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Artigo de método

Esclarecimento ótico e imagem latente do tecido Immunolabeled do rim

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DOI:

10.3791/60002

22 de julho de 2019

Neste artigo

Resumo

A combinação da rotulagem do anticorpo, do esclarecimento ótico, e da microscopia de luz avançada permite a análise tridimensional de estruturas ou de órgãos completos. Descrito aqui é um método simples para combinar o Immunolabeling de fatias de rim grossas, o esclarecimento ótico com cinnamate do Ethyl, e a imagem latente confocal que permite o visualização e a quantificação de estruturas tridimensionais do rim.

Resumo

As técnicas óticas do esclarecimento rendem o tecido transparente equilibrando o índice refração durante todo uma amostra para a imagem latente tridimensional (3-D) subseqüente. Eles receberam grande atenção em todas as áreas de pesquisa para o potencial de analisar estruturas multicelulares microscópicas que se estendem por distâncias macroscópicas. Dado que os túbulos do rim, a vasculatura, os nervos, e os glomérulos estendem em muitos sentidos, que foram capturados somente parcialmente por técnicas bidimensionais tradicionais até agora, o esclarecimento do tecido igualmente abriu muitas áreas novas da pesquisa do rim. A lista de métodos de compensação óptica está crescendo rapidamente, mas continua a ser difícil para iniciantes neste campo escolher o melhor método para uma determinada questão de pesquisa. Fornecido aqui é um método simples que combina a rotulagem do anticorpo de fatias grossas do rim do rato; compensação óptica com cinetato de etilo químico barato, não tóxico e pronto a usar; e imagem latente confocal. Este protocolo descreve como perfuse rins e usa uma etapa do antígeno-recuperação para aumentar o anticorpo-emperramento sem exigir o equipamento especializado. Sua aplicação é apresentada em estruturas multicelulares diferentes da imagem latente dentro do rim, e como pesquisar defeitos a penetração pobre do anticorpo no tecido é endereçada. Discutimos também as dificuldades potenciais de fluoróforos endógenos de imagem e adquirindo amostras muito grandes e como superá-las. Este protocolo simples fornece uma ferramenta easy-to-setup e detalhada para estudar o tecido em três dimensões.

Introdução

O crescente interesse em estudar órgãos inteiros ou grandes estruturas multicelulares levou ao desenvolvimento de métodos de compensação óptica que envolvem imagens de tecido transparente em três dimensões. Até recentemente, os melhores métodos para estimar o número de células, o comprimento ou o volume de estruturas inteiras foram a estereologia ou o corte Serial exaustivo, que se baseia na amostragem sistêmica do tecido para posterior análise em duas dimensões1, 2. º , 3. no entanto, estes métodos são demorados e necessitam de um elevado nível de formação e especialização

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Protocolo

Nota: Todos os procedimentos experimentais aqui descritos foram aprovados pelo Comitê institucional de cuidados e uso de animais (IACUC) da Oregon Health and Science University, Portland, Oregon, EUA, e autoridades locais relevantes em Aachen, Alemanha.

1. perfusão aórtica abdominal retrógrada e fixação de rins de rato

  1. Prepare soluções no mesmo dia ou noite antes e armazene em uma geladeira durante a noite. Aqueça as soluções à temperatura ambiente (RT) antes de usar.
  2. Fazer um novo lote de 3% paraformaldeído (PFA) em 1x fosfato-tampão salina (PBS). Cerca de 50-100 mL de PFA é necessário por mous....

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Resultados

Os rins são órgãos complexos compostos por 43 diferentes tipos de células31. A maioria dessas células formam grandes estruturas multicelulares, como glomérulos e túbulos, e sua função é altamente dependente de interações entre si. As técnicas histológicas clássicas de 2-D capturam parcialmente estas grandes estruturas e podem faltar mudanças focais dentro das estruturas intactas31. Assim, a análise 3-D usando técnicas de compensação óptica ajuda a entender como elas funcion.......

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Discussão

Técnicas de compensação óptica receberam ampla atenção para visualização 3-D e quantificação de microanatomia em vários órgãos. Aqui, o método solvente-baseado do esclarecimento (ECI) foi combinado com o Immunolabeling para a imagem latente 3-D de túbulos inteiros em fatias do rim. Este método é simples, barato e rápido. No entanto, outras questões de pesquisa podem ser melhor respondidas com outros protocolos de compensação5. Também é importante ter em mente que os métodos baseados em solvente ca.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

O T. S. é apoiado por concessões da Fundação de pesquisa alemão de DFG (332853055), Else Kröner-Fresenius-Stiftung (2015_A197), e a faculdade médica do RWTH AIX-lo-Chapelle (programa do Returner de RWTH). V. G. P. é apoiado por bolsas de pesquisa da Deutsche Gesellschaft Fur Nephrologie, da Fundação Alexander von Humboldt, e do Conselho Nacional de saúde e pesquisa médica da Austrália. D. H. E é apoiado por Fondation LeDucq. R. K. é apoiado por subvenções do DFG (KR-4073/3-1, SCHN1188/5-1, SFB/TRR57, SFB/TRR219), o estado de Northrhinewestfalia (MIWF-NRW) e o Centro Interdisciplinar de pesquisa clínica na Universidade RWTH Aachen (O3-11).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
0,22 µ m filtroFisher Scientific09-761-112
Tubo cônico de 15 mLFisher Scientific339650
Agulha borboleta de 21 GBraunVenofix
Torneira de 3 viasFisher ScientificK420163-4503
Software de análise 3DBitplane AGIMARIS
Software de análise 3DCellprofilersoftware livre de código aberto
5-0 sutura de sedaFine Science Tools18020-50
Seringas de plástico de 50 mLFisher Scientific14-817-57
Anticorpo monoclonal Anti-BrdURoche11296736001
Diluente de anticorposDakoS0809
CD31-647BioLegend102516
Solução de recuperação de antígeno à base de citratoVector LaboratoriesH-3300
Hemostático curvoFisher Scientific13-812-14
Dako Wash BufferAgilentS3006
Microscópio de dissecaçãoMoticDSK-500
de incorporaçãoCarl RothE478.1
EtanolMerck
Cinamato de etilaSigma-Aldrich112372
Filme flexível / Parafilm MSigma-AldrichP7793
Cabra anti-AQP2Santa Cruz Biotechnologysc-9882
Cobaia anti-NKCC2N / AN / ADOI: 10.1681 / ASN.2012040404
HClCarl RothP074.1
HeparinaSagent Pharmaceuticals401-02
HemostatAgnthos312-471-140
Horizontal rockerLabnetS2035-E
Placa de imagemIbidi81218
CetaminaMWI Saúde Animal501090
Micro serrefineFine Science Tools18052-03
NaOHFisher ScientificS318-500
Tesoura de operaçãoMerit97-272
ParaformaldeídoThermo Fischer ScientificO4042-500
Coelho anti-foshoThr53-NCCPhosphoSolutionsp1311-53
Elastômero de siliconeWorld Precision Instruments Kwik-SilKWIK-SIL
Azida desódioSigma-AldrichS2002
Cortador de tecidosZivic InstrumentsHSRA001-1
Triton X-100Acros OrganicsAC215682500
Tesoura VannasFine Science Tools15000-00
VibratomeLancerSeries 1000
XylazineMWI Animal HealthAnaSed Inj SA (Xylazine)
100983

Referências

  1. Oh, S. W., et al. A mesoscale connectome of the mouse brain. Nature. 508 (7495), 207-214 (2014).
  2. Zhai, X. Y., et al. 3-D reconstruction of the mouse nephron. Journal of the American Society of Nephrology. 17 (1), 77-88 (2006).
  3. Nyengaard, J. R.

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Reimpressões e permissões

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