5 июня 2017 г.
Ольфакторные сенсорные нейроны выражают широкое разнообразие молекул, сортирующих аксоны, для установления правильной нейронной схемы. В этом протоколе описывается метод иммуногистохимического окрашивания для визуализации комбинаторных выражений молекул аксоновской сортировки на концах аксонов обонятельных сенсорных нейронов.
Общая цель данного метода иммуногистохимического окрашивания заключается в визуализации комбинированной экспрессии молекул сортировки аксонов на терминалях аксонов обонятельных сенсорных нейронов. Этот метод может помочь в характеристике ключевых процессов в области развития обоняния, таких как наведение аксонов, формирование синапсов и регенерация обонятельных сенсорных нейронов. Основным преимуществом данной методики является то, что она позволяет ученым сравнивать и анализировать паттерны экспрессии молекул сортировки аксонов в обонятельной луковице без возникновения вариаций между срезами.
Визуальная демонстрация данного метода имеет решающее значение, так как этап заливки трудно освоить, поскольку положение и угол образца тканей обонятельного эпителия в форме сложно описать словами. Начните с голов мышей в возрасте от одной до двух недель, которые были зафиксированы путем интракардиальной перфузии 4% параформальдегидом. Вставьте лезвие ножниц в пространство между верхними и нижними зубами и сделайте горизонтальный разрез, чтобы удалить нижнюю челюстную кость.
Затем с помощью пинцета и ножниц удалите излишки тканей, чтобы оставить обонятельную ткань, включая обонятельную луковицу и обонятельный эпителий. Погрузите обонятельную ткань в PBS для удаления воздуха из полости носа, затем сделайте вертикальный разрез, чтобы удалить заднюю часть мозга, и поместите обонятельную ткань на дно формы для заморозки срезом вниз. Заполните форму компаундом для заморозки (OCT) и погрузите в жидкий азот.
После полного замораживания ткани и OCT-компаунда выдержите ткань в криостате при 20 °C в течение одного часа. Затем с помощью криостата сделайте серийные парасагиттальные срезы обонятельной луковицы и соберите их, прикрепив к предметным стеклам, покрытым MAS. После прикрепления немедленно высушите стекла с помощью фена.
Начните иммуноокрашивание с промывки высушенных предметных стекол в PBS в течение пяти минут при комнатной температуре. Блокируйте сайты неспецифического связывания, инкубируя стекла в течение одного часа с 5% блокирующим раствором при комнатной температуре. Затем добавьте на каждое стекло 400 microliters коктейля из первичных антител, разведенных в 1% блокирующем растворе.
Инкубируйте предметные стекла в течение ночи при комнатной температуре. На следующий день слейте раствор первичных антител и промойте стекла PBST трижды по пять минут при комнатной температуре. Затем добавьте на каждое стекло по 400 microliters коктейля из вторичных антител и PBS.
Защитите от света и инкубируйте в течение одного часа при комнатной температуре. После инкубации слейте раствор и снова промойте стекла трижды по пять минут каждый с использованием PBS при комнатной температуре. В завершение закройте стекла покровными стеклами, нанеся по две капли среды для заключения на каждое стекло, поместив покровное стекло и удалив пузырьки воздуха.
Получите флуоресцентные изображения с помощью флуоресцентного микроскопа, используя соответствующий фильтр для каждого флуорофора. Отрегулируйте время экспозиции так, чтобы флуоресцентные сигналы на изображении не были насыщены. Определите структуру клубочка по иммунофлуоресцентным сигналам GLUT2.
Используйте Image J для измерения интенсивности окрашивания молекул сортировки аксонов внутри гломерул. На данном изображении представлен парасагиттальный срез обонятельной луковицы двухнедельной мыши, иммуноокрашенный антителами против VGLUT2, Kirrel2 (показан красным), Semaphorin 7A (показан зеленым) и OLPC (показан синим). Комбинированное изображение демонстрирует, что молекулы сортировки аксонов, участвующие в гломерулярной сегрегации, экспрессируются в виде мозаичного паттерна, не зависящего от положения.
Каждый клубочек определен по флуоресцентным сигналам пресинаптического маркера VGLUT2. Гломерулярные структуры обведены пунктирными линиями. В каждом клубочке измеряли интенсивность сигналов молекул, отвечающих за сортировку аксонов.
Как видно здесь, молекулы сортировки аксонов экспрессируются дифференциально в каждом гломеруле. Например, в гломеруле 3 наблюдаются высокие уровни OLPC, промежуточные уровни Semaphorin 7A и более низкие уровни Kirrel2; эта разница может быть количественно определена путем измерения интенсивности окрашивания. В то время как в гломеруле 4 наблюдаются высокие уровни OLPC и более низкие уровни Kirrel2 и Semaphorin 7A.
Опять же, эту разницу можно количественно оценить, измерив интенсивность окрашивания. При выполнении этой процедуры важно помнить, что следует исключить этап постфиксации с PFA и обработку раствором сахарозы, которые обычно рекомендуются. После просмотра этого видео у вас должно появиться четкое представление о том, как расположить большее количество клубочков на одном срезе обонятельной луковицы, а также о том, как проводить высококачественное иммуноокрашивание с использованием нескольких антител, что может быть применено и к другим областям мозга.
Не забывайте о надежде, этот метод поможет вам добиться успеха в ваших будущих экспериментах.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном протоколе описан метод иммуногистохимического окрашивания для визуализации экспрессии молекул сортировки аксонов на терминалях аксонов обонятельных сенсорных нейронов. Этот метод имеет решающее значение для понимания процессов развития обонятельной системы, таких как наведение аксонов и формирование синапсов.
Данный метод позволяет проводить точное молекулярное картирование молекул, отвечающих за сортировку аксонов в обонятельной луковице, что способствует валидации мишеней в исследованиях нейроразвития. Обеспечивая количественное сравнение паттернов экспрессии белков в разных клубочках без вариабельности между срезами, этот подход повышает прогностическую достоверность механистических исследований формирования нейронных цепей. Представленный метод является масштабируемой и воспроизводимой платформой для снижения рисков при проверке гипотез, касающихся наведения аксонов и синаптической специфичности, в рамках этапов доклинических исследований.
Данный метод вписывается в континуум открытий — от проверки гипотез о мишенях до идентификации перспективных соединений-лидеров, обеспечивая молекулярное разрешение механизмов наведения аксонов, которые имеют решающее значение для разработки нейротерапевтических средств.