Summary

नाक म्यूकोसा ऊतक वर्गों में इम्यूनोफ्लोरोसेंट लेबलिंग बहुरंगा इम्यूनोसे के माध्यम से एलर्जिक राइनाइटिस चूहों के खंड

Published: September 22, 2023
doi:

Summary

यह प्रोटोकॉल एलर्जिक राइनाइटिस के चूहे के मॉडल के मूल्यांकन के लिए एक बहुरंगा इम्यूनोफ्लोरेसेंस तकनीक का वर्णन करता है।

Abstract

एलर्जिक राइनाइटिस (एआर) नाक के श्लेष्म की एक पुरानी, गैर-संक्रामक सूजन की बीमारी है, जो मुख्य रूप से विशिष्ट इम्युनोग्लोबुलिन ई (आईजीई) द्वारा मध्यस्थता की जाती है, जो दुनिया की आबादी का लगभग 10% -20% प्रभावित करती है। जबकि इम्यूनोफ्लोरेसेंस (आईएफ) धुंधला लंबे समय से रोग-विशिष्ट प्रोटीन अभिव्यक्ति का पता लगाने के लिए एक मानक तकनीक है, पारंपरिक आईएफ तकनीक एक ही नमूने में तीन या अधिक प्रोटीन के अभिव्यक्ति स्तर का पता लगाने की उनकी क्षमता में सीमित हैं। नतीजतन, हाल के वर्षों में बहुरंगा आईएफ तकनीक विकसित की गई है, जो कोशिकाओं या ऊतकों में कई लक्ष्यों के एक साथ लेबलिंग की अनुमति देती है।

यह प्रोटोकॉल एआर के चूहे के मॉडल की स्थापना, नाक के श्लेष्म नमूने प्राप्त करने और बहुरंगा इम्यूनोफ्लोरेसेंस के लिए तकनीकी प्रक्रियाओं के लिए प्रक्रिया का एक व्यापक अवलोकन प्रदान करता है। एआर समूह के सभी चूहों ने छींकने, एक बहती नाक और एक खुजली वाली नाक जैसे विशिष्ट लक्षणों का प्रदर्शन किया, जिसमें व्यवहार संबंधी टिप्पणियों ने ≥5 अंक हासिल किए। हेमेटोक्सिलिन और ईोसिन (एच एंड ई) धुंधला होने से पता चला कि एआर समूह में भड़काऊ सेल काउंट में वृद्धि हुई है और नाक म्यूकोसल अखंडता बाधित हुई है। बहुरंगा इम्यूनोफ्लोरेसेंस (एमआईएफ) ने आरओआर और टीआईसीएएम -1 की बढ़ी हुई अभिव्यक्ति का प्रदर्शन किया, जबकि एआर चूहों के नाक म्यूकोसा ऊतक में फॉक्सपी 3 अभिव्यक्ति में कमी आई।

Introduction

एलर्जिक राइनाइटिस (एआर) नाक के श्लेष्म की एक पुरानी, गैर-संक्रामक सूजन की बीमारी है जो मुख्य रूप से विशिष्ट इम्युनोग्लोबुलिन ई (आईजीई)1,2द्वारा मध्यस्थता की जाती है। यह छींकने, नाक बहने, नाक बंद होने और नाक की खुजली जैसे लक्षणों की विशेषता है। औद्योगीकरण और शहरीकरण के साथ, एआर का प्रसार धीरे-धीरे बढ़ रहा है, जिससे दुनियाकी आबादी का लगभग 10% -20% प्रभावित होता है। इम्यूनोफ्लोरेसेंस (आईएफ) तकनीक एक फ्लोरोसेंट धुंधला विधि है जो एंटीबॉडी-एंटीजन बाध्यकारी प्रतिक्रिया का उपयोग करती है। यह जैविक ऊतकों या कोशिकाओं में विशिष्ट प्रोटीन के वितरण और अभिव्यक्ति के स्तर का पता लगाने और मात्रा निर्धारित करने के लिए नियोजित किया जा सकता है। एआर अनुसंधान में, आईएफ एक साथ एआर से संबंधित साइटोकिन्स, भड़काऊ कोशिकाओं, रिसेप्टर्स, और अधिक सहित कई लक्ष्यों का पता लगा सकता है, जिससे एआर रोगजनन की खोज औरदवाओं के प्रभाव 3,4,5,6 की सुविधा मिलती है।

बहुरंगा immunofluorescence (एमआईएफ) धुंधला हो जाना प्रक्रिया बारीकी से धुंधला हो जाना के प्रत्येक दौर के दौरान एक एंटीबॉडी क्षालन कदम के अलावा पारंपरिक अगर जैसा दिखता है. यह संशोधन अनुक्रमिक एकल-लेबलिंग और पुन: धुंधला होने के कई दौरों के माध्यम से एक ही ऊतक अनुभाग पर कई बायोमार्कर का एक साथ पता लगाने में सक्षम बनाता है। एमआईएफ टायरामाइड सिग्नल प्रवर्धन (टीएसए) पर आधारित है, टीएसए फ्लोरोसेंट धुंधला के दोहराया चक्र और फ्लोरोसेंटसंकेतों को बनाए रखते हुए एंटीबॉडी को हटाने के लिए माइक्रोवेव हीटिंग के उपयोग की अनुमति देता है 7,8. पारंपरिक आईएफ की तुलना में, एमआईएफ कई फायदे प्रदान करता है: (1) यह कमजोर रूप से व्यक्त एंटीजन का पता लगा सकता है जो पारंपरिक आईएफ 9,10 के साथ पहचान करने के लिए चुनौतीपूर्ण हैं; (2) यह एक बेहतर सिग्नल-टू-शोर अनुपात के साथ उच्च गुणवत्ता वाला धुंधला प्रदान करता है; (3) यह ऊतक-विशिष्ट संरचनाओं और ब्याज11 के क्षेत्रों की मात्रा का ठहराव के लिए अनुमति देता है; (4) कई मार्गों को मल्टीप्लेक्सिंग कुशलतापूर्वक ऊतकों का उपयोग करता है और सीमित रोग संसाधनों का संरक्षण करता है12; (5) एमआईएफ के माध्यम से बहु-पैरामीटर विश्लेषण ऊतकों में गहरी अंतर्दृष्टि प्रदान करता है, छिपी हुई जैविक जानकारी को उजागर करता है13.

कुल मिलाकर, एमआईएफ एक ही नमूने के भीतर विभिन्न एंटीजन अभिव्यक्तियों और वितरण के अवलोकन की अनुमति देता है, जिससे लक्ष्य प्रोटीन के अध्ययन की सुविधा मिलती है। भविष्य में, कई लक्ष्य प्रोटीन की अभिव्यक्ति और वितरण को समझने की मांग करने वाले शोधकर्ताओं को यह तकनीक एक मूल्यवान विकल्प मिलेगी। यह अध्ययन एआर के साथ चूहों से नाक के श्लेष्म के नमूनों को धुंधला करने के लिए एमआईएफ के आवेदन को प्रदर्शित करता है और एआर के चूहे मॉडल की स्थापना का मूल्यांकन करता है।

Protocol

प्रायोगिक प्रोटोकॉल और प्रक्रियाओं को चेंगदू यूनिवर्सिटी ऑफ ट्रेडिशनल चाइनीज मेडिसिन (रिकॉर्ड नंबर: 2022DL-010) की प्रशासनिक और पशु अनुसंधान समिति से मंजूरी मिली है। आठ सप्ताह के नर स्प्रैग डॉली (एसडी) चूहो…

Representative Results

छह एसडी चूहों सफलतापूर्वक ओवीए intraperitoneal इंजेक्शन और नाक चुनौती के माध्यम से एआर मॉडल में प्रेरित किया गया. एआर समूह में सभी चूहों में एआर को प्रेरित किया गया था, जो समूह के 100% के लिए जिम्मेदार था। एआर समूह क?…

Discussion

एलर्जिक राइनाइटिस (एआर) नाक के श्लेष्म की एक गैर-संक्रामक सूजन की बीमारी है जो पर्यावरण और आनुवंशिक कारकों के संयोजन से उत्पन्न होती है। यह एक वैश्विक स्वास्थ्य चिंता बन गई है, जो कार्य कुशलता को प्रभाव…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

इस काम को सिचुआन प्रांतीय विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (2021YJ0175) द्वारा समर्थित किया गया था।

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

  1. Brożek, J. L., et al. Allergic rhinitis and its impact on asthma (ARIA) Guidelines-2016 revision. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 140 (4), 950-958 (2017).
  2. Maurer, M., Zuberbier, T. Undertreatment of rhinitis symptoms in Europe: findings from a cross-sectional questionnaire survey. Allergy. 62 (9), 1057-1063 (2007).
  3. Ding, Y., et al. Alpha-linolenic acid improves nasal mucosa epithelial barrier function in allergic rhinitis by arresting CD4+ T cell differentiation via IL-4Rα-JAK2-STAT3 pathway. Phytomedicine: International Journal of Phytotherapy and Phytopharmacology. 116, 154825 (2023).
  4. Zhou, H., et al. Activation of NLRP3 inflammasome contributes to the inflammatory response to allergic rhinitis via macrophage pyroptosis. International Immunopharmacology. 110, 109012 (2022).
  5. Watts, A. M., Cripps, A. W., West, N. P., Cox, A. J. Modulation of allergic inflammation in the nasal mucosa of allergic rhinitis sufferers with topical pharmaceutical agents. Frontiers in pharmacology. 10, 294 (2019).
  6. Patel, N., et al. Fungal extracts stimulate solitary chemosensory cell expansion in noninvasive fungal rhinosinusitis. International Forum of Allergy & Rhinology. 9 (7), 730-737 (2019).
  7. Granier, C., et al. Tim-3 expression on tumor-infiltrating PD-1(+)CD8(+) T cells correlates with poor clinical outcome in renal cell carcinoma. Cancer Research. 77 (5), 1075-1082 (2017).
  8. Badoua, C., et al. PD-1-ex pressing tumor-infiltrating T cells are a favorable prognostic biomarker in HPV-associated head and neck cancer. Cancer Research. 73 (1), 128-138 (2013).
  9. Fedchenko, N., Reifenrath, J. Different approaches for interpretation and reporting of immunohistochemistry analysis results in the bone tissue – a review. Diagnostic Pathology. 9, 221 (2014).
  10. Faget, L., Hnasko, T. S. Tyramide signal amplification for immunofluorescent enhancement. Methods in Molecular Biology. 1318, 161-172 (2015).
  11. Parra, E. R., Villalobos, P., Rodriguez-Canales, J. The multiple faces of programmed cell death ligand 1 expression in malignant and nonmalignant cells. Applied Immunohistochemistry & Molecular Morphology.: AIMM. 27 (4), 287-294 (2019).
  12. Welsh, A. W., et al. Standardization of estrogen receptor measurement in breast cancer suggests false-negative results are a function of threshold intensity rather than percentage of positive cells. Journal of Clinical Oncology: Official Journal of the American Society of Clinical Oncology. 29 (22), 2978-2984 (2011).
  13. Parra, E. R., et al. Validation of multiplex immunofluorescence panels using multispectral microscopy for immune-profiling of formalin-fixed and paraffin-embedded human tumor tissues. Scientific Reports. 7 (1), 13380 (2017).
  14. Miao, M., Xiang, L., Miao, Y. Specification for preparation of allergic rhinitis animal model (draft). Chinese Traditional and Herbal Drugs. 49 (1), 50-57 (2018).
  15. Xu, J., et al. Astragalus polysaccharides attenuate ovalbumin-induced allergic rhinitis in rats by inhibiting nlrp3 inflammasome activation and nod2-mediated nf- κ b activation. Journal of Medicinal Food. 24 (1), 1-9 (2021).
  16. Bousquet, J., et al. Allergic rhinitis. Nature reviews. 6 (1), 95 (2020).
  17. Huang, C., et al. Expression of activated signal transducer and activator of transcription-3 as a predictive and prognostic marker in advanced esophageal squamous cell carcinoma. World Journal of Surgical Oncology. 13, 314 (2015).
  18. Leynaert, B., Bousquet, J., Neukirch, C., Liard, R., Neukirch, F. Perennial rhinitis: An independent risk factor for asthma in nonatopic subjects: results from the European Community Respiratory Health Survey. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 104 (2), 301-304 (1999).
  19. Guerra, S., et al. Rhinitis is an independent risk factor for developing cough apart from colds among adults. Allergy. 60 (3), 343-349 (2005).
  20. Greisner, W. A., Settipane, R. J., Settipane, G. A. Co-existence of asthma and allergic rhinitis: a 23-year follow-up study of college students. Allergy and Asthma Proceedings. 19 (4), 185-188 (1998).
  21. Pawankar, R., Mori, S., Ozu, C., Kimura, S. Overview on the pathomechanisms of allergic rhinitis. Asia Pacific Allergy. 1 (3), 157-167 (2011).
  22. Van Nguyen, T., et al. Anti-allergic rhinitis activity of α-lipoic acid via balancing th17/treg expression and enhancing nrf2/ho-1 pathway signaling. Scientific Reports. 10 (1), 12528 (2020).
  23. Ivanov, I. I., et al. The orphan nuclear receptor rorγt directs the differentiation program of proinflammatory IL-17+ T helper cells. Cell. 126 (6), 1121-1133 (2006).
  24. Fontenot, J. D., Gavin, M. A., Rudensky, A. Y. Foxp3 programs the development and function of CD4+CD25+ regulatory T cells. Nature Immunology. 4 (4), 330-336 (2003).
  25. Zhou, X., et al. Instability of the transcription factor Foxp3 leads to the generation of pathogenic memory T cells in Vivo. Nature Immunology. 10 (9), 1000-1007 (2009).
  26. Ziegler, S. F., Buckner, J. H. Foxp3 and the regulation of Treg/Th17 differentiation. Microbes and Infection. 11 (5), 594-598 (2009).
  27. Yaling, Y., Gui, Y., Shuqi, Q. Recent research advances of toll-like receptors and allergic rhinitis. Medical Recapitulate. 23 (7), 1273-1276 (2017).
  28. Shan, H., Jie, C. Correlation between TLR4 gene polymorphisms and allergic rhinitis. Journal of Clinical Otorhinolaryngology, Head, and Neck Surgery. 31 (13), 991-994 (2017).
  29. Xu, O., et al. Immunoregulatory mechanism of Treg cells and TICAM-1 patients with severe allergic rhinitis. Chinese Journal of Coal Industry Medicine. 23 (3), 303-306 (2020).
  30. Granier, C., et al. Tim-3 expression on tumor-infiltrating PD-1+CD8+ T cells correlates with poor clinical outcome in renal cell carcinoma. Cancer Research. 77 (5), 1075-1082 (2017).
  31. Badoual, C., et al. PD-1 expressing tumor-infiltrating T cells are a favorable prognostic biomarker in hpv-associated head and neck cancer. Cancer Research. 73 (1), 128-138 (2013).
  32. Gustavson, M. D., et al. Development of an unsupervised pixel-based clustering algorithm for compartmentalization of immunohistochemical expression using automated quantitative analysis. Applied Immunohistochemistry & Molecular Morphology. 17 (4), 329-337 (2009).
  33. Lu, S., et al. Comparison of biomarker modalities for predicting response to PD-1/PD-L1 checkpoint blockade: a systematic review and meta-analysis. JAMA Oncology. 5 (8), 1195-1204 (2019).
  34. Hernandez, S., et al. Multiplex immunofluorescence tyramide signal amplification for immune cell profiling of paraffin-embedded tumor tissues. Frontiers in Molecular Biosciences. 8, 667067 (2021).
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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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