Este trabalho foi apoiado pelo Instituto Nacional de Bolsas de Saúde R01HL089462 para SP.

1. Os lipossomas catiônicos Preparação <ol><li> Autoclave um balão de fundo redondo limpo para ser usado para a preparação lipososmes. </li><li> Preparar soluções estoque: <ol class="lalpha"><li> - Dissolve-se 200 mg de dimetil dioctadecil brometo de amónio (Doab) em 10 ml de clorofórmio, usando um pequeno frasco de vidro. </li><li> - Dissolve-se 200 mg de colesterol em 10 ml de clorofórmio através de um pequeno frasco de vidro. </li><li> - Preparar e autoclave para esterilizar a 5% de glucose em 100 ml de DNA / RNA-ase livre de água destilada. </li></ol></li><li> Lavar o balão de fundo redondo com clorofórmio. Adicionar 5-10 ml para o frasco, redemoinho, e deixe descansar por alguns minutos. Manter o frasco coberto com folha de alumínio em todas as vezes. Esvaziar o clorofórmio, a partir do balão. </li><li> Preparação de lipossomas: <ol class="lalpha"><li> - Adicionar 315 ml de solução estoque Doab ao balão de fundo redondo. </li><li> - Adicionar 200 ul de solução de estoque de colesterol para o balão. </li><li> - Adicionar 9,5 ml de clorofórmio a um frascoª misture redemoinho. </li></ol></li><li> Definir o evaporador rotativo a 37 ° C, 100 rotações por minuto (rpm) ou superior (100-120 rpm). O evaporador rotativo deve estar conectado a um controlo no vácuo da bomba de água com um tubo de sucção conectado correctamente. </li><li> Conecte o tanque de gás argônio e do evaporador rotativo. </li><li> Fixe o balão ao evaporador rotativo e ajustar as configurações ideais antes de baixá-lo em banho-maria. Abra a primeira válvula para o argônio completamente, transformando-horário. Sempre abrir e fechar esta válvula em primeiro lugar. A segunda válvula controla a pressão de árgon de sopro para o balão. A pressão deve ser sempre suave. </li><li> Baixar o rotavapor em banho de água, suficiente para que o balão ao tocar na água sem ser completamente submerso e girar sobre a velocidade. </li><li> Espere até que todos os clorofórmio evapora, cerca de 10 min. Em seguida, parar a máquina. </li><li> Desligue a velocidade rotavapor e as válvulas do tanque de argônio. Agora, o frasco deve ser removido. </li><li> Adicionar 2 ml de glicose a 5% para pofrasco e para dissolver os lípidos. </li><li> Raspe o fundo do balão, cuidadosamente, com ponta de pipeta de 1 ml para dissolver todos os lípidos. Depois de riscar, remover qualquer lípido remanescente a partir de 1 ml de ponta para o balão, se necessário, com uma segunda ponta. </li><li> Incubar a solução obtida em banho-maria a 42 ° C enquanto lentamente vórtice (15 rpm) ao balão. </li><li> Encha a cuba de ultra-sons com água fria. Sonicate a solução para pelo menos 20-30 min com o frasco levantou e inferior apenas mal contato com a água. </li><li> Aquecer o balão num banho de água do evaporador rotativo durante 20 minutos a 42 ° C, à velocidade zero, com o fundo redondo, imersa em água, este tempo. </li><li> Filtrar os lipossomas através de uma 0,47 micron e, subsequentemente, filtros de seringa de 0,22 micron. </li><li> Usando um pequeno extrusor, filtrar os lipossomas através de uma membrana de 50 nm para gerar uma população homogénea de vesículas lipossómicas unilamelares. </li><li> Transfira os lipossomas para um tubo Eppendorf e colocá-lo em gelo. </li></ol><html> 2. Preparar os lipossomas: siRNA ITSN-1 Complexos <ol><li> Ressuspender o rato no alvo ITSN siRNA siRNA em tampão contendo HEPES 20 mM e cloreto de sódio 150 mM, pH 7,4, para uma concentração final de 2 mg / mL. Mantê-lo no gelo antes de misturar. </li><li> Preparar os complexos de lipossomas: ITSN siRNA na proporção de 8 nmol de lipossomas: 2 ug de RNA (ou 400 nmol de lipossomas: 100 ug ITSN siRNA). No presente estudo, foram adicionados 50 ul de ITSN siRNA a partir da solução de estoque (50 mM) a 100 ul de lipossomas preparados de fresco utilizando um DNA / RNA-ase livre do tubo de Eppendorf. Note-se que a concentração de ITSN siRNA é muito importante, porque um máximo de 150 ul de mistura pode ser bilateralmente e retro-orbital injectado no rato de uma só vez. </li><li> Manter a mistura em gelo, enquanto espera para injectar os ratinhos. </li></ol> 3. Rato retro-orbital Injection Veia (ângulo interno do soquete do olho) jove_content &quot;&gt; foram aprovados e realizados todos os experimentos com camundongos, de acordo com as diretrizes da Rush University Animal Care Institucional e Comitê de uso. <ol><li> Anestesiar o rato através de injecção intra-peritoneal de um mg / kg de peso 50 corporal de cetamina e 5 mg / kg de peso corporal de xilazina (mistura comercialmente disponível). Dependendo da idade e do peso do animal, ajustar o volume e concentração de anestésicos. Os ratinhos utilizados no estudo os ratinhos são ratinhos CD1 machos, de 6-8 semanas de idade e pesam cerca de 25 gramas. As seringas são um tipo tuberculina ml com agulha acoplada. </li><li> Segurar orelhas de rato com uma mão e transformar o mouse de um lado para expor o ângulo interno do olho. Aponte medial à prega semilunar, evite tocar no globo ocular. </li><li> Approach as caruncle lacrimal do olho, segurando a seringa contendo a mistura em um ângulo de 45 graus em todos os três eixos. </li><li> Injecte lentamente a mistura e deixe o mouse para se recuperar com o lado injetado up. Se um grande líquidaformas de gotas no local de inserção da agulha, retirar a agulha de sucção, de volta a gota dentro da seringa e tente novamente. Injeções repetidas são o melhor feito pela alternância dos olhos, para permitir a recuperação perfeita. Em caso de dúvida, esta técnica pode ser verificada por injecção de tinta azul (50 ul, 0,5% de violeta de cristal em metanol) e expondo os pulmões do rato para observar a vasculatura azul. </li><li> Os ratos no estudo foram injetados cada 3 º dia por 3 semanas sem mortes ou efeitos adversos. </li></ol> 4. Rato de perfusão pulmonar e coleta de tecido para estudos bioquímicos <ol start="0"><li> Conjunto de bomba peristáltica para executar a 1,5 ml / min. </li><li> Prepare o ambiente: ventilador, mesa de operações, instrumentos, cotonetes estéreis, Q-dicas, cordas, copos, água destilada salina balanceada de Hank, tracer. </li><li> Anestesiar o rato através de injecção intraperitoneal do anestésico mistura (100 mg / kg de peso corporal de cetamina e 10 mg / kg de peso corporal de xilazina). </li&gt; <li> Ao nível do pescoço, remova as glândulas salivares e expor a traquéia. </li><li> Comece com laparotomia, consumo do diafragma, e seguir com a toracotomia, expondo os pulmões eo coração. </li><li> Remover o timo. </li><li> Usando a microscopia de luz para uma melhor precisão, cateterização da artéria pulmonar. </li><li> Fazer traqueostomia e entubar o mouse usando o traqueostoma. Defina o ventilador a uma taxa de 150 golpes / min e volume de golpe de 150 mL. </li><li> Como saída, abra o átrio esquerdo. </li><li> Perfundir vasculatura do pulmão do rato livre de sangue durante 5 minutos, utilizando a bomba peristáltica e solução de Hank aquecida a 37 ° C. </li><li> Perfundir traçador (8 nm de ouro albumina-16) para 10 min adicionais à mesma taxa de fluxo. </li><li> Lave o traçador não ligado por 5 min de perfusão pulmonar com solução de Hank. </li><li> Siga com a fixação in situ dos pulmões por 10 min de perfusão de 4% (peso / vol) de formaldeído, glutaraldeído a 2,5%, e 1% de ácido tânico 0,1 TUBOStampão a pH 7,2. </li><li> Recolher os pulmões, remover o excesso de tecido, cortar blocos pequenos (3/3 mm), e colocá-los num frasco de cintilação contendo 2 ml rotulados de mistura fixador. </li></ol> Os ratos expirará totalmente anestesiado durante o procedimento. 5. Rato Lung processamento de tecidos para a EM <ol><li> Preparar soluções stock: 1% Palade OsO4, acetato de veronal, e tampão Kellenberger. <ol class="lalpha"><li> - De 1% de OsO-Palade tampão 4 contém: 1 ml de caldo de veronal de etilo, 1,25 ml de 4% de OsO 4, 1 ml de ácido clorídrico 0,1 N, e água destilada até 5 ml de volume final. </li><li> - Solução de acetato de veronal é obtido por dissolução de 1,15 g andydrous acetato de sódio e 2,94 g de derivado do ácido barbitúrico em 100 ml de água destilada. </li><li> Solução-Kellenberger contém 2 ml de acetato de estoque Veronal, 2,8 ml de 0,1 N de ácido clorídrico, 0,05 g de acetato de uranilo, e 5,1 mlde água destilada, pH = 6. </li></ol></li><li> Lave os blocos de pulmão em 0,1 M de cacodilato de sódio, pH = 7,4, resumidamente três vezes. </li><li> Fixar as amostras em 4% (p / v) de formaldeído, 2,5% de glutaraldeído em tampão de 0,1 PIPES, pH 7,2, durante 1 hora, à temperatura ambiente. </li><li> Pós-fix com 1% Palade-ósmio para 1 hora no capô, no gelo, no escuro. </li><li> Lavar uma vez com tampão Kellenberger. </li><li> Incubar as amostras em tampão de Kellenberger durante 2 horas durante a noite, à temperatura ambiente. </li><li> Lavar uma vez em etanol a 50%. </li><li> Desidratam com série gradual de etanol, 5 min / cada um: 70%, 95%, depois 2 x 15 min 100% de etanol. </li><li> Alternar a 100% de óxido de propileno, 2 x 15 min. </li><li> Remover o óxido de propileno e adicionar uma mistura de 50% de óxido de propileno e 50% de Epon 812, incubar durante a noite, em uma roda rotativa, à temperatura ambiente. </li><li> Na manhã seguinte, retire a mistura e adicione Epon fresco 812, pelo menos por 4-5 horas no volante. </li><li> Usando moldes cônicos dobrou, cheiasno meio do caminho com frescos 100% Epon 812, adicionar espécimes selecionados e colocá-los para as bordas. </li><li> Mover os moldes para a incubadora a 60 ° C e deixá-los curar durante 48-72 hr. </li><li> Quando polimerizado, enviar os blocos para ser magra (60-70 nm de espessura) seccionado. </li></ol>

<ol>
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Chem. 282 (282), 17166-17178 (2007).</li><li>Uddin, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cationic+lipids+used+in+non-viral+gene+delivery+systems.">Cationic lipids used in non-viral gene delivery systems.</a> Biotechnology and Molecular Biology Review. 2 (2), 58-67 (2007).</li><li>Barenholz, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+lipid+composition+on+the+thermotropic+behavior+and+size+distribution+of+mixed+cationic+liposomes.">Influence of lipid composition on the thermotropic behavior and size distribution of mixed cationic liposomes.</a> J. Colloid Interface Sci. (356), 46-53 (2011).</li><li>Predescu, D. N., Neamu, R., Bardita, C., Wang, M., Predescu, S. 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(432), 173-178 (2004).</li><li>Barenholz, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liposomes+enhance+bioremediation+of+oil-contaminated+soil.">Liposomes enhance bioremediation of oil-contaminated soil.</a> J. Liposome Res. (13), 1-8 (2003).</li><li>Zamboni, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liposomal,+nanoparticle,+and+conjugated+formulations+of+anticancer+agents.">Liposomal, nanoparticle, and conjugated formulations of anticancer agents.</a> Clin. Cancer Res. (11), 8230-8234 (2005).</li><li>Newman, M. S., Colbern, G. T., Working, P. K., Engbers, C., Amantea, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+pharmacokinetics,+tissue+distribution,+and+therapeutic+effectiveness+of+cisplatin+encapsulated+in+long-circulating,+pegylated+liposomes+(SPI-077)+in+tumor-bearing+mice.">Comparative pharmacokinetics, tissue distribution, and therapeutic effectiveness of cisplatin encapsulated in long-circulating, pegylated liposomes (SPI-077) in tumor-bearing mice.</a> Cancer Chemother Pharmacol. (43), 1-7 (1999).</li><li>Martino, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+siRNA+delivery+by+the+cationic+liposome+DOTAP+in+human+hematopoietic+stem+cells+differentiating+into+dendritic+cells.">Efficient siRNA delivery by the cationic liposome DOTAP in human hematopoietic stem cells differentiating into dendritic cells.</a> J. Biomed. Biotechnol. (2009), 410260 (2009).</li><li>Zhang, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+delivery+system+targeting+bone+formation+surfaces+to+facilitate+RNAi-based+anabolic+therapy.">A delivery system targeting bone formation surfaces to facilitate RNAi-based anabolic therapy.</a> Nat. Med. 18 (18), 307-314 (2012).</li><li>Predescu, D., Palade, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmalemmal+vesicles+represent+the+large+pore+system+of+continuous+microvascular+endothelium.">Plasmalemmal vesicles represent the large pore system of continuous microvascular endothelium.</a> Am. J. Physiol. (265), H725-H733 (1993).</li><li>Koh, T. W., Verstreken, P., Bellen, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dap160/intersectin+acts+as+a+stabilizing+scaffold+required+for+synaptic+development+and+vesicle+endocytosis.">Dap160/intersectin acts as a stabilizing scaffold required for synaptic development and vesicle endocytosis.</a> Neuron. (43), 193-205 (2004).</li><li>Miyawaki-Shimizu, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Lung Cell Mol. Physiol. (290), L405-L413 (2006).</li></ol>

Os autores não têm nada a revelar.

Com base em estudos anteriores publicadas por outros 9 e nos 1, 18 que desenvolvemos esta metodologia para o longo prazo derrubar de ITSN-1s in vivo pela administração intravenosa repetida (cada 72 horas, durante 24 dias consecutivos) de siRNA específico / complexos de lipossomas. Esta abordagem experimental é eficiente, pode ser utilizado de forma segura e repetida e pode ser facilmente estendido para estudar o envolvimento de um gene que codifica toda a proteína de interesse no endo...

SiRNA Nu não pode penetrar na membrana da célula, a ser carregada negativamente, e que é facilmente degradado por enzimas no sangue, tecidos e células. Até recentemente, com modificações estruturais para melhorar a estabilidade, a acumulação de siRNA no local alvo depois da administração é extremamente baixo e requer um veículo intracelular eficiente 5. Lipossomas catiónicos emergiu como seguros transportadoras ácidos nucleicos com o potencial de transferência de grandes pedaços de DNA / RNA em células, encapsulando e protegendo os ácidos nucleicos a partir da degradação enzimática 6. Além disso, lipossomas catiónicos interagem espontaneamente com o ADN / ARN, promovendo assim a transferência de genes para as células 2. Mais recentemente, os lipossomas têm sido aplicadas para proporcionar vacinas e os medicamentos de baixo peso molecular 7. Entrega lipossomal de microRNA-7-expressando plasmídeo supera receptor do factor de crescimento epidérmico tirosina-quinase inibidor de resistência em células de cancro do pulmão 8. Quando visando oendotélio vascular, a administração intravenosa é essencial porque os complexos que não são susceptíveis de atravessar a barreira endotelial e extravasamento para o interstício 9. Em comparação com outros órgãos, ECs da microvasculatura do pulmão têm a maior absorção e avidamente internalizar lipossoma catiónico e complexos de ADN / ARN, seguido dos gânglios linfáticos e placas de Peyer 9. Entrega intravenosa em modelos de roedores de siRNA através de injecções veia retro-orbital ou cauda foi provado inofensivos mesmo em concentrações elevadas, tais como 50 mg / kg 10. Na literatura publicada a composição de lipossomas catiónicos é diferente, com base na formulação de lípidos e a sua razão molar 11, 12. Existe uma grande variedade de aplicações potenciais utilizando lipossomas catiónicos para a distribuição de genes in vivo, quer visando down-regulation/over-expression das proteínas, a entrega de vacinas ou de terapias anti-tumorais 13-15. Importante lembraré que a eficiência da interacção de membrana de DNA / RNA celular é regulada pela forma de acoplamento entre os complexos gerados e lípidos de membrana. Isto sugere que a adaptação da composição para os perfis de lípidos da membrana celular alvo pode ser benéfico e resultam em elevadas taxas de transfecção num determinado tipo de célula 6.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Name of Reagent/Material</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalog Number</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dimethyl Dioctadecyl Ammonium Bromide (DOAB)</td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>D2779</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>LiposoFast stabilizer (mini-extruder)</td>
 <td>Avestin Inc.</td>
 <td>LF-STB</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Polycarbonate membrane, 19 mm diameter, 50 nm pore</td>
 <td>Avestin Inc.</td>
 <td>LFM-50</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Cholesterol</td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>C-8667</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Chloroform</td>
 <td>Mallinckrodt Chemicals</td>
 <td>4432-04</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Hank's balanced salts</td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>H1387</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Round-bottom flask</td>
 <td>Fisher Scientific</td>
 <td>FHB-275-030X</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Mouse siRNAITSN - on target </td>
 <td>Dharmacon/ThermoScientific</td>
 <td>J-046912-11</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Peristaltic pump</td>
 <td>Ismatec</td>
 <td>REGLO-CDF digital with RHOO pump head</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ventilator</td>
 <td>Hugo Sachs Electronik</td>
 <td>NA</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Barbital</td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>B-0500</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Uranyl acetate</td>
 <td>EM Sciences</td>
 <td>22400</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Epon812</td>
 <td>EM Sciences</td>
 <td>Discontinued by the manufacturer</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Propylene oxide</td>
 <td>EM Sciences</td>
 <td>20400</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Embedding molds</td>
 <td>EM Sciences</td>
 <td>69923-05</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Tannic acid</td>
 <td>EM Sciences</td>
 <td>21710</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>8 nm gold-albumin tracer</td>
 <td></td>
 <td>Prepared in the laboratory as in16</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Equipped with 2 Avestin 1 ml gas-tight syringes (cat. # LF-1)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Pyrex, 100 ml</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Modified siRNA, in vivo</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Part of IDEX corp.</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>D-79232 March, Germany</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Replaced with Embed812, cat. # 14120</td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

long-term silencing of intersectin-1s in mouse lungs by repeated delivery of a specific sirna via cationic liposomes. evaluation of knockdown effects by electron microscopy

Estudos anteriores mostraram que o knockdown de ITSN-1s (KD ITSN), uma proteína envolvida na regulação de endocitose permeabilidade vascular pulmonar e células endoteliais (ECs) a sobrevivência, a morte celular induzida por apoptose, um obstáculo importante no desenvolvimento de um sistema de cultura celular, com períodos prolongados ITSN-1s inibição 1. Usando lipossomas catiônicos como carreadores, exploramos o silenciamento do gene ITSN-1s nos pulmões do rato pela administração sistêmica de siRNA visando ITSN-1 gene (ITSN siRNA). Lipossomas catiônicos oferecem várias vantagens para entrega siRNA: cofre com doses repetidas, não imunogénico, não tóxico, e fácil de produzir 2. Lipossomas desempenho e actividade biológica depende do seu tamanho, carga, a composição lipídica, a estabilidade, a dose e via de administração de 3 Aqui, eficiente e ITSN KD específica em pulmões do rato foi obtida utilizando uma combinação de colesterol dioctadecil brometo de amónio e dimetil. Entrega intravenosade ITSN siRNA / complexos de lipossomas catiônicos transitoriamente derrubado proteína ITSN-1s e mRNA em pulmões de ratos no dia 3, que se recuperou depois de mais 3 dias. Aproveitando os lipossomas catiónicos como um transportador segura repetível, o estudo alargado para 24 dias. Assim, o tratamento retro-orbital com complexos recém-gerados foi administrado a cada 3 dias, induzindo ITSN KD sustentado ao longo do estudo 4. Tecidos de camundongos coletadas em vários pontos tempo ITSN pós-siRNA foram submetidos a análises de microscopia eletrônica (ME) para avaliar os efeitos da crônica KD ITSN, no endotélio pulmonar. High-resolution EM imagens nos permitiu avaliar as alterações morfológicas causadas por KDITSN no leito vascular pulmonar (ou seja, o rompimento da barreira endotelial, diminuição do número de caveolae e regulação positiva de vias de transporte alternativos), características não-detectável por microscopia de luz. Em geral estes resultados estabeleceu um importantetante papel de ITSN-1s na função de ECs e homeostase do pulmão, enquanto que ilustra a eficácia da prestação de siRNA lipossomas in vivo.

Os níveis de proteína ITSN-1s e ARNm foram monitorizadas a vários pontos de tempo após a entrega siRNA ITSN por Western blot e por PCR convencional e quantitativas como no 4. Os níveis de proteína ITSN-1s e ARNm em siRNA ITSN pulmões de ratinho foram tratadas com cerca de 75% menor, por referência aos controlos durante o knockdown contínua de ITSN-1s durante 21 dias. Sem ITSN-1s, dinamina-2, um parceiro importante interagindo de jogador ITSN-1s e essencial no descolamento da cav...

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Long-term Silencing of Intersectin-1s in Mouse Lungs by Repeated Delivery of a Specific siRNA via Cationic Liposomes. Evaluation of Knockdown Effects by Electron Microscopy

Repetidas injeções de retro-orbital dos complexos liposomes/siRNA/ITSN-1s catiônicos em camundongos, a cada 72 horas por 24 dias, entregar eficientemente o duplex siRNA para a microcirculação do pulmão do rato reduzindo mRNA ITSN-1s e expressão da proteína em 75%. Esta técnica é altamente reprodutível num modelo animal, não tem efeitos adversos e evita mortes.

Silenciando a longo prazo de Intersectin-1s nos pulmões do rato por entrega repetida de um siRNA específico via lipossomos catiônicos. Avaliação dos efeitos Knockdown por microscopia eletrônica

Previous  studies showed that knockdown of ITSN-1s (KDITSN), an endocytic  protein involved in regulating lung vascular permeability and endothelial cells ...

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Research

JoVE Journal

Biology

10.6K visualizações.  Rush University. Repetidas injeções de retro-orbital dos complexos liposomes/siRNA/ITSN-1s catiônicos em camundongos, a cada 72 horas por 24 dias, entregar eficientemente o duplex siRNA para a microcirculação do pulmão do rato reduzindo mRNA ITSN-1s e expressão da proteína em 75%. Esta técnica é altamente reprodutível num modelo animal, não tem efeitos adversos e evita mortes.

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Long-term Imaging Mammalian Cells using Wide-Field Microscopy

Longo prazo células de mamíferos utilizando imagens do Largo-Campo Microscopia

Biologia

Multilayer Mounting for Long-term Light Sheet Microscopy of Zebrafish

Light sheet microscopy is the ideal imaging technique to study zebrafish embryonic development. Due to minimal photo-toxicity and bleaching, it is particularly suited for long-term time-lapse imaging over many hours up to several days. However, an appropriate sample mounting strategy is needed that offers both confinement and normal development of the sample. Multilayer mounting, a new embedding technique using low-concentration agarose in optically clear tubes, now overcomes this limitation and unleashes the full potential of light sheet microscopy for real-time developmental biology.

The development of zebrafish can be followed over days with light sheet microscopy when embryos are embedded in optically clear polymer tubes with low-concentration agarose.

Multicamadas de montagem para longo prazo Microscopia de Luz Folha de Zebrafish

Light sheet microscopy is the ideal imaging technique to study zebrafish embryonic development. Due to minimal photo-toxicity and bleaching, it is ...

Visualization of ATP Synthase Dimers in Mitochondria by Electron Cryo-tomography

Electron cryo-tomography is a powerful tool in structural biology, capable of visualizing the three-dimensional structure of biological samples, such as cells, organelles, membrane vesicles, or viruses at molecular detail. To achieve this, the aqueous sample is rapidly vitrified in liquid ethane, which preserves it in a close-to-native, frozen-hydrated state. In the electron microscope, tilt series are recorded at liquid nitrogen temperature, from which 3D tomograms are reconstructed. The signal-to-noise ratio of the tomographic volume is inherently low. Recognizable, recurring features are enhanced by subtomogram averaging, by which individual subvolumes are cut out, aligned and averaged to reduce noise. In this way, 3D maps with a resolution of 2 nm or better can be obtained. A fit of available high-resolution structures to the 3D volume then produces atomic models of protein complexes in their native environment. Here we show how we use electron cryo-tomography to study the in situ organization of large membrane protein complexes in mitochondria. We find that ATP synthases are organized in rows of dimers along highly curved apices of the inner membrane cristae, whereas complex I is randomly distributed in the membrane regions on either side of the rows. By subtomogram averaging we obtained a structure of the mitochondrial ATP synthase dimer within the cristae membrane.

We present a protocol of how to collect and process electron cryo-tomograms of whole mitochondria. The technique provides detailed insights into the structure, function, and organization of large membrane protein complexes in native biological membranes.

Visualização da ATP sintase Dimers na mitocôndria por Electron Cryo-tomografia

Electron cryo-tomography is a powerful tool in structural biology, capable of visualizing the three-dimensional structure of biological samples, such as ...

In Vivo SiRNA Transfection and Gene Knockdown in Spinal Cord via Rapid Noninvasive Lumbar Intrathecal Injections in Mice

This report describes a step-by-step guide to the technique of acute intrathecal needle injections in a noninvasive manner, i.e. independent of catheter implantation. The technical limitation of this surgical technique lies in the finesse of the hands. The injection is rapid, especially for a trained experimenter, and since tissue disruption with this technique is minimal, repeated injections are possible; moreover immune reaction to foreign tools (e.g. catheter) does not occur, thereby giving a better and more specific read out of spinal cord modulation. Since the application of the substance is largely limited to the target region of the spinal cord, drugs do not need to be applied in large dosages, and more importantly unwanted effects on other tissue, as observed with a systemic delivery, could be circumvented1,2. Moreover, we combine this technique with in vivo transfection of nucleic acid with the help of polyethylenimine (PEI) reagent3, which provides tremendous versatility for studying spinal functions via delivery of pharmacological agents as well as gene, RNA, and protein modulators.

In Vivo SiRNA Transfection and Gene Knockdown in Spinal Cord via Rapid Noninvasive Lumbar Intrathecal Injections in Mice

This report describes a simple and rapid technique of intrathecal needle puncture for a localized transfection of siRNA in the lumbar spinal cord in mouse under short lasting light anesthesia.

In Vivo SiRNA transfecção e Gene Knockdown em Spinal Cord via rápida não invasiva lombar intratecal Injeções em Ratos

This report describes a step-by-step guide to the technique of acute intrathecal needle injections in a noninvasive manner, i.e. independent of catheter ...

Cryo-electron Microscopy Specimen Preparation By Means Of a Focused Ion Beam

Here we present a protocol used to prepare cryo-TEM samples of Aspergillus niger spores, but which can easily be adapted for any number of microorganisms or solutions. We make use of a custom built cryo-transfer station and a modified cryo-SEM preparation chamber2. The spores are taken from a culture, plunge-frozen in a liquid nitrogen slush and observed in the cryo-SEM to select a region of interest. A thin lamella is then extracted using the FIB, attached to a TEM grid and subsequently thinned to electron transparency. The grid is transferred to a cryo-TEM holder and into a TEM for high resolution studies. Thanks to the introduction of a cooled nanomanipulator tip and a cryo-transfer station, this protocol is a straightforward adaptation to cryogenic temperature of the routinely used FIB preparation of TEM samples. As such it has the advantages of requiring a small amount of modifications to existing instruments, setups and procedures; it is easy to implement; it has a broad range of applications, in principle the same as for cryo-TEM sample preparation. One limitation is that it requires skillful handling of the specimens at critical steps to avoid or minimize contaminations.

Cryo Electron Microscopes, either Scanning (SEM) or Transmission (TEM), are widely used for characterization of biological samples or other materials with a high water content1. A SEM/Focused Ion Beam (FIB) is used to identify features of interest in samples and extract a thin, electron-transparent lamella for transfer to a cryo-TEM.

Cryo-Microscopia Eletrônica de Preparação de Amostras por meio de um Focused Ion Beam

Here we present a protocol used to prepare cryo-TEM samples of Aspergillus niger spores, but which can easily be adapted for any number of microorganisms ...

In Vivo 4-Dimensional Tracking of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells in Adult Mouse Calvarial Bone Marrow

Through a delicate balance between quiescence and proliferation, self renewal and production of differentiated progeny, hematopoietic stem cells (HSCs) maintain the turnover of all mature blood cell lineages. The coordination of the complex signals leading to specific HSC fates relies upon the interaction between HSCs and the intricate bone marrow microenvironment, which is still poorly understood[1-2].
We describe how by combining a newly developed specimen holder for stable animal positioning with multi-step confocal and two-photon in vivo imaging techniques, it is possible to obtain high-resolution 3D stacks containing HSPCs and their surrounding niches and to monitor them over time through multi-point time-lapse imaging. High definition imaging allows detecting ex vivo labeled hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) residing within the bone marrow. Moreover, multi-point time-lapse 3D imaging, obtained with faster acquisition settings, provides accurate information about HSPC movement and the reciprocal interactions between HSPCs and stroma cells.
Tracking of HSPCs in relation to GFP positive osteoblastic cells is shown as an exemplary application of this method. This technique can be utilized to track any appropriately labeled hematopoietic or stromal cell of interest within the mouse calvarium bone marrow space.

In Vivo 4-Dimensional Tracking of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells in Adult Mouse Calvarial Bone Marrow

The nature of the interactions between hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) and bone marrow niches is poorly understood. Custom hardware modifications and a multi-step acquisition protocol allow the use of two-photon and confocal microscopy to image ex vivo labeled HSPCs homed within bone marrow areas, tracking interactions and movement.

In Vivo Rastreamento 4-Dimensional de tronco hematopoéticas e células progenitoras em adultos mouse na calota craniana de Medula Óssea

Through a delicate balance between quiescence and proliferation, self renewal and production of differentiated progeny, hematopoietic stem cells (HSCs) ...

Correlative Confocal and 3D Electron Microscopy of a Specific Sensory Cell

Delineation of a cell&#8217;s ultrastructure is important for understanding its function. This can be a daunting project for rare cell types diffused throughout tissues made of diverse cell types, such as enteroendocrine cells of the intestinal epithelium. These gastrointestinal sensors of food and bacteria have been difficult to study because they are dispersed among other epithelial cells at a ratio of 1:1,000. Recently, transgenic reporter mice have been generated to identify enteroendocrine cells by means of fluorescence. One of those is the peptide YY-GFP mouse. Using this mouse, we developed a method to correlate confocal and serial block-face scanning electron microscopy. We named the method cocem3D and applied it to identify a specific enteroendocrine cell in tissue and unveil the cell&#8217;s ultrastructure in 3D. The resolution of cocem3D is sufficient to identify organelles as small as secretory vesicles and to distinguish cell membranes for volume rendering. Cocem3D can be easily adapted to study the 3D ultrastructure of other specific cell types in their native tissue.

Here, we introduce a method, cocem3D, to unveil the ultrastructure of a specific cell in its native tissue by bridging confocal and serial block-face scanning electron microscopy.

Correlativo Confocal e Microscopia Eletrônica 3D de uma célula sensorial específica

Delineation of a cell&#8217;s ultrastructure is important for understanding its function. This can be a daunting project for rare cell types diffused ...

Fecal Glucocorticoid Analysis: Non-invasive Adrenal Monitoring in Equids

Adrenal activity can be assessed in the equine species by analysis of feces for corticosterone metabolites. During a potentially aversive situation, corticotrophin releasing hormone (CRH) is released from the hypothalamus in the brain. This stimulates the release of adrenocorticotrophic hormone (ACTH) from the pituitary gland, which in turn stimulates release of glucocorticoids from the adrenal gland. In horses the glucocorticoid corticosterone is responsible for several adaptations needed to support equine flight behaviour and subsequent removal from the aversive situation. Corticosterone metabolites can be detected in the feces of horses and assessment offers a non-invasive option to evaluate long term patterns of adrenal activity. Fecal assessment offers advantages over other techniques that monitor adrenal activity including blood plasma and saliva analysis. The non-invasive nature of the method avoids sampling stress which can confound results. It also allows the opportunity for repeated sampling over time and is ideal for studies in free ranging horses. This protocol describes the enzyme linked immunoassay (EIA) used to assess feces for corticosterone, in addition to the associated biochemical validation.

Adrenal activity can be assessed in the equine species by analysis of feces for corticosterone metabolites. The method offers a non-invasive option to assess long term patterns in both domestic and free ranging horses. This protocol describes the enzyme linked immunoassay involved and the associated biochemical validation.

Fecal Análise de glicocorticóides: Non-invasive Monitoring Adrenal em eqüídeos

Adrenal activity can be assessed in the equine species by analysis of feces for corticosterone metabolites. During a potentially aversive situation, ...

Meiotic Spindle Assessment in Mouse Oocytes by siRNA-mediated Silencing

Errors in chromosome segregation during meiotic division in gametes can lead to aneuploidy that is subsequently transmitted to the embryo upon fertilization. The resulting aneuploidy in developing embryos is recognized as a major cause of pregnancy loss and congenital birth defects such as Down&#8217;s syndrome. Accurate chromosome segregation is critically dependent on the formation of the microtubule spindle apparatus, yet this process remains poorly understood in mammalian oocytes. Intriguingly, meiotic spindle assembly differs from mitosis and is regulated, at least in part, by unique microtubule organizing centers (MTOCs). Assessment of MTOC-associated proteins can provide valuable insight into the regulatory mechanisms that govern meiotic spindle formation and organization. Here, we describe methods to isolate mouse oocytes and deplete MTOC-associated proteins using a siRNA-mediated approach to test function. In addition, we describe oocyte fixation and immunofluorescence analysis conditions to evaluate meiotic spindle formation and organization.

Here, we present a protocol for specific siRNA-mediated mRNA depletion followed by immunofluorescence analysis to evaluate meiotic spindle assembly and organization in mouse oocytes. This protocol is suitable for in vitro depletion of transcripts and functional assessment of different spindle and/or MTOC-associated factors in oocytes.

Meiotic Avaliação de fuso em oócitos mouse por silenciamento mediado por siRNA

Errors in chromosome segregation during meiotic division in gametes can lead to aneuploidy that is subsequently transmitted to the embryo upon ...

Sample Preparation and Imaging of Exosomes by Transmission Electron Microscopy

Exosomes are nano-sized extracellular vesicles secreted by body fluids and are known to represent the characteristics of cells that secrete them. The contents and morphology of the secreted vesicles reflect cell behavior or physiological status, for example cell growth, migration, cleavage, and death. The exosomes&#39; role may depend highly on size, and the size of exosomes varies from 30 to 300 nm. The most widely used method for exosome imaging is negative staining, while other results are based on Cryo-Transmission Electron Microscopy, Scanning Electron Microscopy, and Atomic Force Microscopy. The typical exosome&#39;s morphology assessed through negative staining is a cup-shape, but further details are not yet clear. An exosome well-characterized through structural study is necessary particular in medical and pharmaceutical fields. Therefore, function-dependent morphology should be verified by electron microscopy techniques such as labeling a specific protein in the detailed structure of exosome. To observe detailed structure, ultrathin sectioned images and negative stained images of exosomes were compared. In this protocol, we suggest transmission electron microscopy for the imaging of exosomes including negative staining, whole mount immuno-staining, block preparation, thin section, and immuno-gold labelling.

This protocol describes the various techniques necessary for transmission electron microscopy including negative staining, ultrathin sectioning for detailed structure, and immuno-gold labelling to determine the positions of specific proteins in exosomes.

Preparação da amostra e a imagem latente de Exosomes por microscopia eletrônica de transmissão

Exosomes are nano-sized extracellular vesicles secreted by body fluids and are known to represent the characteristics of cells that secrete them. The ...