Получение высококачественных криорезов цельного кроличьего глаза
Summary
В этом протоколе описан надежный метод получения высококачественной криосекции цельных глаз кролика. В нем подробно описаны процедуры диссекции, фиксации, встраивания и разрезания глаз кролика, которые могут быть легко адаптированы для использования в любом исследовании с использованием иммуногистохимии на больших глазах.
Abstract
В этом протоколе описывается, как получить высококачественную криосекцию сетчатки у более крупных животных, таких как кролики. После энуклеации глаз ненадолго погружают в фиксатор. Затем роговица и радужная оболочка удаляются, а глаз оставляют на ночь для дополнительной фиксации при температуре 4 °C. После фиксации объектив снимается. Затем глаз помещают в криомолд и заполняют средой для встраивания. При удалении хрусталика встраиваемая среда получает лучший доступ к стекловидному телу и приводит к лучшей стабильности сетчатки. Важно отметить, что глаз следует инкубировать в встраиваемой среде в течение ночи, чтобы обеспечить полную инфильтрацию по всему стекловидному телу. После ночной инкубации глаз замораживают на сухом льду и разрезают. Можно получить целые срезы сетчатки для использования в иммуногистохимии. Стандартные протоколы окрашивания могут быть использованы для изучения локализации антигенов в ткани сетчатки. Соблюдение этого протокола приводит к высококачественным криосекциям сетчатки, которые могут быть использованы в любом эксперименте с использованием иммуногистохимии.
Introduction
Сетчатка состоит из нескольких слоев специализированных клеток внутри глаза, которые вместе преобразуют свет в нейронные сигналы. Поскольку сетчатка играет важнейшую роль в зрении, понимание ее структуры и функции может дать ценную информацию о некоторых из наиболее распространенных причин потери зрения, таких как дегенерация желтого пятна и диабетическая ретинопатия, среди прочих.
Кролики служат удобной животной моделью в исследованиях сетчатки, поскольку они имеют ряд преимуществ по сравнению с другими моделями. Глаза кролика относительно схожи по анатомии с человеческими глазами 1,2. Например, у кроликов есть область повышенной плотности фоторецепторов, известная как горизонтальная зрительная полоса, которая аналогична ямке у человека. Другие широко используемые животные модели, такие как грызуны, не имеют анатомического эквивалента. Кроме того, по сравнению с грызунами, сосудистая сеть сетчатки у кроликов довольно схожа с таковой у человека. Кроличьи глаза также относительно большие. Это делает их особенно подходящими для исследований, связанных с введением лекарств или хирургическим вмешательством в стекловидное тело или сетчатку, что в противном случае может быть затруднительно или невозможно при маленьком глазе3.
Иммуногистохимия (ИГХ) является широко используемым методом изучения локализации антигенов в ткани и имеет широкое применение в исследованиях сетчатки 4,5,6. Поскольку сетчатка является деликатной структурой, получение полезных результатов с помощью ИГХ требует тщательной обработки тканей. Отслоение сетчатки и другие тканевые артефакты, такие как разрывы или складки сетчатки, обычно возникают во время обработки и могут мешать интерпретации результатов. Успешная обработка зависит от множества факторов, включая манипуляции с тканями, тип и продолжительность фиксации, тип среды для встраивания и технику среза 7,8,9,10. Несмотря на преимущества использования кроликов в качестве животной модели в исследованиях сетчатки, существует очень мало протоколов, описывающих успешную обработку тканей сетчатки кролика. В данной работе описан надежный метод получения высококачественных срезов сетчатки из цельных глаз кролика для использования при ИГХ.
Protocol
Representative Results
Discussion
До внедрения вышеуказанного протокола мы постоянно сталкивались с трудностями при обработке тканей глаз кролика на ИГХ. Мы адаптировали несколько протоколов для глаз более мелких животных, таких как мыши, но обнаружили, что они приводят к недостаточной фиксации и трудностям с разреза?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Выражаю благодарность Розанне Кальдерон, Доминику Шейлеру и Розе Сьерра за технические советы. Это исследование было частично поддержано неограниченным грантом для отделения офтальмологии Медицинской школы Кека Университета Южной Калифорнии от Research to Prevent Blindness (AN), NIH K08EY030924 (AN), Фонда Лас-Мадринас в области экспериментальной терапии для офтальмологии (AN), премии за развитие карьеры в области исследований по предотвращению слепоты (AN), Фонда глазных рыцарей тамплиеров (AN), и Мемориальный фонд Эдварда Н. и Деллы Л. Томе (AN, KG).
Materials
| 100 mm culture dish | Corning | 353025 | Used for dissection (steps 1.3, 3, and 5) |
| 50 mL tube | Genesee Scientific | 28-106 | For fixation and cryoprotection (step 1) |
| Cryostat | Leica | CM1850 | For cryosectioning (step 7) |
| Curved scissors | Fine Science Tools | 91500-09 | Used for dissection (steps 1.3, 3, and 5) |
| DAPI | Fisher Scientific | D3571 | Diluted 1:1,000 in blocking buffer |
| Dissection microscope | Zeiss | Stemi 2000-C | Used for dissection (steps 1.3, 3, and 5) |
| Donkey anti-Goat 488 | Fisher Scientific | A-11055 | Diluted 1:1,000 in blocking buffer |
| Donkey anti-Mouse 555 | Fisher Scientific | A-31570 | Diluted 1:1,000 in blocking buffer |
| Forceps | Fine Science Tools | 91150-20 | Used for dissection (steps 1.3, 3, and 5) |
| Glass Slide Cover | VWR | 48404-453 | For cryosectioning (step 7) |
| Goat anti-SOX2 | R&D Systems | AF2018 | Diluted 1:100 in blocking buffer |
| High-profile disposable cryostat blades | Leica Microsystems Inc. | 14035838926 | For cryosectioning (step 7) |
| Kimwipe | Fisher Scientific | 06-666-A | Used to wipe away excess PBS or OCT (steps 3 and 6) |
| Mouse anti-RPE65 | Novus Bio | NB100-355SS | Diluted 1:100 in blocking buffer |
| OmniPur Sucrose | Millipore | 167117 | Used for cryoprotectant (step 1.2) |
| Paraformaldehyde 20% solution | Electron Microscopy Sciences | 15713 | Used as tissue fixative (diluted to 4% in step 1.1) |
| Peel-A-Away Disposable Embedding Mold (22x22x20 mm Deep) | Polysciences, Inc. | 18646A | Used as embedding mold (step 6) |
| Phosphate buffered saline, 1x | Corning | 21-030-CV | Used in preparation of fixative (step 1.1) and cryoprotectant (step 1.2) |
| Scalpel blade no. 15 | Feather | 08-916-5D | Used for dissection (steps 1.3, 3, and 5) |
| Superfrost Plus Microscope Slides | Fisher Scientific | 12-550-15 | For cryosectioning (step 7) |
| Tissue-Tek O.C.T. Compound | Sakura | 4583 | Used as embedding media (step 6) |
References
- Peiffer, R. L., Pohm-Thorsen, L., Corcoran, K., Manning, P. J., Ringler, D. H., Newcomer, C. E. Chapter 19-Models in ophthalmology and vision research. American College of Laboratory Animal Medicine, The Biology of the Laboratory Rabbit. , 409-433 (1994).
- Davis, F. A. The anatomy and histology of the eye and orbit of the rabbit. Trans Am Ophthalmol Soc. 27, 400.2-441 (1929).
- Zernii, E. Y., et al. Rabbit models of ocular diseases: New relevance for classical approaches. CNS & Neurological Disorders Drug Targets. 15 (3), 267-291 (2016).
- Coons, A. H. Labelled antigens and antibodies. Annu Rev Microbiol. 8, 333-352 (1954).
- Coons, A. H. Fluorescent antibodies as histochemical tools. Fed Proc. 10 (2), 558-559 (1951).
- 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. J Exp Med. 91 (1), 1-13 (1950).
- Pang, J., et al. Step-by-step preparation of mouse eye sections for routine histology, immunofluorescence, and RNA in situ hybridization multiplexing. STAR Protoc. 2 (4), 100879 (2021).
- Sorden, S. D., et al. Spontaneous background and procedure-related microscopic findings and common artifacts in ocular tissues of laboratory animals in ocular studies. Toxicol Pathol. 49 (3), 569-580 (2021).
- Margo, C. E., Lee, A. Fixation of whole eyes: the role of fixative osmolarity in the production of tissue artifact. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 233 (6), 366-370 (1995).
- Chatterjee, S. Artefacts in histopathology. J Oral Maxillofac Pathol. 18 (Suppl 1), S111-S116 (2014).
- Mitchell, N. Enucleation in companion animals. Ir Vet J. 61 (2), 108-114 (2008).
- Kastan, N. R., et al. Development of an improved inhibitor of Lats kinases to promote regeneration of mammalian organs. Proc Natl Acad Sci U S A. 119 (28), e2206113119 (2022).
- Baiza-Durán, L., et al. Safety and tolerability evaluation after repeated intravitreal injections of a humanized anti-VEGF-A monoclonal antibody (PRO-169) versus ranibizumab in New Zealand white rabbits. Int J Retina Vitreous. 6, 32 (2020).
- Yu, D. Y., Cringle, S. J., Su, E., Yu, P. K., Humayun, M. S., Dorin, G. Laser-induced changes in intraretinal oxygen distribution in pigmented rabbits. Invest Ophthalmol Vis Sci. 46 (3), 988-999 (2005).
- Faude, F., et al. Facilitation of artificial retinal detachment for macular translocation surgery tested in rabbit. Invest Ophthalmol Vis Sci. 42 (6), 1328-1337 (2001).
