Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Децеллюляризация мышиного сердечно-легочного комплекса

2.9K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/61854

⸱

30 мая 2021 г.

 ,  ,  ,  ,  , 

В этой статье

Краткое содержание

Этот протокол направлен на децеллюляризацию сердца и легких мышей. Полученные каркасы внеклеточного матрикса (ECM) могут быть иммуноокрашены и визуализированы для отображения местоположения и топологии их компонентов.

Аннотация

Мы представляем здесь протокол децеллюляризации сердца и легких мыши. Он создает структурные каркасы ECM, которые можно использовать для анализа топологии и состава ECM. Он основан на микрохирургической процедуре, предназначенной для катетеризации трахеи и аорты усыпленной мыши для перфузии сердца и легких децеллюляризирующими агентами. Децеллюляризованный сердечно-легочный комплекс впоследствии может быть иммуноокрашен, чтобы выявить расположение структурных белков ECM. Вся процедура может быть завершена за 4 дня.

Каркасы ECM, полученные в результате этого протокола, свободны от размерных искажений. Отсутствие ячеек позволяет проводить структурное исследование структур ECM вплоть до субмикронного разрешения в 3D. Этот протокол может быть применен к здоровым и больным тканям мышей в возрасте от 4 недель, включая мышиные модели фиброза и рака, открывая путь к определению ремоделирования ECM, связанного с сердечно-легочным заболеванием.

Введение

ECM представляет собой трехмерную сеть, состоящую из белков и гликанов, которая вмещает все клетки в многоклеточном организме, придавая органам их форму и регулируя поведение клеток на протяжении всей жизни1. Начиная с оплодотворения яйцеклеток, клетки строят и реконструируют ECM и, в свою очередь, строго контролируются им. Целью этого протокола является открытие способа анализа и картирования ECM мыши, поскольку мыши являются наиболее используемым модельным организмом в патофизиологии млекопитающих.

Развитие этого метода было обусловлено необходимостью охарактеризовать и изолировать связанный с метастазами нативный ....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Все процедуры, включенные здесь, были рассмотрены и одобрены этическим комитетом, регулирующим экспериментальную медицину в Копенгагенском университете, и согласуются с датским и европейским законодательством. Чтобы продемонстрировать этот протокол, мы использовали самок мышей BALB / cJ в возрасте 8-12 недель и самку мыши MMTV-PyMT в возрасте 11 недель.

ПРИМЕЧАНИЕ: Предотвращение бактериального загрязнения децеллюляризированного каркаса ECM дает наилучший результат визуализации и позволяет длительное хранение образцов. Поэтому важно, чтобы все ступени были стерильными. Таким образом, все инструменты и хирургические материалы, включая шов, м....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Сердечно-легочная децеллюляризация
После успешного завершения протокола сердце и легкие, а также аннексированная ткань, такая как дуга аорты, будут свободны от клеток. Децеллюляризация может быть подтверждена окрашиванием гематоксилин-эозином (рисунок 1) каркасов ECM, показывающих удаление ядер по сравнению с нативной тканью. Эти каркасы сохраняют размеры свежих органов, а их нерастворимая структура ECM неповреждена2.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Методы децеллюляризации, основанные на тканевом перемешивании, изменяют структуру ECM, что делает их непригодными для анализа структуры ECM4. Перфузионная децеллюляризация с использованием анатомического пути, такого как аорта трахеи, позволяет достичь капиллярного русла или терминальных альвеол и облегчает доставку децеллюляризирующих агентов по всему органу. Сообщается об использовании цвиттерионических, анионных и неионных детергентов для децеллюляризации тканей4,5,6

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Мы благодарим профессора Ивану Новак и доктора Нинн Майн Кристенсен (Центр усовершенствованной биовизуализации (CAB), Копенгагенский университет) за предоставление доступа к микроскопу. Эта работа была поддержана Европейским исследовательским советом (ERC-2015-CoG-682881-MATRICAN; AEM-G, OW, RR и JTE); стипендия PhD от Фонда Лундбека (R286-2018-621; МР); Шведский исследовательский совет (2017-03389; МЧР); Шведское онкологическое общество, Cancerfonden (CAN 2016/783, 19 0632 Pj, и 190007; МЧР); Немецкая онкологическая помощь (Deutsche Krebshilfe; РР); и Датское онкологическое общество (R204-A12454; РР).

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
MICROSURGERY
6-0 шовный материал, игла треугольного сечения (Vicryl)Ethicon6301124
9-0 микрошовный материал (Safil)B щипцы BraunG1048611
AdsonFine Science Tools11006-12
Щипцы Адсона с зубцамиFine Science Tools11027-12
Держатель микроигл CastroviejoFine Science ToolsNo 12061-01
CO2 вентиляционная камера для эвтаназии мышей
Деионизированная вода (Milli-Q IQ 7000, система сверхчистой лабораторной воды) MerckZIQ7000T0
Одноразовый лоток из полистирола (~30 & раз; 50 см)
Диссекционный микроскоп (Greenough, с двусторонней гусиной шеей)LeicaS6 D
Двусторонний микрошпательFine Science Tools10091-12
Микрощипцы Dumont (два)Fine Science Tools11252-20
Микрощипцы Dumont с 45° наконечники (два)Fine Science Tools11251-35
Машинки для стрижки волосOster76998-320-051
Иглодержатель Halsey (с губками из карбида вольфрама)Fine Science Tools12500-12
Катетер для внутривенного введения 24 калибра (Insyte)BD381512
Катетер для внутривенного введения 26 калибра (Terumo)Surflo-WSR+DM2619WX
Ножницы Майо (жесткий, прямой)Инструменты Fine Science14110-15
Микрощипцы с кольцевыми кончиками (два)Ножницы с микропружинами AesculapFM571R
(ванны, изогнутые)Инструменты для Fine Science15001-08
МиникуттерKLS Martin80-008-03-04
Перистый периостом на линькеAesculapD0543R
Иглы (27 калибр; Microlance)BD21018
Бумажное полотенце (стерильное) или хирургическая салфетка 
Зубчатые ножницы (CeramaCut, прямые)Шпатель Fine Science Tools14958-09
(Freer-Yasargil)Шприцы AesculapOL166R
(1 мл; Plastipak)BD3021001
шприцы (10 мл; Plastipak)BD3021110
сухожильные ножницы (Walton)Fine Science Tools14077-09
IMMUNOSTAINING
Alexa Fluor 488 ослик против морской свинки IgGThermo Fisher ScientificA-11055
Alexa Fluor 594 осел против кролика IgGLife TechnologiesA11037
БСА(альбумин бычьей фракции V, стандартного сорта, лиофилизированный) Serva11930.03
Коллаген IV поликлональное антитело (RRID: AB_2276457) MilliporeAB756PХозяин: кролик
PBS (pH 7,4, 10×, Gibco) Thermo Fisher Scientific70011044Хозяин:
поликлональное антитело козы Periostin (добрый подарок от Мануэля Коха. RRID:AB2801621)Хозяин: морская свинка
Скальпель одноразовый с лезвием No11 (шт. 10)VWR233-5364)
Сыворотка (обычная ослиная сыворотка) Jackson ImmunoResearch017-000-121
Tween 20Sigma-AldrichP9416-50ML
strong>IMAGING
  Детекторы (гибридные детекторы (модели Leica, HyD S) и фотоумножители (ФЭУ); Leica
  Флуоресцентный источник света LeicaEL6000
  Микроскоп (инвертированный многофотонный микроскоп) LeicaSP5-X MP
  Объектив (лямбда-синий, 20×, числовая апертура 0,70 (NA) IMM UV) LeicaHCX PL APO
  Двухфотонный Ti– сапфировый лазер (Spectra-physics, модель Mai Tai DeepSee) 
  Лазер белого света (WLL) Leica
DECELLULARIZATION
70% этанола (абсолютный спирт 99,9%); абсолютный спирт должен быть доведен до 70% (об/об.) с помощью деионизированной воды.Слива1680766
деионизированная вода (Milli-Q IQ 7000, система сверхчистой лабораторной воды) Фитинги MerckZIQ7000T0
с наружной резьбой Люэра (1/8 дюйма)World Precision Instruments13158-100
PBS (pH 7,4, 10×, Gibco) Thermo Fisher Scientific70011044
Пенициллин-стрептомицинGibco15140122
Перистальтический насос (с 12 каналами)Ole Dich110AC(R)20G75
Силиконовая трубка (с внутренним диаметром 2 мм и наружным диаметром 4 мм)Ole Dich31399
Азид натрияSigma-Aldrich08591-1ML-F
Дезоксихолат натрия (DOC)Sigma-AldrichD6750-100G
Додецилсульфат натрияSigma-AldrichL3771-500G
H& E ОКРАШИВАНИЕ
4% PFAFisher Scientific15434389
96% этанолСлива201446-5L
Абсолютный этанолСлива201152-1L
Покровные стекла (24x50мм; 1000 шт)Hounisen422.245
Cryomolds Intermediate (15 x 15 x 5 мм; 100 шт)Tissue-Tek4566
CryostatLeicaCM3050S
DPX монтажный материалHounisen1001.0025
Eosin Y раствор спиртовой 0,5%Sigma1024390500
Feather микротомное лезвие нержавеющая сталь, C35 (50 шт)Pfm медицинский207500003

Fisherbrand Superfrost Plus слайды (25 x 75 мм; 144 шт)
Thermofisher
Mayers гематоксилинSigmaMHS32-1L
OCT compoundVWR361603E
Сканер слайдов (Nanozoomer)Hamamatsu Photonics
XyleneSigma534056-4L
<6319483

Ссылки

  1. Hynes, R. O. Extracellular matrix: not just pretty fibrils. Science. 326, 1216-1219 (2009).
  2. Mayorca-Guiliani, A. E., et al. ISDoT: in situ decellularization of tissues for high-resolution imaging and proteomic analysis of native extrace....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Протокол децеллюляризациианализ каркаса внеклеточного матриксамикрохирургическая катетеризация сосудовперфузионная децеллюляризацияиммуноокрашивание белков внеклеточного матриксафлуоресцентная микроскопиякриостатное сечениеокрашивание гематоксилином и эозиномремоделирование внеклеточного матрикса