ما يفعل وما يترك في إعداد العضلات Cryosections للتحليل النسيجي

Summary

Here we demonstrate the most efficient methods for freezing, embedding, cryosectioning, and staining of muscle biopsies to avoid freezing artifacts.

Abstract

وقد خدم التقييم النسيجي للخزعة العضلات كأداة لا غنى عنها في فهم تطور وتقدم من أمراض الاضطرابات العصبية والعضلية. ومع ذلك، من أجل القيام بذلك، تحتاج الرعاية المناسبة الواجب اتخاذها عند استئصال والحفاظ على الأنسجة لتحقيق تلطيخ الأمثل. أسلوب واحد من الحفاظ على الأنسجة ينطوي على تحديد الأنسجة في الفورمالديهايد ومن ثم دمجها مع شمع البارافين. هذا الأسلوب يحفظ التشكل بشكل جيد ويسمح للتخزين طويل الأجل في RT لكن هو مرهق ويتطلب التعامل مع المواد الكيميائية السامة. وعلاوة على ذلك، النتائج الفورمالديهايد التثبيت في مستضد عبر ربط، وهو ما يتطلب بروتوكولات استرجاع مستضد لالمناعية فعالة. على العكس من ذلك، لا يتطلب باجتزاء المجمدة التثبيت وبالتالي يحتفظ البيولوجي التشكل المستضد. يوفر هذا الأسلوب أيضا ميزة واضحة بدوره سريعة حول الوقت، مما يجعلها مفيدة بشكل خاص في الحالات التي تحتاج إلى تقييم النسيجي سريع مثل intraoperaموانع الخزعات الجراحية. نحن هنا وصف الأسلوب الأكثر فعالية لإعداد خزعات العضلات التصور مع مختلف البقع النسيجية والمناعية.

Introduction

فحص الأنسجة العضلية يلعب دورا حاسما في فهم أنواع مختلفة من الاضطرابات العصبية والعضلية ^1-4. عندما جنبا إلى جنب مع تقنيات أخرى، فإنه يسمح للباحثين للحصول على فكرة أفضل عن مظاهر وتطور علم الأمراض، ويمكن أيضا أن يكون أساسيا لتقييم فعالية التدخل العلاجي ^10/05. ومع ذلك، لتكون دقيقة، تحتاج الأنسجة الى الحفاظ عليها بطريقة سليمة وذلك للحفاظ على الحالة الفسيولوجية على الفور قبل الختان. وهذا يتطلب عناية كبيرة خلال إزالة والحفاظ عليها وباجتزاء، وتلطيخ.

الأنسجة يمكن إعداد بطريقتين مختلفتين للدراسة المجهرية الخفيفة. الطريقة الأولى، الفورمالين الثابتة البارافين جزءا لا يتجزأ من (FFPE) أقسام، يتطلب الأنسجة لتكون ثابتة في 10٪ الفورمالديهايد مخزنة الطبيعي قبل أن يتم دمجهم مع شمع البارافين ^11،12. الخطوة تثبيت تساعد على الحفاظ على التشكل أفضل ولكن أيضا عبر الروابط والعلاقات العامة المحليةoteins مما يستلزم إجراءات استرجاع مستضد المعقدة لالمناعية والقضاء على إمكانية الأنزيمية تلطيخ على هذه المقاطع ^12. أقسام المجمدة، من ناحية أخرى، لا تحتاج إلى أن يكون ما قبل ثابتة أو معالجتها. لذلك، البروتينات هي قادرة على الاحتفاظ التشكل البيولوجية الأم ^13،14. وعلاوة على ذلك، الأبواب المجمدة تسمح أيضا للمرة تحول سريع، وهو في أوقات الضرورة، على سبيل المثال في التشخيص أثناء العملية من الأورام اللحمية وخزعات جراحية أخرى ^15. ومع ذلك، إذا لم ينفذ بشكل سليم، وهذا الأسلوب هو عرضة للتجميد الضرر الذي يدخل تغييرات على بنية العضلات مما يجعل الأجزاء غير صالحة للفحص النسيجي. وهذه الورقة تحدد الأسلوب الأكثر فعالية لإعداد الخزعات العضلية من أجل تحقيق تلطيخ الأمثل للفحص الصحيح.

Protocol

1. الأنسجة الحصاد وتجميد الأنسجة العضلية

1. الموت ببطء الفأر مع جرعة زائدة من الأيزوفلورين (2-كلورو-2- (difluoromethoxy) -1،1،1-trifluoro-الإيثان). تنفيذ هذه الخطوة في غطاء الدخان واستخدام أسلوب الاحتواء الثانوي مثل مجفف أو جرة الجرس تحتوي على قطعة من القطن غارقة في الأيزوفلورين.
2. تأكيد وفاة خلال الضغط بحزم قاطع الطريق. استخدام أسلوب الثانوية للقتل الرحيم مثل خلع عنق الرحم.
3. الرطب الفراء مع الكحول 70٪ للحد من الخلاف من جدائل الشعر فضفاضة على العضلات. قشر الجلد قبالة الطرف باستخدام ملقط غرامة مثل # 5.
4. فصل بعناية عضلة الفائدة (الظنبوبي الأمامي (TA) في هذه الحالة) من العظام تحتها، بدءا من وتر وإزالتها.
5. استئصال العضلات، وتغطية ذلك في أكتوبر (قطع الأمثل درجة حرارة المركبة)، ووضع عليه شقة في قالب تجميد المتاح المسمى. تأكد من أن العضلات هي في توجهاته فيزيولوجية طبيعية (الرأس إلى تايل) دون التمدد. بدلا من ذلك، تجميد العضلات على الساحات الستايروفوم صغيرة ويعلقون عليه باستخدام دبابيس الحشرات لضمان طول الصحيح للعضلات.
6. هدئ 2-methylbutane (isopentane) في كوب الصلب باستخدام النيتروجين السائل. هذا يستغرق في المتوسط ​​3-5 دقيقة. الحفاظ على اثارة بشكل متقطع حتى تبدأ الرواسب البيضاء التي تشكل في القاع وجدران الكأس.
   ملاحظة: عند حدوث ذلك، قد وصلت isopentane الأمثل درجة حرارة التجمد (-150 درجة مئوية)
7. تراجع القوالب التي تحتوي على عضلات في برود 2-methylbutane. تجميد العضلات الصغيرة مثل إبهام اليد الحجاب الحاجز والباسطة للأصابع (EDL) ل6-12 ثانية، والعضلات الكبيرة مثل النعلية الساق (GS) وثلاثية الرؤوس لمدة 15 - 20 ثانية. لا تجميد العضلات لفترة طويلة جدا لأن هذا قد يؤدي إلى تكسير.
8. نقل الأنسجة المجمدة إلى الثلج الجاف، والسماح للتتبخر isopentane (لاحظ أن هذه العملية تستغرق في المتوسط ​​حوالي 15-20 دقيقة). التفاف الأنسجة في رقائق الألومنيوم وتخزينها في شltra درجة حرارة منخفضة (-70 ° C إلى -80 درجة مئوية) حتى باجتزاء.

2. تضمين الأنسجة في أكتوبر لإعداد كتلة الأنسجة

1. الأنسجة النقل على الجليد الجاف لcyrostat لمنع ذوبان الجليد. الأنسجة نقل إلى غرفة ناظم البرد (وضعت في -20 إلى -24 ° C لتجنب ذوبان كامل للأنسجة) والسماح لهم تتوازن لمدة 30 دقيقة.
2. تحويل خليج بلتيير تبريد جرا. إذا لم يكن لديك ناظم البرد هذا التبريد، استخدم الهباء الجوي رذاذ التبريد لتجميد بسرعة أكتوبر لا تدع ذوبان العضلات في أي لحظة خلال التضمين وهذا يمكن أن يؤدي إلى تلف التجميد.
3. إضافة طبقة رقيقة موحدة من أكتوبر على القرص العينة وندعه يبرد. عندما يتم تجميد أكثر من أكتوبر على الجزء السفلي في حين لا يزال السائل على الجزء العلوي، وإدراج الأنسجة في الاتجاه الصحيح (عمودي أكتوبر للقطاعات عرضية وبموازاة أكتوبر للالمقاطع الطولية). استخدام الهباء الجوي رذاذ التبريد لتجميد بسرعة أكتوبر تلمس الجزء unembeded من النسيج مع تحويلة الحرارةractor وانتظر لمدة 45 ثانية.
4. إضافة طبقة رقيقة أخرى من أكتوبر حول العضلات، ورذاذ مع الهباء الجوي رذاذ التبريد واستخراج الحرارة كما في الخطوة السابقة.
5. الحفاظ على إضافة أكتوبر بزيادات صغيرة وبسرعة تجميد أكتوبر باستخدام مزيج من الهباء الجوي رذاذ ومستخرج حرارة التبريد حتى يتم تغطية العضلات كلها.
6. وضع مستخرج الحرارة في الجزء العلوي من كتلة الأنسجة والانتظار لمدة 5 دقائق.

3. إعداد إنشائية والتعرف على أقسام من منطقة منتصف البطن من العضلات

1. جبل العينة على رأس العينة. تشديد مقبض الباب لتأمين القرص. تأكد من أن القرص العينة على اتصال جيد مع رئيس العينة.
2. ضبط درجة حرارة الغرفة ما بين -21 و -24 ° C وانتظر حتى يتم تحقيق درجة الحرارة المحددة.
3. ضبط إعدادات سمك (7 ميكرون)؛ تقليم الكتلة عن طريق دفع أو سحب كتلة باستخدام إعدادات الخشنة وغرامة.
4. جمع المقاطعفي مرحلة ما قبل تحسنت-شرائح المجهر موجبة الشحنة عن طريق الضغط على الجزء العلوي من الشريحة على الأقسام، وذلك باستخدام التجاذب بين الشحنات المتضادة لتسهيل انضمام الأقسام خفض إلى الشريحة.
5. التعرف على أقسام منتصف البطن عن طريق قياس مساحة المقطع العرضي (CSA) من الأقسام. القيام بذلك باستخدام برامج التصوير على الكمبيوتر متصلة المجهر.
   ملاحظة: يتم التقاط الصور المرحلة التباين ويتم قياس محيط العضلة بأكملها من خلال وظيفة البحث عن المفقودين على برنامج حاسوبي. هذا وسوف تسفر كل من وكالة الفضاء الكندية وكذلك الحد الأدنى قطر النمس (قياس حجم الألياف مستعرضة أن يتم التعبير عن أصغر مسافة بين اثنين من الظلال متوازية على طرفي نقيض من الجسيمات) القياسات. ملاحظة: عندما تبدأ القياسات CSA وقطر الحد الأدنى النمس إلى الهضبة، تم التوصل إلى منتصف البطن.
6. جرد وأرشفة الشرائح في -80 درجة مئوية لمدة تلطيخ المستقبل.
   ملاحظة: أكتوبر لا تحتاج إلى إزالة قبل staininز الإجراءات. بمجرد coverslipped الشرائح، وأنهم على استعداد لتكون ملطخة على الفور.

4. تلطيخ

ملاحظة: في حين خطوة بخطوة الإجراءات التفصيلية ويمكن الاطلاع على ورقة بيانات المنتج وينبغي اتباع إجراءات تلطيخ، قد تكون هناك حاجة الأمثل الشخصية للحصول على تلطيخ الأمثل.

1. بسبب تصاعد وسائل الإعلام (انظر الجدول) ليست غير قابلة للامتزاج مع الماء، ويذوى الشرائح من خلال درجات متزايدة من الكحول (2 دقيقة لكل منهما في 70٪، 95٪، و 100٪ من الإيثانول) واضحة لهم مع الزيلين (100٪ لمدة 5 دقائق) لضمان الشرائح لا تصبح مبهمة مع مرور الوقت.
2. ساترة الأقسام والسماح لهم الجافة. صورة مع المجهر مجهزة برامج التصوير.

النتائج

ويمكن رؤية مجموعة المتابعة للحصاد وتجميد الأنسجة في الشكل 1. يجب أن يتم تخزين الأنسجة رفعه على الشاش غارقة في برنامج تلفزيوني لتجنب تجفيف (الشكل 1A). عندما يتم اختيار الأنسجة ليتم استخدامها للتحليل النسيجي ينبغي أن تراجع في أكتوبر وضعت على البرد العف...

Discussion

وقد استخدمت الأنسجة والمناعية كأدوات رئيسية في فهم مظاهر وتطور علم الأمراض في مختلف الاضطرابات العصبية والعضلية. تقليديا، كانت ثابتة الخزعات العضلية لأول مرة في الفورمالديهايد ثم جزءا لا يتجزأ من شمع البرافين. في حين الفورمالديهايد تثبيت يحافظ على بنية الأنسجة ويس...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Cryostat	Leica CM 1850	Leica Microsystems Inc.	Buffalo Grove, IL 60089 U.S.A., office phone 1-800-248-0123 Alternative: Richard Allen Scientific
Microscope	Nikon Eclipse 50i	Nikon Instruments Inc.	1300 Walt Whitman Road, Melville, N.Y. 11747-3064 U.S.A., Phone: 1-631-547-8500 Alternative: Olympus
Image analysis software	Nikon Imaging Software Basic Research	Nikon Instruments Inc.	1300 Walt Whitman Road, Melville, N.Y. 11747-3064, U.S.A., Phone: 1-631-547-8500 Alternatives: Image J, Metamorph
Isoflurane	14043-220-05	JD Medical Dist. Co., Inc.	1923 West Peoria Avenue, Phoenix, AZ 85029 U.S.A.
OCT	4583	Sakura Inc.	Torrence, CA 90501 U.S.A. Alternative source: Leica Microsystem
Freeze It	23-022524	Thermofisher	790 Memorial Dr, Cambridge, MA, 02139 U.S.A. Alternative source: VWR Scientific
Disposable tissue mold	22-363-554	Thermofisher	790 Memorial Dr, Cambridge, MA 02139 U.S.A. Alternative source: VWR Scientific
Colorfrost plus slides	9991001	Thermofisher	790 Memorial Dr, Cambridge, MA 02139 U.S.A. Alternative source: VWR Scientific
Acetone	650501-4L	Sigma-Aldrich	3050 Spruce Street, St. Louis, MO 63103 U.S.A. Alternative source: VWR Scientific
Ethyl alcohol	HC-1300-1GL	Thermofisher	790 Memorial Dr, Cambridge, MA 02139 U.S.A. Alternative source: VWR Scientific
2-methyl butane	M 32631-SL	Sigma-Aldrich	3050 Spruce Street, St. Louis, MO 63103 U.S.A. Alternative source: VWR Scientific
Xylene	HC-7001GA	Thermofisher	790 Memorial Dr, Cambridge, MA 02139 U.S.A. Alternative source: VWR Scientific
Cytoseal 280	8311-4	Thermofisher	790 Memorial Dr, Cambridge, MA 02139 U.S.A. Alternative source: VWR Scientific
Hematoxylin Gill #3	CS402-1D	Thermofisher	790 Memorial Dr, Cambridge, MA 02139 U.S.A. Alternative source: VWR Scientific
Eosin	6766007	Thermofisher	790 Memorial Dr, Cambridge, MA 02139 U.S.A. Alternative source: VWR Scientific