Immunfluoreszenz-Markierung in Nasenschleimhaut-Gewebeschnitten von Ratten mit allergischer Rhinitis mittels Multicolor-Immunoassay
Summary
Dieses Protokoll beschreibt eine mehrfarbige Immunfluoreszenztechnik zur Evaluierung des Rattenmodells der allergischen Rhinitis.
Abstract
Allergische Rhinitis (AR) ist eine chronische, nicht-infektiöse entzündliche Erkrankung der Nasenschleimhaut, die hauptsächlich durch spezifisches Immunglobulin E (IgE) vermittelt wird und etwa 10%-20% der Weltbevölkerung betrifft. Während die Immunfluoreszenzfärbung (IF) seit langem eine Standardtechnik zum Nachweis der krankheitsspezifischen Proteinexpression ist, sind herkömmliche IF-Techniken nur begrenzt in der Lage, die Expressionsniveaus von drei oder mehr Proteinen in derselben Probe nachzuweisen. Folglich wurden in den letzten Jahren mehrfarbige IF-Techniken entwickelt, die die gleichzeitige Markierung mehrerer Ziele in Zellen oder Geweben ermöglichen.
Dieses Protokoll bietet einen umfassenden Überblick über den Prozess zur Etablierung eines Rattenmodells der AR, zur Gewinnung von Nasenschleimhautproben und zu den technischen Verfahren für die mehrfarbige Immunfluoreszenz. Alle Ratten in der AR-Gruppe zeigten typische Symptome wie Niesen, eine laufende Nase und eine juckende Nase, wobei die Verhaltensbeobachtungen ≥5 Punkte erreichten. Die Hämatoxylin- und Eosinfärbung (H&E) zeigte eine erhöhte Anzahl von Entzündungszellen und eine gestörte Integrität der Nasenschleimhaut in der AR-Gruppe. Die mehrfarbige Immunfluoreszenz (mIF) zeigte eine erhöhte Expression von RORγt und TICAM-1, während die Foxp3-Expression im Nasenschleimhautgewebe von AR-Ratten abnahm.
Introduction
Die allergische Rhinitis (AR) ist eine chronische, nicht-infektiöse entzündliche Erkrankung der Nasenschleimhaut, die hauptsächlich durch spezifisches Immunglobulin E (IgE)1,2 vermittelt wird. Sie ist gekennzeichnet durch Symptome wie Niesen, laufende Nase, verstopfte Nase und Juckreiz in der Nase. Mit der Industrialisierung und Urbanisierung nimmt die Verbreitung von AR allmählich zu und betrifft etwa 10 % bis 20 % der Weltbevölkerung1. Die Immunfluoreszenztechnik (IF) ist eine Fluoreszenzfärbemethode, bei der eine Antikörper-Antigen-Bindungsreaktion verwendet wird. Es kann eingesetzt werden, um die Verteilung und Expression bestimmter Proteine in biologischen Geweben oder Zellen zu erkennen und zu quantifizieren. In der AR-Forschung kann IF mehrere Ziele gleichzeitig erkennen, darunter AR-bezogene Zytokine, Entzündungszellen, Rezeptoren und mehr, was die Erforschung der AR-Pathogenese und der Wirkung von Medikamenten erleichtert 3,4,5,6.
Das mehrfarbige Immunfluoreszenz-Färbeverfahren (mIF) ähnelt stark dem traditionellen IF-Färbeverfahren, wobei bei jeder Färberunde ein Antikörper-Elutionsschritt hinzugefügt wird. Diese Modifikation ermöglicht den gleichzeitigen Nachweis mehrerer Biomarker auf demselben Gewebeschnitt durch sequentielle Einzelmarkierung und mehrere Runden der Re-Färbung. mIF basiert auf der Tyramid-Signalverstärkung (TSA), die wiederholte Zyklen der TSA-Fluoreszenzfärbung und die Verwendung von Mikrowellenheizung zur Entfernung von Antikörpern unter Beibehaltung der Fluoreszenzsignale ermöglicht 7,8. Im Vergleich zu herkömmlichen IF bietet mIF mehrere Vorteile: (1) Es kann schwach exprimierte Antigene nachweisen, die mit konventionellem IF 9,10 nur schwer zu identifizieren sind; (2) Es bietet eine qualitativ hochwertige Färbung mit einem verbesserten Signal-Rausch-Verhältnis; (3) Es ermöglicht die Quantifizierung gewebespezifischer Strukturen und Regionen von Interesse11; (4) Multiplexing mehrerer Signalwege nutzt Gewebe effizient aus und schont begrenzte pathologische Ressourcen12; (5) Die Multiparameter-Analyse mittels mIF bietet tiefere Einblicke in Gewebe und deckt verborgene biologische Informationen auf13.
Insgesamt ermöglicht mIF die Beobachtung verschiedener Antigenexpressionen und -verteilungen innerhalb derselben Probe, was die Untersuchung von Zielproteinen erleichtert. In Zukunft werden Forscher, die die Expression und Verteilung mehrerer Zielproteine verstehen wollen, diese Technik als wertvolle Wahl empfinden. Diese Studie demonstriert die Anwendung von mIF zur Färbung von Nasenschleimhautproben von Ratten mit AR und evaluiert die Etablierung eines Rattenmodells für AR.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die allergische Rhinitis (AR) ist eine nicht-infektiöse entzündliche Erkrankung der Nasenschleimhaut, die durch eine Kombination von Umwelt- und genetischen Faktoren entsteht. Es ist zu einem globalen Gesundheitsproblem geworden, das sich auf die Arbeitseffizienz auswirkt, die Lebensqualität verringert, den Schlaf und die kognitiven Funktionen beeinträchtigt und Reizbarkeit und Müdigkeit verursacht. AR betrifft 10 % bis 20 % der Weltbevölkerung¹ und verursacht erhebliche wirtschaftliche Kosten, die in den EU-Länd…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde vom Ministerium für Wissenschaft und Technologie der Provinz Sichuan unterstützt (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  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 |
Referências
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