A estria vascular é vital para a geração do potencial endococlear. Apresentamos aqui a dissecção da estria vascular de camundongos adultos para sequenciamento de núcleo único ou imunomarcação.
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Artigo de método
A estria vascular é vital para a geração do potencial endococlear. Apresentamos aqui a dissecção da estria vascular de camundongos adultos para sequenciamento de núcleo único ou imunomarcação.
O potencial endococlear, gerado pela estria vascular, é essencial para manter um ambiente propício à adequada mecanotransdução das células ciliadas e, finalmente, à audição. Patologias da estria vascular podem resultar em diminuição da audição. A dissecção da estria vascular do adulto permite a captura focalizada de núcleo único e subsequente sequenciamento e imunomarcação de núcleo único. Essas técnicas são usadas para estudar a fisiopatologia da estria vascular em nível unicelular.
O sequenciamento de núcleo único pode ser usado na análise transcricional da estria vascular. Enquanto isso, a imunomarcação continua a ser útil na identificação de populações específicas de células. Ambos os métodos requerem dissecção adequada da estria vascular como pré-requisito, o que pode revelar-se tecnicamente desafiador.
A cóclea consiste de três câmaras cheias de líquido, a escala vestibular, a escala média e a escala timpânica. A escala vestibular e a escala timpânica contêm perilinfa, que apresenta alta concentração de sódio (138 mM) e baixa concentração de potássio (6,8 mM)1. A escala média contém endolinfa, que apresenta alta concentração de potássio (154 mM) e baixa concentração de sódio (0,91 mM)1,2,3. Essa diferença na concentração de íons pode ser chamada de potencial endococlear (PE), e é gerada primariamente pelo movimento de íons potássio através de vários canais iônicos e junções comunicantes na estria vascular (VS) ao longo da parede lateral da cóclea4,5,6,7,8,9,10,11 . A VS é um tecido heterogêneo, altamente vascularizado, que reveste a face medial da parede lateral da cóclea e contém três tipos celulares principais: células marginais, intermediárias ebasais12 (Figura 1).
As células marginais são conectadas por tight junctions para formar a superfície mais medial da VS. A membrana apical está voltada para a endolinfa da escala média e contribui para o transporte iônico de potássio para a endolinfa usando vários canais, incluindo KCNE1/KCNQ1, SLC12A2 e Na+-K+-ATPase (NKA)5,10,13,14. As células intermediárias são células pigmentadas que residem entre as células marginais e basais e facilitam o transporte de potássio através da VS utilizando KCNJ10 (Kir 4.1)15,16. As células basais estão próximas à parede lateral da cóclea e estão intimamente associadas aos fibrócitos do ligamento espiral para promover a reciclagem de potássio da perilinfa12. A patologia da VS tem sido implicada em inúmeras afecçõesotológicas17,18. Mutações em genes expressos nos principais tipos celulares de VS, como Kcnq1, Kcne1, Kcnj10 e Cldn11, podem causar surdez e disfunção de VS, incluindo a perda de PE19,20,21,22,23. Além dos três principais tipos celulares, existem outros tipos celulares menos estudados na VS, como as células fusiformes22, as células radiculares12,24, os macrófagos25, os pericitos26 e as células endoteliais27, que têm papéis incompletamente definidos envolvendo a homeostase iônica e a geração de EP28.
Em comparação com o sequenciamento de RNA em massa, o sequenciamento de RNA de núcleo único (sNuc-Seq) fornece informações sobre a heterogeneidade celular, em vez de uma média de RNAm em um grupo de células29, e pode ser particularmente útil ao estudar o SV30 heterogêneo. Por exemplo, o sNuc-Seq produziu uma análise transcricional que sugere que pode haver um papel das células fusiformes e radiculares na geração de PE, perda auditiva e doença de Ménière18. Uma caracterização transcricional adicional dos vários tipos de células da VS pode nos fornecer informações valiosas sobre a fisiopatologia subjacente aos diferentes mecanismos e subtipos de flutuação e perda auditiva relacionados à VS. A colheita dessas delicadas estruturas da orelha interna é de suma importância para a análise ótima dos tecidos.
Neste estudo, a abordagem de microdissecção para acessar e isolar a estria vascular da cóclea de camundongos adultos para sNuc-Seq ou imunomarcação é descrita. A dissecção do VS de camundongos adultos é necessária para entender vários tipos de células VS e caracterizar melhor seu papel na audição.
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Todos os experimentos e procedimentos com animais foram realizados de acordo com protocolos aprovados pelo Comitê de Cuidados e Uso de Animais do National Institute of Neurological Diseases and Stroke e do National Institute on Deafness and Other Communication Disorders, National Institutes of Health. Todos os protocolos experimentais foram aprovados pelo Comitê de Cuidados e Uso de Animais do National Institute of Neurological Diseases and Stroke e pelo National Institute on Deafness and Other Communication Disorders, National Institutes of Health. Todos os métodos foram realizados de acordo com as diretrizes e regulamentos relevantes do Comitê de Cuidados e Uso de Animais do National Institute of Neurological Diseases and Stroke e do National Institute on Deafness and Other Communication Disorders, National Institutes of Health.
1. Eutanásia animal
2. Expondo o labirinto ósseo
3. Extração da orelha interna
4. Dissecção VS
OBS: Com a prática, é possível dissecar o SV como uma peça longa que se assemelha a uma fita. O SV é frágil, portanto, se ele se quebrar em pedaços, estes podem ser armazenados juntos. Alternativamente, estes podem ser armazenados em poços rotulados separadamente de acordo com seu turno (por exemplo, basal, médio, apical).
5. Suspensão de núcleo único SV
NOTA: Este protocolo é adaptado para tecido SV especificamente a partir de um protocolo de suspensão de núcleo único publicado pelo fabricante. Plataformas de diferentes fabricantes podem ser utilizadas31. Dada a variação específica da plataforma, recomenda-se rever o protocolo específico do fabricante fornecido com o equipamento. Para obter resultados ótimos para sNuc-Seq e minimizar a degradação do RNA, quanto mais rápida a dissecção do tecido, melhor (recomendado dentro de 15-20 min da eutanásia). Pode ser útil eutanasiar um animal de cada vez e somente quando estiver pronto para dissecar. Ter várias pessoas trabalhando simultaneamente nas dissecções também pode eliminar o tempo de degradação (por exemplo, um pessoal de laboratório trabalhando na orelha esquerda enquanto outro trabalha na orelha direita).
6. Sequenciamento de núcleo único da VS
7. Imunomarcação do VS e montagem tecidual
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Apresentamos um método para isolar o VS a ser usado para sNuc-Seq ou imunomarcação. A anatomia relevante (Figura 1) da cóclea em relação à VS pode ajudar o usuário a entender melhor a organização da VS e as etapas do protocolo de dissecção.
Cada passo dessa microdissecção de VS de um mouse P30 é detalhado no vídeo associado, e instantâneos dos principais passos dessa dissecção e isolamento de VS são apresentados na Figura 2.
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Antes do advento do sequenciamento de célula única, muitos pesquisadores usaram a análise de tecido em massa, que só tornou possível analisar transcriptomas médios entre células. Em particular, unicelular e sNuc-Seq permitiram isolar o transcriptoma de uma única célula ou núcleo único, respectivamente32. Nesse caso, transcriptomas de núcleo único podem ser identificados para células marginais, intermediárias e basais, bem como células fusiformes30. Isso permite a investigaç...
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Os autores não têm nada a revelar.
Esta pesquisa foi apoiada em parte pelo Programa de Pesquisa Intramural do NIH, NIDCD para M.H. (DC000088)
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 10-µ m filtro (Polietilenoreftalato) | PluriSelect | #43-50010-01 | Tecido filtrante durante a cobertura de vidro sNuc-Seq |
| 18 x 18 mm | Fisher Scientific | 12-541A | Lamínula para montagem SV |
| 30-µ m filtro (Polietilenoreftalato) | PluriSelect | #43-50030-03 | Filtre o tecido durante o sNuc-Seq |
| 75 x 25 mm Superfrost Plus/Colorforst Plus Microslide | Daigger | EF15978Z | Microslide para montar SV em |
| camundongos C57BL/6J | The Jackson Laboratory | RRID: IMSR_JAX:000664 | Cepa de camundongo de uso geral que tem pigmento mais facilmente visto nas células intermediárias do SV. |
| Contador de Células | Logos Biosystems | L20001 | Usado para contagem de células |
| Chalizon curete 5'', tamanho 3 2.5 mm | Instrumentos de Pesquisa Biomédica | 15-1020 | Usado para transferir SV |
| Chromium Next GEM single Cell 3' GEM Kit v3.1 | Chromium | PN-1000141 | Gera bibliotecas de expressão gênica de célula única 3' |
| Esmalte transparente | Fisher Scientific | NC1849418 | Usado para selar |
| placas de cultura de tecidos padrão Corning Falcon | Corning | 08-772B | usada para segurar a amostra durante a dissecação |
| DAPI | Invitrogen | D1306, RRID: AB_2629482 | Mancha usada para rotulagem de núcleo |
| Homogeneizador Dounce | Sigma-Aldrich | D8938 | Usado para homogeneizar tecido para pinça |
| sNuc-seq Dumont #5Ferramentas de Ciências Finas | 11252-30 | Fórceps gerais para dissecação | |
| Dumont # 55 Fórceps | Ferramentas de Ciências Finas | 11255-20 | Fórceps com ponta fina que facilita a manipulação do SV |
| Soro Bovino Fetal | ThermoFisher | 16000044 | Usado para etapas de cola sNuc-Seq |
| Stick | Fisher Scientific | NC0691392 | Usado para montagem SV |
| GS-IB4 Anticorpo | Molecular Sondas | I21411, RRID: AB-2314662 | Anticorpo usado para marcação capilar |
| KCNJ10-ZsGreen Camundongos | n/a | n/a | Camundongo transgênico que expressa KCNJ10-ZsGreen, particularmente nas células intermediárias do SV. |
| MgCl2 | ThermoFisher | AM9530G | Usado para etapas de reagente de montagem sNuc-Seq |
| ThermoFisher | #S36940 | Reagente de montagem para | |
| placa de 24 poços SV Multiwell | Placa Corning | #353047 | usada para imunocoloração |
| NaCl | ThermoFisher | AAJ216183 | Usado para etapas de sNuc-Seq |
| Nonidet P40 | Sigma-Aldrich | 9-16-45-9 | Usado para etapas de sNuc-Seq |
| Água livre de nuclease | ThermoFisher | 4387936 | Usado para etapas de sNuc-Seq |
| Agitador orbital | Silent Shake | SYC-2102A | Usado para etapas de imunocoloração |
| PBS | ThermoFisher | J61196. AP | Usado para etapas de imunocoloração e dissecação |
| RNA Posteriormente | Invitrogen | AM7021 | Usado para preservação de SV para sNuc-Seq |
| Scizzors | Fine Science Tools | 14058-09 | Usado para dividir o crânio de camundongo |
| Tris-HCl | Sigma-Aldrich | 15506017 | Usado para etapas de sNuc-Seq |
| Coloração azul de tripano | Gibco | 15250061 | Usado para contagem de células |
| Tween20 | ThermoFisher | AAJ20605AP | Usado para etapas de sNuc-Seq |
| Estereomicroscópio Zeiss STEMI SV 11 Apo | Zeiss | n/a | Microscópio usado para dissecções |
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