Изоляция отдельных нейронов допамина или вентральной покрышки площадь с прямым или косвенным иммуногистохимии показано методом лазерной съемки микродиссекции. Обсуждаются Параметры для изоляции ткани из стекло с помощью инфракрасного лазера и от мембранных слайдов с использованием сочетания инфракрасного и ультрафиолетового лазера.
Лазерная захватывающая микродиссекция (LCM) используется для выделения концентрированного население отдельных клеток или точных анатомических областей ткани из тканевых срезов на предметном стекле микроскопа. В сочетании с иммуногистохимии, LCM можно использовать для выделения отдельных типов элементов на основе специфического маркера белка. Здесь методика описана LCM для сбора конкретной популяции нейронов допамина непосредственно меченных тирозин гидроксилазы иммуногистохимии и выделения допамина нейрона, содержащего область брюшной области покрышки с помощью косвенного тирозин гидроксилазы иммуногистохимии на участке, прилегающей к тем, которые используются для LCM. Инфракрасный (ИК) захвата лазер используется для обоих анализировать отдельные нейроны, а также брюшной покрышки области от стеклах и на НОК крышкой для анализа. Полное обезвоживание ткани со 100% этанола и ксилола имеет решающее значение. Сочетание лазера ИК захвата и ультрафиолетовое (УФ) резнг лазер используется для выделения отдельных нейронов допамина или вентральной области покрышки при использовании PEN мембранные слайдов. ПЭН мембраны скольжения имеет значительные преимущества по сравнению предметное стекло, как это обеспечивает более высокую согласованность захвата и сбора клеток, работает быстрее сбора больших кусков ткани, меньше зависит от дегидратации и приводит к полному удалению ткани от ползуна. Хотя удаление больших площадей ткани из стеклянного слайда возможно, это значительно больше времени и часто оставляет некоторое остаточное ткани позади. Данные, приведенные здесь, показывают, что РНК достаточного количества и качества могут быть получены с использованием этих процедур измерений количественной ПЦР. Хотя РНК и ДНК являются наиболее часто изолированных молекул из ткани и клетки, собранные с LCM, изоляции и измерения микроРНК, белок и эпигенетических изменений в ДНК может также извлечь выгоду из повышения анатомической и клеточной разрешения, полученные с помощью НОК.
Все ткани состоит из гетерозиготной популяции клеток. Это особенно важно для мозговой ткани, состоящий из различных морфологически и / или нейрохимически различных нейронов, окруженных различных типов глиальных клеток (олигодендроцитов, микроглии и астроцитов). Кроме того, различные области в мозге, таких как зоны коры головного мозга или ствола мозга ядер, имеют конкретные функции. Таким образом, способность выделить конкретные популяции клеток или очень маленьких анатомически различных областях, в сочетании с аналитическими методами (т.е. Q-PCR, микрочипы, РНК-последовательности, а также протеомики), может заметно улучшить понимание различных биологических процессов. LCM является технологией, которая обеспечивает возможность изолировать очень дискретных анатомические области или конкретных клеток из ткани на предметное стекло микроскопа, обеспечивающего гораздо более однородным источник для дальнейшего анализа различных молекул, таких как РНК, микроРНК, ДНК и белков.
T "> С LCM была впервые введена, несколько различных подходов были использованы для microdissect клеток из ткани 1-3. Первые подходы включен прикреплять ткани на слайде с помощью инфракрасного (ИК) лазер и термопластичной пленки и не- способ связи с использованием ультрафиолетового (УФ) лазер резки, чтобы отделить клетки или ткани и сбора в трубу. Затем LCM был успешно использован на различных тканей и типов клеток, и показали, чтобы быть совместимым с выделением различных молекул для нисходящего анализа в том числе РНК, микроРНК, ДНК и белки, в том числе ферментативной активности 1,4-7. Здесь LCM демонстрируется с помощью системы LCM, который использует резки УФ лазер и захвата ИК лазер для резки вокруг клетки или ткани и присоединения его к LCM шапка, соответственно. Эта система LCM использует как лазер ИК захвата, чтобы расплавить пластиковую пленку на крышке над клетке или ткани интерес, который клетки к пластиковой пленки и удаляет его из Тон тканей с удалением колпачка (рис 1). Кроме того, в сочетании с ИК-лазера, UV лазер доступны для выреза ткани или клетки интерес ткани, установленный на слайды с мембраной затем выделяют путем присоединения ткани в LCM колпачок с помощью ИК-лазера (рисунок 2). Краткий обзор этих методов можно найти на рисунках 1 и 2.Несколько вариантов на этой техники описаны либо выделить отдельные клетки, используя прямой флуоресцентный иммуногистохимии и косвенное технику иммуногистохимии наведением, который используется для изоляции области ткани на основе экспрессии специфического белка. В частности, выделение дофамина нейронами из черной субстанции и изоляции брюшной области покрышки и последующего выделения РНК из свежей, замороженной ткани мозга показаны. Как РНК является наиболее лабильным молекул измеренных (по сравнению с ДНК или белка), STEPS, чтобы помочь сохранить целостность РНК входят и данные отображаются на количество и качество РНК, полученной.
LCM является мощным средством для вскрытия отдельных популяций клеток или регионах ткани из тканевых срезов на предметном стекле и последующего выделения РНК, микроРНК, ДНК и белков. Использование LCM в комбинации с анализом с использованием высокой пропускной технологий, таких как микрочипов, следующего поколения РНК последовательности, эпигенетическом анализа ДНК и протеомики становится все более и более распространенным, как чувствительность этих методов улучшает и количество исходного материала, необходимое снижается 8-12. С LCM, лучше анатомические разрешение достигается для образца, и понимание из последующих мер этих образцов значительно возрастает. Одно предостережение с LCM является то, что он обеспечивает концентрированный образец клеток, представляющих интерес, но не обязательно в чистой популяции клеток. Пределы точности означает, что будут какие-то загрязнения от соседних тканей. Тем не менее, этот метод делает сконцентрировать клетки, представляющие интересчтобы свести к минимуму эффекты, связанные с окружающей ткани и клетки, и максимизировать воздействие на экспериментальных клеток, представляющих интерес.
Прямая против косвенного иммуногистохимии
Поскольку LCM в настоящее время используется в основном для изоляции и измерения РНК РНК сохраняя нетронутыми является очень важным критерием. Поддержание целостности РНК основной причиной, по использованию косвенного иммуногистохимического вести рассечения тканей, что исключает необходимость пачкать ткань непосредственно, которые могут ухудшить РНК (Рисунок 10). При экспериментальной вопрос, однако, требуется выделение определенной популяции клеток, таких как нейроны допамина, прямой флуоресцентной иммуногистохимии требуется. Использование быстрого протокола иммуногистохимии маркировки может свести к минимуму деградацию РНК во время процедуры. Короткое время инкубации за счет использования высоких концентраций первичной и вторичной антиорганы, которые концентрации около 10-20 раз выше, чем то, что необходимо для обычного иммуногистохимического с 2 ч инкубации. Однако, если более длительные периоды инкубации требуется, Браун и Смит использовал высокие буферы солевые ингибировать деградацию РНК и получить хорошее качество РНК с длительным временем инкубации (до 20 ч) 13. Этот подход также может быть использован, если существует значительное время, необходимое между маркировке ткани и получить доступ к системе LCM.
Выбор слайдов – PEN мембраны, Силан-подготовительные и без покрытия стеклах
Использование без покрытия стеклах для LCM были зарегистрированы 14. В нашей лаборатории, силана преп-горки были найдены, чтобы быть оптимальным выбором, поскольку это покрытие придает достаточно ткани на слайде для иммуногистохимии без потери ткани, но все еще позволяет для прикрепления ткани к LCM колпачков и удаления из слайда , Без покрытия стеклышки естьпоказали некоторую потерю ткани с процедурой, иммуногистохимии. Если используется косвенное иммуногистохимии, однако, сохранение ткань становится менее важной проблемой. При правильном обезвоживания, захватив клеток или ткани выключения силаном подготовительные слайдов не было проблемой. Каждый из различных подходов к выделению нейронов или отделов головного мозга, описанных в этой статье имеет свои преимущества и недостатки. Для выделения отдельных нейронов допамина, использование силана преп-слайдов имеет преимущество более оптики и является менее дорогостоящим, чем мембраны слайдов пера. Недостатком является то, что иногда захватывая клетки может быть трудно, если недостаточно обезвоживание (см ниже), а некоторые ткани могут быть оставлены на слайде. Преимущество PEN мембран слайдов в том, что с помощью комбинации лазерного и ультрафиолетового лазера ИК гарантирует, что дофамин нейроны будут собраны. Если вы не заберете клеток из PEN мембранных слайдов почти никогда не происходит, так как он меньше зависит от обезвоживания, чем стеклах. Дополнительным преимуществом является то, что УФ лазер может быть использован, чтобы более точно аппроксимировать форму нейронов интерес, по сравнению с кругом для захвата нейронов офф стеклах с лазером ИК. Для выделения регионов ткани, мембранные горки PEN гораздо выше и оправдать дополнительные затраты. Такой подход приводит к полному удалению всех тканей вырезать на мембране, гораздо быстрее, чем захват большую площадь ткани с использованием ИК-лазера в одиночку и толстые срезы ткани могут быть собраны. Использование только лазер ИК требует, чтобы LCM колпачок мембраны полностью расплавляется по всей площади ткани. Кроме того, неполный сбор ткани характерно и обычно требуется несколько попыток. Хотя это занимает больше времени, чем выделение ткани из мембранного слайд PEN, если доступна ткани уже на предметное стекло или УФ-лазера отсутствует, это приемлемый вариант, поскольку большинство из ткани могут быть собраны (фиг 8J).
ove_content "> Основные этапы100% этанола инкубации являются одним из наиболее важных стадий. Для того чтобы собрать клетки от Силан-преп слайдов полное обезвоживание ткани требуется. Таким образом, любой воды не удалены, который в основном связан с 100% этанола инкубации, будет воздействовать на способность подобрать клетки от слайдов. Для того, чтобы решить эту проблему, часто менять 100% этанола решения как поглощение воды из воздуха или передачи по сравнению с предыдущими стадиями промывки могут повлиять на обезвоживание. Кроме того, молекулярные сита используются, чтобы поглотить любое загрязнение воды. Система LCM в идеале должны быть расположены в небольшой комнате с осушителем для поддержания низкой влажности.
Хорошие участки криостатные имеют решающее значение для правильного LCM. Разделы должны быть плоскими складками в ткани сведена к минимуму. Складки ткани будет увеличить расстояние между LCM колпачок и предотвратить его от контактируя тон тканей. Затем он становится трудно в достаточной степени расплавления мембраны колпачок на ткани. Для стеклах, как правило, в разделе толщина должна быть между 6 и 12 мкм. Более толстые секции могут быть захвачены с мембраной слайдов пера.
LCM предлагает технического потенциала для обеспечения очень точные вскрытия ткани и клетки от микроскопа. Это значительно увеличивает разрешение дальнейшего анализа по сравнению с валовой рассечение тканей штук. Хотя, LCM может быть времени и труда, он не требует интенсивного обучения или опыта и, в сочетании с другими технологиями высокой пропускной, может значительно улучшить понимание биологического процесса, когда дискретные клетки или анатомические регионы используются.
The authors have nothing to disclose.
This work was funded by the National Institute of Mental Health (1R15MH084209 – 01A1), National Institute of Neurological Disorders and Stroke (R21NS058375-01A2) and the National Science Foundation (DBI0723080 07070646).
Name of the Material/Equipment | Company | Catalog Numer | Comments |
Veritas Laser Capture Microdissection System | Life Technologies, Grand Island, NY | Newer model is now sold | |
CapSure Macro LCM Caps | Life Technologies, Grand Island, NY | LCM0211 | |
CapSure HS LCM Caps | Life Technologies, Grand Island, NY | LCM0213 | |
PEN Membrane slides | Life Technologies, Grand Island, NY | s4651 | |
Silane prep-slides | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | S4651 | |
95% Ethanol-RNase Free | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | E7148 | |
100% Ethanol-RNase Free | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | E7023 | |
Rnase Free Triton | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | T8787 | |
Molecular Sieve | EDM Millipore, Billerica, MA | MX1583D | |
Anti-Tyrosine hydroxyase antibody | EDM Millipore, Billerica, MA | Ab152 | |
Alexa Fluor 488 goat anti-rabbit IgG | Life Technologies, Grand Island, NY | A-11008 | |
2100 Bioanalyzer | Agilent Technologies, Santa Clara, CA | G2939AA | |
Stratagene MX 3005P | Agilent Technologies, Santa Clara, CA | 401513 | |
Nanodrop 3300 fluorospectrometer | Thermo Scientific | ||
Quant-iT RiboGreen | Life Technologies, Grand Island, NY | R11490 | |
RNaseZap | Life Technologies, Grand Island, NY | AM9780 |