Ten protokół ma na celu decelularyzację serca i płuc myszy. Powstałe w ten sposób rusztowania macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM) mogą być barwione immunologicznie i obrazowane w celu zmapowania lokalizacji i topologii ich elementów.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Ten protokół ma na celu decelularyzację serca i płuc myszy. Powstałe w ten sposób rusztowania macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM) mogą być barwione immunologicznie i obrazowane w celu zmapowania lokalizacji i topologii ich elementów.
Prezentujemy tutaj protokół decelularyzacji serca i płuc myszy. Wytwarza strukturalne rusztowania ECM, które można wykorzystać do analizy topologii i składu ECM. Opiera się na procedurze mikrochirurgicznej mającej na celu cewnikowanie tchawicy i aorty myszy poddanej eutanazji w celu perfuzji serca i płuc środkami decelularycznymi. Pozbawiony komórek kompleks krążeniowo-oddechowy może być następnie barwiony immunologicznie, aby ujawnić lokalizację strukturalnych białek ECM. Całą procedurę można wykonać w ciągu 4 dni.
Rusztowania ECM wynikające z tego protokołu są wolne od zniekształceń wymiarowych. Brak komórek umożliwia badanie strukturalne struktur ECM do rozdzielczości submikronowej w 3D. Protokół ten można zastosować do zdrowych i chorych tkanek myszy w wieku 4 tygodni, w tym mysich modeli zwłóknienia i raka, otwierając drogę do określenia przebudowy ECM związanej z chorobą krążeniowo-oddechową.
ECM to trójwymiarowa sieć złożona z białek i glikanów, która mieści wszystkie komórki w organizmie wielokomórkowym, nadając narządom ich kształt i regulując zachowanie komórek przez całe życie1. Od zapłodnienia komórki jajowej budują i przebudowują ECM, a z kolei są przez niego ściśle kontrolowane. Celem tego protokołu jest otwarcie drogi do analizy i mapowania ECM myszy, ponieważ myszy są najczęściej używanym organizmem modelowym w patofizjologii ssaków.
Rozwój tej metody był spowodowany potrzebą scharakteryzowania i wyizolowania natywnego ECM2. Ponieważ guzy nie mają odpowiedniego unaczynienia anatomicznego, a myszy są stosunkowo małymi organizmami, zabiegi mikrochirurgiczne zostały zaprojektowane tak, aby wstecznie cewnikować aortę, jednocześnie izolując krążenie głównego naczynia prowadzącego do guza (np. Żył płucnych), skupiając w ten sposób przepływ odczynnika i umożliwiając decelularyzację guza. Ta metoda wytwarza rusztowania ECM o konserwatywnej strukturze2, które mogą być barwione immunologicznie i obrazowane, co pozwala na mapowanie struktury ECM w szczegółach submikronowych. Aby przeprowadzić ten protokół, konieczne jest nabycie umiejętności chirurgicznych i mikrochirurgicznych (rozwarstwienie, mikroszycie i cewnikowanie), które mogą stanowić potencjalne ograniczenie w jego stosowaniu. Zgodnie z naszą wiedzą, metoda ta reprezentuje najnowocześniejsze podejście do analizy natywnego obrazowania struktury ECM2,3.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury zawarte tutaj zostały sprawdzone i zatwierdzone przez komisję etyczną regulującą medycynę eksperymentalną na Uniwersytecie w Kopenhadze i są zgodne z duńskim i europejskim ustawodawstwem. Aby zademonstrować ten protokół, użyliśmy samic myszy BALB/cJ w wieku 8-12 tygodni i samicy myszy MMTV-PyMT w wieku 11 tygodni.
UWAGA: Unikanie skażenia bakteryjnego rusztowania ECM daje najlepsze wyniki obrazowania i pozwala na długotrwałe przechowywanie próbki. Dlatego ważne jest, aby wszystkie kroki były sterylne. W związku z tym wszystkie narzędzia i materiały chirurgiczne, w tym szewy, mikroszwy, roztwory, rurki, łączniki Luer i cewniki, muszą być sterylne. Powierzchnie, w tym tackę z polistyrenu, należy zdezynfekować 70% etanolem, a perfuzję najlepiej przeprowadzić pod okapem z przepływem laminarnym. Wszystkie zabiegi odbywają się w temperaturze pokojowej, chyba że wskazano inaczej.
1. Mikrochirurgia pośmiertna
2. Decelularyzacja
3. Barwienie immunologiczne
4. Obrazowanie
5. Barwienie hematoksyliną i eozyną
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dekomórkowanie krążeniowo-oddechowe
Po pomyślnym przeprowadzeniu protokołu serce i płuca, a także tkanki przyległe, takie jak łuk aorty, będą wolne od komórek. Dekomórkowanie można potwierdzić za pomocą barwienia hematoksyliną i eozyną (Rysunek 1) rusztowań ECM, wykazującego usunięcie jąder komórkowych w porównaniu z tkanką natywną. Rusztowania te zachowują wymiary świeżych organów, a ich nierozpuszczalna struktura ECM pozostaje nienarusz...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Techniki decelularyzacji oparte na mieszaniu tkanek zmieniają strukturę ECM, co czyni je nieodpowiednimi do analizy struktury ECM4. Decelularyzacja perfuzyjna, przy użyciu drogi anatomicznej, takiej jak aorta tchawicy, pozwala dotrzeć do łożyska naczyń włosowatych lub końcowych pęcherzyków płucnych i ułatwia dostarczanie środków decelularyzujących w całym narządzie. Stosowanie detergentów obojczojonowych, anionowych i niejonowych do decelularyzacji tkanek jest zgłaszane
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Dziękujemy prof. Ivanie Novak i dr Nynne Meyn Christensen (Centre for Advanced Bioimaging (CAB), University of Copenhagen) za udostępnienie mikroskopu. Prace te były wspierane przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych (ERC-2015-CoG-682881-MATRICAN; AEM-G, OW, RR i JTE); stypendium doktoranckie Fundacji Lundbeck (R286-2018-621; MR); Szwedzka Rada ds. Badań Naukowych (2017-03389; CDM); Szwedzkie Towarzystwo Onkologiczne, Cancerfonden (CAN 2016/783, 19 0632 Pj i 190007; CDM); Niemiecka Organizacja Pomocy Chorym na Raka (Deutsche Krebshilfe; RR); oraz Duńskie Towarzystwo Onkologiczne (R204-A12454; RR).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| MICROSURGERY | |||
| 6-0 szew, igła o przekroju trójkątnym (Vicryl) | Ethicon | 6301124 | |
| 9-0 mikroszew (Safil) | Braun | G1048611 | |
| Adson | Narzędzia Fine Science Tools | 11006-12 | |
| Kleszcze Adson z zębami | Fine Science Tools | 11027-12 | |
| Uchwyt mikroigłowy Castroviejo | Fine Science Tools | nr 12061-01 | |
| CO2 komora wentylacyjna do eutanazji myszy | |||
| Woda dejonizowana (Milli-Q IQ 7000, system ultraczystej wody laboratoryjnej) | Merck | ZIQ7000T0 | |
| Jednorazowa tacka polistyrenowa (~30 & razy; 50 cm) | |||
| Mikroskop preparacyjny (Greenough, z dwuramienną gęsią szyją) | Leica | S6 D | |
| Dwustronna mikroszpatułka | Fine Science Tools | 10091-12 | |
| Mikrokleszcze Dumont (dwa) | Fine Science Tools | 11252-20 | |
| Mikrokleszcze Dumont z 45° końcówki (dwa) | Fine Science Tools | 11251-35 | |
| Maszynka do strzyżenia włosów | Oster | 76998-320-051 | |
| Uchwyt igły Halsey (ze szczękami z węglika wolframu) | Fine Science Tools | 12500-12 | |
| Cewnik dożylny o rozmiarze 24 (Insyte) | BD | 381512 | |
| Cewnik dożylny o rozmiarze 26 (Terumo) | Surflo-W | SR+DM2619WX | |
| Nożyczki majonezowe (twarde, proste) | Fine Science Tools | 14110-15 | |
| Mikrokleszcze z końcówkami z pierścieniami (dwa) | Aesculap | FM571R | |
| Nożyczki mikrosprężynowe (Vannas, zakrzywione) | Fine Science Tools | 15001-08 | |
| Minicutter | KLS Martin | 80-008-03-04 | |
| Molt Periostotome | Aesculap | D0543R | |
| Igły (rozmiar 27; Microlance) | BD | 21018 | |
| Ręcznik papierowy (sterylny) lub serwetka chirurgiczna | |||
| Nożyczki ząbkowane (CeramaCut, proste) | Fine Science Tools | 14958-09 | |
| Szpatułka (Freer-Yasargil) | Aesculap | OL166R | |
| (1 mL; Plastipak) | BD | 3021001 | |
| strzykawki (10 mL; Plastipak) | BD | 3021110 | |
| Nożyczki do ścięgien (Walton) | Fine Science Tools | 14077-09 | |
| IMMUNOSTAINING | |||
| Alexa Fluor 488 oślica anty-świnka morska IgG | Thermo Fisher Scientific | A-11055 | |
| Alexa Fluor 594 osioł anty-królik IgG | Life Technologies | A11037 | |
| BSA (albumina frakcji bydlęcej V, gatunku standardowego, liofilizowana) | Serva | 11930.03 | |
| Przeciwciało poliklonalne Collagen IV (RRID: AB_2276457) | Millipore | AB756P | Gospodarz: królik |
| PBS (pH 7,4, 10&razy;, Gibco) | Thermo Fisher Scientific | 70011044 | Gospodarz: koza |
| Przeciwciało poliklonalne Periostin (miły prezent od Manuela Kocha. RRID:AB2801621) | Gospodarz: świnka morska | ||
| Skalpel jednorazowy z ostrzem nr 11 (szt. 10) | VWR | 233-5364) | |
| Surowica (normalna surowica osła) | Jackson ImmunoResearch | 017-000-121 | |
| Tween 20 | Sigma-Aldrich | P9416-50ML | |
| strong>IMAGING | |||
| Detektory (detektor hybrydowy (model Leica, HyD S) i lampy fotopowielacza (PMT; ) | Leica | ||
| Fluorescencyjne źródło światła | Leica | EL6000 | |
| Mikroskop (odwrócony mikroskop wielofotonowy) | Leica | SP5-X MP | |
| Obiektyw (lambda blue, 20×, 0,70 apertura numeryczna (NA) IMM UV) | Leica | HCX PL APO& | |
| nbsp; Dwufotonowy Ti– laser szafirowy (fizyka widm, model Mai Tai DeepSee) | |||
| Laser światła białego (WLL) | Leica | ||
| DECELLULARIZATION | |||
| 70% Etanol (alkohol bezwzględny 99,9%); alkohol bezwzględny należy dostosować do 70% (vol/vol) przy użyciu wody dejonizowanej | Śliwka | 1680766 | |
| Woda dejonizowana (Milli-Q IQ 7000, system ultraczystej wody laboratoryjnej) | Złączki | ||
| Luer-to-tubing (1/8 cala) | World Precision Instruments | 13158-100 | |
| PBS (pH 7,4, 10&x;, Gibco) | Thermo Fisher Scientific 70011044 | ||
| Penicylina-streptomycyna | Gibco | 15140122 | |
| Pompa perystaltyczna (z 12 kanałami) | Ole Dich | 110AC(R)20G75 | |
| Rurka silikonowa (z średnicą wewnętrzną 2 mm i średnicą zewnętrzną 4 mm) | Ole Dich | 31399 | |
| Azydek sodu | Sigma-Aldrich | 08591-1ML-F | |
| Deoksycholan sodu (DOC) | Sigma-Aldrich | D6750-100G | |
| Dodecylosiarczan sodu | Sigma-Aldrich | L3771-500G | |
| H& E BARWIENIE | |||
| 4% PFA | Fisher Scientific | 15434389 | |
| 96% | Etanol Śliwka | 201446-5L | |
| Absolutny etanol | Śliwka | 201152-1L | |
| Szkiełka nakrywkowe (24x50mm; 1000 szt) | Hounisen | 422.245 | |
| Cryomolds Intermediate (15 x 15 x 5 mm; 100 szt) | Tissue-Tek | 4566 | |
| Cryostat | Leica | CM3050S | |
| DPX medium montażowe | Hounisen | 1001.0025 | |
| Eozyna Y roztwór alkoholowy 0,5% | Sigma | 1024390500 | |
| Pióro mikrotomu ze stali nierdzewnej, C35 (50 szt) | Pfm medyczne | 207500003 | |
Prowadnice Fisherbrand Superfrost Plus (25 x 75 mm; 144 szt) | Thermofisher | ||
| Mayers hematoxylin | Sigma | MHS32-1L | |
| OCT compound | VWR | 361603E Skaner slajdów | |
| (Nanozoomer) | Hamamatsu Photonics | ||
| Xylene | Sigma | 534056-4L |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.