Method Article
وتتداخل الخلايا الجذعية الظهارية في الأمعاء (ISCS) مع خلايا بانيت. وتختلف هذه الخلايا ذرية من تكاليف الدعم غير المباشر، التي تدعم ISCS وتوفير الحماية المضادة للبكتيريا. نحن هنا لشرح كيف كنا المعدلة وراثيا نماذج الماوس الشرطية لإثبات أن خلايا بانيت تلعب دورا حاسما في الحفاظ على ظهائر المعوية.
سطح الظهارية في الأمعاء الثدييات هو الأنسجة الحيوية التي تجدد كل 3-7 أيام. فهم هذه العملية تجديد حددت عدد سكانها الدراجات بسرعة الخلايا الجذعية المعوية (ISCS) التي تتميز التعبير عنها من الجين Lgr5. ويدعم هذه من قبل السكان الخلايا الجذعية هادئة، تميزت بمي-1 التعبير، قادر على استبدالها في حالة الإصابة. التحقيق في التفاعلات بين هؤلاء السكان أمر بالغ الأهمية لفهم دورهم في المرض والسرطان. موجودة في ISCS داخل الأقبية على سطح الأمعاء، هذه المنافذ تدعم ISC في تجديد وظهائر. من المرجح ينطوي على التفاعل بين ISCS النشطة والساكنة خلايا متمايزة أخرى داخل المتخصصة، كما سبق أن ثبت أن '' stemness '' من Lgr5 ISC يرتبط ارتباطا وثيقا وجود خلايا بانيت المجاورة لها. باستخدام المشروط لجنة المساواة العرقية، السلمون المدخن الماوسنماذج اختبرنا تأثير حذف غالبية ISCS النشطة في وجود أو عدم وجود خلايا بانيت. نحن هنا تصف التقنيات والتحليل الذي أجري لتوصيف الأمعاء وتبين أن الخلايا بانيت تلعب دورا حاسما في محراب ISC في مساعدة الانتعاش في أعقاب إهانة كبيرة.
سطح اللمعية من الأمعاء الثدييات ملامح وحدات من الخبايا والإصبع تكرار مثل التوقعات، ووصف الزغب، التي تبرز في التجويف. هذا السطح هو ورقة مستمرة من ظهائر الذي يخضع الكامل التجديد الذاتي تقريبا كل 3-4 أيام 1. ويدعم هذه الأنسجة الحيوية التي يبلغ عدد سكانها الدراجات بسرعة الخلايا الجذعية (ISCS، ويعرف أيضا باسم قاعدة سرداب خلايا عمودية)، التي تم تحديدها في البداية من قبل التعبير عنها من الجين Lgr5 2،3. وتوجد هذه الخلايا في محراب المتخصصة في الجزء السفلي من الخبايا ليبركون. في البداية، كان اكتشاف أن ISCS والدراجات بسرعة المتنافرة مع الفكرة السائدة أن الخلايا الجذعية كانت هادئة في الطبيعة. السابق إلى التعرف على Lgr5 + ISC كان يفترض أن يبلغ عدد سكانها التسمية هادئة الاحتفاظ الخلايا في موقف +4، نسبة إلى قاعدة سرداب، كانت ISCS 1. البحوث التي أجريت مؤخرا حكما التوفيق الآن هذه الملاحظات من خلال إظهار أن في المقام الأول هناك مجموعة من الدراجات متساوية الفاعلية ISCS في كل سرداب التي يتم تنظيمها من قبل جيرانها 4،5 مصير. في حال ضائعون هذه يمكن أن تحل محلها خلايا هادئة التي عادة ملتزمون النسب إفرازية ولكن يمكن الرجوع إلى ISCS في حالة تلف السكان ISC 6.
الجيران ISC يمكن أن تكون إما ISCS أو خلايا ابنتهما. وISCS تنتج الخلايا الوليدة الساذجة التي تتكاثر وتتمايز إلى أنواع الخلايا المتخصصة التي تتكون من الميزانية الظهارية التي خطوط تجويف الأمعاء 1. والقدح، enteroendocrine، المعوية، خصل والخلايا M تهاجر صعودا إلى سطح اللمعية حيث أنها توفر وظائف مختلفة الاستيعابية والتنظيمية، ومع ذلك، لا تزال هناك خلايا بانيت في الجزء السفلي من سرداب حيث وجدت تتداخل مع ISCS. في السنوات الأخيرة وقد ثبت أن نسبة من daught السذاجة خلايا إيه الموجهة للنسب إفرازية هي التسمية هادئة الاحتفاظ الخلايا Lgr5 لو قادرة على العودة إلى لتكاليف الدعم غير المباشر على إصابة 6،7.
نظرا لأهميته في تجديد سرداب وضعت أولوية على فهم التفاعلات بين ISCS وجيرانها، وخاصة الخلايا بانيت. الخلايا بانيت تلعب دورا حاسما في محراب التي تدعم ISCS 8. بالإضافة إلى المنتجات جراثيم الخلايا بانيت تنتج جزيئات الإشارة التي تنشط مسارات التي تحكم التجديد ISC أو تمييز. وأظهرت دراسات سابقة أن Lgr5 + ISCS يمكن أن توجد فقط عندما يمكن أن تنافس على إشارات مكانة أساسية قدمتها ابنة الخلايا بانيت بها 8. وبحثت هذه الدراسات دور الخلايا بانيت على Lgr5 طبيعي + ISCS وليس في الحالة التي تكون فيها كانت معطوبة وتحتاج إلى التجديد من السكان Lgr5 لو.
الطبقة = "jove_content"> لفهم المرض البيولوجيا ونموذج الأمعاء ندرس الدور الوظيفي للخلايا و / أو الجينات باستخدام نماذج الماوس المعدلة وراثيا 9،10. في كثير من الأحيان هذه النماذج تستخدم التكنولوجيا لجنة المساواة العرقية، السلمون المدخن لتعديل مشروط الجين (ق) 9،10. لجنة المساواة العرقية (أسباب إعادة التركيب) recombinase هو recombinase محدد موقع الأسرة integrase، معزولة عن الجراثيم P1. لجنة المساواة العرقية يحفز إعادة التركيب موقع معين بين تعريف 34 بي بي " السلمون المدخن P "(موضع χ من التقاطع P1) مواقع. صممت الفئران وراثيا لتحتوي على مواقع LoxP أن الجناح المناطق ذات الاهتمام التي قصت على التعبير عن لجنة المساواة العرقية recombinase. ربط التعبير عن الجينات لجنة المساواة العرقية إلى خلية أو المروج محدد التنموي يسمح للتغيير إلى أن يتم بطريقة المكاني 9،10، وهذا مفيد بشكل خاص في التغلب على الطفرات المميتة الجنينية. وعلاوة على ذلك ربط التعبير لجنة المساواة العرقية إلى مسار مستقبل،التي يمكن تفعيلها بشكل مصطنع، تسمح التعديلات الزمنية.
باستخدام هذه التكنولوجيا نحن المعطل الجين CatnB 11 في ظهائر المعوية. β-catenin، ومنتج الجين CatnB، هو المنظم الرئيسي للالكنسي مسار الإشارات WNT الذي يحكم التوازن ISC. دراستين السابقة باستخدام هذه الاستراتيجية أسفرت عن نتائج متضاربة 12،13. الدراسة التي Fevr وآخرون 12، تظاهر فقدان الخلايا الجذعية والتوازن في الأمعاء. في حين أن أيرلندا وآخرون. وذكرت الدراسة أن 14 في أعقاب انخفاض بقاء الخلية تم إسكانها محور سرداب-زغابة من خلايا نوع البرية معربا عن CatnB. كان الفارق كبيرا في هذه الدراسات المروج تستخدم للتعبير عن لجنة المساواة العرقية في ظهائر المعوية. وFevr وآخرون، واستخدمت الدراسة المروج villin جين مرتبط إلى مستقبلات هرمون الاستروجين والتي يمكن تفعيلها من خلال إدارة رamoxifen (VIL-لجنة المساواة العرقية-ER T2) 15،16. في المقابل أيرلندا وآخرون، الاستفادة من عنصر مروج للالسيتوكروم الفئران P450A1 (CYP1A1) الجينات لدفع لجنة المساواة العرقية التعبير في استجابة للأجنبي بيولوجيا β-naphthoflavone (آه لجنة المساواة العرقية). خصائص هذه النظم المختلفة ولدت اثنين من الفرضيات لتفسير هذه الملاحظات المختلفة. أول ما CatnB يتم حذف أكثر كفاءة في ISC باستخدام نظام T2 VIL-لجنة المساواة العرقية-ER مقارنة آه لجنة المساواة العرقية، مما يقلل من عدد من ISCS إلى مستويات إعادة تعمير الباطن. بدلا من ذلك أنه كان من المقرر في التمايز CatnB الحذف في السكان خلية متمايزة. وVIL-لجنة المساواة العرقية-ER نظام T2 أهداف كل الخلايا الظهارية من سرداب وزغابة في حين أن نظام آه لجنة المساواة العرقية يستهدف فقط الخلايا غير بانيت من مكانة ISC وسرداب. هذه الأنظمة توفر أدوات مثالية لدراسة behavIOR من ISCS وتفاعلها مع الخلايا بانيت. هنا نقدم عدة بروتوكولات مفصلة على أساس مدى استخدمنا هذه الأنظمة لتحديد أن الخلايا بانيت تلعب دورا حاسما في التوسط في استجابة الأمعاء إلى إصابة 17.
وترد معلومات على جميع المواد المستخدمة في الجدول 1. وقد أجريت التجارب على الحيوانات فقط تحت سلطة ترخيص مشروع UK زارة الداخلية.
1. CatnB الحذف باستخدام آه لجنة المساواة العرقية وVIL-لجنة المساواة العرقية-ER أنظمة T2
2. تشريح الأمعاء عن التصور مراسل والمناعية (IHC)
3. الفورمالين التثبيت من الأمعاء
4. Methacarn التثبيت من الأمعاء
5. جبل كامل LacZ التصور (معدلة من شركة Marjou وآخرون. 18)
6. استخراج الأقبية من الأمعاء
7. معيار المناعى التصور
8. النسيجية تحديد Intestina محددةالخلايا الظهارية ل
9. في الموقع كشف RNA مع الفئران الأمعاء 19-21
10. النسيجية توصيف المعوية الظهارة
مقارنة ISC التوحد الكفاءة في آه لجنة المساواة العرقية وفيل-لجنة المساواة العرقية-ER أنظمة T2
استخدام هذه الأنظمة لجنة المساواة العرقية، السلمون المدخن لتقييم دور الخلايا بانيت، في إعادة إسكانها الأمعاء التالية الضرر، وتوصيف المطلوب من كفاءة إعادة التركيب داخل ISCS. باستخدام مراسل المشروط Rosa26R-lacZ أثبتنا أن في كلا النظامين 3 آخر أيام الاستقراء (نقطة في البوصة) هناك ~ 100٪ إعادة التركيب في الأمعاء الدقيقة (الشكل 1A). Quantitating وجود أليل معاد من قبل QPCR كان مرتبك من الاختلافات في أنماط التعبير لجنة المساواة العرقية بين النظم. أظهر نظام T2 VIL-لجنة المساواة العرقية-ER على 3.53 أضعاف في وجود أليل معاد بالمقارنة مع النظام آه لجنة المساواة العرقية، وذلك بسبب تعبيرها في نسبة أكبر من epitheli16. للتغلب على هذه اعتمدنا استراتيجية مختلفة التي سمحت لنا لمقارنة مباشرة النظم. نحن الناجم عن الفئران مع الأنظمة الحث المختلفة وتحليلها على 30 نقطة في البوصة، الذي الخبايا إيجابية نقطة LacZ وزغابة تمثل حدثا إعادة التركيب ISC. باستخدام هذا النهج أثبتنا أن في كلا النظامين، 3 حقن حمل وكيل (تسليم IP في 80 مغ / كغ في 24 ساعة)، معاد في عدد مساو من ISCS على الرغم من مستويات إعادة التركيب الأولية كونها أكبر بكثير في VIL-لجنة المساواة العرقية-ER T2 نظام 16 (الشكل 1B-د). وعلاوة على ذلك، وذلك باستخدام الحمض النووي المستخرج من الخبايا معاد، أظهرت QPCR لالأليلات معاد زيادة غير كبيرة في إعادة التركيب باستخدام VIL-Cre- نظام ER T2، ويحتمل أن يرجع ذلك إلى إعادة التركيب في خلايا بانيت لم يلاحظ استخدام نظام آه لجنة المساواة العرقية (1D الشكل). وعلاوة على ذلك، وتلطيخ لأنواع الخلايا الطلائية لم يكن إينديكيت أي تغيير في نمط التمايز، صور تمثيلية من كل نوع من الخلايا التحقيق هو مبين في الشكل 2E-2H.
توصيف المعوية الظهارة يلي CatnB الحذف
تقدير حجم الخسارة سرداب
تميز حركية إعادة التركيب في هذه الأنظمة لجنة المساواة العرقية مكنتنا من تحليل الأمعاء الماوس عند معاد أرقام يعادل ISCS. باستخدام مراسل LacZ أظهرت كلا النظامين خسارة كاملة للمعاد (الأزرق) الخلايا في 3 نقطة في البوصة (الشكل 2A). كما ذكرت سابقا بعد ثلاثة أيام حذف CatnB أظهرت الفئران آه لجنة المساواة العرقية فقدان سرداب جزئية، في حين أن الفئران T2 VIL-لجنة المساواة العرقية-ER أظهرت التدمير الكامل للسرداب / زغابة محور 13،16،24 (الشكل 2B-د).
ديناميات الظهارية إعادة تعمير
باستخدام التقنيات المذكورة أعلاه وتتميز نحن معلمات متعددة لتمكيننا من فهم هذه الملاحظة. صور تمثيلية من المعلمات وأنواع الخلايا تحليلها باستخدام بروتوكولات 7-10 ترد في (الشكل 3A و 3B). لفترة وجيزة، كانت الخسائر في أقبية تتفق مع مستويات مرتفعة من موت الخلايا المبرمج عرضه في كلا النظامين (الشكل 3E). إلا أن الانقسام والانتشار، ارتفاع الخلوي سرداب، سرداب والتعبير (لا يظهر) البيانات وأشار أن النظام آه لجنة المساواة العرقية على التعافي، ويفترض نظرا لإعادة تعمير من قبل ISCS-معاد للأمم المتحدة (الشكل 3C). في مقارنة صارخة، فشل VIL-لجنة المساواة العرقية-ER T2 لاسترداد رغم احتفاظ الخلايا الظهارية سرداب (الشكل 3D).
توصيف الظواهر الخلوية داخل القبو
أن نفهم لماذا الخبايا من الفئران آه جنة المساواة العرقية، ويمكن إعادة ملء حين أن VIL-لجنة المساواة العرقية-ER T2 لا يمكننا أن تتميز الخلايا الظهارية بعد حذف CatnB ثلاثة أيام. باستخدام التهجين الموضعي (المادة 9)، وتحليل IHC (الباب 7، 8 و 10) في أثبتنا أن الخلايا سرداب في VIL-لجنة المساواة العرقية-ER T2 CatnB flox / الفئران flox كانت غير التكاثري، وتفتقر إلى التعبير عن علامة ISC Olfm4 ، على عكس الخبايا في الفئران آه جنة المساواة العرقية (الشكل 4C و و). كما توصيف الأولي قد أثبتت أن إعادة التركيب في أقبية كان يعادل انتقلنا إلى دراسة دور الخلايا بانيت. أجرينا الفلورسنت المزدوج IHC ضد CatnB وLyz1 لتحديد الخلايا التي فقدت بيتا catenin وسواء كانوا خلايا بانيت (الشكل 5A-5C). كما هو موضح سابقا نحن دemonstrated أن جميع خلايا سرداب تستهدف استخدام نظام T2 VIL-لجنة المساواة العرقية-ER. مقارنة يدخر النظام آه لجنة المساواة العرقية الخلايا بانيت وظهائر زغابة. كانت خلايا بانيت مزيد من احظ فقط تمر موت الخلايا المبرمج بعد CatnB الحذف باستخدام نظام T2 VIL-لجنة المساواة العرقية-ER (الشكل 5D & 5E).
الشكل 1: مقارنة بين النوعية والكفاءة من لجنة المساواة العرقية / السلمون المدخن التوحد داخل الأمعاء الظهارة باستخدام آه لجنة المساواة العرقية وفيل-لجنة المساواة العرقية-ER أنظمة T2 (أ): تصور آه لجنة المساواة العرقية مراسل LacZ التعبير في wholemount صغير (SI. * النهاية البعيدة) والكبيرة (LI؛ * النهاية البعيدة) من نوع الماوس البرية. (ب): نتائج QPCR تغير الاداء أضعاف لمعاد CatnB flox أليل في 1 نقطة في البوصة للمقارنة بين الأنظمة تحريض مختلفة في آه لجنة المساواة العرقية CatnB flox / flox (BNF الناجم) وVIL-لجنة المساواة العرقية-ER T2 CatnB flox / flox (TAM التي يسببها )؛ * P> 0.05 (مان-ويتني [2-ذيل] مقارنة التحكم). (ج) - (ه):. الأمعاء الدقيقة Wholemount تظهر LacZ سرداب إيجابي 30 نقطة لكل بوصة لوحة (ب) - (ه) معدلة من باري وآخرون 16 الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: مقارنة بين آه لجنة المساواة العرقية وفيل-لجنة المساواة العرقية-ER T2 ز> نظم مشروطة حذف CatnB في الأمعاء الظهارة (أ): الأمعاء الدقيقة Wholemount فقدان تظهر الخلايا معاد في آه لجنة المساواة العرقية CatnB flox / flox LacZ + الفئران على مدى 3 أيام. (ب): الكمي لفقدان سرداب بعد 3 أيام حذف CatnB. * P> 0.05 (مان-ويتني [2-ذيل] مقارنة التحكم). (ج & د): عرضية H & E المقاطع من الفورمالين الأمعاء الثابتة يدل فقدان الخبايا بعد CatnB الحذف. (ه) - (ح) مثال من أنواع الخلايا من السيطرة على الفئران: (ه) الخلايا المعوية endocriine، (و) الخلايا الكأسية، (ز) CatnB IHC مما يشير إلى ISC (→) مع النووي B-catenin و(ح) بانيت الخلايا. لوحة (ب) تعديل من باري وآخرون. 16. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
gether.within صفحة = "دائما">
الرقم 3: توصيف ظهور النمط الظاهري عند استخدام آه لجنة المساواة العرقية وفيل-لجنة المساواة العرقية-ER أنظمة T2 لمشروطا حذف CatnB في أرقام مماثلة ISCS داخل الأمعاء الظهارة الصغيرة (أ و ب) H & E الفورمالين الملون الأبواب الثابتة تشير إلى موقع سرداب. ارتفاع ([])، وأفكارك (←) والخلايا الإنقسامية (↓). الكمي من متوسط عدد الخلايا في سرداب بين النوع البري (الأزرق) وCatnB flox (برتقالي) الفئران في ثلاث نقاط الوقت (نقطة في البوصة) (ج) ارتفاع سرداب، (د) الانقسام و (ه) موت الخلايا المبرمج (أشرطة الخطأ تشير إلى الانحراف المعياري ). لوحة (ج) - (ه) معدلة من باري وآخرون 16.3429fig3large.jpg "الهدف =" _ فارغة "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: مقارنة بين خصائص ISC باستخدام آه لجنة المساواة العرقية وفيل-لجنة المساواة العرقية-ER أنظمة T2 لمشروطا حذف CatnB في الأمعاء الدقيقة الظهارة الظهارية خلايا سرداب بعد 3 أيام حذف CatnB باستخدام آه لجنة المساواة العرقية (AC) أو بنيت فيالت لجنة المساواة العرقية-ER T2 (مدافع) النظام. (أ و د) H & E قسم تظهر مناطق من فقدان سرداب. (ب و د) كي-67 IHC فقدان التظاهر من خلايا التكاثري باستخدام VIL-لجنة المساواة العرقية-ER T2. (C & F) Olfm4 في الموقع مما يدل على وجود ISCS الوظيفية باستخدام آه لجنة المساواة العرقية. لوحة (أ) - (و) المعدلة من باري وآخرون 16 الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الرقم 5: توصيف خلايا بانيت بعد CatnB الحذف باستخدام نظم T2 فيل-لجنة المساواة العرقية-ER وآه لجنة المساواة العرقية (ميلان): صور المناعي من الخبايا تظهر بانيت الخلية (الحمراء)، B-catenin (الخضراء) ونواة (الأزرق )، سهم يشير غشاء ملزمة بيتا catenin. (دي) IHC لكاسباس 3 يشير إلى خلايا بانيت أفكارك هي غائبة في آه لجنة المساواة العرقية (د) ولكن موجودة في النظام VIL-لجنة المساواة العرقية-ER T2 (ه). لوحة (أ) - (ه) معدلة منباري وآخرون 16. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
العازلة خلات | * | * | لجعل 100 مل: 4.8 مل 0.2 M حمض الخليك، 45.2 مل 0،2 M الصوديوم خلات و 50 مل الماء المقطر |
حمض الاسيتيك | فيشر العلمية | C / 0400 / PB17 | |
أنهيدريد الخل | سيغما | A6404 | |
الحل أنهيدريد الخل | * | * | 2 M الخليك أنهيدريد في 0.1 M ثلاثي إيثانول أمين هيدروكلوريد |
الألسيان الأزرق | سيغما | A5268 | |
الألسيان الأزرق PH 2.5 | * | * | لجعل 500 مل: 15 مل حمض الخليك والماء 5 ز الألسيان الأزرق و485 مل المقطر |
لمكافحة digoxigenin الفوسفاتيز القلوية الضد مترافق | Abcam | ab119345 | |
B (بيتا) -Naphthoflavone | سيغما | N3633 | BNF، وضخ دون السماح للحل لتبرد كثيرا لمجمع ستنخفض من الحل. الحل يمكن إعادة استخدامها - مخزن في -20 ° C بين الاستخدامات، لا يسخن أكثر من مرتين. |
Bloxall | ناقلات مختبرات | SP-6000 | |
BM الأرجواني | روش | 11442074001 | |
BSA | سيغما | A4503 | ألبومين المصل البقري |
الكلوروفورم | فيشر العلمية | C / 4920/17 | |
سترات العازلة / مستضد نزع القناع الحل | ناقلات مختبرات | H-3300 | |
زيت الذرة | سيغما | C8627 | |
حل Demucifiying | * | * | 500 مل: 50 مل الجلسرين، 50 مل تريس 0.1M pH8.8، 100 مل ETOH، 300 مل المالحة (0.9٪ كلوريد الصوديوم في الماء)، DTT 1.7 غرام. ويمكن إجراء حل Demucifying مسبقا وتخزينها، ولكن DTT شولد أن تضاف قبل الحضانة (340 ملغ / 100 مل). |
DEPC المياه المعالجة | تكنولوجيا الحياة | 750023 | |
DTT | سيغما | 101509944 | |
EDTA | سيغما | O3690 | 0.5 M |
الإيثانول | فيشر العلمية | E / 0650DF / 17 | |
ورق الترشيح | هتما | 3000917 | |
الفورمالديهايد | سيغما | F8775 | |
الفورمالين محلول مائي | سيغما | SLBL11382V | محايدة مخزنة الفورمالين |
الفورماميد | سيغما | F5786 | |
Glutaraldehye | سيغما | G6257 | |
H 2 O 2 | سيغما | 216763 | |
Haematoxylin | ريمون خروف | 12698616 | |
HBSS | GIBCO | 14175-053 | HBSS (-MgCl2 +؛ -CaCl2) |
العازلة التهجين | * | * | 5 × SSC، 50٪ الفورماميد، 5٪ SDS، 1 ملغ / مل الهيبارين، 1 ملغ / مل العجل الحمض الريبي النووي النقال الكبد |
الهيدروكينون | سيغما | H9003 | |
ImmPACT DAB البيروكسيد | ناقلات مختبرات | SK-4105 | |
Immpress HRP المضادة للماوس مفتش كيت | ناقلات مختبرات | MP-7402 | |
Immpress HRP المضادة للأرنب مفتش كيت | ناقلات مختبرات | MP-7401 | |
مسحوق الأنسجة المعوية | * | * | تم الجمع بين الأمعاء الدقيقة من 5 فئران بالغة والمتجانس في الحد الأدنى للحجم الجليد الباردة PBS. تم إضافة 4 مجلدات من الأسيتون الجليد الباردة إلى الأمعاء المتجانس، الذي يخلط جيدا وحضنت على الجليد لمدة 30 دقيقة. تم طرد هذا وغسلها بيليه استخدام الأسيتون الجليد الباردة. كان هذا أيضا طرد وبيليه الناتجة تنتشر على ورقة الترشيح ويترك ليجف. مرة واحدة تجف تماما ووضع حد لاستخدام مواد لمسحوق ناعم باستخدام مدقة وقذائف هاون. |
K-فروسيانيد | سيغما | P-3667 | |
K-فيروسيانيد | سيغما | P3289 | |
الليفاميزول | سيغما | L0380000 | |
Methacarn | * | * | 60٪ الميثانول: 30٪ الكلوروفورم: 10٪ حمض الخليك |
الميثانول | فيشر العلمية | M / 4000/17 | |
MgCl2 | سيغما | M8266 | |
مصل الماعز العادي | ناقلات مختبرات | S-1012 | NGS |
مصل الأرنب العادي | داكو | X0902 | NRS |
NTMT | * | * | 100 ملي كلوريد الصوديوم، و 100 ملي تريس حمض الهيدروكلوريك، 50 ملي MgCl2، 0.1٪ Tween20، 2 مم الليفاميزول |
PAP القلم | ناقلات | H-400 | |
امتصاص العرق | سيغما | P6148 | |
PBT | * | * | 0.5 M كلوريد الصوديوم، و 10 ملي TrisHCL الرقم الهيدروجيني 7.5، 0.1٪ توين 20 |
البنسلين / الستربتوميسين | GIBCO | 15140-122 | 100X solutiuon. |
الفوسفات مخزنة المالحة (10X) | فيشر العلمية | BP3994 | Dilluted 01:10 مع الماء المقطر لجعل 1X |
شرائح PLL | سيغما | P0425-72EA | شرائح المجهر بولي-L-ليسين |
بروتين K | سيغما | P2308 | |
حل بروتين ك | * | * | تمييع بروتين K في 200 ميكروغرام / مل في 50 ملي تريس، 5 ملي EDTA. |
Ralwax | BDH | 36154 7N | |
المخفض الحل | * | * | لجعل 100 مل: 1 ز هيدروكينون، 5 ز سلفيت الصوديوم و 100 مل من الماء المقطر |
RnaseA | سيغما | R6148 | |
ملحي | * | * | 0.9٪ كلوريد الصوديوم في الماء المقطر |
SDS | سيغما | I3771 | |
مصل الأغنام | سيغما | S3772 | |
نترات الفضة | سيغما | S / 1240/46 | |
الحل الفضة | * | * | لجعل 100 مل: 10 مل العازلة خلات، 87 مل من الماء المقطر، 3 مل 1٪ نترات الفضة |
أسيتات الصوديوم | فيشر العلمية | S / 2120/53 | |
كلوريد الصوديوم | سيغما | S6753 | كلوريد الصوديوم |
كبريتيت الصوديوم | سيغما | 239321 | |
SSC | سيغما | 93017 | 20x وسيترات الصوديوم المالحة |
الشريط الجراحية | فيشر العلمية | 12960495 | |
تاموكسيفين | سيغما | T5648 | TAM، وضخ دون السماح للحل لتبرد كثيرا لمجمع ستنخفض من الحل. الحل يمكن إعادة استخدامها - مخزن في -20 ° C بين الاستخدامات، لا يسخن أكثر من مرتين. |
TBS / T | تشوير الخلية | # 9997 | |
ترايثولامين هيدروكلوريد | سيغما | T1502 | |
تريس، HCL | إينفيتروجن | 15567-027 | |
Tween20 | سيغما | TP9416 | |
VectaMount | ناقلات مختبرات | H-5000 | |
VectaShield Hardset تصاعد المتوسطة مع دابي | ناقلات مختبرات | H-1500 | |
Vectastain ABC كيت | Vectأو مختبرات | PK-4001 | |
X-غال | PROMEGA | V3941 | |
X-غال تثبيتي | * | * | 2٪ الفورمالديهايد، 0.1٪ غلوتارالدهيد في 1XPBS |
X-غال وصمة عار | * | * | X-غال وصمة عار. 200 ميكرولتر X-غال (A) في 50 مل من محلول B (0،214 ز MgCl2، 0.48 ز K-فروسيانيد، 0.734 غرام K-فيروسيانيد في 500 مل PBS). ويمكن إجراء حل B يصل oin مسبقا وتخزينها في 4 درجات مئوية |
زيلين | فيشر العلمية | X / 0200/21 |
الجدول 1: المواد والأساليب
د> 1/200، و 30 دقيقة في RTالهدف | بيتا Catenin | الليزوزيم | Ki67 | كاسباس 3 | Villin |
مصدر تجاري من أب الأساسي | تنبيغ مختبرات | Neomarkers | ناقلات مختبرات | أنظمة R & D | سانتا كروز |
عدد كتالوج | 610154 | RB-372 | VP-K452 | AF835 | SC-7672 |
رفع أب الابتدائية في | الماوس (ماب) | أرنب (PAB) | الماوس (ماب) | أرنب (PAB) | الماعز (PAB) |
استرجاع مستضد | حمام ماء يغلي / السيترات العازلة | حمام ماء يغلي / السيترات العازلة | حمام ماء يغلي / السيترات العازلة | حمام ماء يغلي / السيترات العازلة | حمام ماء يغلي / السيترات العازلة |
كتلة الغلوثانيون | Bloxall أو 2٪ H 2 O 2، 45 ثانية | Bloxall أو 1.5٪ H 2 O 2، 30 دقيقة | Bloxall أو 0.5٪ H 2 O 2 و 20 دقيقة | Bloxall أو 2٪H 2 O 2، 45 ثانية | Bloxall أو 3٪ H 2 O 2 و 20 دقيقة |
كتلة المصل | 1٪ BSA، 30 دقيقة | 10٪ NGS، 30min في | 20٪ NRS، 20 دقيقة | 10٪ NGS، 45 دقيقة | 10٪ NRS، 30 دقيقة |
غسل العازلة | PBS | TBS / T | TBS / T | PBS | TBS / T |
شروط أب الأساسي | 1/300، 2 ساعة على RT | 1/100، 1hr في RT | 1/50، 1hr في RT | 1/750، س / ن ب 4 ° C | 1/500، 1hr في RT |
أب الثانوي | Immpress HRP المضادة للماوس مفتش كيت | Immpress HRP المضادة للأرنب مفتش كيت | الأرنب المعقدة البيروكسيديز المضادة للماوس | البيروكسيديز الماعز المضادة للأرنب | الأرنب المعقدة البيروكسيديز مكافحة الماعز |
شروط أب الثانوي | 1 ساعة على RT | 30min في في RT | 1/200، 30 دقيقة في RT | 1/200، 30 دقيقة في RT | |
تضخيم الإشارات | N / A | N / A | ABC عدة | ABC عدة | ABC عدة |
الكشف عن إشارة | ImmPACT DAB البيروكسيد | ImmPACT DAB البيروكسيد | ImmPACT DAB البيروكسيد | ImmPACT DAB البيروكسيد | ImmPACT DAB البيروكسيد |
المناعي الأجسام المضادة | Alexafluor 488 | Alexafluor 594 | N / A | N / A | N / A |
خصائص المناعي | الإثارة ماكس 488 / الانبعاث ماكس 525 | الإثارة ماكس 595 / الانبعاث ماكس 617 | |||
تعيين تصفية المشترك | FITC | تكساس الأحمر |
باستخدام مشروطة، لجنة المساواة العرقية السلمون المدخن الفئران المعدلة وراثيا لتشريح وظيفة الجينات والخلايا هو النهج الأكثر استخداما. وقد استخدمت هذه النماذج نجاحا كبيرا في الأمعاء لتحديد وتوصيف الخلايا الجذعية 2،4-6 وفهم دورها في مرض 25. ولتحقيق الاستغلال الأمثل هذه النماذج يتطلب توصيف شامل لنظام لتمكين البيانات إلى أن تفسر بشكل صحيح. وفهم كامل لهذه الأنظمة من الصعب تحقيق ذلك بسبب الجينات نادرا ما يجري محددة لنوع من الخلايا الانفرادي أو الموقع، ونقص في المعرفة البيولوجية وعدم كفاءة الأنظمة المستخدمة للحث على لجنة المساواة العرقية التعبير. الأساليب المذكورة هنا شرح كيفية نتغلب على هذه القضايا من خلال التصميم التجريبي وتطبيق المعارف القائمة. على الرغم من أننا تستخدم هذه الطرق للإجابة على سؤال بحثي محدد التقنيات المعروضة هنا هي عامة ويمكن استغلالها لأي بحث التحقيق في موريالأمعاء ني.
إعداد الأنسجة المعوية
في خطوة حاسمة لضمان تحقيق نتائج قوية هي حصاد وتجهيز الأنسجة، والتي تحتاج إلى معالجتها في الوقت المناسب بطريقة وتثبيت بروتوكولات التقيد التام بها. المصب ويمكن أن يعزى القضايا على النحو تقريبا كل كبيرة على القطع الأثرية المرتبطة تجفيف الأنسجة خارج و / أو التثبيت غير مكتملة. توقيت حاسم لمنع تدهور بنية الأنسجة و / أو الأحماض النووية والبروتينات. تثبيت ناقصة أو مماحكة يمكن أن يؤدي إلى فقدان القرار النسيجية. تثبيت يرجع لضيق الوقت أو أبواب سميكة جدا للسماح اختراق تثبيتي يمكن أن يؤدي إلى فقدان القرار في غضون الخبايا المعوية التي يمكن ملاحظتها بأنه "علامة المد" على تحليل IHC غير مكتملة. وعلاوة على ذلك فمن الأهمية بمكان أن التثبيت لا تمتد لفترة طويلة جدا، كما النووي β-catenin يمكن منتشر من نواة إلا الموالية فوراcessed والشمع جزءا لا يتجزأ من بعد التثبيت الفورمالين.
دور الخلايا بانيت في محراب ISC
البيانات المقدمة هنا تظهر بشكل فعال على أهمية خلايا بانيت في سرداب تجديد في الأمعاء الكبار بعد خسارة ISC. ومع ذلك لا يزال هناك احتمال أن آه لجنة المساواة العرقية قطع الغيار يبلغ عدد سكانها ISCS أن VIL-لجنة المساواة العرقية-ER أهداف T2. تيان وآخرون 26 أثبتت بأناقة أن ISCS مرحبا Lgr5 يتم استبدال من قبل سكان Lgr5 لو ISCS الاحتياطي. ويبدو من المرجح أن هذه ISCS ويدخر في النظام آه لجنة المساواة العرقية بسبب السكان الاحتياطي بعد أن تم التعرف على السلائف الخلية إفرازية 6،7 الآن. تبقى أهمية للخلية بانيت ناضجة في دعم هذه السلائف الخلية الإفرازية عند الحاجة للعودة إلى حالة ISC إلى إجابة. كما تشكل خلايا بانيت وISC مكانة 8 ولعب الأدوار في تنظيم الاستجابات ISC إلى السعرات الحرارية 27 و 28 التهاب أنه لا يزال من المحتمل أن ظائف التمريض فيها ستمتد إلى السلائف الخاصة بها.
مقاربات وتقنيات فعال نموذج الإنسان سرطان القولون والمستقيم جديدة
أدى اكتشاف ISC إلى تحديد الجينات التي تستخدم حاليا لتوليد نماذج الماوس جديدة للتحقيق في دور الجينات والخلايا في الأحياء المعوية والأمراض، التي استعرضتها كلارك وآخرون 9. القيود الوحيدة لهذا الأسلوب هو التعرف على الجينات للتعبير عن البروتين لجنة المساواة العرقية. حاليا يتم التحقيق ISCS بشكل روتيني باستخدام الفئران المعدلة وراثيا المشروطة استنادا إلى نمط التعبير الجيني Lgr5. وقد استخدمت الفئران التي تعبر عن لجنة المساواة العرقية من المروج Lgr5 حذف APC، والجين المتحور الأكثر شيوعا في سرطان القولون والمستقيم (CRC)، مما يدل على ISC باعتبارها الخلية من أصل 25. حذف انتقائي الجينات CRC أخرى في هذه الخلايا هو توفير نظرة ثاقبة تطور المرض وانتشر على سبيل المثال. PTEN 29. يتم استرداد مزيد من التبصر وظيفة ISC من قبل ablating تحديدا Lgr5 -expressing الخلايا في الفئران باستخدام الخناق البشري السم مستقبلات طرقت (DTR) الجين في موضع Lgr5 26. استخدام استراتيجيات أخرى للنظام تيت-O الذي يتيح التعبير عكسها المستمر للبروتينات متحولة 30. باستخدام هذه الأدوات لتعديل الجينات (ق) في خلايا مختلفة 31 و المواقع 32،33 يستخدم لفهم كيفية السرطان بدء والتقدم وmetastasize 34. بدلا من الطفرات باستخدام نظام النوم الجمال ينقول هو تحديد برامج تشغيل جديدة من اتفاقية حقوق الطفل. التطوير المستمر من الفئران، وتقنيات واستراتيجيات التغيير الوراثية مستمرة في تطوير نماذج أكثر المرضى ذات الصلة.
م جديدةوقد وضعت ethods لتوصيف ظهائر المعوية وISCS. توصيف نسبة يمكن تحقيق ذلك باستخدام تدفق أنواع الخلايا الظهارية استنادا الخلوي على التعبير التفاضلية من كتين وCD24 35. يحتمل أن تكون وستبذل أكبر تقدم في علم الأحياء فهم ISC ودورها في مرض باستخدام المجراة سابقا عضي نظام الثقافة 36. هذا النظام يسمح ISCS العادية والخبيثة للثقافة في 3D، حيث تكرار والتفريق بطريقة أكثر أهمية من الناحية الفسيولوجية. ومن المؤمل أن هذه سيمكن الاختبار المباشر من المخدرات على عينات من المرضى في المختبر، مما يمهد الطريق للطب شخصية 37.
The authors have nothing to disclose.
The authors would like to thank Mark Bishop, Mathew Zverev, Victoria Marsh-Durban, Adam Blackwood and Sylvie Robine. This work was funded by a programme grant from Cancer Research UK.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Acetate buffer | * | * | To make 100 ml: 4.8 ml 0.2 M Acetic acid, 45.2 ml 0.2 M Sodium acetate & 50 ml distilled water |
Acetic acid | Fisher Scientific | C/0400/PB17 | |
Acetic anhydride | Sigma | A6404 | |
Acetic anhydride solution | * | * | 2 M Acetic anhydride in 0.1 M triethanolamine hydrochloride |
Alcian Blue | Sigma | A5268 | |
Alcian Blue pH 2.5 | * | * | To make 500 ml: 15 ml acetic acid, 5 g Alcian Blue & 485 ml distilled water |
anti-digoxigenin alkaline phosphatase conjugated antibody | Abcam | ab119345 | |
B(beta)-Naphthoflavone | Sigma | N3633 | BNF, inject without allowing the solution to cool too much as compound will drop out of solution. Solution can be re-used – store at -20 °C between uses, do not reheat more than twice. |
Bloxall | Vector Labs | SP-6000 | |
BM purple | Roche | 11442074001 | |
BSA | Sigma | A4503 | Bovine serum albumin |
Chloroform | Fisher Scientific | C/4920/17 | |
Citrate Buffer/Antigen Unmasking Solution | Vector Labs | H-3300 | |
Corn oil | Sigma | C8627 | |
Demucifiying solution | * | * | For 500 ml: 50 ml glycerol, 50 ml Tris 0.1M pH8.8, 100 ml EtOH, 300 ml saline (0.9% NaCl in water), DTT 1.7 g. Demucifying solution can be made in advance and stored, but DTT sholud be added just before incubation (340 mg/100 ml). |
DEPC treated water | Life Technologies | 750023 | |
DTT | Sigma | 101509944 | |
EDTA | Sigma | O3690 | 0.5M |
Ethanol | Fisher Scientific | E/0650DF/17 | |
Filter paper | Whatman | 3000917 | |
Formaldehyde | Sigma | F8775 | |
Formalin | Sigma | SLBL11382V | Neutral buffered formalin |
Formamide | Sigma | F5786 | |
Glutaraldehye | Sigma | G6257 | |
H2O2 | Sigma | 216763 | |
Haematoxylin | Raymond A Lamb | 12698616 | |
HBSS | Gibco | 14175-053 | HBSS (-MgCl2+; -CaCl2) |
Hybridisation buffer | * | * | 5× SSC, 50% formamide, 5% SDS, 1 mg/ml heparin, 1 mg/ml calf liver tRNA |
Hydroquinone | Sigma | H9003 | |
ImmPACT DAB Peroxidase | Vector Labs | SK-4105 | |
Immpress HRP Anti-Mouse IgG Kit | Vector Labs | MP-7402 | |
Immpress HRP Anti-Rabbit IgG Kit | Vector Labs | MP-7401 | |
Intestinal tissue powder | * | * | The small intestines of 5 adult mice were combined and homogenised in the minimum volume of ice cold PBS. 4 volumes of ice cold acetone were added to the homogenised intestine, which was mixed thoroughly and incubated on ice for 30 min. This was centrifuged and the pellet was washed using ice cold acetone. This was further centrifuged and the resulting pellet spread onto filter paper and allowed to dry. Once thoroughly dry the material was ground to a fine powder using a pestle and mortar. |
K-ferricyanide | Sigma | P-3667 | |
K-ferrocyanide | Sigma | P3289 | |
Levamisole | Sigma | L0380000 | |
Methacarn | * | * | 60% Methanol:30% Chloroform:10% Acetic acid |
Methanol | Fisher Scientific | M/4000/17 | |
MgCl2 | Sigma | M8266 | |
Normal goat serum | Vector Labs | S-1012 | NGS |
Normal rabbit serum | Dako | X0902 | NRS |
NTMT | * | * | 100 mM NaCl, 100 mM Tris HCl, 50 mM MgCl2, 0.1% Tween20, 2 mM Levamisole |
PAP pen | Vector | H-400 | |
Paraformaldehyde | Sigma | P6148 | |
PBT | * | * | 0.5 M NaCl, 10 mM TrisHCL pH7.5, 0.1% Tween 20 |
Penicillin/Streptomycin | Gibco | 15140-122 | 100x solutiuon. |
Phosphate buffered saline (10x) | Fisher Scientific | BP3994 | Dilluted 1:10 with distilled water to make 1x |
PLL slides | Sigma | P0425-72EA | Poly-L-lysine microscope slides |
Proteinase K | Sigma | P2308 | |
Proteinase k solution | * | * | Dilute Proteinase K at 200 µg/ml in 50 mM Tris, 5 mM EDTA. |
Ralwax | BDH | 36154 7N | |
Reducer Solution | * | * | To make 100 ml: 1 g Hydroquinone, 5 g sodium sulphite & 100 ml distilled water |
RnaseA | Sigma | R6148 | |
Saline | * | * | 0.9% NaCl in distilled water |
SDS | Sigma | I3771 | |
Sheep serum | Sigma | S3772 | |
Silver nitrate | Sigma | S/1240/46 | |
Silver solution | * | * | To make 100 ml: 10 ml Acetate buffer, 87 ml distilled water, 3 ml 1% silver nitrate |
Sodium acetate | Fisher Scientific | S/2120/53 | |
Sodium Chloride | Sigma | S6753 | NaCl |
Sodium sulfite | Sigma | 239321 | |
SSC | Sigma | 93017 | 20x saline sodium citrate |
Surgical tape | Fisher Scientific | 12960495 | |
Tamoxifen | Sigma | T5648 | TAM, inject without allowing the solution to cool too much as compound will drop out of solution. Solution can be re-used – store at -20 °C between uses, do not reheat more than twice. |
TBS/T | Cell Signalling | #9997 | |
Triethanolamine hydrochloride | Sigma | T1502 | |
Tris-HCL | Invitrogen | 15567-027 | |
Tween20 | Sigma | TP9416 | |
VectaMount | Vector Labs | H-5000 | |
VectaShield Hardset mounting Medium with DAPI | Vector Labs | H-1500 | |
Vectastain ABC Kit | Vector Labs | PK-4001 | |
X-gal | Promega | V3941 | |
X-gal fixative | * | * | 2% formaldehyde, 0.1% glutaraldehyde in 1x PBS |
X-gal stain | * | * | X-gal stain; 200 μl X-gal (A) in 50 ml solution B (0.214 g MgCl2, 0.48 g K-ferricyanide, 0.734 g K-ferrocyanide in 500 ml PBS). Solution B can be made up oin advance and stored at 4 °C |
Xylene | Fisher Scientific | X/0200/21 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved