بروتوكول المناعي غير المباشر الموضحة في هذه المقالة يسمح للكشف وتوطين البروتينات في الغدة الثديية الماوس. ويرد طريقة الكامل لتحضير عينات الغدة الثديية، لأداء المناعية، لصورة أقسام الأنسجة بواسطة المجهر مضان، وإعادة بناء الصور.
يستخدم المناعي غير المباشر لكشف وتحديد البروتينات من الفائدة في الأنسجة. بروتوكول المعروضة هنا يصف طريقة كاملة وبسيطة للكشف المناعي للبروتينات، والفأر المرضعات الغدة الثديية التي يجري اتخاذها كمثال على ذلك. بروتوكول لإعداد عينات الأنسجة، وخاصة فيما يتعلق تشريح الغدة الثديية الماوس، تثبيت الأنسجة وباجتزاء الأنسجة المجمدة، ومفصل. بروتوكول قياسي لأداء المناعي غير المباشر، بما في ذلك خطوة استرجاع مستضد الاختيارية، ويقدم أيضا. وذكر أيضا مراقبة أقسام الأنسجة وصفت وكذلك الحصول على الصور والمعالجات اللاحقة. يعطي هذا الإجراء لمحة كاملة، من مجموعة من الأنسجة الحيوانية لتوطين الخلوية من البروتين. على الرغم من أن هذه الطريقة العامة التي يمكن تطبيقها على عينات الأنسجة الأخرى، فإنه يجب أن تتكيف مع كل نسيج / الابتدائية زوجين الأجسام المضادة التي شملتها الدراسة.
الغدة الثديية هي شاذة إفرازات الجهاز الثدييات التي هي لإنتاج الحليب لتغذية الأطفال حديثي الولادة وظيفة الرئيسي. تطوير أنسجة الثدي تحدث بشكل رئيسي بعد الولادة وتتميز عملية فريدة من نوعها فيها ظهارة يغزو سدى المحيطة بها. هذا النسيج يخضع العديد من التغييرات (النمو، والتمايز والانحدار)، وخصوصا خلال حياة الكبار، بالتزامن مع وجود اختلافات في حالة الإنجاب (الشكل 1). بالإضافة إلى التشكل العام للأنسجة، ونسب أنواع مختلفة من الخلايا وكذلك ترتيبها داخل الغدة الثديية تتغير بشكل كبير خلال تطوير 1-5.
خلال الحياة الجنينية، وظهارة الثديية مستمد من خطوط حليب الثدي، والتي تم تعريفها من قبل سماكة طفيفة والطبقية من الأديم الظاهر، وبين الصدارة والخلفية أطرافه على كل جانب من خط الوسط حول يوم الجنينية 10.5 (E10.5) (الشكل 1A ).على E11.5، خط الحليب تتكسر إلى اللوحاءات الفردية، والتي تتمركز بشكل متناظر على طول الخط حليب الثدي في مواقع قابلة للتكرار، واللحمة المتوسطة المحيطة يبدأ تتكثف. واللوحاءات تبدأ في الغرق أعمق في الأدمة وتنظم اللحمة المتوسطة الثديية في طبقات متحدة المركز حول برعم الثدي (E12.5-E14.5). اعتبارا من E15.5، ظهارة الثديية، ويبدأ في الانتشار واستطال لتشكيل برعم الرئيسي الذي يدفع من خلال اللحمة المتوسطة الثديية نحو لوحة الدهون. تنبت الأساسي يطور التجويف جوفاء مع الانفتاح على الجلد، والتي تمثلت في تشكيل غمد الحلمة. على E18.5، نمت القناة التمطيط في لوحة الدهون وتشعبت إلى نظام الأقنية مفرغة صغيرة شملت في لوحة الدهون. تم القبض على التنمية أساسا، ويبقى الغدة الثديية البدائية هادئة morphogenetically حتى سن البلوغ. في الجنين الذكر، وتنشيط مستقبلات الاندروجين يؤدي إلى انحطاط البراعم، والتي تختفيقبل E15.5. اعتبارا من E18، توقف تطوير الثديية حتى سن البلوغ 6-9.
عند الولادة، والغدة الثديية تؤوي نظام الأقنية بدائية أن يستطيل وفروع ببطء (النمو متساوي القياس). في بداية سن البلوغ، وهياكل كروية يقع على نصائح من القنوات تسمى براعم نهاية طرفية (TEBs)، تتشكل من طبقة خارجية من الخلايا سقف واللب الداخلي متعدد الطبقات من الخلايا (خلايا الجسم). هذه الهياكل هي التكاثري للغاية، والتغلغل في الأنسجة اللحمية المحيطة استجابة لمنبهات الهرمونية. انتشار ضمن نتائج TEBs في استطالة الأقنية، إلى جانب المتفرعة التشكل. هذه العملية تؤدي إلى إنشاء شبكة مفرغة الظهارية الأساسية المنبثقة من الحلمة (الشكل 1B، البلوغ). في ~ بعد 10-12 أسابيع الميلاد، عندما ظهارة غزت لوحة الدهون كلها، توقف توسعها وTEBs تختفي. تطوير الأقنية ثم يخضع لتغيرات ديناميكية، أي successiلقد انتشار والانحدار من الخلايا الظهارية وفقا لدورات داقية 10 (1B الشكل، والكبار).
من بداية الحمل، والأنسجة الثديية يخضع النمو المهم والتغيرات المورفولوجية للتحضير لالرضاعة. ظهارة الثديية تتكاثر على نطاق واسع والتفريق، مما يؤدي إلى شبكة انبوبية-السنخية تشعبت للغاية. وفي الوقت نفسه، الخلايا الظهارية الثديية (MECs) تصبح الاستقطاب وقادرة على تجميع وتفرز منتجات الألبان. MECs تنظم في العديد من الهياكل السنخية (عنيبات) التي تحيط بها خلايا عضلية ظهارية مقلص وإدخالها على سدى تتكون من الأنسجة الضامة والدهنية والأوعية الدموية والنهايات العصبية (1B الشكل، والحمل). وعلاوة على ذلك، فإن الجانب القاعدي من MECs على اتصال وثيق مع الغشاء القاعدي (المصفوفة خارج الخلية)، والتفاعلات بين هذين الكيانين تنظيم بإحكام على حد سواء التشكل وظيفة إفرازية ماماراي ظهارة 11-13.
كل هذه العمليات تعتمد على العمل من العظة مختلف البيئية، والتي من أهمها hormones14، عوامل نظير الصماوي والمصفوفة خارج الخلية. على سبيل المثال، البروجسترون يدفع اسعة 15 و alveologenesis ذلك، بالاشتراك مع البرولاكتين (PRL)، المتفرعة الجانب 16،17، ويعزز ويحافظ على التفريق بين الحويصلات الهوائية. بالإضافة إلى المنشطات وPRL18، السيتوكينات ومسارات الإشارات المرتبطة بالتنمية وتشارك (WNT والشق مسارات الإشارات) أيضا في التزام النسب الثديية والتنمية 19-21. في نهاية الحمل، وMECs اللمعية تبدأ في إنتاج الحليب الغنية بالبروتين يعرف باسم اللبأ في تجويف الحويصلات الهوائية. بالإضافة إلى ذلك، البروجسترون يعمل على نفاذية الظهارية ومنذ منعطفات ضيقة لا تزال مفتوحة، تم العثور على اللبأ أيضا في مجرى دم الأم.
بعد الولادة، ومعمر الذي كان ينتظرذ ظهارة يستغرق ما يقرب من جميع حجم الغدة الثديية، ودرجة عالية من التنظيم (الشكل 2، ظهارة الثديية). يتم تشكيل وحدات إنتاج الحليب، وهي الحويصلات الهوائية (الشكل 2، سنخ)، عن طريق أحادي الطبقة الخلايا الظهارية الثديية الاستقطاب الإفرازية (MESCs)، مع غشاء البلازما قمية من ترسيم التجويف. الحويصلات الهوائية ترتب نفسها في الفصيصات التي تم تجميعها داخل فصوص متصلة القنوات التي تستنزف الحليب إلى الوسط الخارجي (الشكل 2، الفص). تحدث الرضاعة، أي، MESCs تبدأ في إفراز كميات وفيرة من الحليب، ناجمة أساسا عن انخفاض في هرمونات المشيمة (أساسا البروجسترون) (الشكل 1B، الرضاعة). يتم تنشيط جينات بروتين الحليب في دورة الوقت الزمني المحدد بدءا من الحمل إلى الرضاعة 9،22،23، وعلى رأسها ردا على PRL النخامية صدر في وقت الرضاعة. وفي الوقت نفسه، والاتصالات بين MESCs والمصفوفة خارج الخلية كلا تحفيز بروتين الحليب synthesis من خلال الإشارات التي يتم مكتسب من خلال التفاعلات بين integrins الخلوية و laminin 24،25، وقمع موت الخلايا المبرمج في MESCs 26،27. هذه مسارات إشارات تؤدي إلى تنشيط بروتين الحليب المروجين الجين 28 من خلال تفعيل النسخ محددة عوامل 29. الاتصالات خلية خلية مهمة لبعض جوانب التمايز بما في ذلك إنشاء القطبية القمي وإفراز اتجاهي منتجات الألبان أيضا. منعطفات ضيقة وثيقة بسرعة بعد بداية الرضاعة وMESCs تنسق بدقة امتصاص الجزيئات من الدم وكذلك تركيب ونقل وإفراز مكونات الحليب، وذلك استجابة لمتطلبات الغذائية لحديثي الولادة. في وقت الرضاعة، وانكماش خلايا عضلية ظهارية المحيطة الحويصلات الهوائية يحدث استجابة لالأوكسيتوسين ويؤدي إلى قذف اللبن من خلال القنوات وإلى الحلمة. الحليب هو السائل معقد يحتوي على البروتينات (في الغالبكازيين)، والسكريات (اللاكتوز بشكل رئيسي)، والدهون، والمعادن، وكذلك جزيئات النشطة بيولوجيا مثل المناعية A (ايغا)، عوامل النمو والهرمونات. وقد تم تجميع كازيين، وتجميعها في هياكل supramolecular، وهي الكازين المذيلات، نقل على طول مسار إفرازية، ثم أطلق سراحه من قبل إيماس، أي مزيج من التي تحتوي على الكازين الحويصلات الإفرازية (SVS) مع غشاء البلازما قمية من مسك (الشكل 2).
يعتمد حركة المرور داخل الخلايا على تبادل المواد بين الأجزاء غشائي وينطوي القابلة للذوبان N-ethylmaleimide-حساس فيوجن (NSF) البروتين مرفق (SNAP) مستقبلات (الفخ) 30،31. تنقسم عائلة البروتينات كمين في الافخاخ حويصلي (الخامس الافخاخ)، موجودة في غشاء الحويصلة، والافخاخ الهدف (تي الافخاخ)، مترجمة على الأغشية الهدف. من خلال فتح سوستة من خلال المجالات ملفوف لفائف، والخامس ور الافخاخ-تجميع لتشكيل مستقر للغاية مجمع حزمة أربعة الحلزون، يشار إلى عشرالبريد مجمع الفخ. هذا المجمع يعزز الانصهار اثنين من طبقات ثنائية الدهون معارضة من قبل تقديمهم تدريجيا الى مقربة 30،32. بعد ذلك، يتم فصل المجمعات كمين من قبل الأدينوزين فسفاتاز جبهة الخلاص الوطني وإعادة تدويرها البروتين محول SNAP وكمين البروتينات عودتها الى مقصورة منشئهم 33. ومن المثير للاهتمام، كل بروتين كمين تكمن أساسا في الأجزاء الخلوية متميزة وكمين الاقتران يمكن أن تسهم في خصوصية الأحداث الانصهار داخل الخلايا 34. وتشير دراسات سابقة إلى أن ما لا يقل عن 23 بروتين (SNAP23) والحويصلة غشاء المرتبطة البروتين 8 (VAMP8)، وsyntaxins (STX) Synaptosomal المرتبطة -7 -12 وتلعب دورا في الكازين إيماس 35،36. كما تم العثور على هذه البروتينات بالتعاون مع الكسر الدهون من الحليب، أي دهن الحليب كريات (MFGs) 37. النموذج السائد الحالي تفترض أن قطرات الدهون حشوية (CLDs) تتشكل من تراكم ل محايدipids (أساسا triacylglycerols واسترات ستيرول) والكوليسترول المستمدة من النظام الغذائي للأم بين اثنين من منشورات من الشبكة الإندوبلازمية (ER) غشاء 38-41. تتشكل CLDs كبيرة، على الأقل جزئيا، من خلال انصهار CLDs أصغر أثناء نقله إلى الجانب قمية من MESCs حيث يتم اطلاق سراحهم كما MFGs (1-10 ميكرون في القطر) التي مهدها، ويجري enwrapped من قبل مسك القمي غشاء البلازما 40-42. الرضاعة تتوقف بعد مفطوم الجراء وMESCs يموت تدريجيا موت الخلايا المبرمج، مما أدى إلى تراجع الأنسجة الثديية إلى حالة البلوغ (الشكل 1B، ارتداد).
المناعي (IF) هو أسلوب مختبر تحليلي مشترك المستخدمة في جميع الجوانب تقريبا البيولوجيا، سواء في مجال البحث والتشخيص السريري. IF تقنيات يمكن القيام بها على أقسام الأنسجة (المناعية، IHC) أو الخلية (مناعية، ICC) العينات. يعتمد هذا النهج قوية على استخدام fluorescent-الأجسام المضادة المسماة التي تربط تحديدا (مباشرة أو غير مباشرة) للمستضد من الفائدة، مما يسمح التصور من توزيع الأنسجة من خلال المجهر مضان. يعتمد إشارات مضان في الغالب على نوعية وتركيز الأجسام المضادة والتعامل السليم للعينة. ويرد بروتوكول بسيط المناعي غير المباشر (IIF) للكشف عن منتجات الحليب (كازيين وMFGs) والبروتينات المشاركة في إفراز منتجات الحليب (butyrophilin (BTN1)، كمين البروتينات) على الأبواب المجمدة من الأنسجة الماوس الثديية (الشكل 3). بينما يوفر هذا البروتوكول لمحة IHC كاملة، بدءا من جمع الأنسجة لصورة ما بعد العلاج، تنتقد والخطوات الاختيارية وكذلك بعض التوصيات الفنية وتعرض أيضا ومناقشتها.
IHC هي طريقة بسيطة نسبيا ومباشر التجريبي لتوطين مستضد في أقسام الأنسجة، والتي تعتمد في المقام الأول على التفاعلات حاتمة الأجسام المضادة المحددة. على الرغم من أن يتم استخدام عدد كبير من البروتوكولات في توطين بروتين من قبل معهد التمويل الدولي، جوهر هذه الإجراءات هو دائ…
The authors have nothing to disclose.
المؤلفون ممتنون لمرفق الأساسية التصوير INRA MIMA2 (INRA، UMR1198، جوي-أون-Josas) وإلى موظفي وحدة IERP (UE 0907، INRA، جوي-أون-Josas) للحصول على الرعاية والمرافق الحيوانية. كما نود أن نشكر IH ماذر، MC نيفيل وS. Tooze لتزويدنا antibodie مفيدة جدا.
Dissection | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Pins | |||
Ethanol | |||
Scissors | |||
Scalpel and adapted blades | |||
Ice | |||
Towel paper | |||
Tissue sample preparation | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Phosphate Buffered Saline (pH7.4) | Sigma | P-3813 | |
Paraformaldehyde (PFA, 32% EM grade, 100 ml) | Electron Microscopy Sciences | 15714-S | personnal protection equipment required WARNING: this product will expose you to Formaldehyde Gas, a chemical known to cause cancer |
OCT compound/Tissue Tek | Sakura | 4583 | |
Sucrose (D-saccharose) | VWR | 27480.294 | |
Plastic molds | Dominique Dutscher | 39910 | |
Liquid nitrogen | |||
Cryostat/sample support | Leica | CM3050S | |
Razor blades (SEC35) | Thermo Scientific | 152200 | |
Slide box | |||
Glass slides Superfrost/Superfrost Ultra Plus | Thermo Scientific | 10143560W90/1014356190 | |
Brushes | |||
IHC | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Super Pap Pen | Sigma | Z377821-1EA | |
Permanent marker (black) | |||
50 mM NH4Cl in PBS | Sigma | A-0171 | |
0.1 M glycine in PBS | VWR | 24403.367 | |
Antigen Retrieval solution: Tris 100 mM 5% urea pH9.6 | |||
Heater (up to 100°C) | |||
Bovine Serum Albumin (BSA) | Sigma | A7906-100G | |
Vectashield (anti-fading mounting medium) without DAPI/with DAPI | Vector Laboratories | H-1000/H-1200 | |
Glass coverslips 22x50mm (microscopy grade) | VWR | CORN2980-225 | |
Nail polish | |||
Primary antibodies | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Rabbit anti-mouse caseins (#7781; 1:50 dilution) | generously gifted by M.C. Neville (University of Colorado Health Sciences Center, USA) |
||
Mouse anti-cytokeratin 8 (CK8, clone 1E8, 1:50 dilution) | Biolegend (Covance) | MMS-162P | |
Mouse anti-cytokeratin 14 (CK14, cloneLL002, 1:50 dilution) | Thermo Scientific | MS-115-P0/P1 | |
Rabbit anti-butyrophilin (1:300 dilution) | generously gifted by I.H. Mather (Department of Animal and Avian Sciences University of Maryland College Park, USA) | ||
Rabbit anti-Stx6 (1:50 dilution) | generously gifted S. Tooze (Cancer Research UK, London Research Institute, London, UK) |
||
Rabbit anti-VAMP4 (1:50 dilution) | Abcam | ab3348 | |
Secondary antibodies | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Rhodamine-conjugated goat anti-rabbit IgG (H + L) (1:300 dilution) | Jackson ImmunoResearch Laboratories | 111-025-003 | |
Counterstains | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Bodipy 493/503 | Life Technologies (Molecular Probes) | D-3922 | |
DAPI (4-6-diamidino-2-phenylindole) | Life Technologies (Molecular Probes) | D-1306 | |
Observation/Image capture | Company | Catalog Number | Comments/Description |
conventional fluorescence microscope | Leica Leitz DMRB microscope |
Standard filters for FITC, Rhodamine and DAPI emissions, ×63 oil-immersion objective (NA 1.3), DP50 imaging camera (Olympus), CellˆF software (Olympus) |
|
Laser Scanning Microscope (confocal microscopy) | Zeiss LSM 510 microscope |
Plan-Apochromat ×63 oil-immersion objective (NA 1.4), CLSM 510 software, Confocal facilities, MIMA2 Platform, INRA Jouy-en-Josas, France, http://mima2.jouy.inra.fr/mima2) | |
Image treatment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
ImageJ 1.49k software | Free software |