Celem tego protokołu jest wykorzystanie mikro-dysekcji laserowej jako skutecznej metody izolowania czystych populacji typów komórek z heterogenicznych tkanek prostaty do dalszej analizy RNA.
Artykuł metodologiczny
Celem tego protokołu jest wykorzystanie mikro-dysekcji laserowej jako skutecznej metody izolowania czystych populacji typów komórek z heterogenicznych tkanek prostaty do dalszej analizy RNA.
Gruczoł krokowy zawiera niejednorodne środowisko komórek zrębu, nabłonka, neuroendokrynnych i odpornościowych. Zdrowa prostata składa się ze zrębu włóknisto-mięśniowego otaczającego dyskretne światła wydzielnicze wyściełane nabłonkiem i bardzo małą populację komórek odpornościowych i neuroendokrynnych. Natomiast obszary raka prostaty mają zwiększony dysplastyczny nabłonek świetlny ze znacznie zmniejszoną populacją zrębu lub jej brakiem. Biorąc pod uwagę głęboką różnicę między typami komórek zrębu i nabłonka, konieczne jest oddzielenie typów komórek dla każdego rodzaju dalszej analizy molekularnej. Pomimo tej wiedzy, większość badań nad ekspresją genów porównuje łagodną prostatę z rakiem bez mikrorozwarstwienia, co prowadzi do odchylenia zrębu w łagodnych próbkach. Mikrodyssekcja z wychwytem laserowym (LCM) jest skuteczną metodą fizycznego oddzielania różnych typów komórek od przekroju próbki. Celem tego protokołu jest pokazanie, że RNA można z powodzeniem wyizolować z ludzkiego nabłonka gruczołu krokowego pobranego za pomocą LCM i wykorzystać do dalszych badań ekspresji genów, takich jak RT-qPCR i RNAseq.
Gruczoł krokowy to niejednorodna tkanka złożona z nabłonka wydzielniczego ułożonego w gruczołowe ziarniaki otoczone zrębem włóknisto-mięśniowym złożonym głównie z mięśni gładkich1. Przedział nabłonkowy składa się z pięciu różnych, ale zorganizowanych typów komórek: komórek podstawnych, komórek wydzielniczych, komórek neuroendokrynnych, komórek wzmacniających tranzyt i komórek macierzystych2. W raku gruczołu krokowego (PCa), który powstaje z komórek nabłonka światła, wzrost gruczolakoraka powoduje wyraźny postępujący spadek przedziału zrębu3. Z tych powodów próbki tkanek będą miały wyraźne różnice w proporcji typów komórek zrębu i nabłonka w zależności od zasięgu PCa. Różnice te mogą prowadzić do tendencyjnych założeń dotyczących danych dotyczących ekspresji genów uzyskanych z całych tkanek bez uwzględnienia mikrodysekcji pożądanego typu komórki. Dlatego, aby usunąć to uprzedzenie, konieczne jest oddzielenie typów komórek przed ekstrakcją RNA i analizą ekspresji genów.
Makrodysekcja lub mikrodysekcja może być użyta do fizycznego oddzielenia dobrze scharakteryzowanych obszarów nabłonka od otaczającego zrębu 4-6. Makrodysekcja jest zwykle wykonywana za pomocą żyletki pod mikroskopem preparacyjnym i działa dobrze w oddzielaniu dużych guzków PCa od zrębu, ale nie jest w stanie usunąć łagodnego nabłonka z otaczającego zrębu (patrz przykład łagodnej histologii prostaty na rycinie 1). Mikrodysekcja za pomocą lasera (LCM) jest znacznie bardziej pracochłonna niż makrodyssekcja, ale może bardzo dokładnie wypreparować łagodny nabłonek4.
Ostatnie publikacje z naszego laboratorium wykazały, że RNA może być z powodzeniem ekstrahowane przez LCM zarówno z biopsji zatopionych w parafinie (FFPE) z formaliną, jak i z zamrożonej tkanki4,7-9. Głównymi wyzwaniami w ekstrakcji LCM-RNA są: 1) dokładne wypreparowanie pożądanych obszarów tkanki oraz 2) zachowanie integralności RNA podczas procesu LCM i izolacji4,10. RNA wyizolowane z czystych populacji komórkowych można wykorzystać do analizy ekspresji genów kilkoma metodami, w tym ilościowym PCR z odwrotną transkrypcją (RT-qPCR)7,8, mikromacierzą11 i głębokim sekwencjonowaniem12-14.
Celem tego protokołu jest wyizolowanie całkowitego RNA z nabłonka prostaty LCM z zamrożonej tkanki do dalszych analiz ekspresji genów.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie ludzkie tkanki użyte do tych eksperymentów zostały pozyskane za pomocą zatwierdzonego przez Institutional Review Board protokołu i/lub zwolnienia na Uniwersytecie Illinois w Chicago.
1. Sekcja Świeżo Zamrożonej Prostaty na Szkiełku Mechanicznym i na Szkiełku Z Naładowanym Szkiełkiem
2. Barwienie hematoksyliną i eozyną-y (H&E) do znaczników histologicznych
Uwaga: Dotyczy to chusteczki na naładowanym szkiełku szkiełkowym, a NIE szkiełka z ramką PEN dla LCM.
3. Niebieskie zabarwienie toluidyny na slajdach z ramką PEN
Uwaga: Odbywa się to TEGO SAMEGO DNIA co LCM. Do wszystkich roztworów należy stosować depcH2O wody. Wykonaj wszystkie kroki w obszarze wolnym od RNaz. Wszystkie kopliny muszą być oczyszczone roztworem odkażającym RNazy.
4. Mikro-dyssekcja wychwytu laserowego (LCM)
5. Całkowita izolacja RNA za pomocą zestawu opartego na filtrze i analizy jakości
6. Analiza ekspresji genów
Uwaga: Ekspresja genów długich gatunków RNA (takich jak mRNA i lncRNA) jest pokazana w kroku 6.1, a krótkich gatunków RNA (takich jak mikroRNA) jest pokazana w kroku 6.2. Dostępne są różne zestawy do RT-qPCR, a wymagana ilość RNA różni się w zależności od zestawu (zaledwie 10 ng). Analiza sekwencjonowania RNA jest opisana w ppkt 6.3.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
W poprzednim badaniu wykazaliśmy użycie LCM do zbierania tkanek nabłonkowych i zrębowych w celu porównania profilowania ekspresji za pomocą RT-qPCR mRNA i mikroRNA z mrożonych i FFPE tkanek prostaty od tego samego pacjenta4. LCM jest czasochłonne, szczególnie jeśli ma zostać pobrana duża ilość RNA do analizy sekwencjonowania nowej generacji. Dlatego tak ważne jest, aby przestrzeń robocza i narzędzia były wolne od RNazy. Zaleca się zbadanie kontroli jakości i swoistości komórkowej w pobranym RNA (omówione bardz...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Profilowanie ekspresji genów na próbkach ludzkich może być wyzwaniem, nie tylko ze względu na jakość lub ilość dostępnej tkanki, ale także ze względu na różne jednostki histologiczne obecne w danej próbce tkanki. Jest to szczególnie trudne w prostacie, w której tkanki łagodne są w dużej mierze tkankami zrębu, a obszary raka są pozbawione zrębu. LCM ułatwia fizyczną separację zrębu stercza i nabłonka RNA w celu dokładniejszego podpisania dwóch różnych typów komórek (Figura 1A). W porównaniu z makrodysekcj...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Dziękujemy dr Vicky Macias, Angeline Giangreco i Avani Vaishnav za pomoc w optymalizacji tej metodologii na przestrzeni lat oraz Yang Zhang i dr Jian Ma z University of Illinois w Urbana-Champaign za analizę sekwencyjną RNA. Praca ta była wspierana przez NIH/NCI R01 CA166588-01 (Nonn), American Cancer Society Research Scholar 124264-RSG-13-012-01-CNE (Nonn), NIH/NCI R03 CA172827-01 (Nonn), DOD-CDMPR PRCP Health Disparities Idea Award PC121923 (Nonn) oraz grant Fundacji Prevent Cancer (Zhou).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| RNase-AWAY | MBP | 7005-11 | |
| Prowadnice membranowe 4,0 mm | Szkiełka Leica | 11600289 | |
| , Superfrost Plus | FisherBrand | 12-550-15 | |
| Etanol 200 proof | Decon labs. | 2701 | |
| DEPC (pirowęglan dietylu) | Sigma | D-5758 | |
| Cryostat | Leica | CM3050 | |
| Coplins (Słoik do barwienia) | IHCWORLD | M900-12 | |
| Coplins (Stojak do barwienia) | IHCWORLD | M905-12 | |
| Aperio ScanScope | Aperio(Leica) | ScanScope® | |
| Toluidine Blue | Fluka | 89640-5G | |
| Laserowy system mikrodysekcji | Leica | LMD7000 | |
| 0,5 ml Cienkościenne probówki do LCM | Thermo Scientific | AB-0350 | |
| Zestaw do izolacji RNAqueous®-Micro | Ambion | AM1931 | Thermo Fisher Scientific Marka |
| NanoDrop | Thermo Scientific | ND-1000 | |
| Qubit 2.0 Fluorometr | Life Technologies | Q32866 | Thermo Fisher Scientific Brand Zestaw |
| do odwrotnej transkrypcji cDNA o dużej pojemności | Applied Biosystems | 4368814 | Thermo Fisher Scientific Brand |
| Uniwersalny zestaw do syntezy cDNA II, 8-64 rxns | Zestaw Exiqon | 203301 | |
| TaqMan microRNA RT | Applied Biosystems | 4366597 | Barwienie hematoksylinowe marki Thermo Fisher Scientific |
| Ricca Chemical Company | 3536-16 | ||
| Eosin-Y Richard | Allan Naukowy | Zobacz materiał 7111 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie