Dit protocol, bedoeld voor beginnende gebruikers van binnenoorweefsel van muizen, beschrijft uitgebreid de stappen voor het verwerken van de binnenoren van muizen in verschillende ontwikkelingsstadia voor sectie-immunokleuring.
Methodenartikel
Dit protocol, bedoeld voor beginnende gebruikers van binnenoorweefsel van muizen, beschrijft uitgebreid de stappen voor het verwerken van de binnenoren van muizen in verschillende ontwikkelingsstadia voor sectie-immunokleuring.
Dit protocol beschrijft algemene histologiemethoden voor het bereiden van binnenoormonsters van embryonale, neonatale en volwassen muizen. Het doel van dit protocol is om een eenvoudige en gestandaardiseerde methode te bieden voor de verwerking van binnenoorweefsel voor onderzoekers, mogelijk nieuw in het veld, die geïnteresseerd zijn in het werken met het slakkenhuis van de muis. Hier zijn protocollen opgenomen voor dissectie, fixatie, inbedding, cryosectie en immunokleuring. Sectie immunokleuring is een van de beste methoden om individuele cellen te onderzoeken binnen de context van het gehele slakkenhuis.
Belangrijke stappen zijn onder meer het ontleden van het binnenoor weg van de schedel, het fixeren van het weefsel met 4% paraformaldehyde, inbedding met een optimale snijtemperatuurverbinding, cryosectie en immunokleuring met antilichamen gericht op specifieke eiwitten die tot expressie worden gebracht door het slakkenhuis.
Inbegrepen in onze methoden zijn speciale overwegingen gemaakt voor het slakkenhuis, gezien de
vorm en structuur. Redelijk goede focus- en dissectievaardigheden zijn nodig, aangezien weefselbeschadiging de kwaliteit van immunokleuring en consistentie tussen monsters kan beïnvloeden. Met de procedures die wij schetsen, kunnen de meeste gebruikers echter in een paar weken getraind worden om mooie voorbereidingen te treffen. Over het algemeen biedt dit protocol een waardevolle manier om onderzoek te bevorderen om de auditieve ontwikkeling, functie en ziekte in muismodellen te begrijpen.
Inzicht in de auditieve ontwikkeling en functie is cruciaal voor het karakteriseren en aanpakken van verschillende vormen van gehoorverlies. Er zijn veel risicofactoren voor gehoorverlies en omvatten diabetes 1,2, hypertensie 3,4,5, auto-immuunziekten 6,7, bacteriële meningitis 8,9 en verschillende neurodegeneratieve aandoeningen 10,11,12,13. Bovendien kunnen bepaalde medicijnen, zoals sommige antibiotica en chemotherapiemedicijnen, ook een negatieve invloed hebben op het gehoor14. Naast de onmiddellijke uitdagingen van auditieve stoornissen, kan gehoorverlies een negatieve invloed hebben op de cognitieve functie en angst en stress verhogen, wat kan correleren met cognitieve stoornissen en achteruitgang van de geestelijke gezondheid 11,15,16. Door dit protocol te publiceren, willen we eventuele barrières voor het betreden van auditief onderzoek wegnemen, vooral voor mensen zonder eerdere ervaring met het slakkenhuis. In deze gids wordt uitgelegd hoe u binnenoormonsters kunt bereiden van embryonale, juveniele (neonatale) en volwassen muizen. Het doel van dit protocol is om een eenvoudige benadering te bieden voor de verwerking van binnenoorweefsel, waarbij reproduceerbaarheid en consistentie in alle experimenten worden gegarandeerd. Sectie immunokleuring is een van de beste methoden voor het onderzoeken van verschillende celtypen in de context van het hele slakkenhuis; In andere omstandigheden kan immunokleuring op de hele berg voordeliger zijn (bijv. het onderzoeken van de morfologie van de stereocilia van haarcellen of eiwitlokalisatie).
De reden hiervoor komt voort uit uitdagingen bij het werken met het slakkenhuis van de muis. Het kleine formaat, de unieke spoel en de delicate structuur17 vereisen gespecialiseerde technieken voor nauwkeurige dissectie, fixatie, inbedding, cryosectie en immunokleuring. De spiraalvorm van het slakkenhuis betekent dat inbedding zorgvuldige aandacht voor oriëntatie vereist om ervoor te zorgen dat elke draaiing van het slakkenhuis behouden blijft, wat cruciaal is voor het verkrijgen van consistente secties. Bovendien ondergaat het slakkenhuis, naarmate het ouder wordt, ossificatie18, wat betekent dat het geleidelijk verandert in bot, wat het behoud van weefsel kan bemoeilijken en ontkalking noodzakelijk kan maken. Cryosectie immunokleuring biedt verschillende voordelen ten opzichte van alternatieve preparaten (zoals immunokleuring op de hele berg). De belangrijkste voordelen van cryosecties zijn het algemene behoud van eiwitten en nucleïnezuren, en de relatief dunne ~2D-secties zorgen voor consistente en nauwkeurige metingen. Bovendien kunnen alle cochleaire celtypen worden bewaard en gevisualiseerd, en kan het de kwaliteit van de immunokleuring verbeteren. In tegenstelling tot veel cochleaire preparaten voor hele montage, behoudt cryosectie structuren zoals het spiraalligament, de stria vascularis, het membraan van Reissner en het tectoriale membraan. Zie de volgende eerdere publicaties voor voorbeelden van hoogwaardige sectie immunokleuring van embryonale 19,20,21, neonatale 22,23,24 en volwassen 25,26 binnenoren.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
OPMERKING: Alle hier beschreven methoden zijn goedgekeurd door de Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) van Georgetown University. Alle muizen in deze studie werden gehouden in overeenstemming met het Georgetown University Institutional Animal Care and Use Committee (protocol #1147). In de eerste postnatale week is ontkalking niet nodig, omdat de temporale botstructuren nog niet volledig ontwikkeld zijn. Cochleae van muizen van P6 jaar en ouder vereisen echter ontkalking en een andere dissectiemethode. In ons protocol werden mannelijke en vrouwelijke NCI Cr:NIH(S) (NIH Swiss) muizen gebruikt, en op E16.5, P0 en P30. Voor elk onderdeel noteren we tussen haakjes hoe lang elke stap naar verwachting zal duren voor beginners. Veel van de stappen zullen sneller worden door te oefenen.
1. Monsterverzameling van embryonale en juveniele binnenoor (~75 min)
2. Dissectie van embryonale en juveniele binnenoormonsters (3 - 5 minuten per monster)
3. Afname en dissectie van monsters van het binnenoor bij volwassenen (~75 min + 2 - 3 dagen EDTA-behandeling)
4. Voorbereiding van het binnenoormonster voor cryosectie (~24 uur)
5. Secties van de binnenoren (~25 min per monster)
6. Sectie immunokleuring (~1 - 3 dagen)
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
We presenteren voorbeelden uit ons eigen laboratorium van de apex en basale draaiing van een embryonaal dag 16,5 (E16.5) muizenslakkenhuis en de basale draaiing vanaf postnatale dag 0 (P0) en P30 slakkenhuis. Deze monsters zijn doorgesneden en immunogekleurd met behulp van markers voor haarcellen (Myo7A en Myo6), spiraalvormige ganglionneuronen (SGN's; Tuj1), glia en steuncellen (Sox2) en Plexine-B1, dat het basaalmembraan rond het cochleaire kanaal en SGN's labelt. De dwarsdoorsneden va...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Er zijn verschillende belangrijke stappen voor succesvolle cryosectie en immunokleuring. Een goede fixatie van het cochleaire weefsel is essentieel, en de duur van de fixatie is ook belangrijk, die kan variëren afhankelijk van het antilichaam. Hoewel de meeste antilichamen beter werken met een kortere fixatietijd, zoals 45 minuten in PFA, kunnen sommige doelepitopen nachtelijke fixatie verdragen. Op basis van onze ervaring zorgt een fixatie van 45 minuten voor voldoende conservering en i...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben geen belangenconflicten te onthullen.
M.A.D. en T.M.C. werden ondersteund door NIH-subsidies 5R01DC016595-07 (aan T.M.C.) en 5R01DC018040-05 (Michael Deans, Univ. Utah, PI). Voorbeeldmicrofoto's in figuur 1A-H werden gegenereerd door Dr. Kaidi Zhang.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Chemicals | |||
| Triton X-100 | Thermo Fisher Scientific, Inc. | BP151-500 | |
| PBS | Corning, Inc. | 46-013-CM | |
| EDTA | Sigma-Aldrich, LLC. | 60-00-4 | |
| Sucrose | VWR International, Inc. | 97061-432 | |
| Sodium azide | Amresco, Inc. | 0639-250G | |
| Paraformaldehyde | Electron Microscopy Sciences | 15714 | |
| Ethanol | Decon labs, Inc. | v1001 | |
| Dimethylbutaan | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 19387-AP | |
| Optimal Cutting Temperature Compound (OCT) | VWR International, Inc. | 25608-930 | |
| Specifiek apparatuur | |||
| Cryostat | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 14-071-459 | |
| Dissectiepincetten | Electron Microscopy Sciences | 72700-DZ | |
| Hydrofobe barrière Peroxidase-Antiperoxidase Pen (PAP) | Vector Laboratories, Inc. | H-4000 | |
| Confocale microscoop | Carl Zeiss Microscopy, LLC. | LSM 880 | |
| P20 micropipet | Gilson, Inc. | F144056M | |
| Dissectie schaar | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 08-951-20 | |
| Sylgard schotel | Electron Microscopy Sciences | 24236-10 | |
| Centrifuge | Eppendorf | 5424R | |
| Montagematerialen | |||
| Fluoromount | Electron Microscopy Sciences | 17984-25 | |
| Superfrost plus slides | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 1255015 | |
| Immunostainereagentia | |||
| Normal Donkey Serum | Jackson ImmunoResearch, Inc. | 017-000-121 | |
| Anti-muis FAB-fragmenten | Jackson ImmunoResearch, Inc. | 715-007-003 | |
| BlokHen | Aves labs, Inc. | BH-1001 | |
| Tuj1 (beta-III-tubulin) muis monoklonaal antilichaam | Biolegend, Inc. | MMS-435P | |
| Sox2 geiten polyklonaal antilichaam | R&D Systems, Inc. | AF2018 | |
| Myo6 konijn polyklonaal antilichaam | Proteus Biosciences | 25–6791 | |
| Myo7A konijn polyklonaal antilichaam | Thermo Fisher Scientific, Inc. | PA1-936 | |
| Plexin-B1 geiten polyklonaal antilichaam | R&D Systems, Inc. | AF3749 | |
| Secundaire antilichamen (gemaakt in ezel; Alexa-488, Cy3, Cy5) | Jackson ImmunoResearch, Inc. | zie catalogus |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen