이 비디오는 마우스 골격근의 해부, 조직 처리, 절편 및 형광 기반 TUNEL 라벨링에 대해 설명합니다. 또한 TUNEL 라벨링의 반자동 분석 방법에 대해서도 설명합니다.
방법 논문
이 비디오는 마우스 골격근의 해부, 조직 처리, 절편 및 형광 기반 TUNEL 라벨링에 대해 설명합니다. 또한 TUNEL 라벨링의 반자동 분석 방법에 대해서도 설명합니다.
Terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT), deoxyuridine triphosphate (dUTP), nick end labeling (TUNEL)은 TdT 효소를 사용하여 세포의 이중 및 단일 가닥 DNA 절단의 3' 말단에 태그가 지정된 형태의 dUTP를 공유 결합하는 방법입니다. 이는 DNA 손상과 세포 사멸을 현장에서 감지하는 신뢰할 수 있고 유용한 방법입니다. 이 비디오는 마우스 골격근의 박리, 조직 처리, 절편 및 형광 기반 TUNEL 라벨링에 대해 설명합니다. 또한 반자동 TUNEL 신호 정량화 방법에 대해서도 설명합니다. 타고난 정상 조직의 특징과 조직 처리 조건은 TdT 효소가 DNA를 효율적으로 표지하는 능력에 영향을 미칩니다. 조직 처리는 또한 TUNEL 신호 감지를 방해하는 바람직하지 않은 자가형광을 추가할 수 있습니다. 따라서 후속 정량화를 위한 최적의 신호 대 잡음비를 산출할 수 있는 조직 처리 및 TUNEL 라벨링 방법을 경험적으로 결정하는 것이 중요합니다. 여기에 설명된 형광 기반 분석은 디지털 채널 감산으로 자가 형광 신호를 제외하는 방법을 제공합니다. 적절한 조직 처리 기술 및 대조군과 함께 사용되는 TUNEL 분석은 조직 내 세포사멸을 검출하기 위한 비교적 빠르고 재현 가능한 정량적 방법입니다. 병리학적 기전으로서 DNA 손상 및 세포사멸을 확인하고, 영향을 받은 세포 유형을 식별하고, in vivo 치료 효과의 효능을 평가하는 데 사용할 수 있습니다.
터미널 데 옥시 뉴 클레오 타이 딜 트랜스퍼 TDT () 된 dUTP 닉 엔드 라벨 (TUNEL)이 dUTP를 3를 연결합니다 가열 치사 효소를 사용하는 과정은 '단일 및 이중 가닥 DNA가 12, 23 나누기 끝입니다. 세포 사멸 및 DNA 손상의 검출을위한 TUNEL 방법은 첫째 Gavrieli 등. 1,12,24 20 년 전에보고되었다. 그것은 이후 평가와 다른 조직 준비 7,23,27,40에 최적화되었습니다. TUNEL 뉴런 6,14,29 및 43, 44 심근 허혈에 의한 세포 죽음, 흥분성 신경 세포 사멸 (30, 31)을 연구하는 데 사용하고, 관절염 치료 (39)의 바이오 마커로하고있다. 또한, 다양한 인간 암에서 2,3,15,32,37,38,42 예후 인자 및 종양 세포 마커로 사용되었다.
다른 방법은 DNA 손상 및 세포 사멸 검출을 위해 존재하지만, 그들은 기술적 인 문제와주의 사항이 있습니다. 서던 블랏 quantif하는데 사용될 수있다Y DNA 전체 조직 해물 7,9-11 손상,하지만이 방법은 세포 수준의 해상도를 제공하고 정량화하기 어려운되지 않습니다. 혜성 분석은 세포 4,20,28,36에서 보존 핵을 추출 필요로하는 다른 셀 기반 방법입니다. 혜성 분석법 격리 배양 세포에서 잘 작동하지만, 골격근 조직 8,21에서 그대로 핵을 제조하는 것이 훨씬 더 곤란하다. 서던 블랏과 마찬가지로 혜성 분석은 전체의 근육 조직 파쇄 액으로부터 세포 유형 특정 정보를 제공하지 않는다. TUNEL 방법에 대한 또 다른 대안은 단일 가닥 DNA 25,33,41에 대해 또는 DNA 손상 반응과 세포 사멸 경로에 (예를 들어 p53을, H2AX, 그리고 카스파) 13,17,22,40 참여 단백질에 대한 항체를 사용하여 면역 조직 화학이다. 이러한 항체 - 기반 방법은 높은 신호 대 백그라운드 비율을 수득 항체의 철저한 특성이 우수한 항체 특이성을 필요로한다. 경우에도 사양IFIC 항체들은 항원 검색 절차 (34, 35)을 통해 목적 단백질의 변성을 요구할 수있는. 우리가 여기에서 토론 할 때, 허용 할 수 없을 정도로 높은자가 형광의 근육 조직 결과에 항원 검색. 다른 방법과 달리, TUNEL 간단 양성 및 음성 대조군, 우수한 조직 침투 항원 검색을 필요로하지 않으며, 세포 수준의 해상도로 테스트 될 수있는 높은 신호, 낮은 백그라운드, 우수한 특이성 DNA 손상 검출을 달성한다. 다른 방법은 전형적으로 밤새 항온 처리를 요구하는 반면, 또한, TUNEL 방법은 완료하는 데 약 4 시간이 걸린다.
우리는 리튬 - Hsieh의 동료 (16)에 의해 생성 된 척수 근위축증 (SMA) (10)의 마우스 모델에서 골격근 세포 사멸 연구. 근육 세포 사멸을 정량화하기 위해, 우리는 다른 skele 걸쳐 견고 작동 티슈 제조, 염색 및 정량하는 방법을 개발했다마우스에서 발달 상이한 시점에서 탈 근육 그룹. 우리는 시중에서 판매하는 TUNEL 라벨링 키트 및 상용 이미지 분석 소프트웨어를 사용합니다. 우리는 또한 성공적으로 척수 (10)에 면역 형광 염색법과 함께 TUNEL 분석을 사용했다.
여기에 설명 된 방법은 골격 근육에서 조직 병리, 질병의 메커니즘, 노화의 메커니즘과 발달 (사전 및 산후) 세포 사멸을 평가하려는 연구자 유용합니다. TUNEL 기술은 세포의 서브 세트 만이 영향을 세포 수준의 해상도가 필요하다 모델 시스템에서의 DNA 손상과 수리 및 세포 사멸 연구에 특히 유용하다.
이 동영상은 해부, 조직 처리, 절편, 마우스 골격 근육의 형광 기반의 TUNEL 라벨을 설명합니다. 또한 반자동 TUNEL 신호 정량 방법을 설명한다.
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참고 :이 프로토콜에 설명 된 모든 동물 절차가 건강 (26)의 국립 연구소의 실험 동물의 관리 및 사용을위한 설명서의 권장 사항에 따라 수행되었다. 프로토콜 (MO13M391)는 존스 홉킨스 대학 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었다.
1. 신생아 마우스 희생, 해부 및 고정
2. 조직 포함]
3. 냉동 절편 임베디드 사지
상업적으로 사용 가능한 키트를 사용하여 뒷다리 섹션 4. TUNEL 분석 (실온에서 모든 단계를 언급하지 않는)
6. 이미지 분석
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성공적인 조직 화학 염색, TUNEL 양성 신호 강도 임계치를 설정하여자가 형광 물질로부터 격리 할만큼 밝은해야한다. 낮은 배율에서 TUNEL 양성 개체는 골격 근육 (그림 1A)에 밝은 불규칙한 조각을 나타날 수 있습니다. 관련된 세포 사멸 유형은 세포 사멸 (도 1b) 인 경우에는 고배율, 고전 사멸 형태 일부 TUNEL 양성 개체 관찰되어야한다. 양성 대조군 (DNase를 추가) 섹션 (그림 1C)의 모든 조직에 걸쳐 균일하게 분포 풍부한 TUNEL 양성 신호를 전시한다. 음성 대조군 (반응 생략 가열 치사 효소) 낮은 강도의 배경 및 autofluorescent 신호 만 (그림 1D)를 산출한다. 이 조직은 정상 세포 사멸 (그림 1A)의 높은 속도를 가지고 같은 피부, 다리 전체 섹션의 내부 긍정적 인 컨트롤을 제공합니다.
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방법은 감지하고 정량적으로 설명 마우스 골격 근육에서 DNA 손상 관련 세포 사멸을 분석합니다. 절차는 조직 수확, TUNEL 염색, 디지털 이미지 수집 및 이미지 분석을 포함한다. 일반적인 조직 학적 용품 및 도구가 필요하고, 특수 TUNEL 상업용 키트가 필요하다. 필요한 필수적인 큰 장비 항목은 저온 유지 장치, 디지털 영상 능력 epifluorescent 현미경 및 이미지 분석을위한 컴퓨터 시스템이다.
실험은 잠재적 인 함정을 알고 있어야합니다. 조직자가 형광은 형광 이미징의 주요 관심사입니다. unperfused 동물, 적혈구 남은 상당히 높은 autofluorescent 신호를 기여할 것이다. 내피 세포도 크게 autofluorescent 할 수있다. 따라서, 그자가 형광을 확인하는 것이 중요하다 TUNEL 양성 신호로 오인하지 않습니다. 이 평가는 쉽게 아니 FL 채널로 화상을 취함으로써 달성된다uorophore, TUNEL 양성 채널에서 비교 가능한 빼기에 사용...
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저자는 공개할 것이 없습니다.
이 작업은 NIH-NINDS 보조금 RO1-NS065895 및 NIH-NINDS 보조금 5-F31-NS076250-02의 지원을 받았습니다.
저온 유지 장치를 사용해 주신 JHU SOM Microscope Facility에 감사드립니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 인산염 완충 식염수에 4% 파라포름알데히드 | Electron Microscopy Sciences | 19202 | 여기에 설명된 절차를 위해 4% 용액을 분말에서 신선하게 준비했습니다. 모든 공급업체의 파라포름알데히드를 사용할 수 있습니다. 준비된 포름알데히드 용액은 4°C에서 보관해야 합니다. C이며 유통 기한(최대 몇 개월) 이후에는 사용해서는 안 됩니다. 파라포름알데히드는 흡입 및 피부 접촉에 의한 발암 물질 및 독소입니다. 파라포름알데히드를 취급할 때 MSDS에 명시된 예방 조치를 따르십시오. |
| 설탕 | 시그마 | S0389 | 냉동 전 동결 보호 조직에 사용됩니다. 모든 공급 업체의 설탕을 사용할 수 있습니다. |
| O.C.T. 화합물 | Tissue-Tek | 4583 | 동결 절편용 임베딩 배지. |
| 저온 유지 장치 | Leica | CM 3050S | Leica CM3050S 저온 유지 장치가 여기에 설명된 제제에 사용되었습니다. 10 &mu를 절단할 수 있는 모든 저온 유지 장치; m 섹션을 사용할 수 있습니다. |
| 유리 슬라이드, 25 x 75 x 1mm | Fisher | 12-552-3 | 모든 공급업체의 슬라이드를 사용할 수 있습니다. |
| 젤라틴 | 시그마 | G-9391 | 젤라틴은 유리 슬라이드에 대한 조직 단면 접착을 촉진하는 데 사용됩니다. 젤라틴으로 유리 슬라이드를 코팅하려면 2.75 g 젤라틴과 0.275 g 크롬 명반을 500 ml 증류수에 용해시키고 60 °C로 따뜻하게하십시오. C, 슬라이드를 몇 초 동안 담그고 말리십시오. 모든 공급업체의 젤라틴을 사용할 수 있습니다. 또는 젤라틴이 사전 코팅된 슬라이드를 구입할 수 있습니다. |
| 크롬 (III) 황산 칼륨 12 수화물 (크롬 명반) | 시그마 | 243361 | 크롬 명반은 유리 슬라이드의 조직 접착을 촉진하기 위해 젤라틴 용액에 첨가됩니다. 흡입 및 피부 접촉에 의한 발암 물질 및 독소일 수 있습니다. 크롬 명반을 취급할 때 MSDS에 명시된 예방 조치를 따르십시오. |
| Vectabond 조직 접착 시약 | Vector Labs | SP-1800 | 유리 슬라이드에 대한 조직 접착력 향상을 위한 선택적 기판; 젤라틴 코팅 슬라이드를 대신 사용할 수 있습니다. |
| Tween20 | Sigma | P9416 | 조직을 투과시키는 데 사용되는 세제. 모든 공급업체의 Tween20을 사용할 수 있습니다. |
| Triton X100 | Sigma | T8787 | 조직을 투과시키는 데 사용되는 세제입니다. 모든 공급업체의 Triton X100을 사용할 수 있습니다. |
| TACS 2 TdT fluorescein in situ 세포사멸 검출 키트 | Trevigen | 4812-30-K | 형광 기반 TUNEL 라벨링용 상용 키트. |
| DNase/nuclease | Trevigen | 4812-30-K | (키트에 포함) |
| DNase/nuclease buffer | Trevigen | 4812-30-K | (kit에 포함) |
| 10x 인산염 완충 식염수(PBS), pH 7.4 | Amresco | 780 | 세척 및 희석을 위한 1x PBS 만들기. 모든 공급업체의 PBS를 사용할 수 있습니다. |
| DNase-free 수 | 질 생물학제 | 351-029-131 | 모든 공급업체의 물을 사용할 수 있습니다. |
| Hoechst 33258 | Sigma | 94403 | 핵 염료. 모든 청색 형광 핵 염료를 사용할 수 있습니다. DNA 결합 염료인 Hoechst는 발암 의심 물질이므로 피부 접촉을 최소화하기 위해 보호 장비와 함께 취급해야 합니다. |
| Parafilm M | multiple | 807 | 다른 소수성 필름 또는 커버 슬립을 사용할 수 있습니다. 여러 공급업체에서 사용할 수 있습니다. |
| 디지털 카메라가 장착된 형광 현미경 | -- | -- | 별도의 채널에서 적색, 녹색 및 청색 형광을 디지털 방식으로 캡처할 수 있는 모든 형광 현미경을 사용할 수 있습니다. |
| Vectashield 안티페이드 미디어 | Vector Labs | H-1000 | 안티페이드 미디어를 사용할 수 있습니다. |
| 유리 커버 슬립, No.1 두께 | Brain Research Labs | 2222-1 | 모든 공급 업체의 커버 슬립을 사용할 수 있습니다. 22 x 22mm의 가장 작은 크기는 신생아 마우스 다리 섹션에 충분합니다. |
| 매니큐어 | Ted Pella | 114-8 | 커버 슬립을 밀봉하는 데 사용됩니다. 모든 공급업체(일반 소매점 포함)의 매니큐어를 사용할 수 있습니다. 형광 이미징 중에 빛을 반사할 수 있는 색상이나 첨가제가 포함된 매니큐어를 사용하지 마십시오. |
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