Method Article
يقدم هذا العمل معالجة جديدة وبروتوكول التصوير لسميكة، ثلاثي الأبعاد الأنسجة المقطع العرضي التحليل الذي يتيح الاستغلال الكامل للطرائق التصوير متحد البؤر. هذا البروتوكول يحافظ على المستضد ويمثل نظاما قويا لتحليل الأنسجة الجلد وأنواع الأنسجة الأخرى يحتمل أن تكون.
يمكن أن يكون تجهيز الأنسجة ذات الاهتمام لتوليد صورة المجهرية التي تدعم حجة علمية تحديا. الحصول على الصور المجهرية عالية الجودة لا تعتمد اعتمادا كليا على نوعية المجهر، ولكن أيضا على أساليب معالجة الأنسجة، والتي غالبا ما تنطوي على إجراءات حاسمة متعددة أو خطوات. وعلاوة على ذلك، أنواع الخلايا الوسيطة في الجلد والأنسجة الأخرى تمثل تحديا جديدا لإعداد الأنسجة والتصوير. هنا، نقدم عملية كاملة، من حصاد الأنسجة إلى المجهري. تقنية لدينا، ودعا "جبل كامل الأفقي،" هو أن المبتدئين يمكن أن تصبح بسرعة يتقن في والتي تسمح للحفاظ على مستضد والكشف في 60-300 ميكرون سميكة أقسام قطع مع ناظم البرد. أقسام من هذا سمك توفر تصور معزز من الأنسجة المعمارية المصغرة في بيئة ثلاثية الأبعاد. وبالإضافة إلى ذلك، بروتوكول يحفظ خلايا الوسيطة بطريقة تعزز جودة الصورة عندمامقارنة مع ناظم البرد القياسية أو أقسام البارافين، وبالتالي زيادة فعالية وموثوقية المناعية. ونحن نعتقد أن هذا البروتوكول سوف تستفيد جميع المختبرات التي تصور الجلد، وربما الأنسجة والأعضاء الأخرى.
توفر ثورة معدات التصوير المجهري أدوات تصوير متطورة وعالية الدقة. ومع ذلك، عند الحصول على صورة مجهرية من المقطع العرضي الأنسجة ثلاثية الأبعاد كاملة (3D)، وإعداد العينات تحديات كبيرة ويمكن أن يكون العامل المحدد في تحديد جودة الصورة. كل خطوة منفصلة تستحق دراسة متأنية من أجل الحفاظ على مورفولوجيا الأنسجة واستضداد البروتينات المستهدفة، للحد من التحف التي يسببها التصنيع، وتحقيق أقصى قدر من جودة الصورة النهائية. على سبيل المثال، والتحليل التقليدي للجلد يتطلب صورة مع نظرة للبشرة والأدمة، مع بصيلات الشعر التي توجه بشكل صحيح، مما يسمح للتحليل التشريحي للمساهمة مقصورة الخلايا الجذعية في توازن الجلد 1 ، 2 . وهذا يتطلب تركيزا دقيقا على كيفية تضمين الجلد وقسمه. الأهم من ذلك، بصيلات الشعر يمكن أن يكون أكثر سمكامن 100 ميكرون، الذي يفوق كثيرا البارافين القياسية أو سمك القسم المجمدة، مما أدى إلى انخفاض مستوى التحليل مقارنة يتصاعد كله أو سميكة المقاطع العرضية 3 ، 4 ، 5 .
مجتمعة، كل خطوة من إعداد العينات للتحليل المجهري هو محدد حاسم من شأنها أن تؤثر على تحليل الصور. هنا، يتم تقديم بروتوكول معالجة الرواية لسميكة، 3D الأنسجة المقطع العرضي التحليل، الذي نسميه "جبل كامل الأفقي،". بروتوكول يحافظ للغاية مستضد وتمكن من الاستغلال الكامل للأقسام سميكة من الجلد باستخدام معدات التصوير مبائر القياسية. هذا هو دليل كامل لاستخدام الجلد للأنسجة سميكة تجهيز المقطع العرضي والتصوير، بما في ذلك حصاد الأنسجة و بارافورمالدهيد (بفا) - الحفاظ على الحفظ بالتبريد (الخطوة 1)، وتوليد 100 ميكرون سميكة الأنسجة المقاطع العرضية مع ناظم البرد 2)، و إمونوفلورزنت وسم تصاعد (الخطوات 3 و 4). النتائج ممثل مقارنة الصور متحد البؤر من اثنين متميزة تقنيات إعداد النسيجي - كريوسكتيونينغ الكلاسيكية وسميكة، 3D الأنسجة عبر المقسمة تسليط الضوء على مزايا "يتصاعد كله الأفقي" للمستخدم المحتمل لهذا البروتوكول.
وكانت جميع التجارب على الحيوانات تخضع لموافقة أخلاقية المحلية وأداء بموجب شروط ترخيص وزارة الداخلية حكومة المملكة المتحدة.
1. حصاد الجلد و الحفظ بالتبريد
الشكل 1. حصاد وتثبيت الجلد الماوس.
( أ ) تم تحصين أنسجة الجلد من المنطقة الظهرانية من جثة الحيوان. بصيلات الشعر في هذه المنطقة متباعدة بشكل متساو ومحاذاة، وبالتالي تسمح للتوجيه الأمثل أثناء التقسيم، كما هو مبين من قبل الأسهم. ( ب ) بعد قطع المربعات من الحجم المناسب الذي يناسب في كريومولد، تم إصلاح أنسجة الجلد في بفا 4٪ لمدة 15 دقيقة وغسلها مرتين في برنامج تلفزيوني لمدة 5 دقائق لكل منهما. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
2. سميكة الأنسجة عبر-- سيكتيونينغ
الشكل 2. التضمين، الحفظ بالتبريد، والتجزئة.
( أ ) وضع علامة بصيلات الشعر (هف) الاتجاه على كريومولد، المشار إليها من قبل الأسهم السوداء، مهم للتوجه السليم أثناء كريوسكتيونينغ. ( ب ) يجب أن تتماشى مستوي القسم مع اتجاه بصيلات الشعر لتوليد المقاطع التي يبقى طول كامل بصيلات الشعر سليمة. ( ج ) قطعت المقاطع في اتجاه بصيلات الشعر التي أشارت إليها الأسهم السوداء على cryomold. ( د ) تم جمع المقاطع العرضية الأنسجة سميكة مع ملقط المعادن و ( ه ) نقلها إلى طبق الثقافة 100 ملم تحتوي على برنامج تلفزيوني 1X. ( و ) في درجة حرارة الغرفة، و بس يذوب بعيدا أوك.T. المركب الذي يحيط المقاطع العرضية الأنسجة سميكة، كما هو مبين من الأسهم البيضاء. ثم تطفو الأقسام بحرية في برنامج تلفزيوني. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
3. إمونوفلورزنت العلامات.
الشكل 3. إمونوفلورسكوضع العلامات و تصاعد.
( أ ) يمكن تخزين المقاطع العرضية للنسيج العائم في لوحات 12-جيدا لمدة يومين على الأقل عند 4 درجات مئوية. قبل إمونوفلورزنت (إف) وضع العلامات، ونقل الأنسجة المقاطع العرضية من الفائدة في أنابيب مل ميكروسنتريفوج 1.5 مل تحتوي على العازلة ي للحجب، كما هو مبين من قبل السهم 1. ل إف وضع العلامات، والتمسك الإجراء متعدد الخطوات المنصوص عليها في الخطوة 3. كل جزء من الخطوة 3 يتطلب نقل دقيق من المقاطع العرضية الأنسجة في أنابيب ميكروسنتريفوج الطازجة التي تحتوي على حل الأجسام المضادة الأولية، حل الأجسام المضادة الثانوية، أو غسل العازلة، والتي يشار إليها السهم 2. ( ب ) بعد وضع العلامات إف، يتم الكشف عن أقسام وتسطح في قطرة من الجلسرين، وذلك باستخدام مساعدة من المجهر تشريح. ( ج ) بمجرد المقطع العرضي الأنسجة بالارض تماما على الجزء السفلي من زلة الغطاء، ويستخدم شريحة المجهر العادية لتركيب القسم. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
4. التركيب للتصور المجهري
للتأكيد على مزايا تقنية لدينا، قارنا لدينا سميكة، 3D الأنسجة عبر المقطع تقنية، "جبل كله الأفقي"، إلى أقسام المجمدة الكلاسيكية. تم قطع المقاطع الكلاسيكية المجمدة كما هو موضح سابقا 5 . لتوفير بنية بصرية للبشرة في الصور المجهرية تي، ونحن إمونوستيند ل إنتغرين ألفا -6 (Itga6)، وهو عنصر يرسى خلايا البشرة إلى الغشاء القاعدي الكامنة 6 . ونحن أيضا وصفت العضلات مقف البيلي (APM)، وهي المسؤولة عن انتصاب الشعر (المعروف أيضا باسم "صرخة الرعب")، مع إنتغرين ألفا 8 7. في المقاطع المجمدة الكلاسيكية، معظم بصيلات الشعر تصور مع Itga6 لم مقطوع على طول كامل، وتوليد بصيلات الشعر غير مكتملة في الغالب في القسم، بالمقارنة مع يتصاعد كله الأفقي ( الشكل 4A -4d ). المقاطع العرضية الأنسجة سميكة تجعل من الممكن الحصول على المزيد من طبقات Z مكدس مقارنة مع التقليدية 10 ميكرون المقاطع، مما يسمح للصورة 3D أكثر اكتمالا. هذا يصبح أكثر وضوحا عند دراسة سلامة أبمز، التي ترتبط مع بصيلات الشعر والغشاء السفلي المغطي. في كريوسكتيونس الكلاسيكية، كان جزء كبير من أبمس مجزأة ( الشكل 4A -4 د ). بالإضافة إلى ذلك، يتم الحفاظ على سلامة الأنسجة من حجرة تحت الجلد في يتصاعد كله الأفقي، بالمقارنة مع تدمير الخلايا الشحمية عندما تعلق كريوسكتيونس إلى الشرائح الزجاجية الدافئة، وهو قطعة أثرية تجميد ذوبان معروفة ( الشكل 4A -b ، مقارنة تحت الجلد المناطق) 8 .
الشكل 4. موا أفقي كلهنت بالمقارنة مع كريوسكتيون الكلاسيكية.
( أ ) تم الحصول عليها بشكل كلاسيكي الجلد كريوسكتيونس 10 ميكرون سميكة و ( ب ) وصفت 100 ميكرون سميكة الأنسجة 3D المقاطع العرضية مع إنتغرين ألفا -6 (Itga6) و إنتغرين ألفا -8 (Itga8) لتصور مقصورة البشرة وعضلات المشيمة بيلي ، على التوالي. يتم تمثيل الصور من المقاطع العرضية الأنسجة سميكة كما الإسقاطات القصوى من كومة Z كبيرة. وتشير الأطر البيضاء إلى المناطق التي يتم تكبيرها، وعرضها في ( ج ) المقاطع الكلاسيكية و ( د ) الأفقي جبل كامل. ( ه ) تم تحديد بصيلات الشعر سليمة و ( و ) سليمة عضلات أركتور بيلي في كل من الكلاسيكية والأفقية كامل جبل أجزاء. وتشير الحانات مقياس 100 ميكرون. تم تمثيل البيانات كمتوسط ± خطأ قياسي للمتوسط (سيم). وقد تم تحديد جزء واحد لكل تكرار بيولوجي ( ن = 3). اختبار t بدون اختبار * P <0.05، *** P <0.0005. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
Here, we present the "horizontal whole mount" technique, which has several advantages over classical frozen sections. One advantage of our technique is that it can easily be performed with standard histology equipment and a confocal microscope. Second, the tissue integrity is preserved in a superior manner when compared to standard cryosections. For example, adipocytes within the hypodermal layer (i.e., dermal white adipocytes (DWAT))9 are severely disrupted in standard cryosections, which makes studying tissues that are adipose-laden impossible. Our technique allows for the full analysis of the adipocytes in this layer and may be adapted to other tissues with high adipocyte contents. Furthermore, this allows for the improved detection of mesenchymal cells in lineage-tracing studies 2,10.
Standard cryosections, by their very nature, can never reveal the true 3D aspects of a tissue through confocal microscopy. This means that thicker sections are advantageous in the analysis of skin, since hair follicles, as well as their substructures, can traverse a depth that exceeds the standard thickness of 10 µm used in classical crysosections. We are intrigued that other tissues, such as the intestine and brain, for example, possess similar challenges with regard to viewing the tissue as a 3D structure2,7,11,12,13. Intriguingly, our technique has already been shown to be beneficial for use in certain applications in the intestines14. We believe that our horizontal whole-mount protocol has the potential be applied to any other tissue requiring 3D analysis.
ويود المؤلفون أن يكشفوا أن نشر هذه المخطوطة تم تمويله من قبل شركة ثيرمو فيشر العلمية
يعترف المؤلفون الرعاية من الحرارية فيشر العلمية وشكرا مركز التصوير نيكون في كلية كينغز لندن للحصول على الدعم أثناء التقاط الصور متحد البؤر.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
PBS | homemade | ||
Gelatin, from cold water fish skin | Sigma | G7765 | 250ML |
Glycerol | BDH Laboratory Supplies | 444482V | |
O.C.T. compound | VWR chemicals | 361603E | |
Peel-A-Way embedding molds | Sigma | E6032-1CS | Square S-22 |
Non-Fat Powdered Milk | Bio Basic Inc. | NB0669 | |
Triton X-100 | Sigma | T9284 | 500ML |
4′,6-Diamidino-2-phenylindole, dilactate (DAPI) | Invitrogen | D3571 | |
FITC Rat Anti-Human CD49f | BD Pharmingen | 555735 | |
Mouse/Rat Integrin alpha 8 Antibody | R&D Systems | AF4076 | |
Alexa Fluor 488 donkey anti-rat IgG | Life Technologies | A21208 | |
Alexa Fluor 555 donkey anti-goat IgG | Life Technologies | A21432 | |
CryoStar NX70 | Thermo Fisher Scientific | ||
100mm Culture dishes | |||
Disposable scalpels | Swann-Morton | Ref 0501 | |
pointed metal forceps | |||
1.5 ml microcentrifuge tubes | VWR | 211-2130 | |
12 Well plates | Sigma | CLS3513 | |
Dissecting microscope | Nikon | ||
20 ul and 1000 ul Pipette | Gilson | ||
1000µl XL Graduated TipOne Filter Tip (Sterile) | Star Lab | S1122-1830 | |
20µl Bevelled TipOne Filter Tip (Sterile) | Star Lab | S1120-1810 | |
Rocking shaker plate | |||
Microscope slides, menzel Glaeser | Thermos Scientific | 631-9483 | Superfrost Plus |
Cover Glasses, Menzel Glaeser | Thermos Scientific | MENZBB024060AB | 24 x 60 mm |
Confocal microscope | Nikon |
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