12 lipca 2024
Ten protokół opisuje szczegółowe etapy wstępnego wdrażania mikroskopii immunoelektronowej, skupiając się na badaniu obwodów synaptycznych i lokalizacji białek w siatkówce.
W naszych badaniach skupiamy się na fizjologii siatkówki i samej chorobie. Muszą zbadać skład komórkowy i specyficzne neuroprzekaźniki w obwodzie nerwowym siatkówki. Nadrzędnym celem jest zbadanie połączeń synaptycznych i lokalizacji komórkowej neuroprzekaźników na całym szlaku.
Największym wyzwaniem związanym z technologią mikroskopów immunoelektronowych jest osiągnięcie równowagi między strukturą, integralnością i sygnałami dodatnimi. Poprzez wstępną mikroskopię immunoelektronową dostarczamy po raz pierwszy, zweryfikowane immunochemicznie dowody ultrastrukturalne na synapsę koalescencyjną. A także przegląd i wyraźna dystrybucja, nowe cechy komórek organicznych i organizacja synaptyczna lub SPIR w siatkówce myszy.
Wszystkie wyniki sugerują, że wzajemne oddziaływanie między stożkiem a szlakiem pręcików jest znacznie szersze niż wcześniej zakładano. Te neurochemicznie zidentyfikowane wyniki ultrastrukturalne sprawdzają, że sygnalizacja włączania i wyłączania może łączyć się ze sobą poprzez synapsę chemiczną w OPL siatkówki. Aby rozpocząć, złóż mikroskop preparacyjny, dwa kleszcze z cienkimi końcówkami, nożyczki, igłę strzykawki o pojemności jednego mililitra i bibułę filtracyjną na platformie roboczej.
Następnie za pomocą nożyczek łokciowych wyłuszczenie oczu ze znieczulonej myszy. Umieść oczy w szklanym naczyniu zawierającym 4% paraformaldehydu i 0,2% kwasu pikrynowego w 0,1-molowym buforze fosforanowym. Pod mikroskopem preparacyjnym za pomocą jednomililitrowej strzykawki wybij otwór w rąbku rogówki i odetnij przedni odcinek nożyczkami.
Użyj kleszczyków, aby usunąć soczewkę z wewnętrznej powierzchni siatkówki. Teraz za pomocą dwóch kleszczy ostrożnie oderwij twardówkę, aż siatkówka zostanie całkowicie odizolowana od muszli ocznej. Następnie przetnij siatkówkę na cztery części.
Po utrwaleniu przez noc w 4% roztworze paraformaldehydu, przemyj tkanki siatkówki w 0,01 molowym PBS sześć razy po 10 minut każda. Inkubować tkankę siatkówki w 1% borowodorku sodu w 0,01 molowym PBS przez 30 minut. Ponownie umyj skrawki siatkówki w 0,01 molowym PBS co najmniej sześć razy.
Następnie usuń szkliste ciało za pomocą bibuły filtracyjnej. Za pomocą obosiecznej żyletki pokrój siatkówkę na małe odcinki o wielkości od 100 do 300 mikrometrów. Przemyć paski siatkówki w 0,01 molowym PBS sześć razy przez 10 minut każdy, a następnie inkubować je z odczynnikiem A i odczynnikiem B z zestawu ABC przez dwa dni.
Następnie umyj paski siatkówki w 0,05 molowym buforze Tris trzy razy po 10 minut każdy. Wstępnie inkubować prążki siatkówki z 5% odczynnikiem 1 i 5% odczynnikiem 3 z zestawu diaminobenzydyny lub DAB i wodą destylowaną przez jedną godzinę w temperaturze pokojowej. Aby zabarwić paski siatkówki za pomocą DAB, dodaj kolejno tę samą objętość roztworu z trzech probówek w zestawie DAB.
Pod mikroskopem preparacyjnym obserwuj stan barwienia. Przemyć paski siatkówki 0,05-molowym buforem Tris trzy razy po 10 minut każdy. Na koniec umyj paski w 0,01 molowym PBS sześć razy po 10 minut każdy.
W eksperymentach kontrolnych szypułki stożkowe z dwiema wstęgami i pręciki kuliste z jedną wstęgą nie wykazywały immunoreaktywności przy braku przeciwciał pierwotnych. Kinaza białkowa C alfa zidentyfikowała pręcikowe komórki dwubiegunowe w siatkówce. Barwienie DAB wykazuje obecność kinazy białkowej C alfa w dendrytach komórek dwubiegunowych pręcików tworzących synapsy z zakończeniami pręcików i czopków w zewnętrznej warstwie splotowatej.
Dodatkowo produkt reakcyjny DAB pomaga w identyfikacji dwubiegunowych zakończeń komórek pręcikowych i procesów aksonalnych w wewnętrznej warstwie splotowatej. Wykazano, że komórki amikornowe immunoreaktywności P są presynaptyczne w stosunku do komórek amikoronowych substancjum P ujemnych. Ponadto komórki amikoronowe immunoreaktywności substancji P były postsynaptyczne do dwubiegunowych zakończeń odpowiednio na poziomie podwarstwy trzeciej i podwarstwy piątej warstwy wewnętrznej splotowatej.
To badanie szczegółowo opisuje protokół immunoelektronowej mikroskopii przed osadzaniem, koncentrując się na obwodach synaptycznych i lokalizacji neuroprzekaźników w siatkówce. Badania mają na celu charakteryzowanie składu komórkowego i interakcji neuroprzekaźników w obwodach nerwowych siatkówki, dostarczając wglądu w wcześniej niezauważone połączenia synaptyczne.
Pre-embedding immunoelectron microscopy enables high-resolution mapping of synaptic architecture and molecular localization within retinal circuits, directly informing early discovery and target validation in neuropharmacology. By revealing precise neurotransmitter distribution and synaptic connectivity, this approach supports mechanistic de-risking and enhances predictive confidence for disease-relevant model development. These insights are critical for portfolio decisions in neurodegenerative and ophthalmic drug discovery pipelines.
This method integrates at the interface of early discovery and preclinical research, bridging molecular target validation with functional circuit analysis in the retina.