Nanos1表达与EdU标记的共染色使得区分活跃增殖的干细胞样细胞成为可能。我们可以在水母Cladonema的单细胞水平上识别干细胞样细胞的分布。我们可以在同一水母样本中可视化干细胞样细胞和增殖细胞,从而可以检测增殖和非增殖的干细胞样细胞,从而了解干细胞异质性。
使用包括干细胞在内的动物模型进行发育生物学和再生研究。水生动物水母Cladonema pacificum是一种新兴的模式生物,可以在没有任何专门系统的情况下保存在实验室环境中。水母蜥蜴有分枝触手。
分支发生在触手的近轴侧的新部位。随着时间的流逝,触手继续伸长和分枝,较老的枝条被推向尖端。触手也可以在截肢后几天内再生。
体积小,易于处理,以及成体干细胞或干细胞样细胞的存在使Cladonema成为研究干细胞在不同过程中作用的良好系统。首先,使用3.5毫升移液管将Cladonema medusae放入1.5毫升管中,并加入ASW至总体积为500微升。加入 7.5 微升 10 毫摩尔 EdU 储备溶液,并将样品在 22 摄氏度下孵育一小时。
等待一个小时,并尽可能多地去除含有 EdU 的 ASW。麻醉水母后,孵育五分钟。在 ASW 中用 4% 多聚甲醛将水母固定在 4 摄氏度下过夜。
对于蛋白酶处理和固定后,除去多聚甲醛并用含有0.1%吐温20的PBS洗涤样品三次,每次10分钟。取出PBST并加入杂交缓冲液。将样品在室温下在杂交缓冲液中孵育15分钟。
取出杂交缓冲液并加入新鲜杂交缓冲液。在杂交培养箱中在55摄氏度下预杂交至少两个小时。取出杂交缓冲液并与含有探针的杂交缓冲液一起孵育。
在杂交培养箱中在 55 摄氏度下杂交 18 至 24 小时。接下来,继续移除探头。首先去除含有探针的杂交缓冲液,然后加入洗涤缓冲液1。
用洗涤缓冲液在55摄氏度下洗涤样品两次,每次15分钟。除去洗涤缓冲液一,加入洗涤缓冲液二。用洗涤缓冲液两次在55摄氏度下洗涤样品15分钟。
除去两个洗涤缓冲液,然后加入2X SSC。用2X SSC在55摄氏度下洗涤样品两次,持续15分钟。取出 2X SSC,然后加入预热的 PBST。
在室温下用PBST洗涤样品15分钟。对于抗DIG抗体孵育,首先去除PBST,然后加入1%封闭缓冲液。将样品在室温下孵育至少一小时,同时在摇杆上缓慢摇晃。
阻塞后,移除 1%阻塞缓冲区。加入抗 DIG-POD 溶液,并将样品在 4 摄氏度下孵育过夜。要检测DIG标记的探针,请取出抗DIG-POD溶液并加入三氯化钠吐温缓冲液。
用三氯化钠吐温缓冲液在室温下洗涤样品三次,持续10分钟。稀释荧光染料将偶联的酪酰胺储备溶液在扩增稀释缓冲液中制成活性Cy5酪胺溶液。尽可能多地去除三氯化钠吐温缓冲液,然后加入活性Cy5酪胺溶液。
将样品在黑暗中孵育10分钟。用PBST在黑暗中洗涤样品三次10分钟。要制备 EdU 检测鸡尾酒,请混合成分。
去除 PBST,然后添加 EdU 检测鸡尾酒。将样品在黑暗中孵育30分钟。用PBST在黑暗中清洗三次,每次10分钟。
对于DNA染色,在PBST中稀释Hoechst以制备Hoechst溶液。删除 PBST,然后添加 Hoechst 解决方案。将样品在黑暗中孵育30分钟。
用PBST在黑暗中洗涤样品三到四次,持续10分钟。接下来进行安装,使用转移移液管将水母转移到载玻片上的银行,并切断尖端。用镊子轻轻地将盖玻片放在水母上,并用透明的指甲油密封盖玻片的侧面。
Nanos1表达和EdU阳性细胞的共标记揭示了触手中干细胞样细胞和增殖细胞的空间模式。EdU阳性细胞在整个触手球中分布更广,而Nanos1阳性细胞在触手球和新的分支位点局部积累更多,这表明根据发育时间和不同阶段检测到干细胞样细胞和增殖细胞的不同分布。在19.79%的细胞中观察到EdU和Nanos1的共标记,表明这些细胞是活跃增殖的干细胞群。
有趣的是,在鳞茎中间和新的分支位点发现14.46%的细胞是EdU阳性Nanos1阴性,这表明存在非干细胞样增殖细胞。相比之下,观察到26.32%的细胞在球茎基部和新的分支位点呈EdU阴性Nanos1阳性,表明存在缓慢循环或静止的干细胞群,两者都不能通过EdU脉冲标记检测到。孵育时间短的EdU脉冲标记仅允许检测干细胞样细胞和非干细胞样细胞中的增殖细胞。
当改变EdU的孵育时间并结合长时间的追逐实验时,可以标记慢循环干细胞或其他细胞类型,包括后代和分化细胞。