Сосудистая полость жизненно важна для генерации эндокохлеарного потенциала. Здесь мы представляем вскрытие сосудистой полосы взрослой мыши для секвенирования одного ядра или иммуноокрашивания.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Сосудистая полость жизненно важна для генерации эндокохлеарного потенциала. Здесь мы представляем вскрытие сосудистой полосы взрослой мыши для секвенирования одного ядра или иммуноокрашивания.
Эндокохлеарный потенциал, который генерируется stria vascularis, необходим для поддержания среды, способствующей соответствующей механотрансдукции волосковых клеток и, в конечном итоге, слуху. Патологии сосудистой полосы могут привести к снижению слуха. Диссекция взрослой полости vascularis позволяет сфокусировать одноядерный захват и последующее одноядерное секвенирование и иммуноокрашивание. Эти методы используются для изучения патофизиологии васкулярной полоски на одноклеточном уровне.
Одноядерное секвенирование может быть использовано в условиях транскрипционного анализа stria vascularis. Между тем, иммуноокрашивание по-прежнему полезно для идентификации конкретных популяций клеток. Оба метода требуют надлежащего рассечения полоски сосудов в качестве предварительного условия, что может оказаться технически сложным.
Улитка состоит из трех заполненных жидкостью камер: преддверия чешуйчатой полосы, средней полости и тимпанской щели. Scala vestibuli и scala tympani содержат перилимфу, которая имеет высокую концентрацию натрия (138 мМ) и низкую концентрацию калия (6,8 мМ)1. Средняя чешуя содержит эндолимфу, которая имеет высокую концентрацию калия (154 мМ) и низкую концентрацию натрия (0,91 мМ)1,2,3. Эта разница в концентрации ионов может быть названа эндокохлеарным потенциалом (EP) и в основном генерируется движением ионов калия через различные ионные каналы и щелевые соединения в stria vascularis (SV) вдоль боковой стенки улитки 4,5,6,7,8,9,10,11 . SV представляет собой гетерогенную ткань с высокой степенью васкуляризации, которая выстилает медиальный аспект латеральной стенки улитки и содержит три основных типа клеток: маргинальные, промежуточные и базальные клетки12 (рис. 1).
Краевые клетки соединены плотными соединениями, образуя самую медиальную поверхность SV. Апикальная мембрана обращена к эндолимфе средней челюсти и способствует транспорту ионов калия в эндолимфу с использованием различных каналов, включая KCNE1 / KCNQ1, SLC12A2 и Na+-K+-АТФазу (NKA) 5,10,13,14. Промежуточные клетки представляют собой пигментированные клетки, которые находятся между маргинальными и базальными клетками и облегчают транспорт калия через SV с использованием KCNJ10 (Kir 4.1)15,16. Базальные клетки лежат в непосредственной близости от боковой стенки улитки и тесно связаны с фиброцитами спиральной связки, способствуя рециркуляции калия из перилимфы12. Патология СВ связана с многочисленными отологическими заболеваниями17,18. Мутации в генах, экспрессируемых в основных типах клеток SV, таких как Kcnq1, Kcne1, Kcnj10 и Cldn11, могут вызывать глухоту и дисфункцию SV, включая потерю EP 19,20,21,22,23. В дополнение к трем основным типам клеток в SV есть и другие, менее изученные типы клеток, такие как веретенообразные клетки 22, корневые клетки12,24, макрофаги 25, перициты 26 и эндотелиальные клетки 27, которые имеют не полностью определенные роли, связанные с ионным гомеостазом и генерацией EP 28.
По сравнению с объемным секвенированием РНК, секвенирование РНК с одним ядром (sNuc-Seq) предоставляет информацию о гетерогенности клеток, а не о среднем значении мРНК по группеклеток 29, и может быть особенно полезно при изучении гетерогенного SV30. Например, sNuc-Seq произвел транскрипционный анализ, который предполагает, что веретенообразные и корневые клетки могут играть роль в генерации EP, потере слуха и болезни Меньера18. Дальнейшая транскрипционная характеристика различных типов клеток SV может дать нам бесценную информацию о патофизиологии, лежащей в основе различных механизмов и подтипов флуктуаций слуха и потери слуха, связанных с SV. Сбор этих тонких структур внутреннего уха имеет первостепенное значение для оптимального анализа тканей.
В этом исследовании описан подход микродиссекции для доступа и выделения stria vascularis из улитки взрослой мыши для sNuc-Seq или иммуноокрашивания. Вскрытие SV взрослой мыши необходимо для понимания различных типов SV-клеток и дальнейшей характеристики их роли в слухе.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все эксперименты и процедуры на животных проводились в соответствии с протоколами, утвержденными Комитетом по уходу за животными и их использованию Национального института неврологических заболеваний и инсульта и Национальным институтом глухоты и других коммуникативных расстройств Национальных институтов здравоохранения. Все экспериментальные протоколы были одобрены Комитетом по уходу за животными и их использованию Национального института неврологических заболеваний и инсульта и Национальным институтом глухоты и других коммуникативных расстройств Национального института здравоохранения. Все методы проводились в соответствии с соответствующими руководящими принципами и правилами Комитета по уходу за животными и их использованию Национального института неврологических заболеваний и инсульта и Национального института глухоты и других коммуникативных расстройств, Национальных институтов здравоохранения.
1. Эвтаназия животных
2. Обнажение костного лабиринта
3. Удаление внутреннего уха
4. Вскрытие СВ
ПРИМЕЧАНИЕ: С практикой можно препарировать СВ как один длинный кусок, напоминающий ленту. SV хрупкий, поэтому, если он разобьется на куски, их можно хранить вместе. В качестве альтернативы они могут храниться в отдельно маркированных лунках в зависимости от их очередности (например, базальной, средней, апикальной).
5. Одноядерная суспензия СВ
ПРИМЕЧАНИЕ: Этот протокол адаптирован для тканей SV специально из опубликованного протокола одноядерной суспензии производителя. Можно использовать платформы разных производителей31. Учитывая различия, зависящие от платформы, рекомендуется ознакомиться с протоколом производителя, поставляемым с оборудованием. Для достижения оптимальных результатов для sNuc-Seq и минимизации деградации РНК чем быстрее рассечение ткани, тем лучше (рекомендуется в течение 15-20 мин после эвтаназии). Может быть полезно усыплять по одному животному за раз и только тогда, когда он будет готов к препарированию. Наличие нескольких человек, одновременно работающих над вскрытием, также может исключить время деградации (например, один лабораторный персонал работает над левым ухом, а другой работает с правым ухом).
6. Одноядерное секвенирование SV
7. Иммуноокрашивание SV и крепление тканей
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Мы представляем метод выделения SV, который будет использоваться либо для sNuc-Seq, либо для иммуноокрашивания. Соответствующая анатомия (рис. 1) улитки по отношению к SV может помочь пользователям лучше понять организацию SV и этапы протокола вскрытия.
Каждый этап этого микродиссекционирования SV с мыши P30 подробно описан в соответствующем видео, а снимки ключевых этапов этого рассечения и выделения SV представлены на рисунке 2.
...Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
До появления секвенирования отдельных клеток многие исследователи использовали объемный анализ тканей, который позволял анализировать только транскриптомы, усредненные по клеткам. В частности, single-cell и sNuc-Seq позволили выделить транскриптом одной клетки или одиночного ядра соответственно32. В этом случае одноядерные транскриптомы могут быть идентифицированы для маргинальных, промежуточных и базальных клеток, а также веретенообразных клеток30. Это позволяет исследоват...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам раскрывать нечего.
Это исследование было частично поддержано Программой внутренних исследований NIH, NIDCD to M.H. (DC000088)
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 10-&микро; m фильтр (Полиэтиленэфирефталат) | PluriSelect | #43-50010-01 | Фильтрующая ткань во время sNuc-Seq |
| 18 x 18 мм защитное стекло | Fisher Scientific | 12-541A | Защитное стекло для крепления SV |
| 30-&микро; m фильтр (Полиэтилентерефталат) | PluriSelect | #43-50030-03 | Фильтрация ткани во время sNuc-Seq |
| 75 x 25 мм Superfrost Plus/Colorforst Plus Microslide | Daigger | EF15978Z | Микрослайд для крепления SV на |
| мышах C57BL/6J | Лаборатория Джексона | RRID: IMSR_JAX:000664 | Штамм мышей общего назначения, пигмент которого легче заметить в промежуточных клетках SV. |
| Счетчик клеток | Logos Biosystems | L20001 | Используется для подсчета клеток |
| Chalizon кюретка 5'', размер 3 2,5 мм | Biomedical Research Instruments | 15-1020 | Используется для переноса SV |
| Chromium Next GEM single Cell 3' GEM Kit v3.1 | Chromium | PN-1000141 | Генерирует одиночные клетки 3' библиотеки экспрессии генов |
| Прозрачный лак для ногтей | Fisher Scientific | NC1849418 | Используется для герметизации крепления SV |
| Corning Falcon Стандартные чашки для культуры тканей, 24 лунки | Corning | 08-772B | Чашка для культуры используется для удержания образца во время диссекции |
| DAPI | Invitrogen | D1306, RRID: AB_2629482 | Краситель используется для мечения ядра |
| гомогенизатор Dounce | Sigma-Aldrich | D8938 | Используется для гомогенизации ткани для щипцов |
| sNuc-seq Dumont #5Fine Science Tools | 11252-30 | Щипцы общего назначения для диссекции | |
| Dumont #55 Щипцы | Fine Science Tools | 11255-20 | Щипцы с тонким наконечником, облегчающим манипуляции с SV |
| Фетальная бычья сыворотка | ThermoFisher | 16000044 | Используется для этапов sNuc-Seq |
| Glue Stick | Fisher Scientific | NC0691392 | Используется для монтажа |
| молекулярного антитела SV GS-IB4 | Зонды | I21411, RRID: AB-2314662 | Антитело, используемое для капиллярного мечения |
| мышей KCNJ10-ZsGreen | n/a | н/а н/д | трансгенной мыши, экспрессирующей KCNJ10-ZsGreen, в частности в промежуточных клетках SV. |
| MgCl2 | ThermoFisher | AM9530G | Используется для этапов sNuc-Seq |
| Монтажный реагент | ThermoFisher | #S36940 | Монтажный реагент для SV |
| Multiwell 24-луночный планшет | Corning | #353047 | Планшет для иммуноокрашивания |
| NaCl | ThermoFisher | AAJ216183 | Используется для этапов sNuc-Seq |
| Nonidet P40 | Sigma-Aldrich | 9-16-45-9 | Используется для шагов sNuc-Seq |
| Вода без нуклеазы | ThermoFisher | 4387936 | Используется для этапов sNuc-Seq |
| Орбитальный шейкер | Silent Shake | SYC-2102A | Используется для этапов иммуноокрашивания |
| PBS | ThermoFisher | J61196. AP | Используется для этапов иммуноокрашивания и диссекции |
| РНК Later | Invitrogen | AM7021 | Используется для сохранения SV для sNuc-Seq |
| Scizzors | Fine Science Tools | 14058-09 | Используется для расщепления мышиного черепа |
| Tris-HCl | Sigma-Aldrich | 15506017 | Используется для этапов sNuc-Seq |
| Trypan синего окрашивания | Gibco | 15250061 | Используется для подсчета клеток |
| Tween20 | ThermoFisher | AAJ20605AP | Используется для шагов sNuc-Seq |
| Zeiss STEMI SV 11 Apo стереомикроскоп | Zeiss | n/a | Микроскоп для вскрытия |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.