Picrosirius Red staining은 공간적으로 분해된 방식으로 쥐 폐 섬유화 리모델링에서 콜라겐 침착을 객관적으로 평가하기 위한 반정량적 방법입니다. 총 콜라겐 침착을 평가하는 것 외에도 Picrosirius Red 염색을 통해 두께가 다른 콜라겐 섬유를 구별할 수 있습니다.
방법 논문
* These authors contributed equally
Picrosirius Red staining은 공간적으로 분해된 방식으로 쥐 폐 섬유화 리모델링에서 콜라겐 침착을 객관적으로 평가하기 위한 반정량적 방법입니다. 총 콜라겐 침착을 평가하는 것 외에도 Picrosirius Red 염색을 통해 두께가 다른 콜라겐 섬유를 구별할 수 있습니다.
섬유증은 폐 이식 후 만성 거부 반응의 병태생리학적 특징이며 장기 수혜자 생존에 가장 큰 장애물입니다. 만성 거부 반응 연구를 위해 여러 쥐 폐 이식 모델을 사용할 수 있습니다. 그러나 이식편의 섬유화 변화에 대해 이질적인 결과를 보이며, 섬유증의 조직학적 정도는 대부분 질적으로 보고됩니다. 따라서 통계적 분석을 허용하는 공간적으로 해결된 접근 방식은 이러한 모델에서 섬유증을 평가하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 연구는 쥐 폐 동종이식편에서 콜라겐 조직의 반정량적 평가를 위해 Picrosirius Red 염색을 제시하고 이를 표준 Hematoxylin 및 Eosin, Masson's Trichrome 및 Herovici's stains와 비교합니다. 염색은 경미한 및 주요 조직적합성 복합체(MHC) 불일치를 기반으로 두 개의 서로 다른 쥐 이식 모델의 절편에 대해 수행되었습니다. 이 방법은 전체 폐 절편에서 콜라겐 조직의 반정량 분석을 위해 확립되었습니다. 따라서 섬유성 폐 질환의 쥐 실험 모델을 위한 도구 역할을 할 수 있습니다.
폐 이식은 말기 폐 질환을 앓고 있는 환자를 위한 확실한 치료 옵션입니다. 그러나 만성적인 거부 반응으로 인해 장기 생존이 저해되어 수술 후 5년 이내에 접종자의 50%가 영향을 받습니다1. 소기도와 폐 실질의 섬유성 리모델링은 만성 폐 동종이식 거부 반응에서 폐 기능의 점진적인 상실의 기저에 있는 조직학적 특징이다2. 실험적으로, 만성 폐 동종이식 거부 반응은 MHC 불일치 마우스 균주 간의 쥐 정소성 폐 이식으로 모델링할 수 있습니다. 만성 거부 반응3의 표현형을 달성하기 위해 다양한 균주 조합이 제안되었습니다. 그 중, 경미한 MHC 불일치 C57BL/10 공여자와 C57BL/6 수혜자의 이식 조합이 자주 사용된다4. 또는 매일 면역억제 치료를 받는 C57BL/6 수혜자에게 BALB/c 기증자 폐를 이식할 수 있다5. 이러한 모델은 조직학적으로 다른 정도의 섬유화 변화를 초래합니다6. 이러한 변화는 종종 표준 Hematoxylin 및 Eosin, Masson의 Trichrome 염색을 사용하여 정성적으로 보고됩니다.
Hematoxylin 및 Eosin을 사용한 표준 조직학적 염색을 통해 핵을 파란색으로 염색하고 세포질과 콜라겐 섬유는 빨간색으로 나타낼 때 표본을 전체적으로 볼 수 있습니다. Masson의 트리크롬 염색을 사용하면 핵은 검은색으로 염색되고 콜라겐 섬유는 녹색에서 파란색으로 염색되며 세포질, 피브린 및 근육을 포함한 배경은 빨간색입니다. Masson의 트리크롬 염색은 과소평가된 값으로 이어질 수 있기 때문에 Picrosirius Red 염색을 사용하는 것이 유익한 것으로 간주됩니다7. Picrosirius Red는 긴 양이온 콜라겐 섬유와 결합하고 대비가 풍부한 적색 염색을 제공하는 선형 음이온 성 염료입니다. 또한, Picrosirius Red 염색은 교차 편광에서 콜라겐 섬유의 자연스러운 복굴절을 향상시킵니다8. 이런 식으로 콜라겐 섬유 두께와 패킹을 평가할 수 있습니다. 편광 필터를 사용하면 배경이 어두워지고 침전된 콜라겐의 두께를 구별할 수 있습니다. 두꺼운 콜라겐 섬유는 빨간색으로 보이지만 얇은 콜라겐 섬유는 분극 아래에서 녹색으로 나타납니다. 복굴절과 콜라겐 아형 사이의 직접적인 연관성은 문헌에 자주 설명되어 있으며, 콜라겐 I에는 적색 복굴절이 할당되고 콜라겐 III에는 녹색 복굴절이 할당되었습니다9.
이 프로토콜은 쥐 폐 동종이식편에서 섬유증을 평가하기 위해 Picrosirius Red 염색을 사용하는 방법을 설명합니다. 기존의 조직학적 염색 외에도 만성 거부 반응의 쥐 모델에서 섬유화 변화를 반정량적으로 평가할 수 있고, 단 한 번의 염색으로 두꺼운 콜라겐 섬유와 얇은 콜라겐 섬유를 구별할 수 있는 수단을 제공하며, 비용 효율적이고, 수행하기 쉽습니다. 이 방법은 폐 실질의 섬유화 리모델링을 특징으로 하는 다른 쥐 실험 모델에도 동일하게 적용할 수 있습니다.
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모든 동물 프로토콜은 인도적 동물 연구를 위한 3R의 윤리 원칙을 준수하며 지역 수의학 윤리 위원회(Veterinäramt Kanton Zürich, 스위스, 연구 번호 45/2014)의 승인을 받았습니다. 마찬가지로, 독자는 실험실 동물에 대한 절차를 수행하기 전에 관련 기관의 허가를 받아야 합니다.
1. 샘플 수집
2. 파라핀 활주의 Deparaffinization 그리고 수화는
3. Picrosirius Red로 염색하기
4. 디지털화 및 이미지 처리
의 두꺼운 콜라겐 섬유(Hue 2-30) 및 황록색
의 얇은 콜라겐 섬유(Hue 31-130)로 조정하여 반복합니다. 결과는 스테인드 픽셀의 영역이됩니다.액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
위에서 설명한 프로토콜은 쥐 폐 조직의 콜라겐 침착에 대한 객관적인 반정량적 평가를 가능하게 합니다. 섬유성 리모델링은 폐 이식 후 만성 거부 반응의 병태생리학적 특징입니다. 따라서 Picrosirius Red 염색은 좌측 쥐 정소성 폐 이식을 사용하여 만성 폐 동종이식 거부 반응 모델에 적용되었습니다. 경미한 면역억제 하에서 BALB/c 기증자에서 C57BL/6 수혜자에게 MHC 불일치가 심하게 이루어지는 폐 이식의 주요 폐 이식은 인간의 만성 폐 동종이식 기능 장애에 필적하는 섬유화 변화를 초래한다5. 대조적으로, C57BL/10 기증자에서 C57BL/6 수혜자로의 경미한 MHC 불일치 이식은 주로 림프구성 세기관지염6을 유발합니다. 그림 1 은 실험 설정을 자세히 보여줍니다.
그림 2...
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Hematoxylin 및 Eosin과 같은 표준 조직학적 방법, Masson의 Trichrome 염색은 공간적으로 분해된 방식으로 쥐 폐의 섬유화 변화를 감지하는 데 널리 사용됩니다16,19. 그러나 이러한 변화를 정량화하고 조직의 콜라겐 구성을 평가하기 위해 추가 방법이 필요한 경우가 많습니다.
Picrosirius Red 염색은 콜라겐을 확인하기 위해 1964년에 처음 설명되었습니다: 투과광 현미경 검사에서 콜라겐은 빨간색으로 나타나고 근육과 세포질은 노란색으로 나타납니다18. 편광 필터를 앞에 배치하고 복굴절을 활용함으로써 콜라겐 섬유 두께를 차별화할 수 있었습니다. 섬유소 색조와 콜라겐 섬유 두께 사이의 상관 관계는 그 이후로 반복적으로 입증되었으며 섬유화 리모델링에...
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Birte Ohm은 프라이부르크 대학교 의과대학의 Berta-Ottenstein-Program for Clinician Scientists의 지원을 받고 있습니다. 슈테펜 아이젠하르트(Steffen U Eisenhardt)는 독일연구재단(DFG)의 하이젠베르크 교수로, 개인 보조금으로 이 연구를 지원했다. 또한 기술 지원에 대해 Sheena Kreuzaler에게 감사드립니다. 그림 1은 Biorender.com 의 도움으로 만들어졌습니다. 이미징은 프라이부르크 대학교 의과대학(프로젝트 번호 2023/A2-FOL, 2021/B3-FOL), DKTK 및 DFG(프로젝트 번호 450392965)의 일부 자금을 지원하는 Lighthouse Core Facility에서 수행되었습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
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| 아세트산 | Honeywell, Charlotte, USA | 33209 | |
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| Coverslip 1.5 | Roth, Karlsruhe, Germany | KCY5.1 | |
| 포름알데히드 37% | Fisher Scientific, Leicestershire, UK | F/1501/PB15 | |
| Meyer's hemalum solution | Merck, 다름슈타트, 독일 | 109249 | |
| Picrosirius Red Solution | Morphisto, Offenbach am Main, Germany | 13422 | 사용할 수 있는 대안: ab150681, abcam, Cambridge, UK; SRS250 ScyTek Laboratories, Logan City US |
| 편광 필터 | Zeiss, Oberkochen, Germany | 00000-1121-813 | |
| Rotary microtome, HistoCore AUTOCUT | Leica, Wetzlar, Germany | 149AUTO00C1, 14051956472 | |
| ROTI Histokitt mounting medium | Roth, Karlsruhe, Germany | 6638.1 | |
| ROTI Plast Paraffin | Roth, Karlsruhe, Germany | 6642.5 | |
| Rotilabo 임베딩 카세트, POM | Roth, Karlsruhe, Germany | K113.1 | |
| Superfrost Plus 접착 현미경 슬라이드 | epredia, 영국 포츠머스 | J1800AMNZ | |
| Tissue Processor | Leica, Wetzlar, Germany | TP 1020 | |
| Software | |||
| Fiji 소프트웨어 버전 2.14.0/1.54f | 오픈 소스 | ||
| 이미징 소프트웨어 ZEN 3.4.91 | Zeiss, Oberkochen, Germany |
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