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Method Article
* Estes autores contribuíram igualmente
Aqui, descrevemos um protocolo para um laser reprodutíveis captura microdissection (LCM) para isolar a malha trabecular (TM) para a análise de RNA a jusante. A capacidade de analisar as alterações na expressão gênica na TM vai ajudar na compreensão do mecanismo molecular subjacente de doenças oculares relacionadas ao TM.
Laser captura microdissection (LCM) tem permitido a análise da expressão de genes de células únicas e enriquecido populações de células em cortes de tecido. LCM é uma ótima ferramenta para o estudo dos mecanismos moleculares subjacentes a diferenciação celular e o desenvolvimento e a progressão de várias doenças, incluindo o glaucoma. Glaucoma, que compreende uma família de neuropatia óptica progressiva, é a causa mais comum de cegueira irreversível em todo o mundo. Mudanças estruturais e danos dentro da malha trabecular (TM) podem resultar em aumento da pressão intra-ocular (Pio), que é um importante fator de risco para o desenvolvimento de glaucoma. No entanto, os mecanismos moleculares precisos envolvidos são ainda mal compreendidos. A capacidade de realizar análise de expressão do gene será crucial na obtenção de mais insights sobre a função dessas células e seu papel na regulação do desenvolvimento IOP e glaucoma. Para conseguir isso, um método reprodutível para isolar altamente enriquecido TM de seções congeladas do olhos de rato e um método para análise de expressão do gene a jusante, tais como RT-qPCR e RNA-Seq é necessária. O método descrito neste documento é desenvolvido para isolar altamente pura TM de olhos de rato para a jusante do PCR digital e análise de microarray. Além disso, esta técnica pode ser facilmente adaptada para o isolamento de outras células oculares altamente enriquecidas e compartimentos de célula que tem sido difícil isolar-se dos olhos de rato. A combinação da análise de LCM e RNA pode contribuir para uma compreensão mais abrangente dos eventos celulares subjacentes glaucoma.
Glaucoma é um grupo de doenças caracterizadas por neuropatia óptica e retinopatia que aprimorem a cegueira irreversível1,2. Estima-se que por 2020 over 70 milhões de pessoas no mundo inteiro estaremos vivendo com alguma forma de doença3,4,5,6,7. Glaucoma primário de ângulo aberto (GPAA), o tipo mais prevalente de glaucoma, é caracterizada por uma diminuição no escoamento do humor aquoso (AH) levando ao aumento da pressão intra-ocular (Pio)8,9,10, 11,12,13,143,15,16,17,18. Esquerda não tratada, cronicamente elevada IOP conduz ao dano progressivo e irreversível à retina e cabeça do nervo óptico causando cegueira radial1,2,19. Todos os métodos atuais para retardar a progressão do glaucoma enfocam reduzindo IOP, diminuindo a taxa de produção de AH pelo corpo ciliar ou aumentando a vazão1,8,9, 10 , 11 , 12 , 13 , 14. a malha trabecular (TM) desempenha um papel vital na regulação ativamente o caminho de saída primário AH e sua função inadequada é um fator causal para hipertensos glaucoma1,2,19. No entanto, os mecanismos moleculares associados com disfunção TM e como regula AH drenagem não são compreendidos ainda inteiramente e é atualmente um grande foco de glaucoma pesquisa1,2,19, 20. enquanto vários estudos de associação de genoma-larga (GWAS) têm associados um número de genes para glaucoma e aumento da resistência à facilidade de escoamento AH no TM, os mecanismos moleculares exatos que levam à doença não são ainda totalmente compreendidos21 , 22 , 23 , 24 , 25.
Modelos animais melhoraram grandemente nosso conhecimento atual de progressão da doença no glaucoma (extensivamente revisado em3,15,16,26,,27,28, 29,30,31,32,33). Vários métodos pioneiros foram desenvolvidos para estudar o TM34,35,36 e esses métodos têm sido amplamente utilizados para fazer avançar a nossa compreensão atual do tecido normal e doente. Uma área que não tem sido extensivamente explorada é a utilização de modelos de rato geneticamente modificado para estudar os mecanismos moleculares da falha de TM. Transgênico bater-no e estudos de mata-mata rato de genes TM associado, tais como Myocilin (Myoc)37,38 e Cyp1b139, têm sido as principais ferramentas para estudar os mecanismos moleculares de TM função. Compreensivelmente, o pequeno tamanho da TM em camundongos representa um sério obstáculo que deve ser superado a fim de começar a estudar este tecido. Modelos de mouse representam uma poderosa ferramenta para estudar a genética e os mecanismos moleculares da doença, enquanto os avanços em tecnologias de LCM fornecem as ferramentas necessárias para capacitar o estudo dos tecidos menores e mais delicados, incluindo o TM.
Neste relatório, um método robusto e reprodutível é descrito para o LCM de TM altamente enriquecido de olhos de rato junto com posterior isolamento do RNA e amplificação para análise de expressão a jusante. Métodos semelhantes têm sido utilizados com sucesso em ratos para isolar outros tipos de olho tecidos40,41,42,,43,44, a metodologia aqui indicada pode ser aplicada a outros discretos tecidos do olho para estudar microRNA, RNA, DNA e proteínas. Importante, esta técnica permite o uso de camundongos geneticamente modificados para melhor compreender a patogênese molecular da imparidade TM em glaucoma e doença ocular3,15,16,17 ,18,26,31,,45,46. A capacidade de isolar o TM de olhos de rato por LCM será uma técnica útil na obtenção de mais insights sobre os mecanismos moleculares de diversas doenças oculares.
O cuidado do Animal nacional Instituto de Ciências de saúde ambiental (NIEHS) e Comité de uso (ACUC) aprovaram todos metodologia deste estudo sob o NIEHS Animal estudar proposta IIDL 05-46.
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2. biópsia de preparação para o Laser Microdissection
3. H & Slide de mapa E manchando o protocolo e análise morfológica
4. polietileno tereftalato (PET) membrana desliza protocolo de transformação e coloração
5. laser Microdissection com Laser UV
6. lise de Microdissected TM tecido
7. RNA isolamento e análise de qualidade
8. análise
LCM coletados RNA de TM e corpo ciliar de 4 diferentes ratos foi isolado para ser capaz de analisar a expressão gênica e comparar a expressão com que em todo olho, esclera, íris, retina, córnea e lente isolados de três ratos separados. TM expressando genes, MYOC48 e ACTA249 foram analisados em todos os tecidos coletados para confirmar que as amostras isoladas de TM foram de fato altamente enriquecidas em TM. Devido a ...
O TM desempenha um papel vital em manter ativamente IOP homeostático e sua disfunção é amplamente aceito como o principal fator causal para hipertensos glaucoma1,2,19. Um número de polimorfismos de nucleotídeo único em vários genes identificados pela análise GWAS tem sido associado ao risco aumentado de glaucoma e aumento da resistência à facilidade de escoamento AH no TM; no entanto, os mecanismos moleculares preciso...
Os autores não têm nada para divulgar.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
ACTA2 ddPCR Primers (dMmuCPE5117282) | BioRad | 10031252 | FAM |
Agilent 2100 Bioanalyzer | Agilent Technologies | G2946-90004 | |
Agilent RNA 6000 Pico kit | Agilent Technologies | 5067-1513 | |
BioRad QX200 Droplet Digital PCR System | BioRad | ||
Small Paint Brush | |||
Charged Glass Microscope Slide | Thermo scientific | 4951PLUS-001 | |
Cresyl Violet Acetate | Sigma Aldrich | C5042 | |
Curved Scissors | |||
Eosin Y dye | Thermo scientific | 71204 | |
Ethanol | |||
Forceps | Curved and Serrated tip (preferred tip size: 0.5 x 0.4 mm) | ||
HemaCen | American MasterTech | STHEM30 | |
High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kit | Applied Biosystems | 4368814 | |
Hsp90a ddPCR Primers(dMmuCPE5097465) | BioRad | 10031255 | VEX |
Leica CM1850 Cryostat | Leica | ||
Millex-GS filter unit | EMD Millipore | SLGS033SB | 0.22 µm |
MMI CellCut UV Cutting Model | Molecular Machines & Industries | LCM intrument | |
MMI CellTools Software | Molecular Machines & Industries | 50202 | LCM software |
Sample Tube for Laser Capture Microdisssection | ASEE Products | ST-LMD-M-500 | Isolation Cap Tube/Manufactured by Microdissect GmBH in Germany and distrubted by ASEE Products |
Sample Tube for Laser Capture Microdisssection (Alternative) | Molecular Machines & Industries | ||
modified Harris Hematoxylin | Thermo scientific | 7211 | FAM |
MYOC ddPCR Primers (dMmuCPE5095712) | BioRad | 10031252 | |
PBS | |||
Memebrane Slides, RNase Free | ASEE Products | FS-LMD-M-50r | Polyethylene terephthalate (PET) membrane/Manufactured by Microdissect GmBH in Germany and distrubted by ASEE Products |
Memebrane Slides, RNase Free (Alternative) | Molecular Machines & Industries | 50102 | |
Rapid Fix | Thermo scientific | 6764212 | H&E staining |
RLT Buffer | Qiagen | 79216 | lysis bufffer used for LCM samples |
RNAseZap | Sigma | R2020 | RNase decontamination solution |
Protect RNA RNAse Inhibitor | Sigma Aldrich | R7397 | |
RNeasy Micro Kit | Qiagen | 74004 | RNA isolation kit |
SMART-Seq v4 Ultra Low Input RNA Kit | Takara Clontech | 634888 | low input RNA to cDNA kit for LCM samples |
SuperMix (no dUTP) | BioRad | 1863023 | digital PCR master mix |
Tissue-Tek Cryomold (25mm x 20mm x5mm) | Sakura | 4557 | |
Tissue-Tek O.C.T. Compound | Sakura | 4583 | |
Stratalinker UV Crosslinker | Stratagene | 400075 | |
Xylene | Macron | 8668 |
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