$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Wszystkie eksperymenty na zwierzętach podlegały lokalnej aprobacie etycznej i były przeprowadzane na warunkach licencji brytyjskiego Ministerstwa Spraw Wewnętrznych.
1. Pobieranie skóry i kriokonserwacja
- Preparaty.
- Przygotuj jedną 100-milimetrową naczynie hodowlane z 25 ml 4% PFA i dwie 100-milimetrowe szalki hodowlane z 25 ml 1x soli fizjologicznej buforowanej fosforanami (PBS).
- Prostokątne krioformy typu peel-away należy wypełnić w dwóch trzecich środkiem o optymalnej temperaturze cięcia (O.C.T.).
- Umieść metalową płytkę, na której kriobloki można umieścić w późniejszym etapie, w zamrażarce o temperaturze -80 °C.
- Zbieranie, utrwalanie i kriokonserwacja skóry.
- Przyciąć grzbietową część zwłok zwierzęcia suchą golarką elektryczną.
UWAGA: W tym przykładzie użyto myszy typu dzikiego po urodzeniu w 21 dniu.
- Zbierz interesujące obszary na skórze.
UWAGA: Grzbietowo-przyśrodkowy obszar skóry myszy (Ryc. 1a) zawiera najwyższy procent mieszków włosowych, które są równomiernie rozmieszczone i wyrównane, co pozwala na optymalną orientację do cięcia. Usunięcie leżącej pod spodem tkanki nieskórnej nie jest konieczne, ale można je wykonać w razie potrzeby.
- Zebraną skórę należy przyciąć na prostokątne kawałki o odpowiedniej wielkości, aby zmieściły się na dnie krioformy, biorąc pod uwagę kierunkowy wzrost ziarna mieszków włosowych.
UWAGA: Mniejsze plasterki skóry mogą być łatwiejsze w obsłudze dla nowicjuszy, ponieważ są mniej podatne na plątanie się podczas procesu inkubacji i montażu. Pokazany tutaj przykład to obszar skóry grzbietowej o wymiarach ~1cm2, który mieści się w kriomoldzie o wymiarach 22 x 30 x 20 mm (Rysunek 2a).
- Utrwal skórę w temperaturze pokojowej w 25 ml 4% PFA przez 10-30 minut, w zależności od grubości próbek skóry (Rysunek 1b).
- Umyj próbki skóry dwa razy w 25 ml PBS przez co najmniej 5 minut każda (Rysunek 1b).
- Próbki skóry należy przetrzeć ręcznikiem papierowym, aby ostrożnie osuszyć tkankę z nadmiaru PBS, co może spowodować krystalizację podczas procesu zamrażania i wpłynąć na wyniki kriosekcji.
UWAGA: Standardowy gradient sacharozy nie jest wymagany. Może to jednak zostać również włączone do protokołu według uznania użytkownika.
- Należy zwrócić uwagę na orientację mieszków włosowych dla każdej próbki skóry. Użyj mikroskopu preparacyjnego w celu uzyskania pomocy wizualnej (szczególnie dla każdego, kto wykonuje protokół po raz pierwszy). Włożyć próbkę skóry do kriomoldu wypełnionego O.C.T. i zrównoważyć wszystkie obszary skóry za pomocą O.C.T., usuwając wszelkie pęcherzyki powietrza przyczepione do powierzchni przyciętych włosów za pomocą kleszczy (rysunki 2a i 2b).
- Dociśnij skórę do dolnej części bloku wypełnionego OCT tak, aby leżała równo z dnem.
UWAGA: Skóra może być zorientowana w dowolnym kierunku, o ile ziarno mieszka włosowego jest zaznaczone dla prawidłowych procedur cięcia. Krioformy zostaną ponownie zorientowane, gdy bloki zostaną przymocowane do kriostatu w celu kriosekcji. Zaznacz orientację mieszków włosowych na krioformie, ponieważ ten krok określa późniejszą orientację cięcia kriostatu.
- Przenieś kriobloki na metalową płytkę w zamrażarce o temperaturze -80 °C, aby uniknąć unoszenia się i przemieszczenia tkanki.
- Monitoruj proces zamrażania, aby utrzymać orientację skóry na dnie krioformy, ponieważ niewidoczne pęcherzyki powietrza mogą spowodować unoszenie się skóry na powierzchnię krioformy.
UWAGA: Krioformy z zamrożoną tkanką mogą być przechowywane przez ponad rok w temperaturze -80 °C i mogą być ponownie wykorzystane do dodatkowych sekcji.

Rysunek 1. Zbiór i utrwalanie skóry myszy.
a) Tkanka skórna została pobrana z grzbietowo-przyśrodkowej części zwłok zwierzęcia. Mieszki włosowe w tym obszarze są równomiernie rozmieszczone i wyrównane, dzięki czemu pozwalają na optymalną orientację podczas cięcia, jak wskazują strzałki. (b) Po wycięciu kwadratów o odpowiedniej wielkości, która mieści się w krioformie, tkankę skórną utrwalono w 4% PFA przez 15 minut i przemyto dwukrotnie w PBS przez 5 minut każdy. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.
2. Przekrój grubej tkanki
- Przygotowanie i orientacja tkanki do zamontowania na kriostacie.
- Przygotuj naczynie hodowlane o średnicy 100 mm z 15 ml PBS. Umieść go w łatwo dostępnym miejscu na kriostacie. Ponadto przygotuj 12-dołkową płytkę z 2,5 ml PBS na studzienkę; Oznaczyć etykietę zgodnie z próbkami do długotrwałego przechowywania skrawków w temperaturze 4 °C. Do obsługi skrawków używać kleszczy.
- Ustaw temperaturę kriostatu na -20 °C.
UWAGA: Temperatura może mieć wpływ na cięcie, ale dobrym przewodnikiem jest rozpoczęcie od -20 °C.
- Aby uzyskać skrawki o grubości około dwóch mieszków włosowych, wyreguluj kriostat tak, aby obciąć sekcje o grubości 150 μm.
UWAGA: Grubość przekroju może być zmieniana, w zależności od potrzeb użytkownika i ograniczeń mikroskopu, który będzie używany do analizy.
UWAGA: Orientacja próbki ma kluczowe znaczenie dla uzyskania odcinków skóry z mieszkami włosowymi w odpowiedniej orientacji. Osiąga się to poprzez odpowiedni montaż na bloku kriostatu. Upewnij się, że płaszczyzna przekroju jest równoległa do orientacji mieszków włosowych (Rysunek 2c). Jak wspomniano wcześniej, prawidłowa orientacja płaszczyzny przekroju w próbce skóry jest kluczowym krokiem do określenia jakości obrazów, które zostaną uzyskane w późniejszym kroku.

Rysunek 2. Osadzanie, krioprezerwacja i sekcjonowanie.
oraz Oznaczenie kierunku mieszków włosowych (HF) na krioformie, wskazywanego czarnymi strzałkami, jest ważne dla prawidłowej orientacji podczas kriosekcji. (b) Płaszczyzna przekroju musi być wyrównana z orientacją mieszków włosowych, aby wytworzyć sekcje, w których cała długość mieszków włosowych pozostaje nienaruszona. (c) Sekcje zostały przycięte zgodnie z orientacją mieszków włosowych, która była wskazywana przez czarne strzałki na krioformie. (d) Grube przekroje tkanek pobrano za pomocą metalowych kleszczy i (e) przeniesiono do naczynia hodowlanego o średnicy 100 mm zawierającego 1x PBS. (f) W temperaturze pokojowej PBS rozpuszcza związek O.C.T., który otacza grube przekroje poprzeczne tkanek, jak wskazują białe strzałki. Sekcje następnie swobodnie unoszą się w PBS. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.
- Kriosekcja.
- Wytnij sekcję za pomocą kriostatu. Użyj kleszczy, aby zebrać O.C.T., który zawiera osadzony kawałek skóry (Rysunek 2d).
UWAGA: Użyj kriostatu, który umożliwia niezależny ruch i regulację wzdłuż osi X, Y i Z w celu optymalnego pozycjonowania próbki. Pozwala to na generowanie idealnie dopasowanych przekrojów tkankowych.
- Przenieść fragment z kriostatu do naczynia hodowlanego o średnicy 100 mm wypełnionego PBS i kontynuować z następnym plasterkiem. Nie pobieraj próbek na szkiełku (Rysunek 2e).
UWAGA: W temperaturze pokojowej PBS rozpuści O.C.T., pozostawiając plastry skóry, które są łatwe do obsługi za pomocą kleszczy (Rysunek 2f).
UWAGA: Świeży PBS może być potrzebny w naczyniu hodowlanym o średnicy 100 mm po rozpuszczeniu wielu odcinków tkanek o grubości 100 μm i można go odpowiednio zmienić.
- Użyj kleszczyków, aby przenieść pływające sekcje skóry do prawidłowo oznakowanej studzienki na 12-dołkowej płytce wypełnionej 2,5 ml PBS (Rysunek 3a, po lewej).
UWAGA: W temperaturze 4 °C próbki można przechowywać przez co najmniej dwa dni. W celu długotrwałego przechowywania bloków O.C.T. zawierających skórę po pocięciu, należy uszczelnić powierzchnię cięcia kroplą świeżego O.C.T. Po zamrożeniu kropli O.C.T. owiń zużyty blok O.C.T. w parafilm i umieść go z powrotem w zamrażarce o temperaturze -80 °C.
3. Znakowanie immunofluorescencyjne.
- Przygotuj bufor PB (PBS uzupełniony o 0,5% odtłuszczonego mleka w proszku, 0,25% żelatyny ze skór ryb i 0,5% Triton X-100) co najmniej 2 godziny wcześniej, jak opisano wcześniej5,
UWAGA: Azydek sodu można dodać do buforu PB w celu zachowania przeciwciał przed wielokrotnym użyciem buforu barwiącego.
- Oznaczyć 1,5 ml probówek do mikrowirówek i dodać 500 μl buforu PB na probówkę. Ostrożnie użyj kleszczyków, aby przenieść plastry skóry z PBS do oddzielnych probówek zawierających bufor PB do blokowania (Rysunek 3a, po prawej). Upewnij się, że wszystkie plasterki skóry są całkowicie zanurzone. Umieść probówki do mikrowirówek na huśtawce z prędkością nie wyższą niż 10 oscylacji na minutę, które nie powinny naruszyć integralności tkanki, na 1 godzinę w temperaturze pokojowej.
UWAGA: Bardzo ważne jest, aby prędkość na huśtawce nie przekraczała 10 oscylacji na minutę, ponieważ spowoduje to splątanie.
- Chociaż możliwe jest dodanie więcej niż jednego plasterka na probówkę mikrowirówkową, aby zaoszczędzić przeciwciała, umieść tylko jeden plasterek na probówkę. Aby zmniejszyć zużycie przeciwciał, użyj objętości 250 μL.
UWAGA: W razie potrzeby zastąp probówki do mikrowirówek np. płytkami 96-dołkowymi. Jednak umieszczenie grubych przekrojów tkanek w probówkach mikrowirówek o pojemności 1,5 ml pozwala na najbardziej efektywną penetrację przeciwciał do tkanki ze względu na zwiększone zaburzenia płynu.
- Oznaczyć oddzielne probówki mikrowirówkowe o pojemności 1,5 ml dla każdego wycinka skóry i dodać 500 μl buforu PB oraz odpowiednią ilość przeciwciała pierwszorzędowego. Po 1 godzinie blokowania przenieś plastry skóry do świeżo przygotowanych probówek zawierających przeciwciała. Plastry inkubować w temperaturze 4 °C przez noc.
UWAGA: W tym przykładzie użyto następujących przeciwciał pierwszorzędowych: FITC szczura anty-ludzkiego CD49f w stężeniu 1:50 i kozia integryna alfa 8 przeciwko myszy/szczurowi w stężeniu 1:100.
- Następnego dnia przygotuj dwie oddzielne probówki do mikrowirówek o pojemności 1,5 ml zawierające 500 μl PBS na próbkę. Umyj plastry skóry dwa razy przez 1 godzinę w temperaturze pokojowej.
- Przygotować oddzielne probówki do mikrowirówek o pojemności 1,5 ml zawierające 500 μl buforu PB o odpowiednim stężeniu odpowiednich przeciwciał drugorzędowych i 4',6-diamidyno-2-fenyloindolu (DAPI).
UWAGA: Przeciwciała drugorzędowe użyte w tym przykładzie to Alexa Fluor 488 anty-szczurzy IgG i Alexa Fluor 555 anty-kozi IgG osła w stężeniu 1:500. DAPI stosowano w stężeniu 1:100.
- Ostrożnie przenieść próbki skóry do buforu PB, który zawiera przeciwciało drugorzędowe i DAPI, a następnie inkubować plastry skóry w temperaturze pokojowej przez 1 godzinę z niską prędkością na rotatorze lub wytrząsarce.
- Przechowywać plastry w temperaturze 4 °C w buforze PB zawierającym przeciwciało drugorzędowe i DAPI przez okres do czterech dni i ewentualnie dłużej, jeśli do PBS dodaje się azydek sodu.

Rysunek 3. Znakowanie immunofluorescencyjne i montaż.
a) Pływające przekroje tkanek mogą być przechowywane w płytkach 12-dołkowych przez co najmniej dwa dni w temperaturze 4 °C. Przed znakowaniem immunofluorescencyjnym (IF) należy przenieść interesujące nas przekroje tkanek do probówek mikrowirówek o pojemności 1,5 ml zawierających bufor PB w celu zablokowania, jak wskazano strzałką 1. W przypadku etykietowania IF należy postępować zgodnie z wieloetapową procedurą opisaną w kroku 3. Każda część kroku 3 wymaga starannego przeniesienia przekrojów tkanek do świeżo przygotowanych probówek mikrowirówek zawierających pierwszorzędowy roztwór przeciwciała, drugorzędowy roztwór przeciwciała lub bufor do mycia, który jest oznaczony strzałką 2. (b) Po znakowaniu IF, przekroje poprzeczne tkanek są rozplątywane i spłaszczane w kropli glicerolu, przy pomocy mikroskopu preparacyjnego. (c) Gdy przekrój poprzeczny tkanki zostanie całkowicie spłaszczony na spodzie szkiełka nakrywkowego, do zamontowania przekroju używa się zwykłego szkiełka mikroskopowego. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.
4. Montaż do wizualizacji mikroskopowej
- Przed obrazowaniem należy przenieść plastry skóry do oddzielnych probówek mikrowirówkowych zawierających 500 μl PBS w celu wypłukania przeciwciał drugorzędowych i DAPI.
- Użyj pipety o pojemności 1 000 μl, ale odetnij pierwsze 0,5 cm końcówki pipety, aby umożliwić prawidłowe pipetowanie glicerolu o dużej lepkości. Umieść szkiełko nakrywkowe o wymiarach 22 x 50 mm na ciemnym tle pod mikroskopem preparacyjnym (Rysunek 3b).
- Dodać jedną kroplę 100% glicerolu na szkiełko nakrywkowe (Rysunek 3b). Przenieś plasterek skóry z probówki do mikrowirówki na kroplę glicerolu. Użyj mikroskopu preparacyjnego i spiczastych kleszczy, aby ostrożnie odwinąć zwinięte plastry skóry.
UWAGA: Gdy plasterek unosi się w kropelce glicerolu, można go rozplątać, nakłaniając naturalną skłonność tkanki do powrotu do normalnego kształtu. Nie zmuszaj do nienaturalnego prostowania plastra, ponieważ może to spowodować uszkodzenie tkanki.
- Zamocować tkankę, gdy cała długość odcinka skóry jest prawidłowo zorientowana i spłaszczona na szkiełku nakrywkowym; użyj zwykłego szkiełka mikroskopowego. Ten krok jeszcze bardziej wyprostuje plasterek skóry.
UWAGA: Unikaj uwięzienia w powietrzu (Rysunek 3c).
- Zobrazuj skrawki skóry zamontowane na glicerolu w ciągu najbliższych dwóch dni.
UWAGA: Długotrwałe przechowywanie negatywnie wpłynie na jakość tkanek i obrazowania. W tym przykładzie wszystkie obrazy zostały uzyskane za pomocą pionowego mikroskopu konfokalnego przy użyciu obiektywu 20x.