Kemik Dokularının Mekansal Transkriptomiklerini Etkinleştirme Yöntemleri

Özet

Burada, taze elde edilen kemik dokularının dekalsifikasyonuna ve yüksek kaliteli RNA'nın korunmasına izin veren bir yöntemi açıklıyoruz. Taze dokuların mevcut olmadığı veya toplanamadığı durumlarda iyi kalitede sonuçlar elde etmek için demineralize edilmemiş kemiklerin Formalin Sabit Parafin Gömülü (FFPE) örneklerini kesitlemek için bir yöntem de gösterilmiştir.

Özet

Hücreler arasındaki ilişkiyi ve her bir doku içindeki konumlarını anlamak, normal gelişim ve hastalık patolojisi ile ilişkili biyolojik süreçleri ortaya çıkarmak için kritik öneme sahiptir. Mekansal transkriptomik, doku örnekleri içindeki tüm transkriptomun analizini sağlayan, böylece hücresel gen ekspresyonu ve hücrelerin bulunduğu histolojik bağlam hakkında bilgi sağlayan güçlü bir yöntemdir. Bu yöntem birçok yumuşak doku için yaygın olarak kullanılırken, kemik gibi sert dokuların analizi için uygulanması zor olmuştur. En büyük zorluk, sert doku örneklerini kesitleme için işlerken kaliteli RNA ve doku morfolojisinin korunamamasıdır. Bu nedenle, mekansal transkriptomik verileri etkili bir şekilde oluşturmak için yeni elde edilen kemik dokusu örneklerini işlemek için burada bir yöntem açıklanmaktadır. Yöntem, numunelerin dekalsifikasyonuna izin vererek, RNA bozulmasını önlerken korunmuş morfolojik ayrıntılara sahip başarılı doku kesitleri sağlar. Ek olarak, doku bankalarından toplanan numuneler gibi demineralizasyon olmadan daha önce parafine gömülü olan numuneler için ayrıntılı kılavuzlar sağlanmıştır. Bu kılavuzlar kullanılarak, primer tümör ve kemik osteosarkomunun akciğer metastazı doku bankası örneklerinden üretilen yüksek kaliteli mekansal transkriptomik veriler gösterilmektedir.

Giriş

Kemik, esas olarak kollajen tip 1 liflerinden ve inorganik tuzlar^1'den oluşan özel bir bağ dokusudur. Sonuç olarak, kemik inanılmaz derecede güçlü ve serttir, aynı zamanda hafif ve travmaya dayanıklıdır. Kemiğin büyük gücü mineral içeriğinden kaynaklanmaktadır. Aslında, mineral içeriği yüzdesindeki herhangi bir artış için, sertlik beş kat artar². Sonuç olarak, araştırmacılar, bir kemik örneğinin biyolojisini histolojik kesit yoluyla analiz ettiklerinde önemli problemlerle karşı karşıya kalmaktadırlar.

Kalsifiye edilmemiş kemik histolojisi mümkündür ve bazen araştırmanın türüne bağlı olarak ger....

Protokol

Aşağıda açıklanan tüm hayvan prosedürleri, Pittsburgh Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi'ndeki Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu'na uygun olarak onaylanmıştır.

1. Demineralizasyon gerektiren kemik dokusu örneklerinin FFPE bloklarını hazırlama yöntemi

1. Reaktiflerin ve malzemelerin hazırlanması
   1. EDTA% 20 pH 8.0 hazırlayın. 1 L için 200 g EDTA'yı 800 mL ultra saf suda çözün, sodyum hidroksit 10 N ile pH'ı 8.0'a ayarlayın ve son olarak hacmi ultra saf su ile 1L'ye getirin. Oda sıcaklığında saklayın.
      NOT: Her zaman taze hazırlanmış EDTA %20 pH 8.0 kullanın. Sodyum hidroksit (NaOH) 10 N, 4....

Tartışmalar

Burada, dekalsifiye kemiklerin FFPE bloklarını hazırlamak ve dizileme (yani yeni nesil dizileme (NGS)) veya diğer RNA ile ilgili teknikler (yani in situ hibridizasyon, kantitatif ters transkripsiyon polimeraz zincir reaksiyonu (qRT-PCR), vb.) için RNA bütünlüğünü korumak için ayrıntılı bir yöntem sağlanmıştır.

Yöntem, kemik dokusu örneklerini kireçten arındırmak için EDTA'yı kullanır; EDTA inkübasyonu, numunelerin yavaş ama ince demineralizasyonuna izin v.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Advanced orbital shaker	VWR	76683-470	Use to keep tissues under agitation during incubation as reported in the method instructions.
Camel Hair Brushes	Ted Pella	11859	Use to handle FFPE sections as reported in the guidelines.
Dual Index Kit TS Set A 96 rxns	10X Genomics	PN-1000251	Use to perform spatial transcriptomics.
Ethanol 200 Proof	Decon Labs Inc	2701	Use to perform tissue dehydration as reported in the method instructions.
Ethylenediaminetetraacetic Acid, Disodium Salt Dihydrate (EDTA)	Thermo Fisher Scientific	S312-500	Use to prepare EDTA 20% pH 8.0.
Fisherbrand Curved Medium Point General Purpose Forceps	Fisher Scientific	16-100-110	Use to handle FFPE sections as reported in the guidelines.
Fisherbrand Fine Precision Probe	Fisher Scientific	12-000-153	Use to handle FFPE sections as reported in the guidelines.
Fisherbrand Superfrost Plus Microscope Slides	Fisher Scientific	12-550-15	Use to attach sectioned scrolls as reported in the guidelines.
High profile diamond microtome blades	CL Sturkey	D554DD	Use to section FFPE blocks as reported in the guidelines.
Novaseq 150PE	Novogene	N/A	Sequencer.
Paraformaldehyde (PFA) 32% Aqueous Solution EM Grade	Electron Microscopy Sciences	15714-S	Dilute to final concentration of 4% with 1x PBS  to perform tissue fixation.
Phosphate buffered saline (PBS)	Thermo Fisher Scientific	10010-049	Ready to use. Use to dilute PFA and to perform washes as reported in the method instructions.
Premiere Tissue Floating Bath	Fisher Scientific	A84600061	Use to remove wrinkles from FFPE sections as reported in the guidelines.
RNase AWAY Surface Decontaminant	Thermo Fisher Scientific	7002	Use to clean all surfaces as reported in the method instructions.
RNeasy DSP FFPE Kit	Qiagen	73604	Use to isolate RNA from FFPE sections once they have been generated as reported in the guidelines.
Semi-Automated Rotary Microtome	Leica Biosystems	RM2245	Use to section FFPE blocks as reported in the guidelines.
Sodium hydroxide	Millipore Sigma	S8045-500	Prepare 10 N solution by slowly dissolving 400 g in 1 liter of Milli-Q water.
Space Ranger	10X Genomics	2.0.1	Use to process sequencing data output .
Surgipath Paraplast	Leica Biosystems	39601006	Use to perform tissue infliltration and embedding as reported in the method instructions.
Visium Accessory Kit	10X Genomics	PN-1000194	Use to perform spatial transcriptomic experiments.
Visium Human Transcriptome Probe Kit Small	10X Genomics	PN-1000363	Use to perform spatial transcriptomic experiments.
Visium Spatial Gene Expression Slide Kit 4 rxns	10X Genomics	PN-1000188	Use to place the sections if performing spatial transcriptomic experiments.
Xylene	Leica Biosystems	3803665	Use to perform tissue clearing as reported in the method instructions.