Dit protocol beschrijft een methode voor volledige immunolabeling van zich ontwikkelende eierstokken, met toepassingen op andere kleine weefsels.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Dit protocol beschrijft een methode voor volledige immunolabeling van zich ontwikkelende eierstokken, met toepassingen op andere kleine weefsels.
De ovariumreserve bestaat uit de oocyten die een vrouw kan voortplanten en worden gevonden in primordiale follikels, elk met één oocyt omringd door meerdere granulosacellen. De oocyten beginnen als primordiale kiemcellen die buiten de gonade worden gevormd en migreren naar de zich ontwikkelende eierstok tijdens de embryonale ontwikkeling. Zodra ze de eierstok bereiken, worden ze oogonia en delen ze zich door mitose, met onvolledige cytokinese, waarbij clusters van onderling verbonden cellen ontstaan, zogenaamde kiemcelcysten. Terwijl ze in cysten zitten, gaan de cellen in meiose en worden ze oocyten. Bij de muis beginnen twee dagen voor de geboorte de cysten uit elkaar te breken en wordt elke eicel verpakt in een primordiale follikel. Slechts enkele oocyten overleven tijdens dit proces, de rest ondergaat apoptose. De regulatie van cysteafbraak en de vorming van primordiale follikels is slechts gedeeltelijk begrepen, en het identificeren van de betrokken moleculen is cruciaal om dit proces te begrijpen. Volledige immuniteitskleuring van zich ontwikkelende eierstokken kan worden gebruikt om de lokalisatie van potentiële regulerende moleculen te bepalen en om effecten op de vorming van primordiale follikels door mutatie of andere moleculaire veranderingen te beoordelen met behulp van oocyt- en somatische celmarkers. Eierstokken worden geoogst van foetale of neonatale muizen, gefixeerd in formaldehyde en geblokkeerd. De eierstokken worden vervolgens blootgesteld aan antilichamen tegen een eiwit van belang, gevolgd door secundaire antilichamen die geconjugeerd zijn aan een fluorescerende tag die de primaire antistoffen detecteren. Ten slotte worden de eierstokken gemonteerd en onderzocht met een confocale microscopie. Deze procedure kan meerdere eiwitten van belang detecteren en kan worden toegepast op andere kleine weefsels, zoals foetale muistestikels.
Volledige montage immunokleuring gecombineerd met confocale beeldvorming is een krachtige methode om eiwitexpressie en celmorfologie in kleine weefsels te analyseren zonderte snijden. Bij deze methode worden weefsels eerst geoogst, gefixeerd en geblokkeerd, waarna ze worden blootgesteld aan antilichamen tegen de eiwitten van belang. De antilichamen worden ofwel direct geconjugeerd aan fluoroforen of gevolgd door labeling met secundaire antilichamen die geconjugeerd zijn aan fluoroforen die de primaire antilichamen herkennen. Het weefsel wordt vervolgens geïncubeerd met de fluorescerende kleurstof 4',6-diamidino-2-fenylindool (DAPI) om celkernen te visualiseren. Deze stap is belangrijk om ruimtelijke oriëntatie te bieden bij het beelden van het weefsel. Ten slotte wordt het weefsel gemonteerd en visualiseerd met een confocale microscopie. Een andere techniek die is gebruikt om weefselmorfologie te bestuderen, is het inbedden van het weefsel in paraffine, het doorsnijden en labelen met kleurstoffen zoals hematoxyline en eosine, of met antistoffen. Alternatief kunnen diepvriesdelen worden voorbereid en immunogekleurd. Helaas betreffen beide technieken sectie, wat resulteert in het verlies van driedimensionale informatie. Hoewel seriële secties kunnen helpen, is analyse tijdrovend en vereist het bekijken van een groot aantal secties. De hele montagemethode is dus voordelig omdat deze de driedimensionale structuur van het weefsel behoudt, die met optische doorsneden kan worden weergegeven.
De ontwikkeling van primordiale kiemcellen (PGC's) tot oocyten en de assemblage van oocyten tot primordiale follikels zijn essentieel voor vrouwelijke vruchtbaarheid. PGC's vormen extraembryonaal en moeten tijdens de embryonale ontwikkeling naar de eierstok migreren. Zodra de PGC's bij de eierstok aankomen, beginnend rond embryonale dag (E) 10,5 bij de muis, worden ze geclassificeerd als oogonia2. De oogonie ondergaan mitose, maar met onvolledige cytokinese, waarbij onderling verbonden clusters van cellen worden gevormd, zogenaamde kiemcelcysten3. Oogonia begint bij E 13,5 in meiose, wordt oocyten en gaat door profase I naar het diploteenstadium. Naarmate de oocyten zich ontwikkelen, breken de cysten uiteen, waardoor elke oocyt omgeven kan worden door een laag granulosacellen, die primordiale follikels vormen die elk een diploteengestopte oocyt4 bevatten. Er is een verlies van een groot aantal oöcyten gelijktijdig met de afbraak van de cyste, en men denkt dat dit belangrijk is voor kwaliteitscontrole tijdens de vorming van primordiale follikels. Het aantal diploteengearresteerde oocyten in primordiale follikels vormt de ovariumreserve van eicellen die beschikbaar zijn voor voortplanting en is direct gerelateerd aan vruchtbaarheid. Als follikelvorming wordt verstoord, kan dit leiden tot een kleinere eierstokreserve, wat de voortplantingslevensduur van vrouwen beperkt.
Whole mount immunokleuring werd gebruikt om de expressie van eiwitten te identificeren en te analyseren tijdens de ontwikkeling van embryonale, foetale en neonatale oocyten. Onderzochte moleculen zijn onder andere MSY2, SYCP3, ESR1, ESR2, CYP19A1, 3βHSD, KIT en STAT3 5,6,7,8,9. Deze techniek is ook uitgebreid gebruikt om te ontdekken hoe de vorming van primordiale follikels wordt gereguleerd. Foetale of neonatale eierstokken werden gekweekt en blootgesteld aan signaalmoleculen of remmers. Oocyten in gekweekte eierstokken ondergaan primordiale follikelvorming vergelijkbaar met in vivo10. Ovariumkweek is met succes gebruikt om steroïde hormoon 6,10,11, KIT8 en PI3K signalering12 te onderzoeken tijdens deze fase van de eierstokontwikkeling. Na kweek wordt whole mount immunokleuring toegepast met antilichamen tegen DEAD box helicase 4 (DDX4, ook bekend als Mouse vasa homolog (MVH)), een eiwit dat tot expressie komt in het cytoplasma van oocyten. Vervolgens worden de eierstokken onderzocht met een confocale microscopie om de vorming van primordiale follikels te beoordelen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle procedures waarbij muizen werden gebruikt, zijn beoordeeld en goedgekeurd door het Institutionele Dierverzorgings- en Gebruikscomité van Syracuse University (IACUC). Het volgende protocol is bedoeld voor het labelen van neonatale muiseierstokken op postnatale dagen 1–5 (zie Figuur 1 voor schema). De reagentia en de gebruikte apparatuur worden vermeld in de Materiaaltabel.
1. Het oogsten en fixeren van eierstokken
2. Incuberen met primaire en secundaire antilichamen
3. Kernen labelen met DAPI en het monteren van eierstokken op een dia.
4. Bereiding van embryopoeder
5. Analyse van eiwitexpressie door confocale microscopie
6. Analyse van de vorming en ontwikkeling van primordiale follikels door confocale microscopie
7. Gebruik van propidiumjodide als alternatieve nucleaire marker
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Typische resultaten van de hier beschreven immunokleuringsmethode worden getoond. Beelden in Figuur 3, Figuur 4, Figuur 5 en Figuur 6 zijn genomen met een draaiende schijf confocale microscoop met een 40x olie-objectief, NA 1,3, met een belichtingstijd tussen 100–250 ms en laservermogen tussen 0,01 en 0,1%. In Figuur 3 zijn...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Dit rapport beschrijft een methode om hele eierstokken fluorescentief-labeld te labelen voor eiwitten van interesse. Deze procedure is uitgebreid gebruikt om de expressie van eiwitten tijdens de vorming van primordiale follikels te bepalen en ook om veranderingen in follikelvorming onder verschillende omstandigheden te karakteriseren 4,5,6,7,8,9,10,11.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
De beeldvorming werd uitgevoerd in het Blatt Imaging Center van de Syracuse University. De beelden in Figuur 7 zijn verkregen van een Zeiss LSM980 met Airyscan2, ondersteund door NIH S10 OD026946-01A1. Dit werk werd ondersteund door subsidies R03 HD102016 en R21 HD112756 van de NIH (aan MEP).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| anti Human VASA (gemaakt in geit) | R&D | AF2030 | |
| anti-DDX4/MVH (gemaakt in konijn) | Abcam | ab13840 | |
| anti-GCNA1/TRA98 (gemaakt in rat) | Abcam | ab82527 | |
| Bovine Serum Albumine (BSA) | Fisher | BP-1600 | |
| Dekglasjes 22 x 22 #1.5 | Warner Instruments | 64-0721 | |
| DAPI (poeder) | Sigma Aldrich | D-9542 | maak een oplossing van 5 mg/ml in dH2O |
| Dissectie microscoop | |||
| Donkey anti-Goat Alexa 568 | Invitrogen | A11057 | |
| Donkey anti-Mouse Alexa 488 | Invitrogen | A21202 | |
| Donkey anti-Rabbit Alexa 568 | Invitrogen | A10042 | |
| Donkey anti-Rabbit Alexa 647 | Invitrogen | A31573 | |
| Donkey anti-Rat Alexa 488 | Invitrogen | A21208 | |
| Ethanol 200 proof | Pharmco | 111000200 | |
| Fijne schaar - scherp | Fine Science Tools | 14060-09 | voor fijn werk om eierstok te verwijderen en overtollig weefsel te trimmen |
| Forceps (Dumont pincet, Style 5) | Electron Microscopy Science | 72705-01 (0209-5-PO) | |
| Goat anti-Rabbit Alexa 488 | Invitrogen | A11008 | |
| Microcentrifugebuisjes 1,5 mL | Thermo Scientific | 3451PK | |
| Microscoopglaasjes | Fisherbrand | 12-550-123 | |
| Roterende mixer | LabNet | S0500 | |
| Paraformaldehyde 16% | Electron Microscopy Science | 15710 | |
| Petri-schalen 100 x 15 mm | Bioplast Manufacturing | 940-10774 | |
| Fosfaatgebufferde zoutoplossing 1X | (Fisher) S271-1; (Sigma) P9541-500G; (Fisher) BP332-500; (Fisher) P285-500 | 800 mL MQ H2O 80 g NaCl 2,0 van KCl 14,4 g Na2HPO4 2,4 g KH2PO4 Pas de pH aan tot 7,4 met HCl; eindvolume 1 L Verdun vervolgens van 10X naar 1X voor gebruik | |
| Pinhouder | Fine Science Tools | 26016-12 | om een rechte naald in een lichte curve gebogen vast te houden |
| Pipetfiltertips | OneTip | (10uL) 1121-3810; (20 uL) 1120-1810; (200 uL) 1120-8810; (1000 uL XL) 1122-1830 | |
| Pipettips | OneTIp | (10 uL) 1111-3800; (200 uL) 1111-1800; (1250 uL) 1112-1820 | |
| Pipetten 0,2-2, 2-20, 20-200, 100-1000 | Gilson | (0,1-2 uL) F144054M; (2-20 uL) F144056M; (20-200 uL) F144058M; (100-1000 uL) F144059M | |
| Propidiumjodide, 1mg/ml in dH2O | Invitrogen | P3566 | |
| RNase A poeder | Sigma Aldrich | RG513-50mg | maak een oplossing van 10 mg/ml in 0,1 M natriumacetaat (pH 5,2). Verhit gedurende 15 min. op 100 oC. Afkoelen tot RT en pas de pH aan door 0,1 volume van 1 M Tris-Cl (pH 7,4) toe te voegen |
| Rechte naald | rechte naald gebogen in een curve voor het afsnijden van overtollig weefsel van de eierstok | ||
| Triton X-100 | Thermo Scientific | X100-100ML | |
| Tuberculin spuit 28G x 1/2 | Tyco/Healthcare Kendall Monoject | 1180128012 | |
| Vectashield | Vector Labratories | H-1900 | |
| Wagner schaar | Fine Science Tools | 14068-12 | Voor onthoofding en grotere sneden |
| Pipettip met brede boring 20 ul | LabCon | 1026-965-008-9 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Dit artikel is gepubliceerd
Video binnenkort beschikbaar