库加et . 发现在酪氨酸 1798 (pY1798) 中, 抗肌动蛋白结合蛋白 girdin 磷酸化的特定抗体可用于标记一簇细胞 (TCs)。该协议允许使用 pY1798 抗体的自由漂浮空肠 cryosections 免疫荧光染色对 TCs 进行鲁棒可视化。
肌动蛋白结合蛋白质 girdin 是一种胞浆蛋白, 这是需要的肌动蛋白重塑, 以触发细胞迁移的各种组织。Girdin 是由受体和非受体酪氨酸激酶在酪氨酸1798磷酸化。大森et . 在 tyrosine-1798 (pY1798) 上开发了针对人类 girdin 的站点和磷酸化状态特异抗体, 专门与磷酸化 tyrosine-1798, 而不是 unphosphorylated tyrosine-1798。pY1798 抗体已被用来专门标记在哺乳动物胃肠组织中存在的一簇细胞 (TCs), 但这些细胞的功能是不清楚的。该协议允许使用 pY1798 抗体和免疫荧光技术在空肠中对 TCs 进行健壮的可视化。为了确保成功和简单的 TC 可视化, 该协议包括两种组织学技术: 生产游离漂浮 cryosections 从明胶充填空肠组织, 低温抗原检索50°c 3 小时. 充填空肠在整个染色过程中, 明胶保持自由浮动剖面的形状, 而低温抗原的提取则确保了 tcs 的鲁棒性信号. 该协议的成功使用导致 pY1798 染色从绒毛尖端分布到地穴.染色 TCs 有一个线轴状的躯体和荧光信号凝结在食管腔尖端, 这对应于突出的 ‘ 一簇。罗丹明染色 colocalized 与 pY1798-positive TCs 在加厚的画笔边界, 并对应于支根质量延伸从 TC 丛。本协议可用于检查用胃肠内窥镜采集的人体活检标本中的 TCs。此外, 最近据报道, TCs 在小鼠的寄生虫感染后积聚, 这表明该议定书可能对人类肠道寄生虫感染的诊断有应用价值。
簇状细胞 (TCs) 是胃肠上皮的微小分散成分, 其特征是顶端的塔夫茨和线轴形 somas1。虽然 TCs 在 1956年2中首次被描述, 但 tc 功能仍不清楚, 部分原因是缺少可靠的 TC 标记。
Enomoto et 。首先特点的肌动蛋白结合蛋白质 girdin3, 这是表达在神经系统, 以及在非神经组织, 如血管, 心脏瓣膜, 肌腱, 骨骼肌肉4。girdin 基因消融小鼠显示生长迟缓和多发性脑异常4,5,6。同时, 人类 girdin 的功能丧失突变与渐进性脑病、严重迟缓和早发性癫痫发作有关7。
在 2011年, 林et在酪氨酸激酶 (如 EGFR 和 Src8) 中发现了 girdin 的动态磷酸化。他们还表明, 磷酸化 girdin 是需要的肌动蛋白重塑, 以触发细胞迁移8。大森et . 根据 Goto 的协议, 在酪氨酸 1798 (pY1798 抗体) 上开发了针对人类 girdin 磷酸化的部位和磷酸化状态特异抗体, 并通过现场定向诱变验证了抗体承载全长 girdin910的表达式向量。在 2017年, 库加et 。报告说, pY1798 标签 TCs 具有高特异性和高灵敏度1。pY1798 抗体表现出优于先前的 TC 标记, 基于优良的染色性能, 揭示了整个细胞的形状, 包括特征 “一簇” 的食管腔尖端, 但 girdin 和磷 girdin 在 TC 的生物学作用函数仍然不清楚1。
本研究所描述的方法涉及免疫荧光染色, 一种组织学技术, 用于标记一个特定的蛋白质在组织中使用一个主要抗体对靶蛋白和荧光共轭二级抗体的主要抗体.这种方法的目的是让具有有限组织学经验的研究人员获得高质量的 TC 图像。该协议使用自由浮动 cryosections, 避免了对幻灯片安装 cryosections 或石蜡切片的需要。然而, 自由浮动的部分是脆弱的, 由于缺乏支持从玻璃滑动和切片厚度可以减少抗体通透性。该协议包括两种克服这些问题的方法: 1) 用明胶填充整个空肠腔, 保持游离漂浮切片在整个染色过程中的形态学, 2) 利用低温抗原检索强化 pY1798 信号。
该协议的目的是让研究人员没有组织学经验, 以获得可靠的图像束细胞 (TCs)。该协议有三关键点: 1) 使用的网站和磷酸化状态特定的兔多克隆抗体抗人 girdin 磷酸化在酪氨酸 1798 (pY1798 抗体), 从一个特定的公司获得 (免疫生物实验室 = 公司 X);2) 空肠明胶充填;3) 低温抗原的提取。从广义上说, 磷酸化状态特异抗体可归类为修饰特异抗体, 用于识别特定类型的平移后修饰 (例如乙酰化、甲基化或磷酸化)。特定氨基酸残留物中的蛋白质。大森et 。X 公司联合生成 pY1798 抗体, 通过免疫磷酸化肽对兔进行接种, 并用固相色谱与 unphosphorylated 肽纯化生成的抗体. 在 Goto 方法910. pY1798 抗体通过体外磷酸化实验进行了密集的验证, 使用全长的人类 girdin 表达载体, 并在酪氨酸 17989中没有点突变。随后, 库加et发现, X 公司的 pY1798 抗体是肠道 TCs1的一个特异且敏感的标记。因此, 将 pY1798 抗体纳入 X 公司是本议定书的一个关键点。
明胶含有从动物组织中提取的胶原蛋白, 长期以来一直被用于用 cryosections13嵌入组织标本进行细胞化学研究。低熔点明胶, 这是糊在4摄氏度, 但在室温下融化, 开始应用, 以避免在嵌入14期间, 保持凝胶在液体状态所需的热量的不良影响。本协议采用明胶粉制成的低熔点明胶, gelatinizes 4 摄氏度, 并在 RT 中熔化, 以保持小鼠空肠横 cryosections 的形态。当这种明胶用于完全填充空肠时, 样品然后福尔马林固定, 以达到不可逆转的糊化。热诱导抗原检索是一种有效的方法, 用于暴露由含醛护12屏蔽的抗原。然而, 高温 (95-99 °c 为30分钟) 通常用于分析石蜡切片可能损害组织/明胶复合体的形态学。在这里, 我们使用低温抗原检索 (50 °c 为3小时), 允许抗原检索和保存组织形态学。
pY1798 抗体不仅能在小鼠空肠上标记 TCs, 而且还可以在多脏器 (胃、回肠、结肠、胆囊) 中贴上小鼠和人类的标签1。然而, 由于任何组织中未固定组织的 pY1798 信号会迅速降低, 此协议包括福尔马林注入空肠腔 (步骤 2.1.15,图 1A2)。
自由浮动 cryosections 的厚度有限制。虽然薄 cryosections 在显微镜的半透明性方面可能是有利的, 但薄层使这些部分的身体脆弱。相比之下, 厚 cryosections 是物理上坚固, 但有较低的抗体渗透性的部分。在本议定书中, 使用了30µm 厚的部分, 既物理上稳定和渗透抗体。虽然这种方法是为没有丰富的组织学经验的研究人员设计的, 如果该协议失败, pY1798/villin/DAPI 三重染色的石蜡切片类似于库加et 。可以执行1。石蜡切片在这里没有使用, 以避免与罗丹明染色的 F 肌动蛋白在石蜡切片的困难。
由于 girdin tyrosine-1798 附近的氨基酸序列的保护, pY1798 抗体可用于除鼠和人以外的其他物种中对 TCs 的染色。本协议中使用的明胶充填物也可应用于其它中空器官。事实上, 除了 pY1798 或 TC, 凝胶充填与低温抗原检索的结合可能有助于揭示众所周知的 “困难” 表位在老鼠肠道, 并因此, 可能是对许多研究者感兴趣。
girdin 的生物学作用及其磷酸化在 TCs 中的意义尚不清楚。然而, 林中的一项研究则是et 。提示酪氨酸磷酸化 girdin 与 F 肌动蛋白聚合的程度有关8。同时, 库加et 等发现, 致命剂量的凋亡诱导剂 (e. g, 顺铂, X 射线辐射) 引起的小鼠小肠 TCs 的相对频率大增加, 他们假设可能与从 enterocytes 到 TCs 的可能转换, 与微绒毛1中 girdin 的磷酸化同步。这种可能性今后还需要进一步调查。三组最近观察到寄生虫感染后 TC 频率迅速增加15,16,17。因此, 这种游离漂浮染色不仅可以用于分析内窥镜收集的人体肠道组织, 而且 TC 积累也有助于诊断寄生虫感染的人肠道。
The authors have nothing to disclose.
我们感谢名古屋大学的哉 Asai 为自由漂浮空肠的低温抗原提取提供了有益的建议。这项工作得到了 2012年 (JP25460493) 和 (B) 2017年 (JP17H04065) 从日本促进科学学会 (KAKENHI) 获得的援助资助, 一步赠款在 2014年 (AS251Z02522Q) 和在 2015年 (AS262Z00715Q) 从日本科技局 (JST), 和武田的前瞻研究赠款2014从武田科学基金会 (硕士)。
Slc:DDY 6-week-old female mice | Chubu Kagaku Shizai | Not applicable | |
Disodium hydrogenphosphate 12-water (Na2HPO412H2O) | Wako | 196-02835 | |
Sodium dihydroenphosphate Dihydrate (NaH2PO42H2O | Wako | 199-02825 | |
Sodium chloride (NaCl) | Wako | 199-10665 | |
Triton X-100, Polyoxyethylene(10) octylphenyl ether | Katayama Chemical | Not applicable | |
Sucrose | Wako | 190-00013 | |
10% buffered neutral formalin solution | Muto Chemical | 20215 | Step 1.3. |
Phalloidin-fluorescent dye conjugate, Alexa Fluor 594 phalloidin | ThermoFisher Scientific | A12381 | |
Methanol | Nacalai Tesque | 21915-35 | |
DAPI (4',6-diamidino-2-phenylindole, dihydrochloride) | ThermoFisher Scientific | D1306 | |
N.N-dimethylformamide (DMF) | Nacalai Tesque | 13015-75 | |
Bovine serum albumin | Sigma | A9647-10G | |
18-gauge stainless steel straight needle | Terumo | NN-1838R | |
U.S.P. 6-0, 60 cm nylon cut suture, Crownjun | Kono Seisakusho | Not applicable | |
22-gauge winged needle | Terumo | SV-22DLK | |
20 mL TERUMO syringe | Terumo | SS-20ES | |
50 mL centrifuge tube | TPP | 91050 | |
15 mL Iwaki centrifuge tubes | Iwaki | 2325-015 | |
1.5 mL micro test tube | Star | RSV-MTT1.5 | |
Gelatin powder, Gelare-blanc | Nitta Biolab | 2809 | |
Embedding compound for frozen tissue specimen, O.C.T. Compound 118 mL 12 piece | Sakura FineTech | 4583 | |
Cryomold, CRYO DISH No. 3, 125 piece, well size 20 x 25 x 5 (mm) | Shoei Work's | 1101-3 | |
Isopentane | Nacalai Tesque | 26404-75 | |
Falcon cell culture dish 35 x 10mm Easy-Grip | Corning | 353001 | |
Antigen retrieval solution concentrate, Target Retrieval Solution pH 9 10x | Dako | S2367 | Antigen retrieval solution concentrate in step 4.2.2. |
Protein Block | Dako | X0909 | Blocking solution in 4.2.5. |
Phospho-Y1798 girdin (pY1798) antibodies | Immuno-Biological Laboratories (IBL) = Company X | 28143 | Phospho-Y1798 girdin antibodies in step 4.2.6. |
Goat anti-Rabbit IgG (H+L) Highly Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 488 | ThermoFisher Scientific | A11034 | |
Aquous mounting media, Prolong Gold Antifade Mountant | ThermoFisher Scientific | P36930 | |
Coverslips, Matsunami Micro Cover Glass 22 x 22 mm 100 pcs Thickness No.1 | Matsunami Glass | C022221 | |
Entellan New, xylene-based mounting media for microscopy | Merck Millipore | 107961 | |
MAS-coated slide glass white | Matsunami Glass | MI-MAS-01 | |
Wooden Mappe KO-type | Shoei Work's | 99-40007 | |
Immersion Oil 518 F Fluorescence Free 20 ml | Zeiss | 444960 | |
Pipettes, Pipetman P (P2, P20, P200, P1000) | Gilson | F144801, F123600, F123601, F123602 | |
Ultrapure water production system | Advantec | GS-590 | |
Plastic glove, Star Nitrile Glove | Star | RSU-NGVM | |
Cryostat | Leica Microsystems | CM1950 | |
Deep freezer, SANYO Ultra Low | Sanyo | MDF-382 | |
Showcase refrigerator | Nihon Freezer | NC-ME50EC | |
Water bath, Thermominder SDminiN (to dissolve gelatin at 50 C) | Taitec | 0068750-000 | |
Hybridization incubator (for antigen retrieval at 50 C) | Taitec | HB-100 | |
Incubation chamber for immunostaining | Cosmo Bio | 10DO | |
Reciprocal shaker for immunohistochemistry (for room temperature) | Taitec | NR-1 | |
Reciprocal shaker for immunohistochemistry (for 4 C) | Tokyo Rika Kikai | MMS-3010 | |
Stereoscopic microscope (for tissue handling) | Olympus | SZ61 | |
Stereoscopic microscope (for Figure 1B) | Leica Microsystems | M165FC | |
Fluorescence microscope (for Figure 3) | Nikon | E800 | |
Confocal laser-scanning microscope | Zeiss | LSM700 |