Summary

Marcatura immunofluorescente in sezioni di tessuto della mucosa nasale di ratti con rinite allergica tramite test immunologico multicolore

Published: September 22, 2023
doi:

Summary

Questo protocollo descrive una tecnica di immunofluorescenza multicolore per la valutazione del modello di rinite allergica nel ratto.

Abstract

La rinite allergica (AR) è una malattia infiammatoria cronica e non infettiva della mucosa nasale, mediata principalmente da immunoglobuline E specifiche (IgE), che colpisce circa il 10%-20% della popolazione mondiale. Mentre la colorazione a immunofluorescenza (IF) è stata a lungo una tecnica standard per rilevare l’espressione proteica specifica della malattia, le tecniche convenzionali di IF sono limitate nella loro capacità di rilevare i livelli di espressione di tre o più proteine nello stesso campione. Di conseguenza, negli ultimi anni sono state sviluppate tecniche di IF multicolore, che consentono la marcatura simultanea di più bersagli in cellule o tessuti.

Questo protocollo fornisce una panoramica completa del processo per stabilire un modello di ratto di AR, ottenere campioni di mucosa nasale e le procedure tecniche per l’immunofluorescenza multicolore. Tutti i ratti del gruppo AR hanno mostrato sintomi tipici come starnuti, naso che cola e prurito al naso, con osservazioni comportamentali che hanno ottenuto un punteggio di ≥5 punti. La colorazione con ematossilina ed eosina (H&E) ha rivelato un aumento della conta delle cellule infiammatorie e un’integrità della mucosa nasale interrotta nel gruppo AR. L’immunofluorescenza multicolore (mIF) ha dimostrato un aumento dell’espressione di RORγt e TICAM-1, mentre l’espressione di Foxp3 è diminuita nel tessuto della mucosa nasale dei ratti AR.

Introduction

La rinite allergica (AR) è una malattia infiammatoria cronica non infettiva della mucosa nasale, mediata principalmente da immunoglobuline E (IgE) specifiche1,2. È caratterizzata da sintomi come starnuti, naso che cola, congestione nasale e prurito nasale. Con l’industrializzazione e l’urbanizzazione, la prevalenza dell’AR sta gradualmente aumentando, colpendo circa il 10%-20% della popolazione mondiale1. La tecnica dell’immunofluorescenza (IF) è un metodo di colorazione fluorescente che utilizza una reazione di legame anticorpo-antigene. Può essere impiegato per rilevare e quantificare la distribuzione e i livelli di espressione di proteine specifiche nei tessuti biologici o nelle cellule. Nella ricerca AR, l’IF può rilevare simultaneamente più bersagli, tra cui citochine correlate all’AR, cellule infiammatorie, recettori e altro ancora, facilitando l’esplorazione della patogenesi dell’AR e degli effetti dei farmaci 3,4,5,6.

Il processo di colorazione a immunofluorescenza multicolore (mIF) assomiglia molto all’IF, con l’aggiunta di una fase di eluizione dell’anticorpo durante ogni ciclo di colorazione. Questa modifica consente il rilevamento simultaneo di più biomarcatori sulla stessa sezione di tessuto attraverso una singola marcatura sequenziale e più cicli di ricolorazione. mIF si basa sull’amplificazione del segnale della tiramide (TSA), che consente cicli ripetuti di colorazione fluorescente TSA e l’uso del riscaldamento a microonde per rimuovere gli anticorpi mantenendo i segnali fluorescenti 7,8. Rispetto all’IF convenzionale, l’mIF offre diversi vantaggi: (1) è in grado di rilevare antigeni debolmente espressi che sono difficili da identificare con l’IFconvenzionale 9,10; (2) fornisce una colorazione di alta qualità con un migliore rapporto segnale/rumore; (3) consente di quantificare le strutture e le regioni di interesse tessuto-specifiche11; (4) il multiplexing di percorsi multipli utilizza in modo efficiente i tessuti e conserva risorse patologiche limitate12; (5) l’analisi multiparametrica attraverso mIF offre informazioni più approfondite sui tessuti, scoprendo informazioni biologiche nascoste13.

Nel complesso, mIF consente l’osservazione di diverse espressioni e distribuzioni dell’antigene all’interno dello stesso campione, facilitando lo studio delle proteine bersaglio. In futuro, i ricercatori che cercano di comprendere l’espressione e la distribuzione di più proteine bersaglio troveranno questa tecnica una scelta preziosa. Questo studio dimostra l’applicazione di mIF per la colorazione di campioni di mucosa nasale di ratti con AR e valuta la creazione di un modello di AR nel ratto.

Protocol

Il protocollo e le procedure sperimentali hanno ricevuto l’approvazione del Comitato amministrativo e di ricerca sugli animali dell’Università di Medicina Tradizionale Cinese di Chengdu (Numero di registrazione: 2022DL-010). I ratti maschi di Sprague Dawley (SD) di otto settimane, del peso di 180-200 g, sono stati ottenuti commercialmente (vedi Tabella dei materiali) e alloggiati in un ciclo naturale luce/buio con temperatura controllata (23 ± 2 °C) e umidità relativa (55% ± 10%). Dodici ratti sono …

Representative Results

Sei ratti SD sono stati indotti con successo nel modello AR attraverso l’iniezione intraperitoneale OVA e la sfida nasale. L’AR è stata indotta in tutti i ratti del gruppo AR, che rappresentavano il 100% del gruppo. Tutti i ratti del gruppo AR hanno mostrato sintomi tipici come starnuti, naso che cola e prurito al naso. Tutte le osservazioni comportamentali hanno ottenuto un punteggio di ≥5 punti (Tabella 2). I risultati della colorazione H&E al 21° giorno di mo…

Discussion

La rinite allergica (AR) è una malattia infiammatoria non infettiva della mucosa nasale derivante da una combinazione di fattori ambientali e genetici. È diventato un problema di salute globale, che ha un impatto sull’efficienza lavorativa, diminuisce la qualità della vita, compromette il sonno, la funzione cognitiva e causa irritabilità e affaticamento. L’AR colpisce il 10%-20% della popolazione mondiale¹ e comporta costi economici considerevoli, causando perdite annuali fino a 30-50 miliardi di euro nei paesi dell…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo lavoro è stato sostenuto dal Dipartimento provinciale di scienza e tecnologia del Sichuan (2021YJ0175).

Materials

Al(OH)3 Sollerbauer Biotechnology Co., Ltd A7130
75% ethanol Anhui Yiren An Co., Ltd 20210107
Ammonia Chengdu Kolon Chemical Co., Ltd 2021070101
Anhydrous ethanol Chengdu Kolon Chemical Co., Ltd 2022070501
Anti-fluorescence quenching sealer SouthernBiotech 0100-01
Automatic dyeing machine Thermo scientific Varistain Gemini ES
Carrier slides Nantong Mei Wei De Experimental Equipment Co., Ltd 220518001
Citrate-phosphate buffer  Servicebio biotechnology co., Ltd G1201
Citric acid antigen repair solution (PH 6.0) Xavier Biotechnology Co., Ltd G1201
Coverslip Nantong Mei Wei De Experimental Equipment Co. 220518001
Coverslip Nantong Mewtech Life Science Co., Ltd CS01-2450
CY3-Tyramide Sawell Biotechnology Co., Ltd G1223-50UL
DAPI Sawell Biotechnology Co., Ltd G1012
Decoloring shaker SCILOGEX S1010E
EDTA decalcification solution Wuhan Xavier Biotechnology Co., Ltd CR2203047
Electric heating blast dryer  Shanghai Yiheng Scientific Instruments Co., Ltd DHG-9240A
Embedding box marking machine Thermo scientific  PrintMate AS
Embedding machine Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd JB-P5
Fast tissue dewatering machine Thermo scientific STP420 ES
Film sealer Thermo scientific Autostainer 360
FITC-Tyramide Sawell Biotechnology Co., Ltd G1222-50UL
Fluorescence microscope Sunny Optical Technology Co.Ltd CX40
Foxp3 Affinity Biosciences Co., Ltd bs-10211R
Freezing table Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd JB-L5
Goat Anti-Rabbit IgG H&L (HRP) Liankebio Co., Ltd GAR0072
Goat serum Biosharp BL210A
H&E staining kit Leagene DH0020
Hemostatic forceps Shanghai Medical Devices Co., Ltd J31010
Hydrochloric acid Sichuan Xilong Science Co., Ltd 210608
Immunohistochemical pen Biosharp BC004
Microwave oven Midea M1-L213B
Neutral gum Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd 10004160
Ovalbumin  Sollerbauer Biotechnology Co., Ltd A804010
Oven Shanghai Yiheng Scientific Instruments Co., Ltd DHG-9240A
Palm centrifuge SCILOGEX D1008E
Paraformaldehyde Beyotime Biotechnology Co., Ltd P0099-100ml
Pathology section scanner 3DHISTECH Kft Pannoramic SCAN 
PBS buffer Biosharp G4202
Pipette  Dragon KE0003087/KA0056573
Rorγt Affinity Biosciences Co., Ltd DF3196
Scalpel Quanzhou Excellence Medical Co., Ltd 20170022
Self-fluorescent quenching agent Sudan Black B Bioengineering Co., Ltd A602008-0025
Slicer Thermo scientific HM325
Slicing machine Thermo scientific HM325
Slide Nantong Mewtech Life Science Co., Ltd PC2-301
Sprague Dawley rats Sichuan Academy of Traditional Chinese Medicine SYX Equation 1 2023-0100
TICAM-1 Affinity Biosciences Co., Ltd DF6289
Tissue scissors Shanghai Medical Devices Co., Ltd J22120
Tissue spreading baking sheet machine Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd JK-6
TYR-690 fluorescent dyes Shanghai Rutron Biotechnology Co., Ltd RC0086-34RM
Vortex mixer SCILOGEX SLK-O3000-S
Water bath-slide drier Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd JK-6
Wax trimmer Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd JXL-818
Xylene Chengdu Kolon Chemical Co., Ltd 2022051901

References

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Hu, Y., Luo, H., Li, J., Zhang, R., Fu, L., Ren, Q., Chen, Y., Huang, X., Zhou, Z., Yuan, H., Tian, L., Wang, X. Immunofluorescent Labeling in Nasal Mucosa Tissue Sections of Allergic Rhinitis Rats via Multicolor Immunoassay. J. Vis. Exp. (199), e65937, doi:10.3791/65937 (2023).

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