Summary

免疫組織化学用マウスレチンクライオ切片の調製

Published: July 01, 2019
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Summary

本報告では、免疫組織化学(IHC)のための凍結マウス網膜切片を準備するための包括的な方法について説明する。 記載された方法は、眼後カップの解剖、パラホルムアルデヒド固定、最適切断温度(OCT)培媒体および組織配向への埋め込み、断断および免疫染色を含む。

Abstract

免疫組織化学(IHC)のための高品質のマウス眼科の準備は、再生体の構造と機能を評価し、および再生疾患の根底にあるメカニズムを決定するために重要です。組織の調製全体を通じて構造的完全性を維持することは、再現可能な再生可能な再生IHCデータを得るために不可欠ですが、再生細胞構造の脆弱性と複雑さのために困難な場合があります。10%ホルマリンまたはBouinの溶液のような強力な固定剤は、尾膜構造を最適に保存し、それらはしばしば背景蛍光および/または減少する抗体エピトープ相互作用を増強することによってIHC分析を妨げる、エピトープマスキングとして知られているプロセスである。一方、穏やかな固定剤は、4%パラホルムアルデヒドのように、背景蛍光およびエピトープマスキングを減少させ、細心の注意を払って解剖技術を利用して、尾膜構造を維持しなければならない。本稿では、網膜構造完全性を損なうことなく、ほとんどの抗体エピトープ相互作用を維持するのに十分なIHC用マウス眼後カップを調製する包括的な方法を提示する。我々は、最適かつ最適でない条件下で組織の保存と向きを示すために、様々な再生細胞型マーカーに対する抗体を有する代表的なIHCを含む。私たちの目標は、眼後カップ解剖からIHCへの完全なプロトコルを提供することにより、網膜のIHC研究を最適化することです。

Introduction

免疫組織化学(IHC)は、その中の組織における特定のタンパク質および細胞構造を局所化するための強力な技術である1,2,3.複雑な組織の不適切な固定方法と最適でない断面は、組織構造を破壊し、高いバックグラウンド染色を生成したり、抗体エピトープ相互作用を減少させたり、染色アーティファクトおよび結果的に誤解を招く可能性があります。IHC データ4.脊椎動物網膜は、相互接続された光受容体、インターニューロンおよび神経節細胞の層から構成される複雑で高度に組織化された神経器官であり、非常に壊れやすく、解剖および切断中に容易に破壊されうる。マウスの眼の解剖とオリエンテーションから免疫染色までの詳細で標準化された検証済みのプロトコルは、IHCアーティファクトを大幅に削減し、結果の信頼性を高め、より正確な比較データを可能にします。分析。

IHCの組織調製のための多くのプロトコルがありますが、すべてがリニア組織に適しているわけではありません。10%ホルマリンやBouinの溶液のような強力な固定剤は、解剖および断面5の間に尾膜構造を保持する。残念ながら、強力な固定剤は、多くの場合、エピトープ6の化学修飾による強化された背景蛍光およびエピトープマスキングにつながる。一方、4%パラホルムアルデヒド(PFA)のような穏やかな固定剤は、これらのアーティファクトの一部を緩和することができますが、最適な尾膜構造を維持するために細心の解剖と断面が必要です。PFAは急速に組織に浸透するが、タンパク質を非常にゆっくりと交差させるので、エピトープマスキングのリスクを低減する。短時間のPFAインキュベーションは比較的軽度の固定であるため、組織はしばしば抗原を保存するために急速な凍結を必要とする。細胞や組織の完全性を歪め、損傷するので、組織凍結中の氷の結晶形成を避けることは重要です7.

ここでは、一貫性のある信頼性の高いIHCデータを生み出すマウス眼後カップの解剖、固定、およびクライオ保護のための詳細で標準化されたプロトコルについて説明します。

Protocol

ここに記載されているすべての方法は、実験動物資源研究所が提供する実験動物のケアと使用に関する国立衛生研究所の勧告に従って厳格に実施され、ペンシルバニア大学の施設動物ケア・使用委員会 この方法のすべてのツールと機器を図 1に示し、材料の表に示します。 1 .マウスの目のエニュレーション、アイカ?…

Representative Results

これらのプロトコルを説明するために、IHCに最適な網膜保存を確保するために、我々はロドプシン(光受容体マーカー)8、グルタミン酸デカルボキシラーゼ65(Gad65、アマクリン細胞)に対する抗体を用いてP28 WTマウス(C57BL/6N)から網膜切除を調べた。マーカー)9、グルタミン合成酵素(GS、ミュラー細胞マーカー)10、及びカルビンジン(水平…

Discussion

マウス網膜解剖は、マウスの目の小さなサイズと形状と網膜組織の脆弱性による繊細なプロセスです。高品質の解剖を行うことは実践の問題ですが、詳細なプロトコルを持って、効率的な方法とヒントを提供することは、再生部とIHCを得るために必要です。ここで説明するプロトコルに加えて、再現可能な IHC に適した一貫した高品質の整膜セクションを可能にするいくつかのヒントがあり?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

本研究は、NIH(RO1-GMO97327)と大学研究財団(UPenn)の資金で支援されました。特にスヴェトラーナ・サヴィーナが免疫組織化学プロトコル、ゴードン・ルセル(ペンシルバニア大学)、ペン・ヴェット・イメージング・コアの顕微鏡検査とレスリー・キング博士の助けを借りて、この原稿を批判的に読んでくれたことに感謝します。.

Materials

6qt. Stainless Steel Beaker (185 x 218mm) Gilson  #MA-48 For liquid nitrogen (Figure 1E)
Aluminum foil 
Cauterizer  Bovie #AA01 To mark eye orientation (Figure 1A)
Curved forceps, Dumont #5/45 tweezers, 45-degrees bent  Electron Microscopy Sciences #72703-D For mouse eye enucleation and maintenance (Figure 1A)
Curved scissors, Vannas Spring Scissors – 2.5mm Cutting Edge  Fine Science Tools  #15002-08 To circumferentially cut the cornea (Figure 1B)
Dental wax-coated 35mm dissection dish For eye cup dissection (Figure 1C)
Dissecting microscope  Leica, Houston, USA  MZ12.5 High-performance stereomicroscope
Micro Knives – Plastic Handle  Fine Science Tools  #10315-12 To make a small incision at the burn mark (Figure 1A)
Pink dental wax  Electron Microscopy Sciences  #72660 For coating dissection dish
Slide Rack and Coverplate Ted Pella #36107 For retinal IHC (Figure 1G)
Stainless Steel Beaker (89 x 114mm) Gilson  #MA-40 For isopentane bath (Figure 1E)
Styrofoam box For insulated cooler
Thin forceps Dumont #5   Fine Science Tools  #11254-20 To remove the cornea and extract the lens (Figure 1B)
Tissue-Tek cryomold  (10mm x 10mm x 5mm) Electron Miscroscopy Sciences  #62534-10 Mold for OCT embedding
Buffers and Reagents Company Catalog Number Comments
Blocking solution 2% Normal Horse Serum, 1.5% Cold Fish skin Gelatin (at 40-50% in H2O, cat #G7765), 5% bovine serum albumin (cat #AK1391-0100) in permeabilization buffer.  
Gelvatol (anti-fading mounting media) Under the fume hood, dissolve 0.337g DABCO (Sigma cat #D2522-25G) in 10mL Fluoromount G (Fisher cat #OB100-01).  Adjust to pH 8-8.5 with 12N HCl (~ 5 drops).  Store in amber drop bottle at 4°C  (8). 
Hoechst 33342 1000x Stock Thermo Scientific #62249 1 mg/ml in PBS (1000x). Aliquot and store in dark, at 4°C for up to 1 year or at -20°C for long term storage. Prepare fresh  at 1 ug/mL (1x) 
Isopentane, 99%  GFS Chemicals #2961
Liquid Nitrogen
Paraformaldehyde (PFA) in PBS Electron Microscopy Sciences  #15710 Prepared fresh 4% PFA from 16% PFA stock. Store the remaining 16% PFA at 4°C in the dark. 
Permeabilization solution PBS + 0.25% Triton-X (AMRESCO cat #0694-1L) + 0.05% NaN3.  Prepare fresh.
Phosphate-buffered saline (PBS) Bioworld  #41620015-20 0.02 g/L KCl, 0.02 g/L KH2PO4, 0.8 g/L NaCl, 0.216 g/L Na2HPO4 , pH 7.4.  Prepared from 10x stock 
Sucrose solutions Fisher Scientific   #S-5-500 Dissolve the appropriate amount of sucrose in  37°C PBS (takes ~15 min to dissolve). May be stored for a few days at 4°C. 
Tissue-Tek OCT-compound  Sakura  #4583
Antibodies Company Catalog Number Comments
anti-calbindin Sigma-Aldrich C8666 To label horinzotal cells 
anti-GAD65 Chemicon AB5082 To label GABAergic amacrine cells
anti-GS BD Transduction 610517 To label Müller cells
anti-rhodopsin Millipore MAB5316 To label rods

Referências

  1. Coons, A. H. Labelled antigens and antibodies. Annual Review of Microbiology. 8, 333-352 (1954).
  2. Coons, A. H. Fluorescent antibodies as histochemical tools. Federation Proceedings. 10 (2), 558-559 (1951).
  3. Coons, A. H., Kaplan, M. H. Localization of antigen in tissue cells; improvements in a method for the detection of antigen by means of fluorescent antibody. Journal of Experimental Medicine. 91 (1), 1-13 (1950).
  4. Chatterjee, S. Artefacts in histopathology. Journal of Oral Maxillofacial Pathology. 18 (Suppl 1), S111-S116 (2014).
  5. Hartz, P. H. Frozen sections from Bouin-fixed material in histopathology. Stain Technology. 20, 113 (1945).
  6. Benerini Gatta, L., et al. Application of alternative fixatives to formalin in diagnostic pathology. European Journal of Histochemistry. 56 (2), e12 (2012).
  7. Tokuyasu, K. T. Application of cryoultramicrotomy to immunocytochemistry. Journal of Microscopy. 143 (Pt 2), 139-149 (1986).
  8. Imai, H., et al. Molecular properties of rhodopsin and rod function. Journal of Biological Chemistry. 282 (9), 6677-6684 (2007).
  9. Lee, J. W., Lim, M. Y., Park, Y. S., Park, S. J., Kim, I. B. Reexamination of Dopaminergic Amacrine Cells in the Rabbit Retina: Confocal Analysis with Double- and Triple-labeling Immunohistochemistry. Experimental Neurobiology. 26 (6), 329-338 (2017).
  10. Bringmann, A., Grosche, A., Pannicke, T., Reichenbach, A. GABA and Glutamate Uptake and Metabolism in Retinal Glial (Muller) Cells. Frontiers in Endocrinology (Lausanne). 4, 48 (2013).
  11. Nakhai, H., et al. Ptf1a is essential for the differentiation of GABAergic and glycinergic amacrine cells and horizontal cells in the mouse retina. Development. 134 (6), 1151-1160 (2007).
  12. Applebury, M. L., et al. The murine cone photoreceptor: a single cone type expresses both S and M opsins with retinal spatial patterning. Neuron. 27 (3), 513-523 (2000).
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Citar este artigo
Léger, H., Santana, E., Beltran, W. A., Luca, F. C. Preparation of Mouse Retinal Cryo-sections for Immunohistochemistry. J. Vis. Exp. (149), e59683, doi:10.3791/59683 (2019).

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