June 14th, 2018
このプロトコルの目標は、レーザー キャプチャ レーザーマイクロダイ セクション (LCM) を使用して固定されていない、新鮮な切除のひと腸管組織から分離した腸管神経節から整合性の高い RNA サンプルを取得することです。このプロトコルは、人間の腸組織、セクショニング、エタノール染色脱水、LCM、フラッシュ凍結サンプルの準備および RNA の抽出。
この方法は、成人の腸内神経節の発現プロファイルなど、腸神経系に関する重要な質問に答えるのに役立ちます。この技術の主な利点は、RNAの品質を最大限に維持しながら、ヒト腸管から高収量のRNAを得るために使用できることです。腸組織を20センチメートルの長さにカットすることから始めます。
まず、脂肪組織と結合組織を切除します。筋神経叢の構造的損傷につながる可能性のある漿膜を傷つけないでください。次に、トリミングされたサンプルの全長に沿って、できれば腸間膜付着部位に縦方向に切開します。
次に、結腸から大腸菌を解剖して廃棄し、組織が平らになるようにします。次に、粘膜を下にして腸を冷やしたまな板に広げます。次に、組織の全長に沿って幅1.25センチメートルのストリップをカットします。
カットされたら、各ピースをチルドティッシュ保存液に移して一時的に保管します。次に、各ストリップを2〜1.5センチメートルの長さのセグメントにカットします。ストリップをセグメントにスライスした後、セグメントを拭き取って乾かします。
組織が凍結したときに組織に氷の結晶が形成されないように、組織が非常に乾燥していることが重要です。次に、乾燥したティッシュペーパーを粘膜側を上にして、冷たく使い捨てのプラスチック型に並べます。次に、湾曲した鉗子を使用して各ピースを平らにし、閉じ込められた気泡を取り除きます。
組織は平らになると膨張します。組織セグメントを平らにした後、凍結する前にそれらの厚さを評価します。必要に応じて、腸内サンプルが元の厚さに近づくまで、標本の端を内側に押し込みます。
次に、ロードしたベースモールドをドライアイスと2-メチルブタンのスラリーに移します。組織は30〜60秒以内に完全に凍結するはずです。その後、ドライアイスの上に置いておいたコールドワイプを使用して、型の底をすぐに乾かします。
では、サンプルを確認します。平らに見えないサンプルに注意してください。次に、事前にラベルを貼っておいたアルミホイルで型を包み、冷やしてから使用します。
次に、脱水症状を最小限に抑えるために、ホイルをラップの層で覆います。サンプルは、摂氏マイナス80度で保存できるようになるまで氷上に置いておきます。必要な材料を準備した後、3〜5mmのTFMのマウンドを大きなクライオスタット試料ホルダーに注ぎ、すぐに腸サンプルを漿膜側を上にしてTFMに移します。
室温で数秒後、試料ホルダーをドライアイスに移し、粉末ドライアイスで覆います。スライスする前に、TFMが筋腸神経叢の平面の下にあることを確認してください。次に、試料ホルダーをクライオスタット試料ヘッドに取り付け、試料をクライオスタットブレードに位置合わせします。
筋腸神経叢の平面をカッティングブレードと平行にします。次に、漿膜と縦筋を通って8ミクロンのセクションを作り、筋腸神経叢に到達します。腸神経叢の位置を特定するには、サンプルをマウントし、1%crystal violetなどの水性色素で染色します。
続行するには、縦方向の筋肉層と円形の筋肉層の間の接合部を特定します。切片化の開始時に、漿膜は結合組織の存在によって特徴付けられます。残っている腸間膜脂肪の一部も血清に沿って存在する可能性があります。
次に、外側の縦筋層のシートが見えるようになります縦筋層と円形筋層の境界に達すると、腸管神経節の一部が観察されます。次のいくつかのセクションでは、筋腸神経叢が非常に明白になり、1つのセクション内に神経節の大きな帯が存在します。次に、レーザーキャプチャーマイクロダイセクション用のシリアルセクションを収集します。
PENをクライオスタットで5〜10秒間冷却し、それらを使用して切片を取り付けます。最高のセクションには、たくさんのニューロンとグリアがあります。次に、テキストプロトコルで説明されているように、切片を染色してから脱水します。
準備として、LCMキャップのカートリッジをLCM顕微鏡ステージに挿入します。次に、サンプルスライドをステージにロードし、スライドの概要画像を取得します。LCMの目的の場所を特定し、スライドにキャップをロードします。
次に、赤外線レーザーの位置を合わせ、レーザーの出力と持続時間を調整して、直径20〜30ミクロンのキャプチャスポットにします。次に、収集する目的の神経節の概要を説明します。キャップの収集エリア(緑色の円で表示されている)の境界内にとどまるようにしてください。
UVカッティングトレースで輪郭が描かれた神経節ごとに、100〜500ミクロンごとに少なくとも1つのIRスポットが存在するようにIRスポットを調整し、キャップがサンプルから持ち上げられたときに神経節がすべて収集されるようにします。次に、IR UVカットボタンを押して、マークされたすべての神経節の収集を続行します。収集が完了したら、キャップを新しい場所に移動し、収集プロセスを繰り返します。
これを60〜80分間繰り返すことができます。LCMキャップに十分な神経節が充填されたら、品質管理ステーションに移します。キャップに破片がある場合は、RNA用に調製した先端の細いペイントブラシを使用してキャップを拭き取ります。
破片を取り除くのが難しい場合は、ピペットチップを使用してください。次に、230マイクロリットルのRNA溶解バッファーを充填した0.5ミリリットルのマイクロフュージチューブにキャップを固定します。キャップを裏返し、短時間ボルテックスした後、サンプルを室温で30分間インキュベー
トします。その後、サンプルを5, 000 g以上で5分間遠心分離し、マイクロチューブをドライアイスに移します。これで、サンプルを RNA 抽出する準備が整いました。1サンプルにつき腸管神経節のキャップを2つ引っ張ると、RNA-Seqに十分な1ナノグラム以上のRNAが得られ、RNAの品質は優れていました。
示されているサンプルのRNA完全性は8.3です。完全性番号が7.5および6.9のサンプルも収集されました。合計すると、調製したサンプルの95%以上がRNA-Seqに十分なものでした。
RNA-Seqデータセットの品質は、バイオインフォマティクスパイプラインを使用して評価されました。エンドバイアスは、サンプルのシーケンシングが成功し、3つのプライムエンドバイアスがわずかであったことを示しています。遺伝子バイオタイププロットは、シーケンシング結果がほぼ一貫していたことを示しています。
この手法を習得すれば、RNA-Seqに十分な質と量のRNAの生物学的複製を腸管神経節からわずか8時間から12時間で収集することができます。この手順を試みるときは、人間の腸サンプルをできるだけ平らに凍結することが重要です。これにより、レーザーキャプチャーマイクロダイセクションと迅速かつ容易に処理されるヒト腸神経節の非常に大きな断面を収集することができます。
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この研究は、レーザーキャプチャーマイクロディセクション(LCM)を使用して、新鮮に切除されたヒトの腸組織から分離された腸神経節から高完全性RNAを抽出するためのプロトコルを概説しています。この方法は、ヒトの腸における腸神経系の発現プロファイルを調査し、消化管内の神経機能の理解を深めることを目的としています。
Laser-capture microdissection (LCM) enables precise isolation of enteric ganglia from human intestinal tissue, providing high-integrity RNA for transcriptomic analysis. This approach supports target validation in gastrointestinal neuroscience by delivering disease-relevant molecular data from primary human tissue. The method reduces biological noise and enhances predictive confidence in early discovery workflows focused on enteric nervous system pathways.
The LCM workflow fits within the discovery biology phase, enabling hypothesis testing and pathway clarification prior to lead identification. It generates quantitative molecular readouts that inform go/no-go decisions in target selection. The method produces reusable, standardized tissue preparations that support enterprise-scale screening campaigns.