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Artículo de método

Correlativa Microscopia óptica y electrónica para estudiar las interacciones microgliales con placas de beta-amiloide

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DOI:

10.3791/54060

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1 de junio de 2016

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* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

En este artículo se describe un protocolo para la visualización de las placas amiloides Aß en modelos de ratón de la enfermedad de Alzheimer utilizando metoxi-X04, que cruza la barrera sangre-cerebro y selectivamente se une a ß-plisadas las hojas que se encuentran en centros densos placas de Aß. Permite pre-selección de secciones de tejido que contiene de placa antes de la inmunotinción y el procesamiento para microscopía electrónica.

Resumen

Se proporciona un protocolo detallado para identificar amiloide placas Aß en secciones de cerebro de modelos de ratón de la enfermedad de Alzheimer antes de pre-incrustación de la inmunotinción (específicamente para ionizado molécula de unión a calcio adaptador 1 (Iba1), una proteína de unión de calcio expresada por microglia) y el procesamiento de tejido para microscopía electrónica (EM). Metoxi-X04 es un colorante fluorescente que atraviesa la barrera hematoencefálica y selectivamente se une a las hojas plegadas beta que se encuentran en centros densos placas de Aß. La inyección de los animales con metoxi-X04 antes del sacrificio y la fijación del cerebro permite la preselección y selección de las secciones del cerebro que contiene de placa para su posterior procesamiento con manipulaciones que consumen mucho tiempo. Esto es particularmente útil en el estudio de la patología AD temprano dentro de las regiones específicas del cerebro o capas que pueden contener muy pocas placas, presentes en sólo una pequeña fracción de las secciones. procesamiento post-mortem de las secciones de tejido con Rojo Congo, tioflavina S, y ThioflAvin T (o incluso con metoxi-X04) puede etiquetar láminas beta plegadas, pero requiere una amplia compensación con etanol para eliminar el exceso de colorante y estos procedimientos son incompatibles con la conservación ultraestructural. También sería ineficiente para llevar a cabo el etiquetado de Aß (y otros marcadores celulares como Iba1) en todas las secciones del cerebro de las regiones de interés, sólo para dar una pequeña fracción que contiene placas de Aß en el lugar correcto. Es importante destacar que las placas de Aß son todavía visibles después de la elaboración de tejidos para EM, lo que permite una identificación precisa de las zonas (generalmente hasta unos pocos milímetros cuadrados) para examinar con el microscopio electrónico.

Introducción

Amiloide la formación de placas de Aß es la principal característica distintiva neuropatológico de la enfermedad de Alzheimer (AD). Sin embargo el aumento de la evidencia sugiere importantes funciones del sistema inmune en 1,2 progresión de la enfermedad. En particular, los nuevos datos de los estudios preclínicos y clínicos establecidos disfunción inmune como principal impulsor y colaborador de patología de la EA. Con estos resultados, las células inmunes central y periférico han surgido como dianas terapéuticas prometedoras para AD 3. El siguiente protocolo combina la luz y microscopía electrónica (EM) para generar nuevos conocimientos sobre l....

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Protocolo

Nota: Todos los experimentos fueron aprobados y realizados bajo las directrices del comité de ética animal institucional, de conformidad con el Consejo Canadiense sobre el manejo de estos animales como administrado por el Comité de Cuidado de Animales de la Universidad Laval. Se utilizaron ratones macho APP-PS1 entre 4 y 21 meses de edad. Estos animales se mantuvieron en un ciclo de luz-oscuridad de 12 horas a 22 - 25 ° C, con acceso libre a comida y agua.

1. Metoxi-X04 Preparación de la solución

  1. Preparar una solución de 5 mg / ml de metoxi-X04 9 disolviendo metoxi-X04 en una solución que contiene 10% de sulfóxido de....

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Resultados

Esta sección ilustra los resultados que se pueden obtener en diferentes pasos críticos del protocolo. En particular, los resultados muestran ejemplos de las secciones del cerebro que contienen metoxi-X04 placas teñidas en la región específica y capas de interés: el hipocampo CA1, radiatum estrato, y lacunosum-moleculare. Las placas y la organización regional / laminar del hipocampo se visualizan sucesivamente usando una combinación de UV y filtros de campo claro (Figura 1).

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Discusión

Este protocolo explica un enfoque correlativa para dirigir centros densos placas Aß con EM. Metoxi-X04 en vivo por inyección permite una rápida selección de las secciones del cerebro que contienen placas de Aß en determinadas regiones y capas de interés, por ejemplo, el hipocampo CA1, radiatum estrato, y lacunosum-moleculare. En el presente ejemplo, metoxi-X04 selección previa se combinó con pre-incrustación de la inmunotinción para Iba1 para estudiar cómo los diferentes fenotipos microgliales interactúan con l.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Agradecemos a la Dra. Sachiko Sato y a Julie-Christine Lévesque de la Plataforma de Bioimagen del Centro de Investigación del CHU de Québec por su asistencia técnica. Las subvenciones del Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá (NSERC) RGPIN-2014-05308, la Fundación de Investigación Banting y la Fundación Benéfica del Rito Escocés de Canadá a M.E.T apoyaron este trabajo.

H.E.H. es beneficiario de una beca del Ministerio de Educación y Educación Superior libanés, y K.B. de la Facultad de Medicina de la Université Laval.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Methoxy-X04Tocris Bioscience492010 mg sustrato por comprimido
PropilenglicolSigma AldrichW294004 
Dimetilsulfóxido (DMSO)Fisher BioReagentsBP231-1Precaución: tóxico
Cloruro de sodio NaClSigmaS9625
Fosfato de sodio monobásico monohidratadoSigmaS9638
Fosfato de sodio dibásicoSigmaS0876
Clorhidrato de TrisFisher BioReagentsBP153500
AcroleínaSigma 110221Precaución:
Microscopía electrónicagranular con paraformaldehído19210Precaución: Papel
filtroFisher09-790-14F
Bomba peristáltica con tuboColeParmercp.78023-00
Excel Juego de recolección de sangre alada Agujas 25  GBecton Dickinson 367341
Pinzas extrafinasF.S.T11152-10 Forma dela punta: curvada
TijerasF.S.T14090-09 Forma dela punta: recta
Hartman HemostatsF.S.T13003-10 Forma dela punta: curvada
Tijeras quirúrgicasF.S.T14004-16 Forma dela punta:
recta Tijeras de microdisecciónalmacén quirúrgico ROBOZ5818
Viales de centelleo de vidrioFisher Scientific74515-20
Microtomo de cuchilla vibratoria Leica VT1000 SLeica Biosystems 
Cuchillas de vibratomoMicroscopía electrónica Sciences71990
Portaobjetos de microscopioFisher Scientific12-550-15
Placas de cultivo de tejidos de 24 pocillosFisher Scientific353047
EtilenglicolBioReactivos FisherBP230-4
GlicerolBioReactivosFisher BP229-4
Peróxido de hidrógeno, 30%J.T.BAKERcat: 2186-01
Borohidruro de sodioSigma480886
Tris HClFisherBP153-500ML
Suero fetal bovino (FBS)Sigma AldrichF1051
Albúmina sérica bovina (BSA), fracción VThomas ScientificC001H24
Triton X-100SigmaT8787
Anti IBA1, Conejo WAKO019-19741
Cabra Anti-Conejo IgGJackson Immunoresearch111066046
VECTASTAIN Elite ABC Kit (Estándar)Vector LabsPK-6100
3.3'-Diaminobencidina tetra-clorhidrato (DAB)SigmaD5905-50TABPrecaución:
tóxico Tetróxido de osmio, solución al 4%Ciencias de la Microscopía Electrónica19150Precaución:
Durcupan&trade tóxico; ACM monocomponente ASigma44611Resina Precaución: Tóxico
Durcupan™ ACM monocomponente BSigma44612Endurecedor Precaución:
Durcupan&trade tóxico; ACM monocomponente CSigma44613Plastificante Precaución: Tóxico
Durcupan™ ACM monocomponente DSigma44614Accelerator Precaución: Etanol tóxico
LesAlcoolsdeComerce151-01-15N
Óxido de propilenoSigma110205Precaución: corrosivo
Platos de pesaje de aluminioCiencias de la microscopía electrónica 70048-01
ACLAR® – Películas de fluoropolímeroMicroscopía Electrónica Sciences50425
Horno/IncubadoraVWR
tóxico Ciencias de tóxico 14047235612

Referencias

  1. Heneka, M. T., Carson, M. J., et al. Neuroinflammation in Alzheimer's disease. The Lancet Neurol. 14 (4), 388-405 (2015).
  2. Herrup, K. The case for rejecting the amyloid cascade hypothesis. Nat. Neurosci. 18 (6), 794-799 (2015).
  3. Heppner, F. L., Ransohoff, R. M., Becher,....

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Reimpresiones y permisos

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