Immünohistokimyasal ve immünofloresan Analizleri için Bağırsak Doku Hazırlama için geliştirilmiş Swiss-haddeleme Tekniği
Summary
Doğru kimlik ve bağırsak mukoza zarının üzerinde epitel hücreleri konumu farklı hücre soyları tanımlamak için gereklidir. bağırsak dokuların uygun görüntüleme maksimum çözünürlük ile protein ekspresyonu belirlenmesi için çok önemlidir. Bu çalışma işleme fare bağırsak dokuları için en uygun yöntem ve koşulları belirginleştiren amaçlamaktadır.
Abstract
Understanding the role of factors that regulate intestinal epithelial homeostasis and response to injury and regeneration is important. The current literature describes several different methodological approaches to obtain images of intestinal tissues for data validation. In this paper, we delineate a common protocol relating to the derivation and processing of mouse intestinal tissues. Proper fixation of intestinal tissues and Swiss-roll techniques that enhance intestinal epithelial morphology are discussed. Postresection processing and reorientation of embedded intestinal tissues are critical in obtaining paraffin-embedded blocks that display intact intestinal structural features after sectioning. The Swiss-rolling technique helps in histological assessment of the complete intestinal or colonic sections examined. An ability to differentiate intestinal structural features can be vital in quantitative measurements of intestinal inflammation and tumorigenesis along the entire length. Finally, paraffin-embedded sections are ideal for robust processing using both immunohistochemical and immunofluorescent detection methods. Nonfluorescent immunohistochemical sections provide a vibrant image of the tissue detailing different cellular structural features but do not provide flexibility for intracellular co-localization experiments. Multiple fluorescent channels can be appropriately utilized with immunofluorescent detection for co-localization experiments, lending support to mechanistic studies.
Introduction
Memeli bağırsak epitel sütun hücrelerinin tek bir katman ihtiva eder. farklılaşmış hücreler villus bölgesini işgal ederken ince bağırsakta, proliferatif hücreler crypts sınırlıdır. kalın bağırsakta hiçbir villus olduğundan Ancak, proliferatif hücreler kriptalarının altına lokalize ve farklılaşmış hücrelerin kriptalarının üst bölgesini işgal edilmiştir. crypts içinde proliferatif hücrelerin sürekli bölünmesi ile tahrik edilir – (5 gün yaklaşık 3) bağırsak epiteli hızlı ikmal uğrar. Kript proliferatif hücrelerin homojen popülasyon değildir ve daha fazla kök hücre ve transit amplifiye (TA) hücreleri 1 bölünür. 2 çok alttan 5 hücreleri – kök hücreler ilk 4 içinde, crypt dibinde bulunur. crypt baz sütunlu (CBC) kök hücre ve rezerv hareketsiz kök hücreleri: Mevcut model iki kök hücre tiplerinin varlığını destekler. CBC sTEM hücreleri etkin bir şekilde çoğalan ve Lösin açısından zengin tekrar içeren, G-proteine akuple bir reseptör 5 (Lgr5) 3, Olfactomedin 4 (Olfm4) 4 ile Achaete Scute benzeri 2 (Ascl2) 5 ile işaretlenmiştir. Öte yandan, rezerv hareketsiz kök hücreleri, B hücre spesifik, Moloney kemirgen lösemi virüsü entegrasyon Bölge 1 (Bmi1) 6 fare telomeraz ters transkriptaz (mTert) 7 ile etiketlenir, HOP Homeobox (Hopx) 8 doublekortin-mi CAM Kinaz benzeri 1 (Dclk1) 9, ve lösin -Cys ve immünoglobülin benzeri sahalar 1 (Lrig1) 10. etkin bir şekilde çoğalan kök hücreler daha sonra emme hücreleri (enterositler) ve salgılayıcı hücreler (enteroendokrin, kadeh, Paneth ve Elyaf hücreleri) içine daha fazla farklılaşma tabi ta hücrelere yol açar. onlar apoptoz geçmesi ve olan villus, üst ulaşana kadar proliferatif bölgede sürekli hücre bölünmesi crypt-villus ekseni boyunca epitel hücrelerinin yukarı doğru hareketi ile sonuçlanırepitelyum yüzeyinden dökülür. Intestinal epitelyal hücrelerin farklı (örneğin, barsak goblet hücrelerinin lizozim karşı antikorla bir MUC2 ve Paneth hücrelerine karşı bir antikorla boyama ile tanınabilir) farklı proteinlerin ekspresyonu ile işaretlenir. Biz bağırsak epiteli 11-13 homeostazında ve patobiyolojisinde Kruppel benzeri faktörler (KLFs) rolünü incelemek. Değiştirilmiş Swiss-haddeleme tekniğinin fizibilitesini destekleyici Burada sunulan sonuçlar etkin bir şekilde çoğalan bağırsak epitel kök hücrelerin 14 bakımında Kruppel benzeri faktör rolü 5 (KLF5) önceki çalışmalara dayanmaktadır. KLF5 yüksek ölçüde aktif, bağırsak kök ve ta hücreleri 12 olarak ifade edilen bir çinko parmak kopyalama faktörüdür. Daha önceki çalışmalar, KLF5 Ki-67, bağırsak kript bilinen bir proliferatif işaretleyici ile birlikte ifade olduğunu göstermiştir.
gastrointestinal tr hareket bir yapısal veya işlevsel homojen bir doku değildir. ince barsak proksimal, orta ve distal parçaya bölünmüş ikinci, bundan başka, duodenum, jejunum ve ileum ve çekum ve kolon içine kalın bağırsak ayrılmıştır. Bu bölümlerin her biri kendine özgü histolojik özellikleri vardır ve farklı roller 15 oynar. Bu nedenle, hakaret etkileri ve bağırsak epiteli tepkisinin derecesi çalışılan dokuda 16 bölgeye bağlı olabilir. Buna ek olarak, farklı fare suşları, çalışmalarda 16 kullanılan hasara türüne göre histolojik düzeyde yanıt çeşitliliği gösterir. Bu durumda, dokunun hazırlama yakışır uygun histolojik ve bağırsak dokuları moleküler analizi izin vermek için gereklidir. Bu nedenle, İsviçre rulo tekniği hibe tek seferde bağırsak epiteli tam uzunlukta analizi ve böylece kapsamlı bilgilere dayanarak bilgili sonuçlar tespit eder.
e_content "> Swiss-haddeleme tekniği ilk Magnus 17 tarafından belirtildiği ve Moolenbeck ve RUITENBERG and Park ve arkadaşları tarafından ayrıntılı olarak tarif edilmiştir. dokuların hazırlanması ve histolojik gerçekleştirmek için bir yöntem olup, kemirgen bağırsak 18,19 sırasıyla. protokolü analizleri olarak tanılama amacıyla zamanında ve güvenilir doku hazırlanması için izin orjinal yöntemin geliştirilmiş bir versiyonu, bu yayında sunulur tarif. Bu modifiye edilmiş tekniğin etkin koleksiyonları ve immünohistokimya, immünofloresans, hem de evrensel kullanılan teknikler, intestinal epitel hazırlanmasını sağlar ek değerlendirme (floresan ve kromojenik 20), in situ hibridizasyon gibi. Ayrıca, Hazırlama yöntemi örneği değiştirilmiş doku hızlı doku fiksasyon bir yöntem sunan hazır ve nispeten ucuz reaktifler kullanır ve protein, DNA elde sağlar ve RNA. Alınan birlikte, this tekniği bağırsak epiteli, histopatolojik patolojik ve moleküler özelliklerinin kapsamlı değerlendirme için mükemmeldir.Protocol
Representative Results
Discussion
İsviçre haddeleme tekniği büyük ölçüde, histolojik ve morfolojik değerlendirmesi için bağırsak doku hazırlanması için güçlü bir yöntemdir. Ilk dondurulmuş bölümleri 18,19 hazırlanması için geliştirilmiş daha önce tarif edilen Swiss-haddeleme tekniği, aksine, burada sunulan prosedür formalinle tespit ve parafine (FFPE) istemi bağırsak doku hazırlanması ve tespit sağlar. Dondurulmuş doku ile karşılaştırıldığında, FFPE dokusu çok daha uzun bir raf ömrüne sahiptir ve…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to thank Ainara Ruiz de Sabando for providing H&E images. This work was supported by grants from the National Institutes of Health (DK052230, DK093680 and CA172113) awarded to Dr. Vincent W. Yang.
Materials
| Stainless Steel Dissecting Kits | VWR | 25640-002 | |
| Decloaking Chamber | Biocare Medical | DC2012 | |
| Syringe 10ml | VWR | 89215-218 | |
| Swingsette Tissue embedding/processing cassette with lid | Simport | M515 | |
| Superfrost Plus Slides [size: 25x75x1mm] | VWR | 48311-703 | |
| Manual Slide Staining Set | Tissue-Tek/Sakura | 4451 | |
| Staining Dish Green | Tissue-Tek/Sakura | 4456 | |
| Staining Dish White | Tissue-Tek/Sakura | 4457 | |
| 24-Slide Slide Holder with Detachable Handle | Tissue-Tek/Sakura | 4465 | |
| Oven | Thermo Scientific | 6243 | for baking slides at 65 degree |
| Dissection microscope | Zeiss | Stemi 2000C | |
| Fluorescence Microscope | Nikon | Eclipse 90i | Bright and fluoerescent light, with objectives: 10x, 20x |
| PAP Pen Super-Liquid Blocker Mini | Fisher Scientific | DAI-PAP-S-M | |
| Ethanol 200 proof | AAPR | 111000200 | |
| Methanol | VWR | BDH1135-4LP | |
| Glacial acetic acid | AAPR | 281000ACS | |
| Xylene | Fisher Scientific | X5P-1GAL | |
| Hydrogen peroxide 25% solution in water | ACROS | 202465000 | |
| 10% bufered formalin | Fisher Scientific | 22-026-213 | |
| Bovine serum fraction V, heat shock | Roche | 3116956001 | |
| Tween 20 | Sigma Aldrich | P7949 | |
| Sodium citrate | Fisher Scientific | S279 | |
| Gavage needle | VWR | 20068-624 | |
| Rabbit anti Klf5 antibody | Santa Cruz Biotechnology | sc-22797 | Dilution 1: 150 |
| Chicken anti EGFP antibody | Millipore | AB16901 | Dilution 1: 500 |
| Rabbit anti Ki67 antibody | Biocare Medical | CRM325B | Dilution 1: 500 |
| Mach3 rabbit AP polymer detection kit | Biocare Medical | M3R533L | |
| Warp red chromogen kit | Biocare Medical | WR806 H | |
| Lgr5-EGFP/CreERT2 mice | Jackson labs | 008875 | |
| Automated processor | Leica | Leica TP1020 |
References
- van der Flier, L. G., Clevers, H. Stem cells, self-renewal, and differentiation in the intestinal epithelium. Annu Rev Physiol. 71, 241-260 (2009).
- Bjerknes, M., Cheng, H. Methods for the isolation of intact epithelium from the mouse intestine. Anat Rec. 199, 565-574 (1981).
- Barker, N., et al. Identification of stem cells in small intestine and colon by marker gene Lgr5. Nature. 449 (7165), 1003-1007 (2007).
- van der Flier, L. G., Haegebarth, A., Stange, D. E., van de Wetering, M., Clevers, H. OLFM4 is a robust marker for stem cells in human intestine and marks a subset of colorectal cancer cells. Gastroenterology. 137 (1), 15-17 (2009).
- van der Flier, L. G., et al. Transcription factor achaete scute-like 2 controls intestinal stem cell fate. Cell. 136 (5), 903-912 (2009).
- Sangiorgi, E., Capecchi, M. R. Bmi1 is expressed in vivo in intestinal stem cells. Nat Genet. 40 (7), 915-920 (2008).
- Montgomery, R. K., et al. Mouse telomerase reverse transcriptase (mTert) expression marks slowly cycling intestinal stem cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 108 (1), 179-184 (2011).
- Takeda, N., et al. Interconversion between intestinal stem cell populations in distinct niches. Science. 334 (6061), 1420-1424 (2011).
- May, R., et al. Identification of a novel putative gastrointestinal stem cell and adenoma stem cell marker, doublecortin and CaM kinase-like-1, following radiation injury and in adenomatous polyposis coli/multiple intestinal neoplasia mice. Stem Cells. 26 (3), 630-637 (2008).
- Powell, A. E., et al. The pan-ErbB negative regulator Lrig1 is an intestinal stem cell marker that functions as a tumor suppressor. Cell. 149 (1), 146-158 (2012).
- Pearson, R., Fleetwood, J., Eaton, S., Crossley, M., Bao, S. Kruppel-like transcription factors: a functional family. Int J Biochem Cell Biol. 40 (10), 1996-2001 (2008).
- McConnell, B. B., Yang, V. W. Mammalian Kruppel-like factors in health and diseases. Physiol Rev. 90 (4), 1337-1381 (2010).
- McConnell, B. B., Ghaleb, A. M., Nandan, M. O., Yang, V. W. The diverse functions of Kruppel-like factors 4 and 5 in epithelial biology and pathobiology. Bioessays. 29 (6), 549-557 (2007).
- Nandan, M. O., Ghaleb, A. M., Bialkowska, A. B., Yang, V. W. Kruppel-like factor 5 is essential for proliferation and survival of mouse intestinal epithelial stem cells. Stem Cell Res. 14 (1), 10-19 (2015).
- Gelberg, H. B. Comparative anatomy, physiology, and mechanisms of disease production of the esophagus, stomach, and small intestine. Toxicol Pathol. 42 (1), 54-66 (2014).
- De Robertis, M., et al. The AOM/DSS murine model for the study of colon carcinogenesis: From pathways to diagnosis and therapy studies. J Carcinog. 10 (9), (2011).
- Magnus, H. A. Observations on the presence of intestinal epithelium in the gastric mucosa. The Journal of Pathology and Bacteriology. 44 (2), 389-398 (1937).
- Moolenbeek, C., Ruitenberg, E. J. The “Swiss roll”: a simple technique for histological studies of the rodent intestine. Lab Anim. 15 (1), 57-59 (1981).
- Park, C. M., Reid, P. E., Walker, D. C., MacPherson, B. R. A simple, practical ‘swiss roll’ method of preparing tissues for paraffin or methacrylate embedding. J Microsc. 145, 115-120 (1987).
- Summersgill, B., Clark, J., Shipley, J. Fluorescence and chromogenic in situ hybridization to detect genetic aberrations in formalin-fixed paraffin embedded material, including tissue microarrays. Nat Protoc. 3 (2), 220-234 (2008).
- Takeda, N., et al. Cardiac fibroblasts are essential for the adaptive response of the murine heart to pressure overload. J Clin Invest. 120 (1), 254-265 (2010).
- el Marjou, F., et al. Tissue-specific and inducible Cre-mediated recombination in the gut epithelium. Genesis. 39 (3), 186-193 (2004).
- McConnell, B. B., et al. Kruppel-like factor 5 is important for maintenance of crypt architecture and barrier function in mouse intestine. Gastroenterology. 141 (4), 1302-1313 (2011).
- Nandan, M. O., et al. Kruppel-like factor 5 is a crucial mediator of intestinal tumorigenesis in mice harboring combined ApcMin and KRASV12 mutations. Mol Cancer. 9 (63), (2010).
- Pirici, D., et al. Antibody elution method for multiple immunohistochemistry on primary antibodies raised in the same species and of the same subtype. J Histochem Cytochem. 57 (6), 567-575 (2009).
- Fischer, A. H., Jacobson, K. A., Rose, J., Zeller, R. Hematoxylin and eosin staining of tissue and cell sections. CSH Protoc. 2008, (2008).
