此过程描述了离散冷冻大脑区域的收集,以便使用廉价且常用的工具获得高质量的蛋白质和RNA。由于大脑区域通过解剖保持收获冻结,目标分子被保留下来,研究人员有时间仔细解剖和储存感兴趣的区域。确定感兴趣的区域最初可能具有挑战性。
使用常见的大脑地标,因为它们出现和退去的部分,相对于所需的区域将明确识别。从安乐死的成年CD-1野生小鼠身上取出大脑后,在液氮或异丙烷中闪冻结组织60秒。用干冰预冷,储存在零下80摄氏度。
在解剖组织前24小时,将一个干净的大脑基质放在一叠解冻的冰柜包装上。将两个冰柜包之间的矩阵两侧夹到两者之间,确保在剃须刀槽底部和包装顶部之间留下大约半厘米。设置一个冷冻玻璃板进行解剖,将绝缘盒中冰块填充到距离顶部约五厘米处。
然后在上面放置一层2.5厘米的干冰。用黑色塑料布盖住它。将玻璃板放在塑料上。
和盘子边界周围的干冰。从冰柜中取出冷冻的大脑矩阵,将大脑皮层向上插入矩阵中。让组织与包装盒中的温度平衡 10 分钟。
在此期间保持盖子打开。使用冷钳调整大脑在矩阵中的位置,使鼻窦和横向鼻窦与方块的垂直凹槽一起。一旦大脑就位,将一把冰冷的剃须刀刀片放在其中心附近,然后将其压入组织约一毫米。
接下来,在大脑的每一端放置一个冰冷的刀片,然后一直向下按入矩阵。然后开始在旋转端添加冰镇刀片,一次放入一个插槽中,然后轻轻地将它们压入组织中一毫米。继续以一毫米间隔添加刀片,朝考达尔端工作。
当所有刀片都到位时,用手指、手掌或钝器向下按压顶部,然后从一侧到侧面缓慢地摇动它们,以穿过组织。一旦刀片到达插槽的底部,抓住刀片组的每一侧,然后来回摇晃,将它们从矩阵中释放出来。释放刀片组后,将它们的旋转侧放在玻璃板上,将干冰放在堆栈旁边或顶部,以进一步冷冻样品,以便于分离。
然后将具有锐利边缘的堆栈向下放置,并在拇指和手指之间移动堆栈来分离刀片。将玻璃板上的部分从旋转到骨面,通过将组织在手指之间弯曲或用第二个冰镇刀片分离,将组织从刀片中分离。有时,组织可能粘在刀片的两侧,必须注意保持到骨骼方向。
在开始解剖之前,打开艾伦老鼠大脑图集或其他参考,并找到确定感兴趣区域所需的地标。使用冰镇钳或刀片翻转截面。并确保整个部分感兴趣的区域是一致的。
用干净的手术刀或一拳切入部分,轻轻地将金属推入组织。来回摇动它, 使切割。收获感兴趣区域后,将其放入标有预冷却的 1.5 毫米管中,并将其存放在零下 80 摄氏度。
要处理组织,加入冷 RIPA 缓冲液进行蛋白质提取或含有溶剂的瓜尼铀,并立即将其与玻璃羽化或机械均质器均匀化。为了验证这种方法,从成年CD-1野生雄性小鼠中采集了前额皮层,并进行了RNA和蛋白质的特征。当使用毛细管电泳分析时,降解的RNA显示28S和18S核糖体带的强度损失,以及25至200个核苷酸之间的涂片。
虽然高质量的RNA在分子量较低的区域显示明显的核糖体带几乎没有信号。使用冷冻解剖方法获得的RNA与从新鲜收获的组织中准备的RNA进行比较。两种方法都产生高完整性和强核糖带的RNA。
为了确认此方法可用于保存解剖组织的微环境以供以后分析,从已储存数周的解剖中前额皮质中提取了RNA。所有样品产生的高质量RNA具有明显的核糖体带和RNA完整性数超过8。为了确认冷冻解剖样品的蛋白质完整性,将蛋白质收集到硝基纤维素,并针对高分子量目标KCC2和较低分子量蛋白的检测。
在所有情况下,频段都是尖锐和不同的,没有明显的分解产品。在整个过程中保持组织冻结非常重要,因为这样可以保留各部分的微环境,并保持部分形态,以便与大脑地图集图像进行比较。以这种方式收集的感兴趣区域可以在负 80 摄氏度下存储几个月,并可用于许多下游应用,包括 RT-qPCR、RNA-Seq、西印迹分析和 HPLC。
这种方法已被用于探索接触THC和其他大麻素的围产期啮齿动物的肢体系统内的分子变化,以更好地了解这些药物如何影响大脑发育。