Bu protokol, Hirschsprung hastalığında gangliyonik ve agangliyonik kolonik segmentler arasındaki bağışıklık hücre infiltrasyonunu ve hücre tipine özgü transkripsiyon farklarını analiz etmek için tek hücreli RNA dizileme iş akışını tanımlar.
Yöntem makalesi
Bu protokol, Hirschsprung hastalığında gangliyonik ve agangliyonik kolonik segmentler arasındaki bağışıklık hücre infiltrasyonunu ve hücre tipine özgü transkripsiyon farklarını analiz etmek için tek hücreli RNA dizileme iş akışını tanımlar.
Hirschsprung hastalığı (HSCR), distal bağırsakta enterik nöronların yokluğuyla karakterize edilen doğuştan bir bağırsak motilite bozukluğudur. Toplu RNA dizileme ile karşılaştırıldığında, tek hücreli RNA dizileme (scRNA-seq), tek hücre seviyesinde gen ifade profilini sağlar ve popülasyon ortalamalı analizlerde gizlenen hücresel heterojenliği çözer. HSCR hastalarından gangliyonik ve agangliyonik segmentlerin transkripsiyon ortamını karakterize etmek için standartlaştırılmış bir scRNA-seq iş akışı oluşturuldu. Kolon dokuları toplandı ve gangliyonik ve agangliyonik bölgeler tanımlanmak için hematoksilin ve eozin boyama yapıldı. Dokular enzimatik ve mekanik olarak tek hücreli süspansiyonlara ayrıldı, ardından filtreleme, canlılık değerlendirmesi ve tek hücreli transkriptom kütüphanelerinin oluşturulması yapıldı. Kalite kontrolünden geçen kütüphaneler diziliyor ve ham veriler hücre nicelendirmesi ve kalite filtreleme için işleniliyor, düşük kaliteli hücreler ve teknik artefaktlar ortadan kaldırılıyordu. Normalizasyon ve boyut küçültmesinden sonra, hücreler belirlenmiş belirteç genlerine göre kümelenmiş ve notlandırılmıştır. Sonraki analizler, gangliyonik ve agangliyonik dokular arasındaki hücre tipi bileşimini karşılaştırdı ve anahtar bağışıklık hücresi alt kümelerinde farklı şekilde eksprese edilen genleri belirledi. Sonuçlar, HSCR'de gangliyonik ve agangliyonik segmentler arasındaki bağışıklık mikroçevresinde önemli farklılıklar ortaya koymaktadır.
Hirschsprung hastalığı (HSCR), en yaygın doğuştan gelen bağırsak motilite bozukluklarından biridir ve dünya genelinde yaklaşık her 5.000 canlı doğumda 1. Hastalık, 5–12. embriyonik haftalarda enterik sinir krest hücrelerinin (ENCC) distal bağırsağa göç edememesinden kaynaklanır ve etkilenen segmentlerde enterik ganglionlarınyokluğuna yol açar 2. Agangliyonik segment bu nedenle kalıcı spastik kasılma ve bozulmuş peristaltik belirtiler, bu da proksimal bağırsak genişlemesine yol açar. Klinik olarak bu, fonksiyonel tıkanıklık olarak ortaya çıkar; kabızlık, karın dartımı ve kusmaya neden olur ve ağır vakalarda hayati tehlike oluşturabilir. Aganiyonik segmentin cerrahi rezeksiyonu, HSCR için birincil tedavi olarak kalmaktadır; Ancak, hastaların önemli bir kısmı kabızlık, enterokolit ve dışkı kirlenme gibi ameliyat sonrası komplikasyonlar yaşar ve bu komplikasyonlar yaşam kalitesini önemli ölçüdedüşürür 3. Ayrıca, uzun bağırsak rezeksiyonu sonrası kısa bağırsak sendromu (SBS) meydana gelebilir; bu da besin emiliminin bozulmasına ve klinik yönetim zorluklarının artmasına yol açabilir. Bu nedenle, HSCR'nin altta yatan mekanizmalarının aydınlatılması ve yeni terapötik hedeflerin belirlenmesi kritik klinik ihtiyaçlar olarak kalmaktadır.
Son yıllarda, tek hücreli RNA dizileme (scRNA-seq), hastalıkla ilişkili moleküler mekanizmaların araştırılmasında yaygın olarak uygulanmıştır. Geleneksel toplu RNA dizilemesinin aksine, scRNA-seq tek hücre çözünürlükte gen ifade analizini sağlar; böylece hücresel heterojenlik ve toplu analizlerde gizlenen nadir alt popülasyonların tanımlanmasınaolanak tanır 4. Sonuç olarak, scRNA-seq hücresel heterojenliği ve hücreler arası iletişimi analiz etmek için güçlü bir araç olarak ortaya çıkmış, biyoloji ve tıpta araştırmalarıilerletmiştir 5. Bu yaklaşım, Alzheimer hastalığı6, romatoidartrit 7, akciğerkanseri 8 ve tip 2 diyabet 9 gibi karmaşık hastalıklarda yeni patojenik mekanizmalar ve terapötik hedefler ortaya koymuştur.
Bu çalışmada, HSCR hastalarından gangliyonik ve agangliyonik kolon dokularında immün-hücre transkripsiyonel manzarası ve infiltrasyon desenlerini karakterize etmek için scRNA-seq uygulanmıştır. İş akışı üç ana aşamadan oluşuyordu: tek hücreli süspansiyonların hazırlanması ve kalite değerlendirmesi, 3′ tek hücreli RNA dizili kütüphanelerinin inşası ve sonraki biyoinformatik analiz. Doku örnekleri, rezeksiyondan hemen sonra özel tek hücreli koruma çözeltisinde saklandı ve 48 saat içinde enzimatik olarak tek hücreli süspansiyonlara ayrıldı. Hücre canlılığı %80'i aştı ve son hücre konsantrasyonu kütüphane hazırlığından önce 700–1.500 hücre/μL olarak ayarlandı. Gangliyonik ve agangliyonik segmentler arasındaki bağışıklık hücresi infiltrasyonu karşılaştırıldı ve belirgin transkripsiyonel farklılıklar gösteren bağışıklık hücre alt popülasyonları tespit edildi. Bu analizler, HSCR'de kolonik patolojiyle ilişkili bağışıklık hücresi değişikliklerini belirler.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu çalışma, Zunyi Tıp Üniversitesi Bağlı Hastanesi Kurumsal Etik Komitesi tarafından onaylandı (Onay No.: KYLL-2024-030). Çalışma, Helsinki Bildirgesi'ne uygundur. Tüm katılımcılardan ve vasilerinden (sözlü ve yazılı) bilgilendirilmiş onay alındı. Tablo 1 , HSCR hastaları hakkında bilgileri sunmaktadır.
Zunyi Tıp Üniversitesi Bağlı Hastanesi Pediatrik Cerrahi Bölümü'nde teşhis edilen ve ameliyat edilen HSCR hastalarından gangliyonik ve agangliyonik segmentler dahil kolonik dokular toplanması. İki erkek HSCR hastasından gangliyonik ve agangliyonik segmentleri dahil edin. Ayrıntılı klinik bilgiler Tablo 1'de verilmiştir. Tüm reaktifler, kimyasallar, ekipmanlar ve yazılımlar Malzeme Tablosu'nda listelenmiştir.
1. Hematoksilin ve eozin boyama
2. Tek hücreli RNA dizilemesi
3. Atık bertaraf
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Hematoksilin ve eozin (HE) boyama (Şekil 1), gangliyonik ve agangliyonik segmentler arasında belirgin histolojik farklılıklar ortaya koydu. Gangliyonik segmentlerle karşılaştırıldığında, agangliyonik segmentlerde mukozal eksfoliasyon artışı, kadeh hücrelerinde ve submukozal nöronların belirgin azalması ve mukozal ile kas katmanları arasındaki sınırlar bulanıklaşmıştır. Bazı bölümlerde doku koruması optimal değildi; kısmi epitelyal ayrılma ve doku mimarisinin...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Hirschsprung hastalığı olan hastalardan cerrahi olarak rezek edilen kolon dokularının (gangliyonik ve agangliyonik segmentler) transkripsiyonel özelliklerinin profiline tek hücreli RNAdizileme uygulanmıştır 4,5. Özellikle doku ayrışma stratejisine dikkat edildi; çünkü ayrışma parametreleri hücre iyileşmesini, hücre tipi temsilini ve RNA bütünlüğünü etkiler. Enzimatik sindirim koşulları, yeterli doku ayrışmasını hücre canlılığı ve...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.
Bu çalışma, Guizhou Bilim ve Teknoloji Projesi (Guizhou Bilim ve Teknoloji İş Birliği - Vakfı - ZK - [2024] General 344) (X.F. Yang'a) ve Zunyi Bilim ve Teknoloji Proje Sözleşmesi (Bilim ve Teknoloji İşbirliği) (Zunyi Bilim ve Teknoloji İşbirliği HZ (2023) No.) tarafından desteklenmiştir. (Y. Qu'ya).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Balmumu | Sinopharm Kimyasal Reaktif CO., Ltd. | 8012-89-3 | https://www.reagent.com.cn/ProductSearch/8012-89-3 |
| Balmumu | Sinopharm Kimyasal Reaktif CO., Ltd. | 8012-89-3 | https://www.reagent.com.cn/ProductSearch/8012-89-3 |
| Sığır serum albümini | Termobalıkçı | 30066575 | https://www.thermofisher.cn/order/catalog/product/30066575? SID=srch-srp-30066575 |
| Sığır serum albümini | Termobalıkçı | 30066575 | https://www.thermofisher.cn/order/catalog/product/30066575? SID=srch-srp-30066575 |
| CellTypist | Yok | NA | http://celltypist.org/tutorials/onlineguide |
| CellTypist | Yok | NA | http://celltypist.org/tutorials/onlineguide |
| Küme profiler paketi | Biyoiletken | v4.8.1 | https://bioconductor.org/packages/release/bioc/html/clusterProfiler.html |
| Küme profiler paketi | Biyoiletken | v4.8.1 | https://bioconductor.org/packages/release/bioc/html/clusterProfiler.html |
| Kollagenaz II | Termobalıkçı | 17101015 | https://www.thermofisher.cn/order/catalog/product/17101015? SID=srch-srp-17101015 |
| Kollagenaz II | Termobalıkçı | 17101015 | https://www.thermofisher.cn/order/catalog/product/17101015? SID=srch-srp-17101015 |
| Kapak camı | CITOTEST | 80340-0130 | https://cn.citotest.com/pd40971476.html |
| Kapak camı | CITOTEST | 80340-0130 | https://cn.citotest.com/pd40971476.html |
| Tek kullanımlık mikrotom bıçağı | Tüy | S-35 | https://www.feather.co.jp/en/m_Products/pathology01.html |
| Tek kullanımlık mikrotom bıçağı | Tüy | S-35 | https://www.feather.co.jp/en/m_Products/pathology01.html |
| DNase I | Termobalıkçı | 18047019 | https://www.thermofisher.cn/order/catalog/product/18047019? SID=srch-srp-18047019 |
| DNase I | Termobalıkçı | 18047019 | https://www.thermofisher.cn/order/catalog/product/18047019? SID=srch-srp-18047019 |
| Kurutma fırını | BORUK | DHG-9140A | http://www.shboruike.com/sys-pd/84.html |
| Kurutma fırını | BORUK | DHG-9140A | http://www.shboruike.com/sys-pd/84.html |
| Dulbecco' s Modifiye Kartal Orta | Termobalıkçı | 12491015 | https://www.thermofisher.cn/order/catalog/product/12491015 |
| Dulbecco' s Modifiye Kartal Orta | Termobalıkçı | 12491015 | https://www.thermofisher.cn/order/catalog/product/12491015 |
| Etil alkol | Sinopharm Kimyasal Reaktif CO., Ltd. | 10009218 | https://www.reagent.com.cn/ProductSearch/10009218 |
| Etil alkol | Sinopharm Kimyasal Reaktif CO., Ltd. | 10009218 | https://www.reagent.com.cn/ProductSearch/10009218 |
| Fetal sığır serumu | Termobalıkçı | A5669801 | https://www.thermofisher.cn/order/catalog/product/A5669801 |
| Fetal sığır serumu | Termobalıkçı | A5669801 | https://www.thermofisher.cn/order/catalog/product/A5669801 |
| Hematoksilin ve eozin boyama kiti | Beyotime | C0105S | https://m.beyotime.com/mobilegoods.do?method=code& code=C0105S |
| Hematoksilin ve eozin boyama kiti | Beyotime | C0105S | https://m.beyotime.com/mobilegoods.do?method=code& code=C0105S |
| Hidroklorik asit | Sinopharm Kimyasal Reaktif CO., Ltd. | 10011028 | https://www.reagent.com.cn/ProductSearch/10011028 |
| Hidroklorik asit | Sinopharm Kimyasal Reaktif CO., Ltd. | 10011028 | https://www.reagent.com.cn/ProductSearch/10011028 |
| Mikroskop slaytı | CITOTEST | 80302-3111 | https://cn.citotest.com/pd530614548.html |
| Mikroskop slaytı | CITOTEST | 80302-3111 | https://cn.citotest.com/pd530614548.html |
| Montaj ortamı | Beyotime | C0173-100ml | https://m.beyotime.com/mobilegoods.do?method=code& code=C0173-100ml |
| Montaj ortamı | Beyotime | C0173-100ml | https://m.beyotime.com/mobilegoods.do?method=code& code=C0173-100ml |
| Optik mikroskop | Nikon | ECLIPSE SI | https://www.microscope.healthcare.nikon.com/ja_JP/products/upright-microscopes/eclipse-si |
| Optik mikroskop | Nikon | ECLIPSE SI | https://www.microscope.healthcare.nikon.com/ja_JP/products/upright-microscopes/eclipse-si |
| Parafin mumu | Sinopharm Kimyasal Reaktif CO., Ltd. | 8002-74-2 | https://www.reagent.com.cn/ProductSearch/8002-74-2 |
| Parafin mumu | Sinopharm Kimyasal Reaktif CO., Ltd. | 8002-74-2 | https://www.reagent.com.cn/ProductSearch/8002-74-2 |
| Paraformaldehit Fix Solution | Beyotime | P0099-3L | https://m.beyotime.com/mobilegoods.do?method=code& code=P0099-3L |
| Paraformaldehit Fix Solution | Beyotime | P0099-3L | https://m.beyotime.com/mobilegoods.do?method=code& code=P0099-3L |
| Penisilin ve dash; Streptomisin | Termobalıkçı | 15140122 | https://www.thermofisher.cn/order/catalog/product/15140122? SID=srch-srp-15140122 |
| Penisilin ve dash; Streptomisin | Termobalıkçı | 15140122 | https://www.thermofisher.cn/order/catalog/product/15140122? SID=srch-srp-15140122 |
| Fosfatla tamponlanmış tuzlu su | Termobalıkçı | 10010023 | https://www.thermofisher.cn/order/catalog/product/10010023 |
| Fosfatla tamponlanmış tuzlu su | Termobalıkçı | 10010023 | https://www.thermofisher.cn/order/catalog/product/10010023 |
| Niteliksel filtre kağıdı | Solarbio | YA0166 | https://www.solarbio.com |
| Niteliksel filtre kağıdı | Solarbio | YA0166 | https://www.solarbio.com |
| R yazılım paketi | R İstatistiksel Hesaplama Vakfı | v4.2.2 | https://www.r-project.org/ |
| R yazılım paketi | R İstatistiksel Hesaplama Vakfı | v4.2.2 | https://www.r-project.org/ |
| Döner Mikrotom | Leica | Leica RM2125 RTS | https://www.leicabiosystems.com/en-jp/histology-equipment/microtomes/histocore-biocut/ |
| Döner Mikrotom | Leica | Leica RM2125 RTS | https://www.leicabiosystems.com/en-jp/histology-equipment/microtomes/histocore-biocut/ |
| Scanpy | Topluluk tarafından geliştirilen | v1.9.3 | https://scanpy.readthedocs.io/en/latest/?utm_source=chatgpt.com |
| Scanpy | Topluluk tarafından geliştirilen | v1.9.3 | https://scanpy.readthedocs.io/en/latest/?utm_source=chatgpt.com |
| Seurat | CRAN | v4.3.0 | https://cran.r-project.org/web/packages/Seurat/index.html |
| Seurat | CRAN | v4.3.0 | https://cran.r-project.org/web/packages/Seurat/index.html |
| Doku kurutucu | Wuhan Junjie Elektronik Şirketi, Ltd. | JT-12H | http://www.whjjbl.com/front/page/126495/product_id/46166.html |
| Doku kurutucu | Wuhan Junjie Elektronik Şirketi, Ltd. | JT-12H | http://www.whjjbl.com/front/page/126495/product_id/46166.html |
| Doku göme makinesi | Wuhan Junjie Elektronik Şirketi, Ltd. | JB-L8 | http://www.whjjbl.com/front/page/126495/product_id/46064.html |
| Doku göme makinesi | Wuhan Junjie Elektronik Şirketi, Ltd. | JB-L8 | http://www.whjjbl.com/front/page/126495/product_id/46064.html |
| Trypan blue | Solarbio | C0040 | https://www.solarbio.com/haveRegion?id=48&all=0&key=%20Trypan%20Blue |
| Trypan blue | Solarbio | C0040 | https://www.solarbio.com/haveRegion?id=48&all=0&key=%20Trypan%20Blue |
| Ksilen | Sinopharm Kimyasal Reaktif CO., Ltd. | 10023418 | https://www.reagent.com.cn/ProductSearch/10023418 |
| Ksilen | Sinopharm Kimyasal Reaktif CO., Ltd. | 10023418 | https://www.reagent.com.cn/ProductSearch/10023418 |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste