注射したマウスの3 Transcardial灌流
ビブラトームを使用してセク4.脳
メトキシX04-染色斑の存在5.セクションスクリーニング
6.事前に埋め込むIBA1の免疫染色
注:RTでゆっくりと動いてロッカーにプレートを配置することによって選択された自由浮遊切片上IBA1のための免疫染色を行います。
電子顕微鏡のための7の処理
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このセクションでは、プロトコルの別の重要なステップで得られる結果を示します。海馬CA1、地層radiatum、およびlacunosum-moleculare:特に結果は、特定の地域や関心のある層におけるメトキシX04染色されたプラークを含む脳切片の例を示しています。斑および海馬のラメラ/地域組織を順次UV及び明視野フィルタ( 図1)の組み合わせを用いて可視化されます。選択された脳切片はその後、免疫染色およびそれらのAβプラークのトラックを維持しながら、彼らはまだ、蛍光以下の免疫染色であることを考慮すると、EMのために処理され、四酸化オスミウムと埋め込 み( 図1)で処理した後の周囲の神経網よりも暗くなっています。これは、1つは、LOCAに基づいて電子顕微鏡で調べるために、(一般的に数ミリ平方)領域を識別することができますプラークの化。さらに、IBA1とミクログリアのプレ埋め込む免疫染色のための改良されたプロトコルは、ここで説明されています。このプロトコルは、ミクログリア細胞体の例外的な可視化、大小のプ...
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このプロトコルは、EMと高密度コアAβ斑を標的とするための相関手法を説明しています。メトキシX04 in vivoでの注入は、例えば海馬CA1、地層radiatum、およびlacunosum-moleculareのために、関心の特定の領域と層内のAβ斑が含まれている脳切片の迅速な選択を可能にします。本実施例では、メトキシX04事前スクリーニングは、ミクログリアの表現型は、高密度コアAβ斑の存在下での超微細構造レベルでのシナプスとの対話方法の異なる研究するIBA1の免疫染色前埋め込むと合わせました。
小膠細胞は、それらの周囲に非常に反応性であり、それらの炎症活性が長く正常な脳機能を損なうとADの進行を促進する文脈で検討されています。特に、これらの細胞は、CHRにつながる、それらの広範囲の活性化および炎症性サイトカインの放出を、神経変性過程に関与しました。onic神経炎症、および正常な脳のホメオスタシス15の破壊。しかし、近年、これらの居住者の免疫細胞は、積極的に新たな病原性のメカニズム16,17の同定をもたらす、健康な脳内...
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著者らは開示するものは何もない。
ケベック州中科学研究センターのバイオイメージングプラットフォームの佐藤幸子博士とジュリー・クリスティーヌ・レベスク氏の技術支援に感謝します。この研究は、カナダ自然科学工学研究評議会(NSERC)RGPIN-2014-05308、バンティング研究財団、およびカナダのスコティッシュライト慈善財団からM.E.Tへの助成金によって支援されました。
H.E.H. はレバノン教育高等教育省から奨学金を受けており、ラヴァル大学医学部からは K.B. の奨学金を受けています。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| メトキシ-X04 | トクリスバイオサイエンス | 4920 | 10 mg 基質/錠 |
| プロピレングリコール | シグマ アルドリッチ | W294004 | |
| ジメチルスルホキシド(DMSO) | Fisher BioReagents | BP231-1 | 注意:有毒 |
| 塩化ナトリウムNaCl | Sigma | S9625 | |
| リン酸ナトリウム一塩基性一水和 | 物 Sigma | S9638 | |
| リン酸ナトリウム二塩基性 | Sigma | S0876 | |
| トリス塩酸塩 | Fisher BioReagents | BP153500 | |
| アクロレイン | シグマ | 110221 | 注意:有毒 |
| なパラホルムアルデヒド顆粒 | 状電子顕微鏡科学 | 19210 | 注意:有毒 |
| な濾紙 | フィッシャー | 09-790-14F | |
| チューブ付き蠕動ポンプ | ColeParmer | cp.78023-00 | |
| Excel 翼のある血液収集セット 針 25 G | ベクトン ディッキンソン | 367341 | |
| エクストラファイン鉗子 | F.S.T | 11152-10 | 先端形状:湾曲 |
| ハサミ | F.S.T | 14090-09 | 先端形状:ストレート |
| ハートマン止血器 | F.S.T | 13003-10 | 先端形状:湾曲 |
| 用ハサミ | F.S.T | 14004-16 | 先端形状:ストレート |
| マイクロ解剖ハサミ | ROBOZ外科用ストア | 5818 | |
| ガラスシンチレーションバイアルフィ | ッシャーサイエンティフィック | 74515-20 | |
| 振動ブレードミクロトームライカVT1000 S | ライカバイオシステムズ | ||
| ビブラトームブレード | 電子顕微鏡 科学 | 71990 | |
| 顕微鏡スライド | フィッシャーサイエンティフィック | 12-550-15 | |
| 24ウェル組織培養プレート | フィッシャーサイエンティフィ | 353047 | |
| エチレングリコール | フィッシャーバイオ試薬 | BP230-4 | |
| グリセロール | フィッシャーバイオ試薬 | BP229-4 | |
| 過酸化水素 30% | J.T.BAKER | ネコ:2186-01 | |
| 水素化ホウ素ナトリウム | Σ | 480886 | |
| Tris HCl | Fisher | BP153-500ML | |
| ウシ胎児血清(FBS) | Sigma Aldrich | F1051 | |
| ウシ血清アルブミン(BSA)、フラクションV | トーマス・サイエンティフィック | C001H24 | |
| トリトン X-100 | シグマ | T8787 | |
| アンチ IBA1 ウサギ | WAKO | 019-19741 | |
| ヤギ抗ウサギIgG | Jackson Immunoresearch | 111066046 | |
| VECTASTAIN Elite ABC Kit (Standard) | Vector Labs | PK-6100 | |
| 3.3'-Diaminobenzidine tetra-hydrochloride (DAB) | Sigma | D5905-50TAB | Caution: toxic |
| Osmium tetroxide, 4% solution | Electron Microscopy Sciences | 19150 | 注意:有毒 |
| Durcupan™ACM単一成分A | シグマ | 44611 | 樹脂注意:有毒 |
| Durcupan™ACMの単一部品B | のシグマ | 44612 | の堅さナー 注意:有毒 |
| なDurcupan™ACM単一成分C | シグマ | 44613 | 可塑剤注意:有毒 |
| なDurcupan™ACM単一成分D | シグマ | 44614 | 加速器注意:有毒 |
| なエタノール | LesAlcoolsdeComerce | 151-01-15N | |
| プロピレンオキシド | シグマ110205 | 注意:腐食性 | |
| アルミニウムは皿を量る | 顕微鏡科学 | 70048-01 | |
| ACLAR®–フッ素樹脂フィルム、 | 電子顕微鏡科学 | 50425 | |
| 、オーブン/インキュベータ | ー、VWR |
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