Questo lavoro presenta un nuovo protocollo di elaborazione e di imaging per un'analisi trasversale di tessuto tridimensionale che consente di sfruttare appieno le modalità di imaging confocale. Questo protocollo conserva l'antigenicità e rappresenta un sistema robusto per analizzare l'istologia cutanea e potenzialmente altri tipi di tessuti.
L'elaborazione di un tessuto di interesse per generare un'immagine microscopica che supporta un argomento scientifico può essere impegnativa. L'acquisizione di immagini microscopiche di alta qualità non dipende interamente dalla qualità del microscopio, ma anche dai metodi di elaborazione dei tessuti, che spesso comportano azioni o passi multipli. Inoltre, i tipi di cellule mesenchimali nella pelle e negli altri tessuti rappresentano una nuova sfida per la preparazione e l'imaging dei tessuti. Qui presentiamo un processo completo, dalla raccolta dei tessuti alla microscopia. La nostra tecnica, chiamata "montatura orizzontale", è quella che i novizi possono rapidamente diventare competenti e che consente la conservazione e la rilevazione di antigeni in sezioni di spessore di 60-300 μm tagliate con un criostato. Le sezioni di questo spessore forniscono una migliore visualizzazione della microarchitettura del tessuto in un ambiente tridimensionale. Inoltre, il protocollo conserva le cellule mesenchimali in modo da migliorare la qualità dell'immagine quandoRispetto alle sezioni di criostato o paraffina standard, aumentando così l'efficacia e l'affidabilità dell'immunodellazione. Crediamo che questo protocollo beneficerà di tutti i laboratori che visualizzano la pelle e possibilmente altri tessuti e organi.
La rivoluzione dell'apparecchiatura di imaging microscopica prevede sofisticati strumenti di imaging ad alta risoluzione. Tuttavia, quando acquisisce un'immagine microscopica di una sezione trasversale del tessuto tridimensionale (3D) completa, la preparazione del campione presenta notevoli sfide e può essere il fattore limitante nella definizione della qualità dell'immagine. Ogni passo separato merita una considerazione attenta per preservare la morfologia del tessuto e l'antigenicità delle proteine bersaglio, per ridurre al minimo gli artefatti derivanti dalla trasformazione e per massimizzare la qualità dell'immagine finale. Ad esempio, l'analisi tradizionale della pelle richiede un'immagine in vista dell'epidermide e del derma, con follicoli piliferi che sono correttamente orientati, consentendo l'analisi anatomica dei contributi del compartimento delle cellule staminali all'omeostasi cutanea 1 , 2 . Ciò richiede una concentrazione approfondita su come la pelle sia incorporata e sezionata. Importante, i follicoli piliferi possono essere più spessoDi 100 μm, che supera notevolmente lo spessore della paraffina o dello spessore congelato, determinando uno standard inferiore di analisi rispetto ai montanti interi o alle sezioni trasversali 3 , 4 , 5 .
Considerati insieme, ogni fase di preparazione del campione per l'analisi microscopica è un determinante critico che influenzerà l'analisi delle immagini. Qui viene presentato un nuovo protocollo di elaborazione per l'analisi trasversale del tessuto 3D, che noi chiamiamo "montaggio orizzontale intero". Il protocollo altamente conserva l'antigenicità e consente il pieno sfruttamento di spessori della pelle usando apparecchiature standard per la formazione di immagini confocali. Questa è una guida completa per l'utilizzo della pelle per la lavorazione e l'imaging della sezione trasversale del tessuto spesso, inclusa la criopreservazione assistita da paraformaldehide (PFA) (fase 1), la generazione di sezioni trasversali di 100 μm con un criostato (passo 2) E l'etichettatura e il montaggio immunofluorescenti (punti 3 e 4). I risultati rappresentativi confrontano le immagini confocali di due distinte tecniche di preparazione istologica: la criocondazione classica e la sezione trasversale di tessuto 3D, spesso evidenziando i vantaggi di "montanti interni orizzontali" per il potenziale utente di questo protocollo.
Here, we present the “horizontal whole mount” technique, which has several advantages over classical frozen sections. One advantage of our technique is that it can easily be performed with standard histology equipment and a confocal microscope. Second, the tissue integrity is preserved in a superior manner when compared to standard cryosections. For example, adipocytes within the hypodermal layer (i.e., dermal white adipocytes (DWAT))9 are severely disrupted in standard cryosections, which makes studying tissues that are adipose-laden impossible. Our technique allows for the full analysis of the adipocytes in this layer and may be adapted to other tissues with high adipocyte contents. Furthermore, this allows for the improved detection of mesenchymal cells in lineage-tracing studies 2,10.
Standard cryosections, by their very nature, can never reveal the true 3D aspects of a tissue through confocal microscopy. This means that thicker sections are advantageous in the analysis of skin, since hair follicles, as well as their substructures, can traverse a depth that exceeds the standard thickness of 10 µm used in classical crysosections. We are intrigued that other tissues, such as the intestine and brain, for example, possess similar challenges with regard to viewing the tissue as a 3D structure2,7,11,12,13. Intriguingly, our technique has already been shown to be beneficial for use in certain applications in the intestines14. We believe that our horizontal whole-mount protocol has the potential be applied to any other tissue requiring 3D analysis.
The authors have nothing to disclose.
Gli autori riconoscono la sponsorizzazione da Thermo-Fisher Scientific e ringraziano il Centro Imaging Nikon di Kings College London per il supporto durante l'acquisizione di immagini confocali.
PBS | homemade | ||
Gelatin, from cold water fish skin | Sigma | G7765 | 250ML |
Glycerol | BDH Laboratory Supplies | 444482V | |
O.C.T. compound | VWR chemicals | 361603E | |
Peel-A-Way embedding molds | Sigma | E6032-1CS | Square S-22 |
Non-Fat Powdered Milk | Bio Basic Inc. | NB0669 | |
Triton X-100 | Sigma | T9284 | 500ML |
4′,6-Diamidino-2-phenylindole, dilactate (DAPI) | Invitrogen | D3571 | |
FITC Rat Anti-Human CD49f | BD Pharmingen | 555735 | |
Mouse/Rat Integrin alpha 8 Antibody | R&D Systems | AF4076 | |
Alexa Fluor 488 donkey anti-rat IgG | Life Technologies | A21208 | |
Alexa Fluor 555 donkey anti-goat IgG | Life Technologies | A21432 | |
CryoStar NX70 | Thermo Fisher Scientific | ||
100mm Culture dishes | |||
Disposable scalpels | Swann-Morton | Ref 0501 | |
pointed metal forceps | |||
1.5 ml microcentrifuge tubes | VWR | 211-2130 | |
12 Well plates | Sigma | CLS3513 | |
Dissecting microscope | Nikon | ||
20 ul and 1000 ul Pipette | Gilson | ||
1000µl XL Graduated TipOne Filter Tip (Sterile) | Star Lab | S1122-1830 | |
20µl Bevelled TipOne Filter Tip (Sterile) | Star Lab | S1120-1810 | |
Rocking shaker plate | |||
Microscope slides, menzel Glaeser | Thermos Scientific | 631-9483 | Superfrost Plus |
Cover Glasses, Menzel Glaeser | Thermos Scientific | MENZBB024060AB | 24 x 60 mm |
Confocal microscope | Nikon |