방법 논문

3 차원 조직학 볼륨 및 마우스 유방 땀샘을 연구에의 응용의 재구성

14.1K 조회수

DOI:

10.3791/51325

2014년 7월 26일

이 논문에서

요약

우리는 세포로 구성된 거시 구조 수준에서 기관의 변화에 대한 연구를 용이하게하는 3 차원 (3D) 조직학 볼륨 재구성을위한 이미지 등록 접근 방식을 제시합니다. 이 접근법을 사용하여 야생형과 Igfbp7-null 유선의 3차원 변화를 연구했습니다.

초록

조직학 볼륨 재구성 된 3D 형상 및 셀 이루어진 macrostructures의 수준에서 장기의 부피 변화의 연구를 용이하게한다. 또한 부피 의료 영상 및 치료에 새로운 기술과 알고리즘을 조사하고 유효성을 검사 할 수 있습니다. 다른 장기 1,2,3의 3D 고해상도지도 책 만들기 조직학 볼륨 재건의 또 다른 응용 프로그램입니다. 이 조직 구조 및 다양한 세포 기능 간의 공간 관계를 조사하기위한 자원을 제공한다. 우리는 광 blockface 이미지 세트를 사용 조직학 대량 재건을위한 이미지 등록 방식을 제시한다. 재구성 된 조직학 볼륨없이 전파되는 후 처리 등록 오류로 처리 된 시편의 신뢰할 수있는 모양을 나타냅니다. 두 개의 마우스 유방 땀샘의 hematoxylin 및 eosin (H & E) 염색 부분은 ED에서 추출 된 경계 지점을 사용하여 해당 blockface 이미지에 등록 된조직학 및 blockface 이미지에서 시편의 GES. 등록의 정확성은 육안으로 평가 하였다. 유 방 땀 샘의 macrostructures의 정렬은 시각적으로 높은 해상도로 평가되었다.

이 연구는 유선의 절제에서 3D 조직학 볼륨 재구성을 통해 이르기까지,이 이미지 등록 파이프 라인의 여러 단계를 묘사한다. 2D 조직학 이미지 섹션 쌍 간의 구조적 차이점을 계시하면서, 3 차원 조직학 부피는 모양과 젖샘의 체적의 차이를 시각화 할 수있는 능력을 제공한다.

서론

IGFBP7 (단백질 7 바인딩 성장 인자와 같은 인슐린)는 IGF-결합 단백질 가족의 일원이며, IGF1 수용체 4를 결합하기 위해 표시되었습니다. 이종 이식 종양 모델에서 IGFBP7의 재 도입이 크게 세포 사멸과 세포 노화 (7)의 유도를 통해 6 성장 종양을 억제하면서 IGFBP7의 하향 조정은, 유방암 5의 나쁜 예후와 상관 관계가있는 것으로 알려져있다. IGFPB7의 효과를 연구하기 위해, IGFBP7 null이 마우스는 5 (게시되지 않은 데이터)를 만들었습니다. 이 마우스가 종양을 개발하지 않는 동안, 난소, 근육과 간 조직 학적 변화뿐만 아니라 유선 발달 패턴 (게시되지 않은 데이터)의 결함을 보여줍니다. 널 마우스는 작은 쓰레기 크기가 여러 큰 새끼 (게시되지 않은 데이터)를 유지 할 수없는 등 결함이 표현형을 먼저 표시했다.

3D 조직학 볼륨 유용 INFORMAT을 제공하는 잠재력을 가지고부피 의료 영상의 병리 소견의 양적 비교 분석과 평가를 위해 이온. 입체 촛점, 이광자 현미경 지역 범위 (14)에서 동맥의 고해상도 세포 형태 학적 정보를 제공 할 수 있지만, 볼과 깊이의 제한된 필드를 갖는다. 조직....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

프로토콜

1. 표본

  1. 사흘 수유의 발병을 게시 야생형 CDH1에서 수술 유방 동맥뿐만 아니라 IGFBP7 널 마우스를 절제.
  2. 기본 유선 형태를 회복하는 데 도움이 유리 슬라이드에 분비를 확산.

2. 고정 및 조직 처리

  1. 4 O C.에서 중립 버퍼 4 % PFA O / N에있는 유방 동맥 수정
  2. 이전 조직 처리에 70 % 에탄올에 분비를 저장합니다.
  3. 작은 조직 처리 카세트에 분비를 전송합니다.
  4. 자동 조직 프로세서를 사용하여 조직을 처리
    1. 45 분 자일 렌의 1 시간과 2 시간 동안 100 % 에탄올, 45 분 동안 95 %의 에탄올에 45 분, 2 회 3 회 70 % 에탄올 에탄올, 자일 렌 화장실을 증가하는 조직을 탈수.
    2. 인가 압력이 진공에서 1 시간마다 파라핀 3 회에 조직을 침투.
  5. 블록을 형성하기 위해 파라핀의 조직을 포함, 절편.

3. 조직학 및 Blockface 영상

  1. 과량의 파라핀이 제거 될 때까지 회전 마이크로톰을 사용하여 파라핀 블록을 트림.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

결과

전통적인 기법 현미경 함정 미세한 수준에서 기관의 이해는 한번에 하나의 시야에 한정된다는 점이다. 심지어 전체 슬라이드 섹션을 제공 "전체 개시"슬라이드, 입체 정보를 제공하지 못한다. 전체 슬라이드, 동적 인 스캐닝 기술, 전체가 부분을 볼 수있는 우리의 능력이 증가의 발전 그러나 구조를 추정하는 것은 3D 조직학 볼륨 재구성이 필요합니다.

더 IGFBP7 널 마우스의 결핍을 특징, 유 방 땀 샘의 3D 재구성이 비유의 3 일 포스트 개시를 절제 땀샘에서 수행 하였다. 그림 1은 3 차원의 조직 학적 재구성을위한 제안 된 기법의 파이프 라인을 보여줍니다. blockface 이미지가 제 파라핀 블록의 모서리에있는 구멍으로 정렬된다. 2A-B는 야생형 및 IGFBP7 널 mamm의 blockface 볼륨을 보여준다진 샘이었다. 조직학 이미지는 다음 조직학 볼륨을 복구하기.......

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

토론

이 연구에서, 우리는 조직을 왜곡 할 수있는 조직 내에서 내부 무작위로 선택된 랜드 마크 또는 이식 기준 마커를 필요로하지 않는 직렬 2D 조직학 이미지에서 3D 조직학 볼륨을 재구성하기 이미지 등록 워크 플로우를 개발했습니다. 기재된 방법에 의해, 광 blockface 이미지 자체는 종래 구획에 참조 화상으로서 사용된다. 우리는 blockface 이미지 정렬을 돕기 위해 및 카메라 앞에서 파라핀 블록의 2 차원 횡 이동을 정정하기 파라핀 블록에서 드릴 된 외부 구멍을 사용한다. 불완전한 직렬 섹션 블록에서 발생할 때에도 차원 조직학 이미지는, 레지스트레이션 오차의 전파를 방지하고 정확한 조직학 볼륨을 재구성 대응 blockface 2D 이미지로 정렬된다. 조직의 종류와 조직학 얼룩의 플로 독립적 만들기 위하여는, 경계점은 등록을 수행하는 데 사용된다. 이 점베이스D의 접근 방식은 매우 큰 디지털 병리 이미지에 대처하기 위해 더 적은 계산을 요구하기 때문에 더 할 수 있는지 (강도 기반의 접근 방식을 통해) 장점이 있습니다. .......

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

공개 사항

저자는 공개할 것이 없습니다

감사의 글

저자는 조직학 서비스에 대해 Sunnybrook Research Institute의 Biomarker Imaging Research Laboratory(BIRL)에 감사를 표합니다. 이 작업에 대한 지원은 Terry Fox Foundation, Canadian Breast Cancer Foundation-the Prairie-NWT 및 CIHR 보조금 #MOP-97996에서 제공했습니다.

....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
16% PFAVWR International1571016% 파라포름알데히드 용액
소형 조직 처리 카세트VWR InternationalCA95029-956
Leica ASP300 자동 조직 처리기Leica14047643515
100% 에탄올Fisher ScientificS25307B
XyleneVWR International CA95057-822
파라핀 Thermo Fisher39501006Paraplast 조직 임베딩 매체
Leica EG 1160 임베딩 센터Leica
Leica 로터리 마이크로톰Leica
밀링 머신Argo
현미경 슬라이드VWR International CA48312-015
H& E stainVWR International
자동 염색기
커버슬립 VWR 국제공항 48404-452
MEDITE RCM 7000 유리 커버슬리퍼MEDITE
Leica SCN400 슬라이드 스캐너Leica
MATLABMathWorks IncMATLAB 2007b개발 소프트웨어
MeVisLabMeVis Medical Solutions AGMeVisLab 2.13D 시각화 소프트웨어

참고문헌

  1. Sunkin, S. M., et al. Brain Atlas: An integrated spatiotemporal port for exploring the central nervous system. Nucleic Acids Research. 41, 996-1008 (2012).
  2. Shen, E. H., Overly, C. C., Jones, A. R. The Allen Huma....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재인쇄 및 허가

이 JoVE 논문의 텍스트 또는 그림 재사용 허가 요청

허가 요청

태그

3D3D

관련 논문