Verbeterde ruimtelijke mapping van maagspierlagen van de muis met behulp van een aangepaste Swiss roll-techniek
November 25th, 2025
Dit protocol beschrijft een immunokleuringsmethode voor de hele maag, aangepast van de "Swiss roll"-techniek die oorspronkelijk voor de muisdarm is ontwikkeld.
Ons onderzoek richt zich op het verbeteren van de manier waarop we de milde maag voorbereiden en analyseren voor beeldvorming. We hebben de Swiss Roll Technique, oorspronkelijk ontwikkeld voor de muisdarm, aangepast zodat alle belangrijke maagregio's, inclusief de fundus, het corpus en het antrum, samen in één cryosectie kunnen worden ingebed. Dit stelt ons in staat om de maagstructuur en cellulaire samenstelling naast elkaar te visualiseren, terwijl we een nauwkeurige ruimtelijke oriëntatie en hoge beeldkwaliteit behouden.
De maag is een complex orgaan met gevoelige weefsels. Kleine fouten kunnen cellen beschadigen of de opstelling vervormen, waardoor beeldvorming met hoge resolutie en immunokleuring inconsistent zijn. Onze Swiss roll-techniek lost dit op door alle regio's, inclusief de duodenum en slokdarm, intact te houden in één cryoblok, waardoor experimenten betrouwbaarder en reproduceerbaarder worden.
Om te beginnen gebruik je een schaar om langs de ventrale mesenterie van de twaalfvingerige darm en maag te knippen tot aan de pin bij het corpus. Spoel met een transferpipette gevuld met PBS eventueel restvoedsel uit het maaglumen. Rek voorzichtig de open buik om een vlakke positie te bereiken.
Speld het weefsel weer plat na de korte fixatie. Knip met een schaar de buik langs de stippelomtrek om een uniforme vorm te creëren die geschikt is om te rollen te maken. Plaats het afgeknipte maagweefsel op PBS-gehydrateerd filterpapier.
Rol het weefsel op tot een Swiss roll-configuratie en zet het vast door een tandenstoker door het midden te steken. Na het rollen steek je een naald van 30 gauge in om de vorm te bevestigen. Buig vervolgens de naald onder een hoek van 90 graden om de opgerolde buik te stabiliseren.
Fixeer het opgerolde weefsel zes uur lang in 4% paraformaldehyde op vier graden Celsius. Verwijder dan voorzichtig de stabiliserende naald. Leg het weefsel in een pasta bij optimale snijtemperatuur met behulp van wegwerpbasismallen.
Vries de schimmel dan in op droogijs. Zodra de vorm volledig bevroren is, bewaar je de mal op min 80 graden Celsius. De nieuwe methode maakte het mogelijk om de fundus, het corpus, het antrum, een deel van de slokdarm en het duodenum binnen één enkele muisachtige maagrol te plaatsen.
Hematoxyline- en eosine kleuring van de gastrische Zwitserse rol toonde goed bewaarde architectuur in de fundus, corpus, antrum, slokdarm en duodenum met duidelijk zichtbare mucosale, submucosale en muscularis-lagen. Immunofluorescentiekleuring toonde expressie van KIT en ANO1 in interstitiële cellen van Cajal en expressie van bètatubulin drie in enterische neuronen, wat celbehoud bevestigde in de maag van de Zwitserse rol. KIT-expressie werd ook gedetecteerd in paneth- en bekercellen in het maagslijmvlies, terwijl ANO1 sterk tot expressie kwam in fundische kolomepitheelcellen.
Er werd een expressie van bètatubuline drie waargenomen in maag-, endocriene en slijmafscheidende cellen, naast enterische neuronen. Myosine heavy chain 11-kleuring bevestigde de aanwezigheid van gladde spiercellen en myofibroblasten in het maagslijmvlies, terwijl E-cadherine-kleuring epitheelcellen en KIT-kleuring opnieuw interstitiële cellen van Cajal markeerden. De Zwitserse wegtechniek kan onderzoek naar regio-specifieke veranderingen in maagweefsel bevorderen.
In tegenstelling tot traditionele benaderingen waarbij regio's apart worden ingebed, verwerkt de Swiss Roll Technique alle maaggebieden onder identieke omstandigheden, waardoor zowel tijd als reagentia worden bespaard. Dit maakt het een praktisch en schaalbaar platform voor uitgebreide analyse van maagweefsel bij zowel gezondheid als ziekte.
Overzicht
Dit protocol beschrijft een immunokleuringsmethode voor de hele maag, aangepast van de "Swiss roll"-techniek die oorspronkelijk werd ontwikkeld voor het muizendarm. De methode maakt de visualisatie van de maagstructuur en cellulaire samenstelling mogelijk, met behoud van ruimtelijke oriëntatie en beeldkwaliteit.
Belangrijke Studiecomponenten
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschappen
- Gastro-enterologie
- Histologie
Achtergrond
- De maag is een complex orgaan met delicate weefsels.
- Traditionele methoden leiden vaak tot inconsistenties in beeldvorming en kleuring.
- De Swiss Roll-techniek maakt het mogelijk om meerdere maaggebieden samen in te bedden.
- Dit verbetert de betrouwbaarheid en reproduceerbaarheid van experimenten.
Doel van Studie
- Om de voorbereiding en analyse van maagweefsels voor beeldvorming te verbeteren.
- Om alle belangrijke maaggebieden in een enkele cryo-sectie te visualiseren.
- Om nauwkeurige ruimtelijke oriëntatie tijdens beeldvorming te behouden.
Gebruikte Methoden
- Aanpassing van de Swiss Roll-techniek voor immunokleuring van de hele maag.
- Gebruik van schaar en pipetten voor weefselvoorbereiding.
- Inbedden van weefsel in samenstelling met optimale snitemperatuur.
- Hematoxyline en eosine kleuring voor beoordeling van de weefselarchitectuur.
Belangrijkste Resultaten
- Goed bewaarde architectuur in verschillende maaggebieden.
- Succesvolle immunofluorescente kleuring van specifieke celtypen.
- Aangetoonde expressie van belangrijke eiwitten in maagweefsels.
- Bevestiging van de aanwezigheid van gladde spiercellen en epitheelcellen.
Conclusies
- De Swiss Roll-techniek verbetert de analyse van maagweefsels.
- Het maakt gelijktijdige verwerking van alle maaggebieden mogelijk.
- Deze methode is praktisch en schaalbaar voor onderzoek in gezondheid en ziekte.
Veelgestelde Vragen
Executive Industry Relevance
Consistent spatial mapping of gastric muscle layers is critical for high-confidence target validation and mechanistic de-risking in gastrointestinal drug discovery. The modified Swiss roll technique enables reproducible, side-by-side analysis of all major mouse gastric regions, supporting robust comparative studies and minimizing experimental variability. This scalable approach enhances predictive confidence for early discovery and translational research pipelines focused on gastric biology.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables comprehensive interrogation of region-specific cellular markers across the fundus, corpus, and antrum.
- Supports biological de-risking by preserving native tissue architecture for accurate pathway analysis.
- Facilitates functional target validation through high-quality immunofluorescence and histological readouts.
- Improves predictive confidence for prioritizing gastric targets in discovery portfolios.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, reproducible tissue sections for downstream assay development and screening workflows.
- Ensures quantitative and qualitative consistency in immunostaining outputs across all gastric regions.
- Enables scalable preparation of validated biological samples for high-throughput analysis.
- Reduces reagent use and experimental time by processing all regions under identical conditions.
Translational & Preclinical Research
- Aligns spatial omics and biomarker studies with disease-relevant gastric regions for translational continuity.
- Supports risk-adjusted advancement decisions by minimizing tissue loss and experimental variability.
- Facilitates side-by-side comparison of physiological and pathological states in preclinical models.
- Enhances mechanistic de-risking for gastric disease research and therapeutic development.
Pipeline & Workflow Integration
This method integrates into the discovery continuum from early target validation through assay development and preclinical research, providing a reproducible platform for spatial and molecular analysis of gastric tissues.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by enabling region-specific marker analysis in native tissue context.
- Screening: Delivers assay-ready, reproducible sections for quantitative immunostaining and comparative studies.
- Analytics: Provides high-resolution, multiplexed readouts for robust statistical comparison of gastric regions.
- Translational Research: Maintains anatomical and molecular continuity from discovery through preclinical validation.
- Enterprise Reuse: Offers a scalable, standardized tissue preparation platform for diverse gastric research applications.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in gastric target studies.
- Operational Value: Enhances standardization, reproducibility, and scalability of tissue preparation workflows.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and capital efficiency by minimizing experimental variability.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization and advancement of gastric research programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in tissue handling, fixation, and cryosectioning for optimal results.
- Needs access to cryostat, immunofluorescence, and histological imaging infrastructure.
- Demands cross-team standardization of tissue orientation and staining protocols.
- Adaptable to various mouse models and compatible with spatial omics workflows.
- Dependent on careful handling to preserve delicate gastric architecture and minimize tissue loss.
