$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Tkanki składają się z heterogenicznych i przestrzennie rozmieszczonych typów komórek. Różne typy komórek w danej tkance mogą różnie reagować na ten sam sygnał. Dlatego tak ważna jest możliwość wyizolowania określonych populacji komórek w celu oceny roli różnych typów komórek zarówno w stanach fizjologicznych, jak i patologicznych. Mikrodysekcja wychwytu laserowego (LCM) oferuje stosunkowo szybką i precyzyjną metodę izolowania i usuwania określonych komórek ze złożonych tkanek1. Systemy LCM wykorzystują moc wiązki laserowej do oddzielania komórek będących przedmiotem zainteresowania od histologicznych skrawków tkanek bez konieczności przetwarzania enzymatycznego lub hodowli. Oznacza to, że komórki znajdują się w swoim naturalnym środowisku tkankowym, a architektura tkankowa, w tym relacje przestrzenne między różnymi komórkami, jest zachowana. Morfologia zarówno schwytanych komórek, jak i pozostałej tkanki jest dobrze zachowana, a kilka składników tkanki może być pobieranych sekwencyjnie z tego samego szkiełka. Wyizolowane komórki mogą być następnie wykorzystane do późniejszej analizy zawartości ich RNA, DNA, białka lub metabolitu2,3.
Aby przeanalizować ekspresję genów w różnych populacjach komórek, lub po różnych zabiegach, konieczne jest uzyskanie mRNA o wystarczającej jakości i ilości do późniejszej analizy4,5. W przeciwieństwie do DNA, RNA są bardziej wrażliwe na utrwalanie i zaleca się stosowanie zamrożonej tkanki, gdy celem jest badanie RNA. Ponieważ mRNA są szybko degradowane przez wszechobecne rybonukleazy (RNazy), wymagane są rygorystyczne warunki wolne od RNaz podczas obchodzenia się z próbkami i ich przygotowywania oraz unikanie przechowywania próbek w temperaturze pokojowej. Ponadto, szybkie techniki bez długotrwałych etapów fazy wodnej są kluczowe dla zapobiegania degradacji RNA6. Na wydajność i integralność RNA może mieć również wpływ proces LCM i używany system LCM7,8. Obecnie dostępne są cztery systemy LCM o różnych zasadach działania2. Metoda ekstrakcji RNA może być również ważna, ponieważ przetestowano różne zestawy do izolacji RNA, które wykazały znaczne różnice w ilości i jakości RNA7,8.
Każda metoda przygotowania tkanek wymaga znalezienia równowagi między uzyskaniem dobrego kontrastu morfologicznego a utrzymaniem integralności RNA do dalszych analiz. Do przygotowania zamrożonych skrawków z kości opracowano i stale ulepszano folię samoprzylepną9. Skrawki kości są cięte i barwione bezpośrednio na folii samoprzylepnej. Ta folia samoprzylepna ma zastosowanie do wielu rodzajów barwienia i może być stosowana do izolowania komórek będących przedmiotem zainteresowania od kriosekcji kostnych za pomocą LCM9,10,11,12,13,14. Wszystkie etapy, w tym chirurgiczne usuwanie, osadzanie, zamrażanie, cięcie i barwienie, można wykonać w mniej niż godzinę. Co ważne, komórki takie jak osteoblasty, komórki wyściółki kostnej i osteoklasty można łatwo zidentyfikować9,10,11,12,13,14. Ta metoda ma tę zaletę, że jest szybka i prosta. Alternatywną metodą generowania kriosekcji kostnych jest użycie systemu transferu taśmy15. Jednak ta druga technika jest bardziej czasochłonna i wymaga dodatkowego oprzyrządowania, ponieważ odcinki muszą być przenoszone z taśmy klejącej na wstępnie powlekane szkiełka membranowe za pomocą sieciowania ultrafioletem (UV). Chociaż system przesyłania taśm został pomyślnie sprzężony z LCM16,17,18,19, należy zauważyć, że usieciowana powłoka może tworzyć wzór tła, który może zakłócać identyfikację typu komórki20.
Zazwyczaj, tylko niewielkie ilości RNA są ekstrahowane z mikropreparowanych komórek, a jakość i ilość RNA są często oceniane za pomocą elektroforezy mikrokapilarnej21. Program komputerowy służy do przypisywania ekstraktom RNA indeksu jakości zwanego numerem integralności RNA (RIN). Wartość RIN równa 1,0 oznacza całkowicie zdegradowany RNA, podczas gdy wartość 10,0 sugeruje, że RNA jest w pełni nienaruszony22. Zwykle indeksy powyżej 5 są uważane za wystarczające do badań RNA. Doniesiono, że wzorce ekspresji genów w próbkach o wartości RIN 5,0−10,0 dobrze ze sobą korelują23. Chociaż czułość tej metody jest wysoka, ponieważ można wykryć zaledwie 50 pg/μl całkowitego RNA, uzyskanie oceny jakości może być bardzo trudne, jeśli stężenie RNA w próbce jest bardzo niskie. Dlatego, aby ocenić jakość RNA, wycinek tkanki pozostały po LCM jest często używany do ekstrakcji RNA poprzez pipetowanie buforu na szkiełko24.
Chociaż LCM był szeroko stosowany na różnych zamrożonych tkankach, wartości RIN ekstrahowanych RNA są rzadko podawane. Ponadto nie ma badań porównawczych, które wyjaśniałyby najbardziej odpowiednią metodę badania RNA w kościach myszy. W niniejszym badaniu wykorzystano zamrożone skrawki kości udowej dorosłej myszy w celu optymalizacji przygotowania próbki, protokołu LCM i ekstrakcji RNA w celu uzyskania wysokiej jakości RNA. Obecny protokół został zoptymalizowany specjalnie dla systemu LCM, który wykorzystuje grawitację do pobierania próbek.