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* Questi autori hanno contribuito in egual misura
L'intestino è vitale per la digestione e l'assorbimento. Ogni regione - duodeno, digiuno, ileo, colon - svolge funzioni distinte a causa di strutture cellulari uniche. Lo studio della fisiologia intestinale richiede un'analisi meticolosa dei tessuti. Questo protocollo delinea la fissazione e la lavorazione dei tessuti utilizzando la tecnica del rullo svizzero, garantendo un'immunocolorazione accurata attraverso un'adeguata conservazione e orientamento dei tessuti.
L'intestino è un organo complesso composto dall'intestino tenue e dall'intestino crasso. L'intestino tenue può essere ulteriormente suddiviso in duodeno, digiuno e ileo. Ogni regione anatomica dell'intestino ha una funzione unica che si riflette nelle differenze nella struttura cellulare. Indagare sui cambiamenti nell'intestino richiede un'analisi approfondita delle diverse regioni dei tessuti e delle alterazioni cellulari. Per studiare l'intestino e visualizzare grandi pezzi di tessuto, i ricercatori usano comunemente una tecnica nota come involtini svizzeri intestinali. In questa tecnica, l'intestino è diviso in ciascuna regione anatomica e fissato in un orientamento piatto. Quindi, il tessuto viene accuratamente arrotolato e lavorato per l'inclusione della paraffina. La corretta fissazione e orientamento dei tessuti è una tecnica di laboratorio spesso trascurata, ma è di fondamentale importanza per l'analisi a valle. Inoltre, un rotolamento svizzero improprio del tessuto intestinale può danneggiare il fragile epitelio intestinale, portando a una scarsa qualità dei tessuti per l'immunocolorazione. Garantire un tessuto ben fissato e correttamente orientato con strutture cellulari intatte è un passo cruciale che garantisce una visualizzazione ottimale delle cellule intestinali. Presentiamo un metodo semplice ed economico per la produzione di involtini svizzeri che include tutte le sezioni dell'intestino in un unico blocco incorporato in paraffina. Descriviamo anche la colorazione ottimizzata in immunofluorescenza del tessuto intestinale per studiare vari aspetti dell'epitelio intestinale. Il seguente protocollo fornisce ai ricercatori una guida completa per ottenere immagini di immunofluorescenza di alta qualità attraverso la fissazione del tessuto intestinale, la tecnica Swiss-roll e l'immunocolorazione. L'impiego di questi approcci raffinati preserva l'intricata morfologia dell'epitelio intestinale e favorisce una comprensione più profonda della fisiologia intestinale e della patobiologia.
L'architettura cellulare dell'intestino rappresenta una sfida unica nel mantenere la sua integrità strutturale quando il tessuto intestinale viene preservato per l'immunocolorazione. L'intestino tenue è costituito da strutture allungate simili a dita note come villi1. Questi villi spesso diventano malformati durante i processi di inclusione. Garantire che i ricercatori dispongano di tecniche per incorporare correttamente gli intestini per ottenere sezioni trasversali, consentendo la visualizzazione di tutte le regioni dell'intestino, nonché degli strati che compongono l'intestino (ad esempio, la muscularis propria, la mucosa e la sierosa), è fondamentale per una solida analisi sperimentale2. Una fissazione inadeguata, una fissazione eccessiva e una manipolazione impropria dei tessuti compromettono l'integrità dei tessuti, con conseguente danno involontario all'epitelio intestinale 3,4. Danneggiare l'epitelio intestinale durante queste fasi può ridurre significativamente la qualità delle analisi successive, come l'immunofluorescenza, indipendentemente dall'efficacia dei protocolli di immunoistochimica e degli anticorpi impiegati.
L'immunocolorazione, come una corretta fissazione dei tessuti, è una parte importante della ricerca biomedica. Se fatta bene, l'immunocolorazione può illuminare aspetti precedentemente sconosciuti della struttura e della funzione cellulare. La colorazione in immunofluorescenza delle sezioni di paraffina può essere difficile a causa delle modifiche fisico-chimiche derivanti dal processo di fissazione e inclusione della paraffina5. La fissazione e l'inclusione della paraffina provocano il mascheramento dell'antigene che può interferire con la rilevazione in immunofluorescenza degli epitopi di interesse6. La fissazione ritardata può indurre la degradazione proteolitica, che si traduce in una colorazione indebolita o assente degli epitopi critici7. Inoltre, gli anticorpi sono spesso imprecisi con alti livelli di background. I protocolli di immunocolorazione che promuovono un legame anticorpale coerente e specifico e un elevato rapporto segnale/rumore possono fornire informazioni preziose per i ricercatori.
In questo caso, forniamo un protocollo completo progettato per ottenere immagini di immunofluorescenza di alta qualità attraverso la fissazione del tessuto intestinale, la preparazione di rotoli svizzeri8 e l'immunocolorazione. Sottolineando le linee guida per preservare l'integrità dell'intestino, il protocollo mira a fornire ai ricercatori una solida metodologia per migliorare la qualità e l'affidabilità degli studi di imaging in immunofluorescenza. Abbiamo anche cercato di utilizzare risorse convenienti, tra cui carta da filtro e recupero dell'antigene fatto in casa, soluzioni bloccanti e diluenti anticorpali per rendere il protocollo più accessibile ai laboratori che potrebbero avere fondi limitati. Come per tutti i protocolli sperimentali, i ricercatori dovrebbero ottimizzare il protocollo attuale in base al loro approccio sperimentale e alle aree di interesse.
Il Comitato Istituzionale per la Cura e l'Uso degli Animali dell'Università di Medicina della Carolina del Sud ha approvato tutte le cure, il mantenimento e il trattamento degli animali. Il tessuto intestinale è stato raccolto da topi adulti C57BL/6J (maschi e femmine di età compresa tra 3 e 5 mesi, del peso di circa 30 g) per l'uso nel presente studio.
1. Fissazione del tessuto intestinale
2. Rotolamento e lavorazione del tessuto intestinale
ATTENZIONE: Eseguire i passaggi 2.1-2.6 in una cappa ventilata.
3. Inclusione del tessuto intestinale
4. Aderenza tissutale e preparazione dei vetrini
5. Deparaffinazione
6. Reidratazione
7. Recupero dell'antigene
8. Blocco della colorazione di fondo non specifica
9. Blocco del mouse sul mouse
10. Anticorpi primari
11. Lavaggio delle diapositive
12. Anticorpi secondari e controcolorazione dei nuclei
13. Montaggio e preparazione per la microscopia
È stata eseguita la colorazione con ematossilina ed eosina (H&E), come precedentemente descritto12. Utilizzando il metodo ottimizzato, gli involtini intestinali svizzeri includevano tutti e tre i segmenti dell'intestino tenue e dell'intestino crasso in un unico vetrino. Avere l'intero intestino alloggiato su un vetrino consente ai ricercatori di analizzare i cambiamenti in tutte le parti dell'intestino e consente di risparmiare sui costi di sezionamento e colorazione dei reagenti (
Qui presentiamo un metodo ottimizzato per la fissazione dei tessuti utilizzando la tecnica del rullo svizzero per preservare l'architettura intestinale e promuovere un'accurata immunocolorazione. Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere utilizzata per indagare un'ampia varietà di domande di ricerca che coinvolgono la fisiologia intestinale e la biologia cellulare19. Sono stati pubblicati diversi metodi di laminazione svizzeri ottimizzati che sono molto utili20,21
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Questo studio è stato supportato dalle sovvenzioni K01 DK121869 del National Institutes of Health (NIH) ad ACE e questa pubblicazione è stata supportata in parte da T32 GM132055 (RME), F31 DK139736 (SAD), T32 DK124191 (SAD), TL1 TR001451 (RS), UL1 TR001450 (RS) e dalle sovvenzioni HCS a SAD & RS. Questo lavoro è stato supportato da fondi di avvio della Medical University of South Carolina (MUSC) ad ACE ed è stato supportato dal MUSC Digestive Disease Research Core Center (P30 DK123704) e dal COBRE in Digestive and Liver Disease (P20 GM120475). L'imaging è stato eseguito utilizzando il nucleo di imaging cellulare e molecolare presso MUSC.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
β-CATENIN | GeneTex | GTX101435 | |
Cellulose filter paper | Cytiva | 10427804 | Thick Whatman paper |
Charged glass slides | Thermo Fisher Scientific | 23888114 | |
Coverslip | Epredia | 152440 | |
Dissecting pins size 00 | Phusis | B082DH4TZF | |
E-CADHERIN | R&D Systems | AF748 | |
Freezer gloves | Tempshield | UX-09113-02 | |
Heating block | Premiere | XH-2001 | Slide Warmer |
Histo-Clear II | Electron Microscopy Sciences | 64111-04 | Clearing reagent |
Hoescht | Thermo Fisher Scientific | 62249 | |
Hydrochloric Acid | Sigma Aldrich | 320331 | |
Hydrophobic pen | Millipore | 402176 | |
LAMININ | GeneTex | GTX27463 | |
LAMP1 | Santa Cruz | SC-19992 | |
Large cassettes | Tissue-Tek | 4173 | |
Minutien pins | Fine Science Tools | NC9679721 | |
Mouse-on-mouse blocking reagent | Vector Laboratories | MKB-2213 | Mouse-on-mouse block |
MUC2 | GeneTex | GTX100664 | |
PCNA | Cell Signaling Technology | 2586S | |
Pressure Cooker | Cuisinart | B000MPA044 | |
ProLong gold antifade | Thermo Fisher Scientific | P36934 | Mounting medium |
Reverse action forceps | Dumont | 5748 | |
Slide Rack | Tissue-Tek | 62543-06 | |
Slide Staining Set | Tissue-Tek | 62540-01 | Solvent Resistant Dishes and Metal Frame |
Small cassettes | Fisherbrand | 15-200-403B | |
Sodium citrate dihydrate | Fisher Bioreagents | BP327-1 | |
Teleostein Gelatin | Sigma | G7765 | Blocking buffer |
Triton X-100 | Thermo Fisher Scientific | A16046 | |
Tween 20 | Thermo Fisher Scientific | J20605-AP | |
Wipes | KimTech | 34155 | |
Xylenes | Fisher Chemical | 1330-20-7 | |
γ-ACTIN | Santa Cruz | SC-65638 |
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