Protokół ten opisuje metodę immunoznakowania całego gniazda rozwijających się jajników myszy, z zastosowaniami do innych małych tkanek.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Protokół ten opisuje metodę immunoznakowania całego gniazda rozwijających się jajników myszy, z zastosowaniami do innych małych tkanek.
Rezerwa jajnikowa składa się z oocytów dostępnych dla kobiety do rozmnażania i występuje w pierwotnych pęcherzykach, z których każdy zawiera jeden oocyt otoczony kilkoma komórkami ziarniskowatym. Oocyty początkowo są pierwotnymi komórkami rozrodczymi, które tworzą się poza gonadą i migrują do rozwijającego się jajnika podczas rozwoju embrionalnego. Gdy dotrą do jajnika, stają się oogoniami i dzielą się przez mitozę, z niepełną cytokinezą, tworząc skupiska połączonych komórek zwanych torbielami komórek rozrodczych. Podczas torbieli komórki wchodzą w mejozę i stają się oocytami. U myszy, dwa dni przed narodzinami, torbiele zaczynają się rozpadać, a każdy oocyt jest pakowany w pierwotny pęcherzyk. Tylko część oocytów przetrwała podczas tego procesu, reszta przechodzi apoptozę. Regulacja rozkładu torbieli i powstawania pierwotnych pęcherzyków jest tylko częściowo zrozumiana, a identyfikacja zaangażowanych cząsteczek jest kluczowa dla zrozumienia tego procesu. Całkowite barwienie immunobarwne rozwijających się jajników myszy może być wykorzystane do określenia lokalizacji potencjalnych cząsteczek regulatorowych oraz oceny wpływu na powstawanie pierwotnych pęcherzyków spowodowanych mutacjami lub innymi zmianami molekularnymi przy użyciu markerów komórek oocytowych i somatycznych. Jajniki pobierane są od myszy płodowych lub noworodkowych, utrwalane w formaldehydzie i blokowane. Jajniki są następnie wystawiane na działanie przeciwciał przeciwko interesującemu białko, a następnie przeciwciała wtórne sprzężone z fluorescencyjnym tagiem wykrywającym przeciwciała pierwotne. Na koniec jajniki są montowane i badane mikroskopią konfokalną. Procedura ta pozwala wykrywać wiele interesujących białek i może być stosowana także do innych małych tkanek, takich jak płodowe jądra myszy.
Immunobarwienie całego gniazda połączone z obrazowaniem konfokalnym to potężna metoda analizy ekspresji białek i morfologii komórek w małych tkankach bez konieczności sekcjonowania1. W tej metodzie tkanki są najpierw pobierane, utrwalane i blokowane, a następnie wystawiane na działanie przeciwciał przeciwko białkom zainteresowania. Przeciwciała są albo bezpośrednio sprzężone z fluoroforami, albo oznaczane są wtórnymi przeciwciałami sprzężonymi z fluoroforami rozpoznającymi przeciwciała pierwotne. Tkanka jest następnie inkubowana barwnikiem fluorescencyjnym 4',6-diamidino-2-fenylindolem (DAPI), aby wizualizować jądra komórkowe. Ten krok jest ważny, aby zapewnić orientację przestrzenną podczas obrazowania tkanki. Na koniec tkanka jest montowana i wizualizowana za pomocą mikroskopii konfokalnej. Inna technika stosowana do badania morfologii tkanek polega na osadzaniu tkanki w parafinie, sekcjonowaniu oraz oznaczaniu barwnikami takimi jak hematoksylyna i eozyna lub przeciwciałami. Alternatywnie można przygotować mrożone cięcia i poddać je immunobarwie. Niestety, obie te techniki wymagają przekroju, co skutkuje utratą informacji trójwymiarowych. Chociaż sekcje seryjne mogą pomóc, analiza jest żmudna i wymaga przeglądania dużej liczby sekcji. Dlatego metoda całego montażu jest korzystna, ponieważ zachowuje trójwymiarową strukturę tkanki, którą można zobrazować za pomocą sekcji optycznej.
Rozwój pierwotnych komórek rozrodczych (PGC) w oocytach oraz składanie oocytów w pierwotne pęcherzyki są niezbędne dla płodności kobiet. PGC powstają pozaembrionicznie i muszą migrować do jajnika podczas rozwoju embrionalnego. Gdy płąki PGC dotrą do jajnika, zaczynając mniej więcej od dnia embrionalnego (E) 10.5 u myszy, klasyfikuje się je jako oogonia2. Oogonia przechodzą mitozę, ale z niepełną cytokinezą, tworząc połączone ze sobą skupiska komórek zwane torbielami komórek rozrodczych3. Oogonia wchodzi w mejozę od E 13.5, przekształca się w oocyty i przechodzi przez profazę I do etapu diplotenu. W miarę rozwoju oocytów torbiele się rozpadają, umożliwiając otoczenie każdej oocytu warstwą ziarnistych komórek, tworząc pierwotne pęcherzyki z zatrzymem diplotenowym4. Utrata dużej liczby oocytów zbiega się z rozpadem torbieli, co uważa się za istotne dla kontroli jakości podczas powstawania pierwotnych pęcherzyków. Liczba jajków zatrzymanych przez diploten w pęcherzykach pierwotnych stanowi rezerwę jajników dostępnych do rozmnażania i jest bezpośrednio związana z płodnością. Jeśli powstawanie pęcherzyków zostanie zakłócone, może to prowadzić do zmniejszenia rezerwy jajnikowej, ograniczając długość życia rozrodczego kobiet.
Immunobarwienie całościenne zostało użyte do identyfikacji i analizy ekspresji białek podczas rozwoju oocytów embrionalnych, płodowych i noworodkowych. Badane cząsteczki to m.in. MSY2, SYCP3, ESR1, ESR2, CYP19A1, 3βHSD, KIT oraz STAT3 5,6,7,8,9. Technika ta była również szeroko stosowana do odkrycia, jak regulacja powstawania pęcherzyków pierwotnych jest regulowana. Jajniki płodowe lub noworodkowe były hodowane i wystawione na cząsteczki sygnalizacyjne lub inhibitory. Oocyty w hodowanych jajnikach przechodzą pierwotne tworzenie pęcherzyków pierwotnych, podobnie jak in vivo10. Posiew jajników został z powodzeniem wykorzystany do badania hormonówsterydowych 6, 10, 11, KIT8 oraz PI3K12 na tym etapie rozwoju jajników. Po hodowli stosuje się immunobarwienie na całych nasadach z użyciem przeciwciał przeciwko helikazie DEAD box 4 (DDX4, znanej również jako homolog myszy wazy (MVH)), białka eksprimowanego w cytoplazmie oocytów. Następnie jajniki są badane mikroskopią konfokalną w celu oceny powstawania pierwotnych pęcherzyków pierwotnych.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury z użyciem myszy zostały przeanalizowane i zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użycia Zwierząt Uniwersytetu Syracuse (IACUC). Następujący protokół dotyczy oznaczania jajników noworodków myszy w dniach 1–5 po porodzie (patrz Rysunek 1 dla schematu). Odczynniki i używany sprzęt są wymienione w Tabeli Materiałów.
1. Pobieranie i naprawa jajników
2. Inkubacja z przeciwciałami pierwotnymi i wtórnymi
3. Oznaczanie jąder DAPI i zamontowanie jajników na szkiełku
4. Przygotowanie proszku z zarodków
5. Analiza ekspresji białek za pomocą mikroskopii konfokalnej
6. Analiza powstawania i rozwoju pierwotnych pęcherzyków za pomocą mikroskopii konfokalnej
7. Wykorzystanie jodku propidiu jako alternatywnego markera jądrowego
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedstawiono typowe wyniki metody immunodawistyki opisanej tutaj. Obrazy na Rysunkach 3, 4, 5 i 6 zostały wykonane obracającym się dyskowym mikroskopem konfokalnym za pomocą obiektywu olejnego 40x, NA 1.3, z czasem naświetlenia od 100 do 250 ms i mocą lasera od 0,01 do 0,1%. Na Rysunku 3 noworodkowe jajniki myszy są oznaczone przeciwciałami przeciwciałami ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Raport ten opisuje metodę fluorescencyjnego oznaczania całych jajników dla białek interesujących nas zainteresowania. Procedura ta była szeroko stosowana do określenia ekspresji białek podczas tworzenia pęcherzyków pierwotnych, a także do charakteryzowania zmian w ich tworzeniu w różnych warunkach 4,5,6,7,8,9,10,11.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Obrazowanie wykonano w Blatt Imaging Center na Uniwersytecie Syracuse. Obrazy na Rysunku 7 zostały uzyskane z Zeissa LSM980 z Airyscan2 wspieranym przez NIH S10 OD026946-01A1. Prace te były wspierane grantami R03 HD102016 i R21 HD112756 od NIH (dla europosła).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| anty-ludzki VASA (wyprodukowany w kozie) | R& D | AF2030 | |
| anty-DDX4/MVH (wyprodukowany w króliku) | Abcam | AB13840 | |
| anty-GCNA1/TRA98 (wyprodukowany w szczurze) | Abcam | ab82527 | |
| Albumina surowicy bydlęcej (BSA) | Fisher | BP-1600 | |
| Okładki 22 x 22 #1.5 | Warner Instruments | 64-0721 | |
| DAPI (proszek) | Sigma Aldrich | D-9542 | Przygotuj roztwór 5 mg/ml w dH2O |
| Zakres sekcji | |||
| Anty-kozy Alexa 568 dla osła | Invitrogen | A11057 | |
| Osiołek anty-myszy Alexa 488 | Invitrogen | A21202 | |
| Osioł anty-Króliczy Alexa 568 | Invitrogen | A10042 | |
| Osły anty-Rabbit Alexa 647 | Invitrogen | A31573 | |
| Donkey anty-Rat Alexa 488 | Invitrogen | A21208 | |
| Etanol 200 proof | Pharmco | 111000200 | |
| Cienkie nożyczki – ostre | Narzędzia Nauki Ścisłej | 14060-09 | Do precyzyjnej pracy przy usuwaniu jajników i przycinaniu nadmiaru tkanek |
| Kleszcze (pęseta Dumont, styl 5) | Nauka o mikroskopii elektronowej | 72705-01 (0209-5-PO) | |
| Alexa 488 przeciwko kozom przeciwko królikom | Invitrogen | A11008 | |
| Rurki mikrowirówki 1,5 mL | Thermo Scientific | 3451PK | |
| Szkiełka mikroskopowe | Fisherbrand | 12-550-123 | |
| Mieszacz nutacyjny | LabNet | S0500 | |
| Paraformaldehyd 16% | Nauka o mikroskopii elektronowej | 15710 | |
| Szalki Petriego 100 x 15 mm | Produkcja Bioplastu | 940-10774 | |
| Fosforanowa buforowana sól fizjologiczna 1X | (Fisher) S271-1; (Sigma) P9541-500G; (Fisher) BP332-500; (Fisher) P285-500 | 800 mL MQ H2O 80 g NaCl 2.0 KCl 14,4 g Na2HPO4 2,4 g KH2PO4 Reguluj pH do 7,4 z HCl; Ostatni tom 1 L. Następnie rozcieńcz z 10X do 1X do użycia | |
| Uchwyt na przypinki | Narzędzia Nauki Ścisłej | 26016-12 | do trzymania prostej igły zgiętej w lekkim zakrzywieniu |
| Końcówki filtrów pipetek | OneTip | (10uL) 1121-3810; (20 uL) 1120-1810; (200 uL) 1120-8810; (1000 uL XL) 1122-1830 | |
| Końcówki pipety | OneTIp | (10 uL) 1111-3800; (200 uL) 1111-1800; (1250 uL) 1112-1820 | |
| Pipety 0,2-2, 2-20, 20-200, 100-1000 | Gilson | (0,1-2 uL) F144054M; (2-20 uL) F144056M; (20-200 uL) F144058M; (100-1000 uL) F144059M | |
| Propidium jodek, 1mg/ml w dH2O | Invitrogen | P3566 | |
| Proszek RNazy A | Sigma Aldrich | RG513-50mg | Przygotuj roztwór 10 mg/ml w 0,1 M octana sodu (pH 5,2). Podgrzej do 100°C oC przez 15 minut. Schłodzenie do RT i regulacja pH przez dodanie 0,1 objętości 1 M Tris-Cl (pH 7,4) |
| Prosta igła | prosta igła wygięta w krzywiznę, aby odciąć nadmiar tkanki od jajnika | ||
| Triton X-100 | Thermo Scientific | X100-100ML | |
| Strzykawka gruźlicynowa 28G x 1/2 | Tyco/Healthcare Kendall Monoject | 1180128012 | |
| Vectashield | Labratoria wektorowe | H-1900 | |
| Nożyce Wagnera | Narzędzia Nauki Ścisłej | 14068-12 | Do dekapitacji i większych cięć |
| Szerokoprzeciętna końcówka pipety 20 ul | LabCon | 1026-965-008-9 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ten artykuł został opublikowany
Film wkrótce dostępny