Ulepszone mapowanie przestrzenne warstw mięśni żołądka myszy z wykorzystaniem zmodyfikowanej techniki Swiss Roll
November 25th, 2025
Protokół ten określa metodę immunobarwienia całego żołądka, zmodyfikowaną na podstawie techniki "Swiss roll" pierwotnie opracowanej dla jelita myszy.
Nasze badania koncentrują się na poprawie sposobu przygotowania i analizy łagodnego żołądka do obrazowania. Zaadaptowaliśmy technikę Swiss Roll, pierwotnie opracowaną dla jelita myszego, tak aby wszystkie główne obszary żołądka, w tym dno, ciałko i antrum, mogły być osadzone razem w jednym kriogenicznym przekroju. Pozwala to wizualizować strukturę żołądka i skład komórkowy obok siebie, zachowując dokładną orientację przestrzenną i wysoką jakość obrazu.
Żołądek to złożony organ o delikatnych tkankach. Drobne błędy mogą uszkodzić komórki lub zniekształcić układ, co sprawia, że obrazowanie wysokiej rozdzielczości i barwienie immunologiczne są niespójne. Nasza technika rolowania szwajcarskiego rozwiązuje to, zachowując wszystkie regiony, w tym dwunastnicę i przełyk, w jednym bloku kriogenicznym, co czyni eksperymenty bardziej wiarygodnymi i powtarzalnymi.
Na początek użyj nożyczek, aby przeciąć brzuszną krezkę dwunastnicy i żołądka aż do szpilki w ciele. Używając pipety transferowej wypełnionej PBS, wypłukaj resztki pokarmu z lumenu żołądka. Delikatnie rozciągnij otwarty brzuch, aby uzyskać płaską orientację.
Po krótkim stabilizacji ponownie przypiąć tkankę na płasko. Za pomocą nożyczek przytnij brzuch wzdłuż przerywanego konturu, aby uzyskać jednolity kształt odpowiedni do toczenia się. Przyciętą tkankę żołądkową umieść na papierze filtracyjnym zwilżonym przez PBS.
Zwiń tkankę w formę Swiss roll i zabezpiecz ją, wkładając wykałaczkę przez środek. Po zwalcowaniu włóż igłę o grubości 30, aby ustabilizować jej kształt. Następnie wygiąć igłę pod kątem 90 stopni, aby ustabilizować przewrócony żołądek.
Utrwal tkankę w 4% paradehydu w temperaturze 4 stopni Celsjusza przez sześć godzin. Następnie delikatnie usuń igłę stabilizującą. Umieść tkankę w mieszance o optymalnej temperaturze cięcia za pomocą jednorazowych form bazowych.
Następnie zamroź pleśń na suchym lodzie. Po całkowitym zamrożeniu przechowuj pleśń w temperaturze minus 80 stopni Celsjusza. Nowa metoda umożliwiła włączenie dna dna, ciała, antrum, części przełyku i dwunastnicy do jednej mysiej sekcji żołądkowego rolka żołądkowego.
Barwienie hematoksyliny i eozyny wałka żołądkowego ujawniło dobrze zachowaną architekturę w dnie dna, korpusie, antrumie, przełyku i dwunastnicy z wyraźnie widocznymi warstwami błony śluzowej, podśluzowej i mięśniowej. Barwienie immunofluorescencyjne wykazało ekspresję KIT i ANO1 w komórkach śródmiąższowych Cajala oraz ekspresję beta tubuliny 3 w neuronach jelitowych, co potwierdzało zachowanie komórek w żołądkowym wałku szwajcarskim. Ekspresję KIT wykryto także w komórkach paneth i puchara błony śluzowej żołądka, podczas gdy ANO1 był wysoko ekspresjony w komórkach nabłonka kolumnowego w dodzie.
Ekspresję tubuliny 3 beta-3 zaobserwowano w komórkach wydzielających żołądek, hormon i śluz, oprócz neuronów jelitowych. Barwienie łańcuchem 11 miozyny potwierdziło obecność komórek mięśni gładkich i miofibroblastów w błonie śluzowej żołądka, natomiast barwienie E-kadheryną wykazało komórki nabłonkowe i barwienie KIT ponownie oznaczały komórki śródmiąższowe Cajala. Szwajcarska technika drogowa może posunąć naprzód badania nad zmianami specyficznymi dla poszczególnych obszarów w tkance żołądka.
W przeciwieństwie do tradycyjnych metod, które osadzają obszar oddzielnie, technika Swiss Roll przetwarza wszystkie obszary żołądka w identycznych warunkach, oszczędzając zarówno czas, jak i odczynniki. Czyni ją praktyczną i skalowalną platformą do kompleksowej analizy tkanki żołądkowej zarówno w zdrowiu, jak i chorobie.
Przegląd
Ten protokół opisuje metodę immunobarwienia całego żołądka, zmodyfikowaną z techniki "rolki szwajcarskiej" pierwotnie opracowanej dla jelita myszy. Metoda ta umożliwia wizualizację struktury i składu komórkowego żołądka, przy jednoczesnym zachowaniu orientacji przestrzennej i jakości obrazu.
Kluczowe Elementy Badania
Dział Obszaru Nauki
- Neuroscience
- Gastroenterologia
- Histologia
Tło
- Żołądek jest złożonym narządem o delikatnych tkankach.
- Tradycyjne metody często prowadzą do niespójności w obrazowaniu i barwieniu.
- Technika Rolki Szwajcarskiej umożliwia osadzanie wielu regionów żołądka razem.
- To zwiększa wiarygodność i odtwarzalność eksperymentów.
Cel Badania
- Udoskonalenie przygotowania i analizy tkanek żołądka do obrazowania.
- Wizualizacja wszystkich głównych regionów żołądka w jednym skrojeniu kriosekcyjnym.
- Zachowanie dokładnej orientacji przestrzennej podczas obrazowania.
Wykorzystane Metody
- Adaptacja Techniki Rolki Szwajcarskiej do immunobarwienia całego żołądka.
- Wykorzystanie nożyczek i pipet do przygotowania tkanek.
- Osadzanie tkanek w związku o optymalnej temperaturze cięcia.
- Barwienie hematoksyliną i eozyną do oceny architektury tkanek.
Główne Wyniki
- Dobrze zachowana architektura w różnych regionach żołądka.
- Pomyślne immunofluorescencyjne barwienie specyficznych typów komórek.
- Wykazano ekspresję kluczowych białek w tkankach żołądka.
- Potwierdzono obecność komórek mięśni gładkich i komórek nabłonkowych.
Wnioski
- Technika Rolki Szwajcarskiej wzmacnia analizę tkanek żołądka.
- Umożliwia jednoczesne przetwarzanie wszystkich regionów żołądka.
- Ta metoda jest praktyczna i skalowalna dla badań nad zdrowiem i chorobami.
Często Zadawane Pytania
Executive Industry Relevance
Consistent spatial mapping of gastric muscle layers is critical for high-confidence target validation and mechanistic de-risking in gastrointestinal drug discovery. The modified Swiss roll technique enables reproducible, side-by-side analysis of all major mouse gastric regions, supporting robust comparative studies and minimizing experimental variability. This scalable approach enhances predictive confidence for early discovery and translational research pipelines focused on gastric biology.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables comprehensive interrogation of region-specific cellular markers across the fundus, corpus, and antrum.
- Supports biological de-risking by preserving native tissue architecture for accurate pathway analysis.
- Facilitates functional target validation through high-quality immunofluorescence and histological readouts.
- Improves predictive confidence for prioritizing gastric targets in discovery portfolios.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, reproducible tissue sections for downstream assay development and screening workflows.
- Ensures quantitative and qualitative consistency in immunostaining outputs across all gastric regions.
- Enables scalable preparation of validated biological samples for high-throughput analysis.
- Reduces reagent use and experimental time by processing all regions under identical conditions.
Translational & Preclinical Research
- Aligns spatial omics and biomarker studies with disease-relevant gastric regions for translational continuity.
- Supports risk-adjusted advancement decisions by minimizing tissue loss and experimental variability.
- Facilitates side-by-side comparison of physiological and pathological states in preclinical models.
- Enhances mechanistic de-risking for gastric disease research and therapeutic development.
Pipeline & Workflow Integration
This method integrates into the discovery continuum from early target validation through assay development and preclinical research, providing a reproducible platform for spatial and molecular analysis of gastric tissues.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by enabling region-specific marker analysis in native tissue context.
- Screening: Delivers assay-ready, reproducible sections for quantitative immunostaining and comparative studies.
- Analytics: Provides high-resolution, multiplexed readouts for robust statistical comparison of gastric regions.
- Translational Research: Maintains anatomical and molecular continuity from discovery through preclinical validation.
- Enterprise Reuse: Offers a scalable, standardized tissue preparation platform for diverse gastric research applications.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in gastric target studies.
- Operational Value: Enhances standardization, reproducibility, and scalability of tissue preparation workflows.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and capital efficiency by minimizing experimental variability.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization and advancement of gastric research programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in tissue handling, fixation, and cryosectioning for optimal results.
- Needs access to cryostat, immunofluorescence, and histological imaging infrastructure.
- Demands cross-team standardization of tissue orientation and staining protocols.
- Adaptable to various mouse models and compatible with spatial omics workflows.
- Dependent on careful handling to preserve delicate gastric architecture and minimize tissue loss.
