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Medicine

조직 학적 분석을위한 근육 저온부의 준비의 것과하지 말아야을 수행

Published: May 15, 2015 doi: 10.3791/52793
* These authors contributed equally

Abstract

근육 생검의 조직 학적 평가는 신경 근육 질환의 병리의 개발 및 진행의​​ 이해에 필수적인 도구 역임했다. 그러나, 이렇게하기 위해, 적절한 치료는 절제 최적 염색을 달성하기 위해 조직을 보존 할 때 수행되어야한다. 조직 보존의 한 방법은 파라핀 왁스를 삽입 한 후 포름 알데히드의 조직을 고정하고 포함한다. 이 방법은 잘 형태를 유지하고 실온에서 장기간 보관이 가능하지만, 복잡하고 독성 화학 물질의 취급을 요구한다. 또한, 효과적인 면역 항원에 대한 검색 프로토콜을 필요 항원 가교, 포름 알데히드 고정 결과. 반대로, 동결 절편은 고정을 필요로하며, 따라서 생물 항원 형태를 유지하지 않는다. 이 방법은 intraopera 같은 빠른 조직 학적 평가를 필요로하는 상황에서이 특히 유용하고, 시간의 주위에 빠른 차례에 뚜렷한 장점을 제공합니다수술 적 생검을 포지티브,. 여기에서 우리는 다른 조직 학적 및 면역 학적 얼룩과 시각화를위한 근육 조직 검사를 준비하는 가장 효과적인 방법을 설명합니다.

Introduction

근육 조직 학적 검사는 신경근 장애 1-4의 다른 유형의 이해에 중요한 역할을한다. 다른 기술과 결합 할 때, 연구자들은 병리의 증상과 진행의 더 나은 아이디어를 얻을 수 있고 치료 적 개입 5-10의 효능을 평가하는 것이 필수적이 될 수 있습니다. 절단 직전의 생리 상태를 유지하도록하지만 정확한 것으로, 조직을 적절한 방식으로 유지 될 필요가있다. 이것은 제거, 보존, 절편 및 염색시 세심한주의가 필요합니다.

조직은 광학 현미경 연구를위한 두 가지 방법으로 제조 될 수있다. (FFPE) 섹션, 포함 된 첫 번째 방법, 포르말린 고정 파라핀 조직을 파라핀 왁스 (11, 12)에 포함되기 전에 10 % 자연 버퍼 포름 알데히드에 고정해야합니다. 정착 단계는 또한 크로스 링크 내인성 PR 나은 형태를 유지하는 데 도움oteins 따라서 면역 항원에 대한 복잡한 검색 절차를 필요로하며 12 절에 효소 염색 가능성을 제거. 냉동 된 부분은, 다른 한편으로는, 미리 고정 된 또는 처리 될 필요가 없다; 따라서, 단백질은 고유 생물 입체 (13, 14)을 보유 할 수 있습니다. 또한, 동결 절편은 또한 때때로 육종 및 기타 외과 생검 (15)의 진단 수술, 예를 들어 필요한 빠른 처리 시간을 허용. 제대로 수행하지 않을 경우 그러나,이 방법은 조직 학적 검사에 대한 부분은 부적당하고 근육 구조에 대한 변경 사항을 소개 손상을 동결하는 경향이있다. 이 논문은 적절한 검사를위한 최적의 염색을 달성하기 위해 근육 조직 검사를 준비하는 가장 효과적인 방법을 개설 할 것이다.

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Protocol

1. 조직 수확 및 근육 조직의 동결

  1. 이소 플루 란 (2- 클로로 -2- (다이 플루오 로메 톡시) -1,1,1- 트리 플루오로 에탄)의 과다와 마우스를 안락사. 흄 후드에서이 단계를 수행 및 건조기 또는 이소 플루 란에 적신 면봉을 포함하는 벨 항아리로 보조 봉쇄 방법을 사용합니다.
  2. 단단히 발바닥을 압박하여 죽음을 확인합니다. 이러한 자궁 전위로 안락사의 보조 방법을 사용합니다.
  3. 근육에 느슨한 머리카락의 부착을 감소시키기 위해 70 % 알코올로 모피 젖은. 같은 # 5로 미세 집게를 사용하여 사지 떨어져 피부 껍질.
  4. 조심스럽게 아래 뼈 (이 경우에는 전 경골근 (TA)) 관심의 근육을 분리 건에서 시작하여 제거합니다.
  5. 근육을 절제 10월 (최적 절단 온도 화합물)에 커버 및 라벨 일회용 동결 금형 위에 올려 놓습니다. 근육이 타이에 정상적인 생리적 방향 (머리에 있는지 확인스트레칭없이 L). 대안 적으로, 작은 스티로폼 사각형에 근육을 동결 및 근육의 정확한 길이를 보장하는 곤충 핀을 사용하여 고정.
  6. 액체 질소를 사용하여 강철 비이커 중 2- 메틸 부탄 (이소 펜탄)을 진정. 5 분 -이 평균 3 일이 걸립니다. 흰색 침전물이 비커의 바닥과 벽에 형성하기 시작할 때까지 간헐적으로 교반하십시오.
    주 :이 때, 이소 펜탄 최적 동결 온도에 도달 (-150 ° C)
  7. 냉장 2- 메틸 부탄에 근육을 포함하는 금형을 찍어. 20 초 - 15 비복근의 가자미근 (GS)과 삼두근을 추천 삼성 전자와 큰 근육 - 같은 다이어프램과 신근 심지 6 longus (EDL)와 같은 작은 근육을 동결. 너무 오래이 균열로 이어질 수 있기 위해 근육을 동결하지 마십시오.
  8. 드라이 아이스에 냉동 조직을 전송하고 이소 펜탄 증발 (이 과정은 약 평균 15 소요 있습니다 - 20 분)을 할 수 있습니다. 알루미늄 호일에 조직을 감싸고 U에 보관ltra 저온 절편까지 (-70 ° C에서 -80 ° C).

2. 조직 블록을 준비하는 OCT에서 조직의 포함

  1. 드라이 아이스에 전송 조직 해동을 방지하기 위해 cyrostat합니다. 전송 조직하고 30 분 동안 평형화하자 (조직의 완전 해동을 피하기 위해 -20 -24 ℃로 설정)를 챔버 저온 유지한다.
  2. 펠티에 베이에 냉각십시오. 그라 이오 스탯이 냉각이없는 경우, 신속하게 OCT를 동결 에어로졸 냉각 스프레이를 사용합니다. 이 동결 손상을 초래할 수 있으므로 삽입시에 임의의 지점에서 근육 해동시키지 마십시오.
  3. 시편 디스크에 10월의 균일 한 박막을 추가하고 식힌다. OCT의 대부분 동안 여전히 액체 상단에 바닥에 고정 될 때, (세로 섹션에 대한 10월에 횡단면과 평행을위한 10월에 수직) 올바른 방향에서 조직을 삽입합니다. 빨리 OCT를 동결 에어로졸 냉각 스프레이를 사용합니다. 열 내선과 조직의 unembeded 부분을 터치ractor 45 초 동안 기다립니다.
  4. 근육 주위 OCT의 다른 얇은 층을 추가 에어로졸 냉각 스프레이 스프레이 및 이전 단계에서와 같이 열을 추출한다.
  5. 근육 전체가 커버 될 때까지 분무하고 열 추출기 냉각 에어로졸의 조합을 사용하여 빠르게 동결 OCT를 조금씩 OCT를 계속 추가하고.
  6. 조직 블록의 상단에 열 추출기를 넣고 5 분 동안 기다린다.

3. 섹션을 준비하고 근육의 미드 벨리 지역에서 섹션을 확인

  1. 시편 머리에 시료를 탑재합니다. 디스크를 보호하기 위해 노브를 조입니다. 시편 디스크 시편 머리와 잘 접촉되어 있는지 확인합니다.
  2. ° -21 내지 -24 C의 챔버 온도를 조정하고 설정 온도가 될 때까지 기다립니다.
  3. 두께 설정 (7 μm의)를 조정; 전진 또는 일반 및 미세 설정을 사용하여 블록을 후퇴하여 블록을 잘라.
  4. 섹션을 수집슬라이드 상에 컷 부의 부착을 용이하게하기 위해 반대 전하 간의 인력을 사용하여, 상기 슬라이드 부에의 상단을 가압하여 양전하 현미경 슬라이드를 미리 예열.
  5. 섹션의 단면적 (CSA)를 측정하여 중간 배꼽 부분을 확인합니다. 현미경에 연결되어있는 컴퓨터를 사용하여이 촬상 소프트웨어를 수행.
    주 : 위상차 이미지를 촬영하고, 전체 둘레의 근육은 소프트웨어 프로그램에 대한 추적 기능을 통해 측정된다. 이것은 CSA 모두뿐만 아니라 최소 족제비 직경 측정 (입자의 양측에 두 개의 평행 한 접선 사이의 최소 거리로 표현 섬유 단면 크기의 측정)을 수득한다. 참고 : CSA 및 최소 흰 족제비 지름 측정은 고원에 시작하면, 중간 배에 도달했습니다.
  6. 재고는 미래 염색 -80 ° C에서 슬라이드를 보관합니다.
    참고 : stainin하는 OCT를 전에 제거 할 필요가 없습니다G 절차. 슬라이드가 coverslipped되면, 그들은 즉시 염색 할 준비가 된 것입니다.

4. 염색

주 : 상세한 단계별 절차가 제품 데이터 시트에서 확인할 수 있고, 염색 절차 따라야하는 동안 개인의 최적화가 최적의 착색을 얻기 위해 필요할 수있다.

  1. 미디어 (표 참조)를 장착하는 물과 혼화하지 않기 때문에, (70 %, 95 %, 100 % 에탄올로 2 분마다) 알코올의 증가 성적 통해 슬라이드를 탈수 및 크실렌 (5 분 동안 100 %)을 보장하기 위해 함께 그것들을 취소 슬라이드는 시간이 지남에 따라 불투명가되지 않습니다.
  2. 섹션 커버 슬립하고 건조 할 수 있습니다. 현미경으로 이미지 이미징 소프트웨어를 장착.

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Representative Results

수확 및 조직의 동결을위한 셋업은 그림 1에서 볼 수 있습니다. 절제된 조직은 건조 (그림 1A)를 방지하기 위해 PBS에 적신 거즈에 저장해야합니다. 조직들은 정확한 형태 (도 1b)을 보장하기 위해 OCT에서 침지 크라이 금형에 뻗어 올바른 방향으로 가능한 생리적 길이에 가까워 야 학적 해석에 사용하기 위해 선택되는 경우. 동결 조직 적합 펜탄 슬러리는 액체 질소로 냉각하고 이소 펜탄 작은 백색 침전물이 나타날 때까지 바닥에서 교반에 의해 달성 될 수있다. 이 시점에서, 매체는 (도 1C)를 냉동실에 적합하다. 조직은 조직 (그림 1D)의 크기 / 두께에 따라 냉장 이소 펜탄에 6-15 초에서 동결해야합니다. 동결 후, 근육 -80 <이 드라이 아이스에 저장해야 지적하는 백악질 흰색을 표시하고 나중에 전송합니다강한> ° C의 냉동고.

서서히 OCT에서 조직을 삽입하여 근육의 블록을 제조하는데 필요한의 저온 설정 및 재료는도 2에 나타내었다.의 저온 -20 및 -24 ° C의 (도 2a) 사이에 설정되어야한다. 10월 동결 - 그것은 절편에 적합한 블록을 만들 쉽게 사용할 수 있습니다. 저온 유지 장치의 내부 조작하고이 조직을 보장하기 위해 손으로 접촉해서는 안하기 때문에 슬라이드 만들기뿐만 아니라 조직 블록의 처리를위한 핀셋을 위해 절단 부분을 평평하게하는 작은 브러쉬가 있어야하는 것은 냉동 (그림 2B)에 남아있다. OCT를 절편 블록을 만들기 위해 조직에 추가해야하지만 동결 - 그것 스프레이 한 후 추가로 여기에 사진 열 추출기 (그림 2C)로 냉각 즉시 냉동해야합니다. 횡단면의 경우, 조직은이 블레이드 (그림 2D)에 수직 방향이되도록 시편 머리에 배치해야합니다. 괜찮다ttings가 요구 부 두께 (μm의 50-10는 조직)에 따라 달성하도록 조정되어야한다.

제대로 냉동하면 조직의 얼굴이 설치 과정에서 잘못 동결 또는 해동 된 조직이 레드 / 핑크를 나타납니다있다. 흰색 백악질 수 3 잘못 취급 샘플 대표 조직 (그림 3A)과 제대로 처리 샘플을 보여줍니다한다 (그림 3B) .

배 중간 영역은 위상차 광학 및 이미지 분석 소프트웨어를 구비 한 현미경을 사용하는 CSA 족제비 및 최소 직경을 측정하여 결정된다. 분석 소프트웨어의 대표 스크린 샷은. 그림 4 헤 마톡 실린하고의 동결 손상된 조직 검사와 함께 제대로 냉동 절편 조직 검사의 스테인드 이미지를 에오신 전 경골근 (TA) 근육이 그림 5에 표시됩니다. 제대로해야합니다 처리 섹션 일관된 morpholoGY 심지어 걸쳐 염색 (도 5A). 잘못. 동결 손상되거나 조기 형태에서 여러 휴식을 가지고 "났습니다 밀"(그림 5B)의 모습이 나타납니다 해동 근육을 처리 최적의 면역 염색을 위해 6 쇼를 가습 실을 그림. 슬라이드, 파라 필름으로 덮여 젖은 종이 타월에 보관하고, 면역 염색시 부분의 건조를 방지하기 위해 작은 상자에 밀봉한다. (7)가 제대로 준비하고 염색 된 샘플 면역 조직 슬라이드를 보여줍니다.

그림 1
그림 1. 준비를하고 적절한 조직 동결에 대해 설정합니다. (A) 절제된 조직은 PBS에 적신 거즈에 저장해야합니다. (B)는 조직 학적 selectedfor 조직분석은 OCT에서 담근 가능한 생리 학적 길이에 가까운 (건에 배에서) 올바른 방향으로 냉동 금형에 배치. 조직에 적합한 이소 펜탄의 (C) 슬러리. 참고 : 작은 흰색 침전물이 하단에 나타납니다. (D) 이소 펜탄에 침지 후 냉동 조직. 참고 :. 백악질 흰색 외관 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2
절편에 필요한 2의 저온 설정 및 재료를 그림. (A)의 저온 -20와 -24 ° C와 10월 및 에어로졸 냉각 스프레이 쉽게 사용할 수 사이에. 작은 브러쉬 완전한 저온 유지 장치의 설치 내부 (B)는 조작 및 절단 섹션에 ì을 평평슬라이드 조직 블록으로 처리하기 위해 제작뿐만 아니라 핀셋을위한 기능. (C) 냉동 조직 블록 준비가 열 추출기 (흰색 화살표)로 냉각된다. 절단 할 준비가 머리를 장착 설정 (D) 조직 블록. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3
그림 정확하고 잘못 보존 근육 3. 대표 조직. () 잘못 냉동 또는 처리 (B)를 제대로 냉동과 근육을 처리했다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

"그림 니콘 이미징 소프트웨어를 사용하여 TA 근육의 단면적 그림 4. 결정. CSA 및 분 족제비 직경을 측정하는 소프트웨어를 상상하여 원으로 된 근육 부분의 위상 콘트라스트 이미지의 스크린 샷. 이의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오 그림.

그림 5
적절하고 부적절하게 준비 H & E 염색 근육의 그림 5. 대표 이미지. (A)는 제대로 섹션을 처리. (B)를 부적절하게 처리 동결 손상된 근육 섹션. 제발 CLI이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 CK.

그림 6
그림 6. 면역 염색에 적합한 가습 실. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 7
제대로 준비 및 스테인드 슬라이드. 슬라이드의 그림 7. 샘플 면역 조직 슬라이드는 피브로넥틴 (녹색) 및 DAPI (파란색)로 염색되었다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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Discussion

조직학 및 면역 조직 화학 다양한 신경 근육 질환의 증상과 병변의 진행을 이해하기위한 주요 도구로 사용되어왔다. 클래식, 근육 생검 먼저 포름 알데히드에 고정 후 파라핀 왁스 내장했다. 포름 알데히드는 고정 조직 구조를 보존하고 RT에서 티슈 저장 및 전송을 허용하지만, 또한 정확한 면역을 달성하기 위해 추가의 단계를 필요로 가교 효소와 단백질을 비활성화한다. 이 문제는 고정 된 섹션을 이용하여 제거되지만,이 방법은 최적의 염색 결과와 정확한 해석 14,15 구해진 고유 한 기술적 과제를 제시한다.

첫째,이자가 분해 및 분해가 몸에서 제거 후 곧 시작으로 샘플이 수술 절제 후 즉시 동결하는 것이 필수적이다. 또한 조직의 크기에 따라 변화 시간의 적당한 시간 동안 급속 냉동하고 철저해야/ 조직의 두께. 이 제대로 수행되지 않는 경우, 조직 학적 평가를 위해 쓸모 렌더링 조직 손상 발생을 동결. 동결에 따라, 조직은 즉시 절편 때까지 매우 낮은 온도 (-80 ℃) 냉동실에 전송 한 후 드라이 아이스에 저장해야합니다. 이는 조직을 동결 - 해동도 조직 구조를 손상시킬 수 있기 때문에, 드라이 아이스에 않고 냉동실에서 제거되어서는 안된다는 것이 중요하다.

중요성의 또 다른 참고하면 조직 학적 분석을 수행하는 것은 항상 분석 중 균일 성을 보장하기 위해 관심있는 조직의 동일한 부분을 분석하는데주의를 기울여야하는 것입니다. 이것은 midbelly의 분석을 수행함으로써 근육 부에 대해 수행 될 수있다. 이것은 큰 단면적을 갖 따라서 두꺼운이며 근육의 일부이다. 만약 참 midbelly 절편되는 것을 보장하기 위해, 다음의 섹션은 CSA 학적 이미징 소프트웨어를 사용하여 측정한다. Measurem단면적 고원 시작할 때까지 엔트가 계속 될 것이다. 이 문제가 발생하면, 중간 배에 도달했습니다; 단지 조직의이 부분들 사이의 균일 성이 비교를 위해 조직 학적 분석을 위해 사용되어야한다.

2 시간 - 단면이 완료된 슬라이드를 제조 한 후, 1 실온에서 건조되도록한다. 건조 슬라이드에 섹션의 적절한 부착이 가능하며 또한 ° C의 냉동고 -80로 전송 다음 결정화 여분의 물을 방지 할 수 있습니다. 이 동결 - 해동 사이클을 방지하기 위해 분석 슬라이드를 선택할 때 슬라이드가 판매용 드라이 아이스에서 처리되어야한다는 것을 주목하는 것이 중요하다. 슬라이드가 염색으로 선정되었습니다하면 최적의 결과가 달성 될 때까지 얼룩을 시범 적으로 먼저 따라야으로, 프로토콜이 포함되어 있습니다. 면역 염색을 수행 할 때, 그것은 확실히 슬라이드 절차 전반에 걸쳐 건조하지 않는 것이 중요하다. 슬라이드의 건조는 과도 상호 작용이 발생할 수 있습니다S는 배양 다음 그대로 유지합니다. 이러한 상호 작용은 세척 중에 제거 및 비특이적 염색을 초래할 수 없다. 건조는 가습 분위기에서 슬라이드 유지함으로써 회피 될 수있다. 작은 슬라이드 상자에 밀봉 된 습기 종이 타월에 파라 필름과 슬라이드 덮여 섹션 배양을 수행하면 절차 중 어느 시점에서 것이다 건조하지 슬라이드를 보장하기에 충분하다.

조직학은 형태와 병리의 다양한 측면을 시각화에 필수적인 도구입니다. 약간 사소한 동안, 조직에서 조직 학적 제제에 사용되는 잘 알아서 가장 중요하다. 동결에 절단, 절편 및 염색에서 조직을 동결 손상을 방지하고 가장 정확한 이미지를 가능한 산출하는 방식으로 처리해야한다. 적절한 보존하지 않고, 염색 정확하게 생리를 반영하지 않으며, 따라서 오해로 이어집니다.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Cryostat Leica CM 1850 Leica Microsystems Inc. Buffalo Grove, IL 60089 U.S.A., office phone 1-800-248-0123
Alternative: Richard Allen Scientific
Microscope Nikon Eclipse 50i Nikon Instruments Inc. 1300 Walt Whitman Road, Melville, N.Y. 11747-3064 U.S.A., Phone: 1-631-547-8500
Alternative: Olympus
Image analysis software Nikon Imaging Software Basic Research Nikon Instruments Inc. 1300 Walt Whitman Road, Melville, N.Y. 11747-3064, U.S.A., Phone: 1-631-547-8500
Alternatives: Image J, Metamorph
Isoflurane 14043-220-05 JD Medical Dist. Co., Inc. 1923 West Peoria Avenue, Phoenix, AZ 85029 U.S.A.
OCT 4583 Sakura Inc. Torrence, CA 90501 U.S.A.
Alternative source: Leica Microsystem
Freeze It 23-022524 Thermofisher 790 Memorial Dr, Cambridge, MA, 02139 U.S.A.
Alternative source: VWR Scientific
Disposable tissue mold 22-363-554 Thermofisher 790 Memorial Dr, Cambridge, MA 02139 U.S.A.
Alternative source: VWR Scientific
Colorfrost plus slides 9991001 Thermofisher 790 Memorial Dr, Cambridge, MA 02139 U.S.A.
Alternative source: VWR Scientific
Acetone 650501-4L Sigma-Aldrich 3050 Spruce Street, St. Louis, MO 63103 U.S.A.
Alternative source: VWR Scientific
Ethyl alcohol HC-1300-1GL Thermofisher 790 Memorial Dr, Cambridge, MA 02139 U.S.A.
Alternative source: VWR Scientific
2-methyl butane M 32631-SL Sigma-Aldrich 3050 Spruce Street, St. Louis, MO 63103 U.S.A.
Alternative source: VWR Scientific
Xylene HC-7001GA Thermofisher 790 Memorial Dr, Cambridge, MA 02139 U.S.A.
Alternative source: VWR Scientific
Cytoseal 280 8311-4 Thermofisher 790 Memorial Dr, Cambridge, MA 02139 U.S.A.
Alternative source: VWR Scientific
Hematoxylin Gill #3 CS402-1D Thermofisher 790 Memorial Dr, Cambridge, MA 02139 U.S.A.
Alternative source: VWR Scientific
Eosin 6766007 Thermofisher 790 Memorial Dr, Cambridge, MA 02139 U.S.A.
Alternative source: VWR Scientific

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Kumar, A., Accorsi, A., Rhee, Y., Girgenrath, M. Do's and Don'ts in the Preparation of Muscle Cryosections for Histological Analysis. J. Vis. Exp. (99), e52793, doi:10.3791/52793 (2015).

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