Ten protokół, przeznaczony dla początkujących użytkowników tkanek ucha wewnętrznego myszy, szczegółowo opisuje etapy przetwarzania uszu wewnętrznego myszy na różnych etapach rozwoju w celu barwienia immunologicznego sekcji.
Artykuł metodologiczny
Ten protokół, przeznaczony dla początkujących użytkowników tkanek ucha wewnętrznego myszy, szczegółowo opisuje etapy przetwarzania uszu wewnętrznego myszy na różnych etapach rozwoju w celu barwienia immunologicznego sekcji.
Ten protokół szczegółowo opisuje ogólne metody histologiczne przygotowania próbek ucha wewnętrznego od embrionalnych, noworodkowych i dorosłych myszy. Celem tego protokołu jest zapewnienie prostej i ustandaryzowanej metody przetwarzania tkanek ucha wewnętrznego dla badaczy, być może nowych w tej dziedzinie, zainteresowanych pracą ze ślimakiem myszy. Zawarte są tutaj protokoły preparacji, utrwalania, osadzania, kriosekcji i barwienia immunologicznego. Immunologiczne barwienie wycinkowe jest jedną z najlepszych metod badania pojedynczych komórek w kontekście całego ślimaka.
Kluczowe kroki obejmują wypreparowanie ucha wewnętrznego z dala od czaszki, naprawienie tkanki za pomocą 4% paraformaldehydu, zatopienie za pomocą związku o optymalnej temperaturze cięcia, kriosekcję i barwienie immunologiczne przeciwciałami skierowanymi przeciwko określonym białkom wyrażanym przez ślimak.
W naszych metodach uwzględniono specjalne uwagi dotyczące ślimaka, biorąc pod uwagę jego
kształt i struktura. Potrzebne są dość dobre umiejętności koncentracji i sekcji, ponieważ uszkodzenie tkanek może wpływać na jakość barwienia immunologicznego i spójność między próbkami. Jednak dzięki opisanym przez nas procedurom większość użytkowników można przeszkolić w ciągu kilku tygodni, aby poczynić piękne przygotowania. Ogólnie rzecz biorąc, protokół ten stanowi cenny sposób promowania badań mających na celu zrozumienie rozwoju, funkcji i chorób słuchowych w modelach mysich.
Zrozumienie rozwoju i funkcji słuchu jest kluczowe dla scharakteryzowania i leczenia różnych form ubytku słuchu. Czynników ryzyka utraty słuchu jest wiele i obejmują cukrzycę1,2, nadciśnienie3,4,5, choroby autoimmunologiczne6,7, bakteryjne zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych8,9 oraz kilka zaburzeń neurodegeneracyjnych10,11,12,13. Ponadto niektóre leki, takie jak niektóre antybiotyki i leki stosowane w chemioterapii, mogą również negatywnie wpływać na słuch14. Poza bezpośrednimi wyzwaniami związanymi z upośledzeniem słuchu, ubytek słuchu może negatywnie wpływać na funkcje poznawcze oraz zwiększać lęk i stres, co może korelować z upośledzeniem funkcji poznawczych i pogorszeniem zdrowia psychicznego11,15,16. Publikując ten protokół, staramy się złagodzić wszelkie bariery w rozpoczęciu badań słuchowych, szczególnie dla osób bez wcześniejszego doświadczenia w pracy ze ślimakiem. Ten przewodnik wyjaśnia, jak przygotować próbki ucha wewnętrznego od myszy embrionalnych, młodocianych (noworodków) i dorosłych. Celem tego protokołu jest zapewnienie prostego podejścia do przetwarzania tkanek ucha wewnętrznego, zapewniając odtwarzalność i spójność we wszystkich eksperymentach. Barwienie immunologiczne sekcji jest jedną z najlepszych metod badania różnych typów komórek w kontekście całego ślimaka; W innych okolicznościach barwienie immunologiczne w całości może być korzystniejsze (np. badanie morfologii stereocilii komórek rzęsiastych lub lokalizacji białek).
Uzasadnienie tego wynika z wyzwań związanych z pracą z ślimakiem myszy. Jego niewielki rozmiar, unikalna cewka i delikatna struktura17 wymagają specjalistycznych technik dokładnej sekcji, utrwalania, osadzania, kriosekcji i barwienia immunologicznego. Spiralny kształt ślimaka oznacza, że osadzanie wymaga szczególnej uwagi na orientację, aby zapewnić zachowanie każdego obrotu ślimaka, co ma kluczowe znaczenie dla uzyskania spójnych sekcji. Dodatkowo, w miarę dojrzewania ślimak, ulega kostnieniu18, co oznacza, że stopniowo przekształca się w kość, co może komplikować zachowanie tkanek i wymagać odwapnienia. Barwienie immunologiczne w kriosekcji ma kilka zalet w porównaniu z alternatywnymi preparatami (takimi jak barwienie immunologiczne w całości). Kluczowymi korzyściami płynącymi z kriosekcji jest ogólne zachowanie białek i kwasów nukleinowych, a stosunkowo cienkie, ~2D sekcje pozwalają na spójne i precyzyjne pomiary. Ponadto pozwala na zachowanie i wizualizację wszystkich typów komórek ślimaka oraz może poprawić jakość barwienia immunologicznego. W przeciwieństwie do wielu preparatów ślimakowych typu whole-mount, kriosekcja pozwala zachować struktury, w tym więzadło spiralne, prążek naczyniowy, błonę Reissnera i błonę tektorialną. Zapoznaj się z poniższymi wcześniejszymi publikacjami, aby zapoznać się z przykładami wysokiej jakości sekcji immunologiczne barwienia embrionalnego19,20,21, neonatal22,23,24, and adult25,26 uszy wewnętrzne.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
UWAGA: Wszystkie opisane tutaj metody zostały zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt (IACUC) Uniwersytetu Georgetown. Wszystkie myszy w tym badaniu były utrzymywane zgodnie z Komitetem ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt Uniwersytetu Georgetown (protokół #1147). W pierwszym tygodniu po urodzeniu, ponieważ skroniowe struktury kostne nie są w pełni rozwinięte, odwapnienie nie jest wymagane. Jednak ślimaki od myszy w wieku P6 lat i starszych wymagają odwapnienia i innej metody sekcji. W naszym protokole użyto samców i samic myszy NCI Cr: NIH(S) (NIH Swiss) oraz E16.5, P0 i P30. Dla każdej sekcji podajemy w nawiasach, ile czasu ma zająć każdy krok dla początkujących. Wiele kroków stanie się szybszych wraz z praktyką.
1. Pobieranie próbek z embrionalnego i młodocianego ucha wewnętrznego (~75 min)
2. Sekcja próbki z embrionalnego i młodocianego ucha wewnętrznego (3 - 5 min każda próbka)
3. Pobranie i sekcja próbki ucha wewnętrznego dla dorosłych (~75 min + 2 - 3 dni leczenia EDTA)
4. Przygotowanie próbki z ucha wewnętrznego do kriosekcji (~24 h)
5. Cięcie uszu wewnętrznego (~25 min na próbkę)
6. Barwienie immunologiczne sekcji (~1 - 3 dni)
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Prezentujemy przykłady z naszego własnego laboratorium wierzchołka i podstawowego obrotu ślimaka myszy w dniu embrionalnym 16.5 (E16.5) oraz zwrotu podstawowego z dnia poporodowego 0 (P0) i ślimaka P30. Próbki te zostały podzielone na sekcje i wybarwione immunologicznie przy użyciu markerów dla komórek rzęsatych (Myo7A i Myo6), neuronów zwojowych spiralnych (SGN; Tuj1), komórki glejowe i podporowe (Sox2) oraz Plexin-B1, który znakuje błonę podstawną wokół przewodu ślimakowego i SGN. Przekroje poprzeczne ślimaka na różnyc...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Istnieje kilka kluczowych kroków do udanej kriosekcji i barwienia immunologicznego. Niezbędne jest prawidłowe utrwalenie tkanki ślimaka, a także czas trwania utrwalenia, który może się różnić w zależności od przeciwciała. Podczas gdy większość przeciwciał działa lepiej przy krótszym czasie wiązania, takim jak 45 minut w PFA, niektóre docelowe epitopy mogą tolerować fiksację przez noc. Z naszego doświadczenia wynika, że 45-minutowa fiksacja zapewnia odpowiednią konserwację i jest kompatybilna z większością przeciwciał pie...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.
M.A.D. i T.M.C. były wspierane przez granty NIH 5R01DC016595-07 (dla T.M.C.) i 5R01DC018040-05 (Michael Deans, Univ. Utah, PI). Przykładowe mikrofotografie na rysunku 1A-H zostały wygenerowane przez dr Kaidi Zhang.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Chemicals | |||
| Triton X-100 | Thermo Fisher Scientific, Inc. | BP151-500 | |
| PBS | Corning, Inc. | 46-013-CM | |
| EDTA | Sigma-Aldrich, Sp. z o.o. | 60-00-4 | |
| Sacharoza | VWR International, Inc. | 97061-432 | |
| Azydek sodu | Amresco, Inc. | 0639-250G | |
| Paraformaldehydowa | mikroskopia elektronowa Nauki | 15714 | |
| Etanol | Decon labs, Inc. | v1001 | |
| Dimetylobutan | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 19387-AP | |
| Środek do pomiaru optymalnej temperatury cięcia (OCT) | VWR International, Inc. | 25608-930 | |
| Specjalistyczne wyposażenie | |||
| Cryostat | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 14-071-459 | |
| Kleszcze preparacyjne | Mikroskopia elektronowa Sciences | 72700-DZ | |
| Długopis z hydrofobową barierą peroksydazy-antyperoksydazy (PAP) | Vector Laboratories, Inc. | H-4000 | |
| Carl Zeiss Microscopy, LLC. | Mikropipeta LSM 880 | ||
| P20 | Gilson, Inc. | ||
| Nożyczki preparacyjne | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 08-951-20 | |
| Szalka Sylgarda | Mikroskopia elektronowa Sciences | 24236-10 | |
| Wirówka | Eppendorf | 5424R | |
| Materiały montażowe | |||
| Fluoromount | Mikroskopia elektronowa Sciences | 17984-25 | |
| Szkiełka Superfrost plus | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 1255015 | |
| Immunostaining Relings | |||
| Normal Donkey Serum | Jackson ImmunoResearch, Inc. | 017-000-121 | |
| Odłamki FAB przeciw myszy | Jackson ImmunoResearch, Inc. | 715-007-003 | |
| BlokHen | Aves labs, Inc. | BH-1001 | |
| Tuj1 (beta-III-tubulina) mysie przeciwciało monoklonalne | Biolegend, Inc. | MMS-435P | |
| Kozie przeciwciało poliklonalne Sox2 | R& D Systems, Inc. | AF2018 | |
| Myo6 królicze przeciwciało poliklonalne | Proteus Biosciences | 25– 6791 | |
| Królicze przeciwciało poliklonalne Myo7A | Thermo Fisher Scientific, Inc. | PA1-936 | |
| Przeciwciało poliklonalne kozy Plexin-B1 | R& D Systems, Inc. | AF3749 | |
| Przeciwciała drugorzędowe (wytwarzane u osła; Alexa-488, Cy3, Cy5) | Jackson ImmunoResearch, Inc. | zobacz katalog |
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