Pankreas adacık parafin kesitler için katıştırma

Özet

Ex vivo pankreas adacık çalışmalar diyabet araştırma için önemlidir. Onların yerli 3 boyutlu mimari kültürlü adacıkları çalışmaya varolan zaman alıcı, verimsiz ve az kullanılan tekniklerdir. Bu eser bütün kültürlü adacıkları yüksek kalitede parafin bölümleri oluşturmak için yeni, basit ve etkili bir yöntem açıklanır.

Özet

İzole pankreas adacıkları kullanarak deneyler diyabet araştırma için önemlidir, ama adacıkları pahalı ve sınırlı bolluğu. Adacıkları karma hücre nüfus işlevi etkiler bir yapısal mimarisi içerir, ve insan adacıkları yaygın değişken hücre türü kompozisyon. Kültürlü adacıkları eğitim için geçerli sık kullanılan yöntemleri Moleküler çalışmalar bütün adacıkları, topaklanmasını farklı adacık hücre tipleri birlikte, veya mikroskopi veya adacık mimari engellemeden Moleküler çalışmalar dağınık adacık hücreleri üzerinde gerçekleştirilen içerir. Vivo adacık çalışmaları için parafin gömülü pankreas kesit yerel pankreas ortamında hücre özel sonuçları değerlendirmek için bir güçlü tekniktir. Eğitim sonrası kültür adacıkları parafin kesit tarafından çeşitli avantajları sunmak: birden çok sonuçlar aynı adacıkları (seri bölümleri kullanarak potansiyel olarak bile tam olarak aynı adacıkları,), hücre türüne özgü ölçümleri ve bakımı yerli tespiti adacık hücre-hücre ve hücre-terkedilemeyen etkileşimleri deneysel pozlama sırasında ve analiz için. Ancak, katıştırma için varolan teknikleri sonrası kültür verimsiz, zaman alıcı, malzeme kaybı eğilimli ve genellikle sonuçları miktarının için yararlı olması için yetersiz adacık numaraları bölümlerle üreten adacıkları izole. Klinik patoloji laboratuvar hücre block hazırlama olanakları ulaşılmaz ve temel araştırma laboratuarlar için pratik. Bölümleri sağlam verim ve dağıtım adacıklar oluşturur bir geliştirilmiş, Basitleştirilmiş tezgah üstü yöntem geliştirdik. Sabit adacıkları sıcak histolojik özel jel resuspended ve bir standart cam slayt üzerinde düz bir disk içine adacıkları bir düzlemde dağıtılır öyle ki pipetted. Standart su kaybı ve katıştırma sonra birden çok (10 +) 4-5 µm bölüm aynı adacık bloğundan kesilebilir. Bu yöntemi kullanarak, histolojik ve immünfloresan analizleri fare, sıçan ve insan adacıkları üzerinde gerçekleştirilebilir. Bu kültürlü adacıkları gelen hücre türüne özgü, bozulmamış mimari sonuçlar değerlendirmek için etkili, ucuz, zaman kazandıran yaklaşımıdır.

Giriş

Pankreas adacıkları of Langerhans, insülin, dolaşan tek kaynağı diyabet eğitim araştırmacılar için kritik bir doku bulunur. Verilen herhangi bir organizma adacıkları değişken boyutu, hücre türü frekans ve mimari^1,2,3var. Vivo yapısı ve endokrin hücre kompozisyon pankreas adacıkları çalışmaya geleneksel pankreas dokusu^4,5kesit tarafından stratejisidir. Bu yana adacıkları toplam pankreas hücresel içeriği yalnızca küçük bir kısmını oluşturan, Moleküler çalışmalar izole adacıkları üzerinde gerçekleştirilir. Ex vivo adacık kültür deneyler, besin tepki testi gen modülasyon (transfection, iletim) veya deneysel tedaviler endokrin hücre hayatta kalma, yayılması ve işlev oransal mekanizmaları içine önemli fikir sağlamak ^{5 , 6}.

Ex vivo adacık deneyler kez bütün adacıklar Moleküler çalışmalar veya histolojik veya moleküler çalışmalar monolayer^5,6' yetiştirilen dağınık adacık hücre kullanarak analiz edilir. Moleküler analiz bütün adacıklar ciddi uyarı ne zaman herhangi bir tek hücre türüne yaygınlaştırılması yanlış pozitif veya yanlış negatif sonuçlar doğurabilir intermixing hücre tiplerinin tanıtır. Hücre dağılımı sonrası kültür mikroskobu için coverslips üzerine hücre türüne özgü sonucu ölçüm verir, ancak yanıt-e doğru müdahale değiştirebilir ve mimari ile ilgili sonuçları tanımlaması engellemektedir adacık mimari bozan. Ayrıca, genellikle sadece tek bir sonuç ölçülebilir; Örneğin, beta hücre çoğalması ve beta hücre ölümü aynı koşullar altında ölçmek için iki ayrı deney gerçekleştirilmesi gerekir. Bu yaklaşımlar da arası adacık değişkenliği, bir alandaki artan ilgi alanı için kör vardır. Sıralama adacık hücreleri tarafından akış sitometresi hücre türüne özgü Moleküler çalışmalar veya tek hücre RNA çalışmaları için pahalı, zaman alıcı, limited tarafından doku bolluk, mimari ortadan kaldırılması ve rutin hücre kültür analizleri için uygun değil ama zarif ^{5 , 7}. bütün-mount immunostained adacıklar confocal görüntüleme yüksek kalite mimari sağlam veri sağlar, ancak emek yoğun ve veri her örnekten elde edilen sonuçlara tek immunostaining⁸' olarak tanımlanabilir sınırlıdır.

Yüksek kalitede parafin kesitler sonrası kültür bütün adacıklar oluşturma yeteneği bu endişeleri çoğuna hitap. Yüksek maliyetli, düşük-bereket adacık doku benzersiz genetik modellerini veya insan organ bağış ya da adacıkları durum sonrası içinde VIVO veya vitro deneysel manipülasyon, değerli bulunur. Birden fazla parafin kesitler aynı adacıkları alma aynı deneyi üzerinden birden çok hücre türüne özgü, bozulmamış mimari analizleri sağlayacak.

Adacık granül kesit için oluşturmak için varolan kusurlu tekniklerdir. Histoloji optimize edilmiş özel işlem⁹' a zor olan küçük ya da parçalanmış doku örnekleri de dahil olmak üzere histolojik ve saytolojik örnekleri işlenirken kullanılan bir sulu düşük erime noktası jel olan. Bir adacık yaklaşım katıştırma adacıkları özel bir microcentrifuge tüp içinde askıya alma, malzeme cips, agar fiş almak sonra işlemek ve^10,11kesit için embed için santrifüj kapasitesi etmektir. Katılaşmış örnek tüp alttan zaman alıcı ve zor, önde gelen örnek zaman zaman parçalanma ve kişisel yaralanma riski işlemdir. Adacıkları yetersiz adacık dağıtım bölümlerde bu yöntem elde edilen önde gelen fiş ipucunda yoğunlaşmıştır. Öyle ki bir adacık-yoksul bölgesi kesit için sunulabilir katıştırma fiş yuvarlak alt zorlaştırmaktadır. Genel olarak, bu yöntem düşük verim ve elde edilen bölümlerinde olmalı adacık dağıtım yol açar.

Bu yeni yöntem adacık bölümleri hazırlanması için Basitleştirilmiş ve geliştirilmiş bir yaklaşımdır. Adacıklar içinde küçük bir birim konsantre ve daha sonra tek bir düzlemde adacıkları ile küçük bir disk oluşturmak için mikroskop slayt pürüzsüz yüzeyi yerleştirilir. Histogel-adacık disk daha sonra kısaltılmış dehidratasyon ve Ksilen infiltrasyon Protokolü katıştırma parafin için işlenir. Microfuge tüp dibinde adacıkları konsantreleri, önceki yaklaşım, aynı zamanda bir karşılaştırma olarak yapılır. Bu yeni teknik adacıkları bölüm, her bölümde adacıkları dağıtımını başına verimi artırır ve adacık blok kaset aktarmak için daha az zaman alır. Bu teknik adacık biyologlar için yararlıdır veya yerel doku yapısı tek bir örneğinde birden çok sonuçlar ölçerek düşük-bereket dokusunun üretken en üst düzeye çıkarmak isteyen doku parçaları okuyan diğer bilim adamları kullanın.

Protokol

Hayvanları içeren tüm yordamları UMass tıbbi okul kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi tarafından kabul edildi. İnsan adacık çalışmalar UMass kurumsal İnceleme Kurulu tarafından insan denekler kullanımını karıştırmayın çünkü IRB gözden geçirme veya muafiyet için değil hak kazanmak için belirlenmiştir.

1. adacık yalıtım ve kültür

1. Adacıkları yalıtmak ve kendi seçtiğiniz yöntemi kullanarak ekzokrin ve duktal doku bulaşıcı ayrı.
   Not: Bu yöntem collagenase duktal üfleme ve Ficoll ayrılık¹² (kemirgen) veya sonrası sevk irsaliyesi adacıkları entegre adacık dağıtım programı (IIDP¹³; insan) tarafından izole adacıkları kullanarak optimize edildi. Adacıkları P200 micropipette ile seçilmiş.
2. Adacık morfoloji en iyi duruma getirmek için adacıkları gecede 10 mL tam adacık Orta (RPMI %10 FBS, penisilin/streptomisin ve 5.5 mmol/L glikoz) içeren % 5 CO₂ 37 ° C'de bir oksijen odasında kurtarmak izin Bu adımı bölümler elde etmek için gerekli değildir, ancak adacıkları sonra bir iyileşme döneminde daha sağlam (bkz. Şekil 2).

2. adacık fiksasyon

1. Düşük-bağlama P200 ipucu kullanarak, bir kalibre edilmiş bir 1,5 mL düşük bağlama microfuge tüp içine bir stereomicroscope altında kullanılması yaklaşık 250 adacık eşdeğerleri (IEQ)¹³ futbolla. Düşük-bağlama ipuçları ve tüpler adacık kaybını azaltmak.
2. Adacıkları microfuge tüp altına yerleşmek izin verir. Çoğu süpernatant ile herhangi bir adacıkları değil çıkarmak için dikkat çekici bir P200 damlalıklı ipucu kaldırın.
3. PBS 1 mL ekleyin. Hızı 200 x g ulaşıncaya kadar sallanan bir kova santrifüj tüpü santrifüj kapasitesi ve spin durdurmak. Süpernatant kaldırın. PBS yıkama, iki yıkar toplam için yineleyin.
4. 500 µL % 10 formalin çözüm veya taze yapılmış % 4 paraformaldehyde ekleyin. Oda sıcaklığında 30 dakika boyunca düzeltmek. Bu yöntemde test edilen sonuçlar için bu fiksasyon Yöntemler ayırt edilemez. Daha kısa fiksasyon da mümkün olabilir; Bu fiksasyon süresi için istenen sonucu en iyi duruma getirmek için tavsiye edilir.
5. Sabitleştirici P200 bahşiş ile kaldırın.
6. PBS 1 mL ekleyin. Hızı 200 x g ulaşıncaya kadar tüp santrifüj kapasitesi ve spin durdurmak. Süpernatant kaldırın. PBS yıkama, iki yıkar toplam için yineleyin.
7. Hemen bir sonraki adıma geçin.

3. adacık disk (Şekil 1) hazırlanması

1. İlk kullanımda, 70 ° c (Örneğin, Histogel) jel eritin ve aliquots 1.5 mL microfuge tüpler uzun süreli depolama için yapmak. Aliquots yeniden kullanılmış olabilir bu yana aliquot birim önemli değildir.
2. 70 ° c (örnek başına yaklaşık 100 µL) jel microfuge tüp jel aliquot 70 ° C'ye ayarla ısı taşını içeren yerleştirerek sıcak
3. Özel mavi boncuk (her örnek için 10 µL) 1,5 mL temiz microfuge tüp içine aktarın. İyice boncuk pipetting önce resuspend.
   Not: Mavi boncuk özel düğme ve parafin blok katıştırılmış malzemenin görsel tanımlama yardımcı olan adacıkları ile karıştırılır. Mavi boncuk kullanılan sayısı sonucu için kritik değildir, ancak aşırı boncuk önlemek (> 5 x adacıkları sayısı) adacıkları bölümlerde en uygun dağıtımına olanak tanımak için.
4. Mavi boncuk ile 1 mL PBS, iki kez yıkayın. Her yıkama için boncuk vasıl 800 x g 1 dk spin. Sonra ikinci yıkama, x 10 µL PBS, burada n örnek tüpler sayısıdır (n+ 2) boncuk resuspend; Örneğin, 2 örnek tüpler için 40 µL boncuk için eklemek için PBS birim olacaktır.
5. Adacıkları (200 x g için kısa spin) içeren microfuge tüp santrifüj kapasitesi ve süpernatant çoğunu kaldırın. 10 µL micropipette İpucu İpucu off makas ya da bıçak ile kesme ve her örnek için temiz bir ipucu kullanarak her adacık tüp boncuk 10 µL ekleyin. (Adacıkları kaybetmemek için) birlikte kullanmayın.
6. Adacıkları ve boncuk (200 x g için kısa spin) santrifüj kapasitesi. Bir kesilmemiş 10 µL micropipette ucu ile mümkün olduğu kadar PBS kaldırın.
7. Mikroskop slayt örnek kimliği için etiket. İki ya da üç örnekleri her slaytta hazırlanabilir. Yer ısıtılan jel ile ısı blok yakındaki bankta slayt. 3-5 İpuçları 20 µL düşük bağlama micropipette ipuçları bir jilet veya makas ile örnek başına kesti. İki P20 Mikropipetler birinden diğerine geçiş hızlı izin vermek için kesme ipuçları ile yükleyin.
8. İlk micropipette kullanarak, 15-20 µL sıcak jel adacıkları/boncuk microfuge tüp ekleyin; Hemen mix, bubbles kaçınmak; ve forma slayt sıvı agar/adacıkları/boncuk karışımı uygulamak bir < 1 cm çapında yuvarlak yüzey. Dış jel yüzük için alan bırakarak slaydın kenarına yakın belgili tanımlık yuvarlak yüzey yer (sonraki adım). Slayt adacıkları ve boncuk yerleşmek için bir kaç kez hafifçe dokunun.
9. İkinci bir micropipette kullanarak, sıcak jel 20 µL örnek tüp ekleyin. İlk micropipette, mix yeni jel kuvvetlendirmek başlarsa ısı bloğunda yeniden ısınma herhangi bir kalan adacıkları/boncuk ile kullanarak bu karışımı orijinal disk çevreleyen Slayta Uygula. Gerektiğinde ek önceden kesilmiş ipuçları, disk istenen boyutu ve kalınlığı kadar kullanarak yineleyin.
   Not: dış halka biraz daha kalın ise genellikle disk kullanımı kolaydır. Genellikle, 3 x 20 µL jel yeterli olur. Bu adım tüp yıkama tarafından adacıkları kaybı en aza indirir ve adacık-yoksul özel disk işleme kolaylaştırmak için disk dışarı doğru ekler.
10. Tek tek her diski hazırlamak ve dikkatli örnek sipariş çoklu diskler her slayta yerleştirerek Eğer takip.
11. 10 dakika veya jel katılaşır kadar düz bir yüzeye bir kapak ile ıslak buz slaytları yerleştirin. O kurur Eğer kapalı cam disk slayt daha zordur.
12. Etiket biyopsi işleme/doku kaset kalem, örnek başına bir ile gömme. Mavi kağıt ıslatma önlemek için slaytın arkasına kuru.
13. Künt kenarına bir jilet kullanarak, yavaşça diski camı ücretsiz için her yönde itin. Kolayca slayt, yavaş yavaş disk mavi doku kağıt üzerine mikroskop slayttan itin. Diski, düz tarafı, doğrudan kağıt üzerine yerleştirin.
14. Belgili tanımlık yuvarlak yüzey düz tutmak, hareket önlemek, katlanmış kağıt kasedi diski yerleştirin ve kaseti kapatmak için diskin çevresinde kağıt katlama. Belgili tanımlık yuvarlak yüzey temiz bir şekilde cam slayt değil, daha fazla jel eklemek ve/veya bir kaç dakika daha buz slayt dönmek.
15. PBS bir ölçek kasete daldırın. Aynı gün için en uygun morfoloji katıştırma parafin işlemde.

4. parafin katıştırma

Not: İşlem adacık jel parafin blok aşağıda açıklandığı gibi bir kısaltılmış dehidratasyon serisi kullanarak diskleri. Bu teknik bir otomatik işlemci kullanarak optimize edildi, ancak el ile işleme benzer sonuçlar üretmesi gerekir.

1. Kaset % 85 etanol içinde 15 dakika bırakın.
2. Kaset % 95 etanol içinde 15 dakika bırakın.
3. Kaset % 100 etanol içinde 15 dakika bırakın. Toplamda üç yıkama için iki kez tekrarlayın.
4. Kaset ksilen içinde 15 dakika bırakın. Toplamda üç yıkama için iki kez tekrarlayın.
5. Kaset içinde erimiş parafin 10 dakika bırakın.
6. Kaset için taze erimiş parafin 10-30 dakika aktarın.
7. Dikkatle kaset açın ve mavi kağıt paketini açmak. Edildi karşı düz kağıdın yüzeye takip edilmesi jel diski çıkarın. Disk aşağı, paralel olarak kesme yüzeyi düz (adacık içeren) yüzeyi ile küçük bir kalıp içine embed. Fişi için dikkatle kaset kaldırmak ve doğru kesme yüzeyi işaret ucu küçük bir kalıp içine embed.

5. parafin kesit ve boyama

1. Seri bölümler gerekiyorsa slaytlar ardışık olarak etiketleyin.
2. Deneyimli bir histotechnologist tarafından kesilmiş 5 µm parafin bölümü vardır. Verimi en üst düzeye çıkarmak için malzeme içeren tüm bölümler kaydedin. Genel olarak, 20 bölüm toplama malzeme çoğunun yakalama sağlar.
3. Bölümler, oda sıcaklığında saklayın. Bölümler rutin histolojik lekeleri (örn., H & E) ve (Örneğin, insülin, glukagon ve DAPI) ayirt mükellef bulunmaktadır. Fiksasyon diğer antijenleri için optimize.

Sonuçlar

Jel disk hazırlamak için adımlar resimli bir şematik resim 1' de gösterilen. Bu jel disk yöntemi sonuçları sonuçlar anlamlı miktar izin vermek için tek bir düzlemde dağıtılmış adacıkları yeterli sayıda içeren parafin bölümlerde yer. Şekil 2 bölüm başına yakalanan adacıkları sayısını göstermek için elde edilen bölümlerin düşük-büyütme görüntüleri gösterir. Genel olarak, > 35 adacıklar...

Tartışmalar

Değiştirilen Bu jel disk tabanlı Gömme yöntemi basit, ucuz ve yüksek bir verim adacıklar bölüm başına oluşturmak için verimli şekilde sağlar. Jel disk düz cam yüzey üzerinde inşa bile bir dağıtım Yayilim adacıkları iyi tanımlanmış bir alana kolaylaştırır. Düz a yuvarlak yüzey içinde adacıkları yayılan birçok adacıkları bölüm düzlemde yerleştirerek, verim en iyi duruma getirme ve daha az adacıkları kullanılmak üzere izin avantajı sunuyor. Disk kalınlığı müfettişler iht...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
1.5 mL Eppendorf tube	Norgen Bioteck Corp	P/N 10113
Ranin Classic Starter Kit	ShopRanin	17008708
Ranin ClassicPipette PR-2	ShopRanin	17008648
Low Binding Tip (1000 μL)	Genesee Scientific	24-430
Low Binding Tip (200 μL)	Genesee Scientific	24-412
Low Binding Tip (20 μL)	Genesee Scientific	24-404
Low Binding Tip (10 μL)	Genesee Scientific	24-401
10% Formalin solution	Sigma	HT501128
Paraformaldehyde	Electron Microscopy Sciences	15710-S
Heatblock	VWR	949312
HistoGel	Thermo Scientific	HG-4000-012
Agarose blue beads- Affi-gel	Bio-Rad	153-7301
Dulbecco's PBS	Life technologies	14190-144
Tissue processing cassette	Simport	M492-10
Bio-Wraps	Leica-Surgipath	3801090
Citadel 2000 tissue processor	Thermo-Shandon LLC
Ethanol 200 proof	Decon Laboratories, INC	2701
Xylene	Fisher Chemical	X5SK-4
Paraffin	McCormick Scientific	39503002
Microtome	Thermo-Shandon LLC	Finesse ME+
Insulin antibody	DAKO	A0564
Glucagon antibody	Sigma	G2654
Fluoroshield with DAPI	Sigma	F6057
Alex fluor 594 secondary antibodies	Life technologies	A11076
Alex fluor 488 secondary antibodies	Life technologies	A11001