Artigo de método

Uma técnica de coloração de órgãos de montagem total para imagens tridimensionais do rim

8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

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Fonte: Hasegawa, S., et al. Coloração tridimensional de rim inteiro com CUBIC. J. Vis. Exp. (2022).

Este vídeo demonstra um ensaio para a coloração de toda a montagem de rins murinos usando um método de limpeza de tecido chamado CUBIC (coquetéis de imagem cérebro/corpo claros e desobstruídos e análise computacional) e coloração imunofluorescente. O rim é submetido à limpeza do tecido, em que o rim é deslipidado, descolorido e tratado com uma solução correspondente ao índice de refração para tornar o tecido transparente para uma imagem tridimensional ideal. O tecido é corado com anticorpos marcados com fluorescência para revelar nervos e artérias simpáticas no tecido sob um microscópio de folha de luz.

Protocolo

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Todos os procedimentos envolvendo modelos animais foram revisados pelo comitê institucional local de cuidados com animais e pelo conselho de revisão veterinária JoVE.

1. Preparo animal e fixação renal

  1. Realize a fixação de perfusão seguindo as etapas abaixo.
    1. Anestesiar o camundongo por inalação de isoflurano (3%, 2,0 L / min) e administração intraperitoneal de cloridrato de medetomidina (0,3 mg / kg), tartarato de butorfanol (5 mg / kg) e midazolam (4 mg / kg) (ver Tabela de Materiais).
    2. Perfundir o animal com 20 mL de solução salina tamponada com fosfato (PBS, pH 7,4) e 30 mL de paraformaldeído a 4% (PFA) em tampão fosfato (PB) através do ventrículo esquerdo do coração.
  2. Realize a fixação por imersão logo após a fixação da perfusão e amostragem renal.
    1. Mergulhe o rim em PFA a 4% a 4 °C por mais 16 h e, em seguida, lave-o com PBS por 2 h (três vezes)9 (Figura 1).
      cuidado: O formaldeído e o paraformaldeído são irritantes tóxicos. Manusear os reagentes em uma hotte com equipamento de proteção individual adequado.

2. Descoloração e delipidação

  1. Prepare o CUBIC-L (Coquetéis de Imagem Cerebral/Corporal Clara e Desobstruída e Análise Computacional) para descoloração e delipidação consistindo em 10% em peso de Triton X-100 e 10% em peso de N-butileldietanolamina (consulte a Tabela de Materiais), seguindo relatórios publicados anteriormente.
  2. Realize a descoloração e deslipidação por CUBIC-L seguindo os passos abaixo.
    1. Mergulhe o rim fixo em 7 mL de 50% (v / v) CUBIC-L (mistura 1: 1 de água e CUBIC-L) em um tubo de fundo redondo de 14 mL (consulte a Tabela de Materiais) com agitação suave à temperatura ambiente por 6 h (Figura 2A). Em seguida, mergulhe-o em 7 mL de CUBIC-L em um tubo inferior redondo de 14 mL com agitação suave a 37 ° C por 5 dias.
    2. Atualize o CUBIC-L todos os dias durante este processo. Após o processo de descoloração e deslipidação, lavar o rim com PBS em temperatura ambiente por 2 h (três vezes) (Figura 1). Use uma colher dispensadora para o manuseio da amostra (Figura 2B).

3. Coloração imunofluorescente de montagem total

  1. Prepare os tampões de coloração.
    1. Prepare o tampão de coloração para anticorpos primários misturando 0,5% (v/v) de Triton X-100, 0,5% de caseína em PBS e 0,05% de azida sódica.
    2. Prepare o tampão de coloração para anticorpos secundários misturando 0,5% (v/v) de Triton X-100, 0,1% de caseína em PBS e 0,05% de azida sódica.
  2. Realize a coloração com anticorpos primários.
    1. Imunomarque o rim deslipidado com anticorpos primários (1:100 ou 1:200, consulte a Tabela de Materiais) no tampão de coloração a 37 °C com agitação suave por 7 dias.
      nota: A quantidade do tampão de coloração necessária para um rim é de 500-600 μL (Figura 2C).
    2. Lave o rim com 0,5% (v / v) Triton X-100 em PBS (PBST) em temperatura ambiente por 1 dia (Figura 1).
  3. Realize a coloração com anticorpos secundários.
    1. Imunomarcar o rim com anticorpos secundários (1:100 ou 1:200, ver Tabela de Materiais) no tampão de coloração a 37 °C com agitação suave durante 7 dias. Lave o rim com PBST em temperatura ambiente por 1 dia (Figura 1).
    2. Após a fixação, mergulhe o rim em formaldeído a 1% em PB (mistura 1:36 de formaldeído a 37% e PB) por 3 h e lave com PBS em temperatura ambiente por 6 h (Figura 1).

4. Correspondência do índice de refração (RI)

  1. Prepare o CUBIC-R+.
    1. Preparar o CUBIC-R misturando 45 % em peso de 2,3-dimetil-1-fenil-5-pirazolona/antipirina e 30 % em peso de nicotinamida (ver Tabela de Materiais).
    2. Prepare o CUBIC-R+ para correspondência do índice de refração (IR) adicionando 0,5% de N-butiledietanolamina ao CUBIC-R seguindo os relatórios publicados anteriormente.
  2. Execute a correspondência de RI.
    1. Mergulhe o rim em 7 mL de 50% (v/v) CUBIC-R+ (mistura 1:1 de água e CUBIC-R+) em um tubo de fundo redondo de 14 mL com agitação suave em temperatura ambiente por 1 dia. Em seguida, mergulhe-o em 7 mL de CUBIC-R+ em tubo de fundo redondo de 14 mL com agitação suave em temperatura ambiente por 2 dias (Figura 1).
      nota: Embora o rim flutue em 50% CUBIC-R+ no início da correspondência do IR, ele afunda e se torna transparente no CUBIC-R+ no final do processo (Figura 2D).

5. Aquisição e reconstrução de imagens

  1. Mergulhe o rim compatível com RI em uma mistura de óleo de silício (RI = 1,555) e óleo mineral (RI = 1,467) (55:45) durante a aquisição da imagem (RI = 1,51) (Figura 3).
  2. Adquira imagens 3D de todo o rim com um microscópio fluorescente de folha de luz personalizado (consulte a Tabela de Materiais). Colete todos os dados brutos da imagem em um formato TIFF de 16 bits. Visualize e capture as imagens renderizadas em 3D com o software de análise de imagens (Imaris, consulte Tabela de Materiais).

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Resultados

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Figura 1: Limpeza de tecido e coloração imunofluorescente de montagem total. A limpeza do tecido por CUBIC é um processo de duas etapas: delipidação (CUBIC-L) e correspondência do índice de refração (RI) (CUBIC-R+). A coloração de montagem total é realizada após o processo de delipidação. Barra de escala = 10 mm. A imagem é reproduzida de Hasegawa et al.

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Divulgações

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Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Tubo de ensaio PP de alta clareza de fundo redondo de 14 mLfalcão352059Limpeza de tecidos, coloração, lavagem
2,3-dimetil-1-fenil-5-pirazolona/antipirinaIndústria Química de TóquioD1876CUBIC-R+
Solução de formaldeído a 37%Tesque Nacalai16223-55Fixação do poste
Solução tampão de fosfato de paraformaldeído a 4%Tesque Nacalai09154-85Fixação renal
Alexa Flour 555 anticorpo anti-ovelha IgG de burro conjugadoInvitrogenA-21436Anticorpo secundário (1:100)
Alexa Flour 647 anticorpo anti-coelho IgG de burro conjugado com 647InvitrogenA-31573Anticorpo secundário (1:200)
Anticorpo anti-aquaporina 2 (AQP2)Abcamab199975Anticorpo primário (1:100)
Anticorpo anti-podocinaSigma-AldrichPág. 0372Anticorpo primário (1:100)
Anticorpo anti-cotransportador de glicose sódica 2 (SGLT2)AbcamAB85626Anticorpo primário (1:100)
Anticorpo antitirosina hidroxilase (TH)Abcamab113Anticorpo primário (1:100)
Anticorpo anti-actina de músculo liso α-α-SMA)AbcamAB5694Anticorpo primário (1:200)
Bloqueador de caseína em PBSThermo Fisher CientíficoRolamento 37528Tampão de coloração
Tartarato de butorfanolMeijiRolamento 5526anestésico
C57BL/6NJclNippon Bio-Supp.CenterN/ATensão de rato
ImarisPlano de bitsN/ASoftware de análise de imagens
Microscópio com zoom macroOlimpoMVX10A unidade de observação do microscópio personalizado
Cloridrato de medetomidinaKyoritsu-Seiyaku8656anestésico
MidazolamSANDOZ27803229anestésico
Óleo mineralSigma-AldrichM8410Óleo de imersão
N-butildietanolaminaIndústria Química de TóquioB0725CÚBICO-L, CÚBICO-R+
nicotinamidaIndústria Química de TóquioN0078CUBIC-R+
Éter mono-p-isooctilfenílico de polietilenoglicol/Triton X-100Tesque Nacalai12967-45CÚBICO-L, PBST
Óleo de silicone HIVAC-F4Shin-Etsu Química50449832Óleo de imersão
Azida de sódioWako195-11092Tampão de coloração

Reimpressões e permissões

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