개별 도파민 뉴런의 단리 또는 직접 또는 간접 면역과 복측 피개 영역은 레이저 미세 절제를 캡처하여 설명된다. 적외선 레이저를 이용하여 유리 슬라이드 조직으로부터 단리 및 적외선 및 자외선 레이저의 조합을 이용하여 막 slide에서 파라미터 논의된다.
레이저 캡처 미세 절제 (LCM)을 현미경 슬라이드 상에 각각의 세포 또는 조직 절편에서 조직의 정확한 해부학 적 영역의 농축 집단을 분리하는 데 사용된다. 면역 조직과 결합 할 때, LCM은 특정 단백질 마커에 기초하여 각각의 세포 유형을 분리하기 위해 사용될 수있다. 여기서, LCM 기법은 직접 티로신 수산화 효소 면역와 LCM에 사용되는 인접 부에 간접적 티로신 수산화 효소 면역 조직 화학 법을 사용 복측 피개 영역의 영역을 포함하는 도파민 신경 세포의 분리를 위해 표지 된 도파민 성 신경 세포의 특정 집단을 수집하기 위해 설명된다. 적외선 (IR) 레이저 캡처 양쪽에 사용되는 개별 뉴런뿐만 아니라 유리 슬라이드 및 분석 용 LCM 캡 상 복측 피개 영역 오프 해부. 100 % 에탄올, 크실렌과 조직의 완전한 탈수 중요합니다. IR 캡처 레이저의 조합 및 자외선 (UV) 금속 절삭NG 레이저는 PEN 막 슬라이드 사용시 개개 도파민 뉴런 또는 복측 피개 영역을 격리하는 데 사용된다. PEN 막 슬라이드는 빠르게 조직의 큰 조각을 수집하고 세포를 수집하고 수집하는 더 일관성을 제공으로, 유리 슬라이드에 비해 상당한 장점을 갖는다 슬라이드로부터 조직을 완전히 제거하는 탈수 및 결과에 덜 의존적이다. 유리 슬라이드에서 조직의 넓은 영역의 제거가 가능하지만, 그것은 훨씬 더 많은 시간을 소비하고 자주 뒤에 일부 잔여 조직을 떠난다. 여기에 도시 된 데이터는 충분한 양 및 품질 RNA의 정량적 PCR 측정을위한 이러한 절차를 이용하여 획득 될 수 있음을 보여준다. RNA 및 DNA도 강화 해부학 및 세포 해상도 혜택을 누릴 수 있습니다 마이크로 RNA, 단백질과 DNA의 후생 유전 학적 변화의 LCM, 분리 및 측정과 수집 된 가장 일반적으로 고립 조직에서 분자와 세포가 있지만 LCM을 사용하여 얻을.
모든 조직은 세포의 이형 인구로 구성되어 있습니다. 이것은 신경 교세포 (올리고 덴드로 사이트, 성상 세포 및 미세 아교 세포)의 다양한 종류에 의해 둘러싸여 다양한 형태 학적 및 / 또는 별개의 뉴런 neurochemically 이루어진 뇌 조직에 특히 적합하다. 또한, 이러한 피질 또는 뇌간 핵의 영역으로 뇌의 특정 영역은 특정 기능을 가지고있다. 분석 기술 (예, Q-PCR 마이크로 어레이, RNA 시퀀싱 및 프로테오믹스)와 결합 따라서 능력은 현저 다양한 생물학적 과정에 대한 이해를 향상시킬 수있는, 세포 또는 매우 작은 해부학 별개 영역의 특정 개체군을 분리. LCM은 RNA, 마이크로 RNA, DNA 및 단백질과 같은 다양한 분자의 추가 분석을 위해 훨씬 더 균일 한 소스를 제공 현미경 슬라이드에 조직으로부터 매우 이산 해부 영역 또는 특정 세포를 분리하는 기능을 제공하는 기술이다.
t "> LCM 처음 도입 된 이래, 여러 가지 방법이 조직은 1-3 세포를 microdissect하는데 사용되어왔다. 초기 접근은 적외선 (IR) 레이저 및 열가소성 필름과 비를 사용하는 슬라이드 조직의 직접 연결을 포함 튜브에 세포 또는 조직과 모음을 분리, 레이저 절단, 자외선 (UV)을 사용하여 콘택트 법.이어서, LCM 성공적 조직 및 세포 유형의 다양한 사용 도시 한 하류 분석을위한 다양한 분자의 분리와 호환 될 효소 활성 1,4-7 포함한 RNA, 마이크로 RNA, DNA, 단백질을 비롯한. 여기서 LCM은 절삭 UV 레이저 및 세포 나 조직 주위 절단에 부착하기위한 캡쳐 IR 레이저를 사용하여 LCM 시스템을 사용하여 설명된다 LCM 캡 각각.이 LCM 시스템은 플라스틱 필름에 세포를 부착하고 t에서 제거 세포 또는 관심 조직 위에 캡에 플라스틱 필름을 용융 IR 캡처 레이저 모두 사용캡의 제거와 그가 조직 (그림 1). 또한, IR 레이저와 함께, UV 레이저 컷 아웃 할 조직 또는 다음 IR 레이저 (그림 2)를 사용하여 LCM 캡에 조직을 부착하여 절연 막과 슬라이드에 장착 조직에서 관심의 세포를 사용할 수 있습니다. 이들 기술에 대한 간단한 개요가도 1 및도 2에서 발견된다.하나는 직접 면역 형광 및 특정 단백질의 발현에 기초하여 조직 영역의 분리를 위해 사용되는 간접 면역 유도 기술을 이용하여 특정 세포를 분리하기 위해이 기술에 대한 여러 변형들이 설명된다. 구체적으로는, 흑질 그리고 배쪽 피개 영역 및 신선 동결 뇌 조직으로부터 RNA의 분리 이후의 단리에서 도파민 신경 세포의 분리는 도시된다. 측정 RNA 분자의 가장 불안정한 바와 같이, 세인트 (DNA 또는 단백질에 비하여)RNA의 무결성을 유지하기 위해 분기 EPS가 포함 된 데이터를 얻을 RNA의 양과 질에 표시됩니다.
LCM은 현미경 슬라이드와 RNA, 마이크로 RNA, DNA와 단백질의 후속 분리에 세포 또는 조직 섹션에서 조직의 영역의 분리 된 인구의 해부를위한 강력한 기술이다. 이러한 기법의 감도가 향상하고 필요한 출발 물질의 양이 감소됨에 따라 이러한 마이크로 어레이, 차세대 RNA 서열 분석, DNA 및 단백질 체학의 후생 유전 학적 분석 높은 처리량의 기술을 사용하여 분석과 조합 LCM의 사용은 더 많은 공통 있다는 8-12. LCM으로 해부학 나은 해상도 샘플에 대해 달성되고, 이들 샘플에서 측정 하류 이해가 크게 향상된다. 하나주의와 LCM은 관심 셀 필수적이지는 않지만 세포의 순수 인구 농축 샘플을 제공한다는 것이다. 정밀도의 한계는 인접 조직에서 일부 오염이있을 것이다 것을 의미한다. 그러나,이 방법은 관심있는 세포를 농축하지조직 및 주변 세포와 관련된 영향을 최소화하고 관심 세포 실험 효과를 극대화한다.
간접 면역 대 직접
LCM은 그대로 유지 RNA, RNA 분리 및 측정을 위해 주로 이용되기 때문에 매우 중요한 기준이다. RNA의 무결성을 유지하는 것은 (그림 10) RNA를 분해 할 수있는 직접 조직을 얼룩의 필요성을 제거 조직 절제술을 안내하는 간접 면역 조직 화학 염색의 사용 뒤에 주요 근거이다. 실험 문제는, 그러나, 도파민 신경 세포와 같은 세포의 특정 인구의 격리를 필요로하는 경우, 직접 형광 면역 조직 화학 염색이 필요합니다. 신속한 면역 라벨링 프로토콜을 사용하는 과정 중에 RNA의 분해를 최소화 할 수있다. 짧은 배양 시간은 일차 및 이차 항 고농도의 사용에 기인몸은 약 10 ~ 20이다 농도는 2 시간 배양와 기존의 면역 조직 화학 염색에 필요한 것보다 더 높은 배. 그러나, 더 긴 인큐베이션 시간이 필요한 경우, 갈색 및 스미스 RNA 분해를 억제하고 긴 배양 시간 (20 시간까지) 13 양질 RNA를 수득 고염 완충제를 사용했다. 이 방법은 또한 시스템에 LCM 조직의 라벨링 및 점점 접근 사이에 필요한 상당한 시간이 있으면 이용할 수있다.
PEN 막, 실란 준비 및 코팅 유리 슬라이드 – 슬라이드의 선택
LCM 용 코팅 유리 슬라이드의 사용은 14보고되었다. 이 코팅은 충분히 조직의 손실없이 면역 조직 화학 염색에 대한 슬라이드로 조직을 첨부 여전히 슬라이드에서 LCM 캡에 조직의 부착 및 제거 할 수 있습니다 우리의 실험실에서, 실란 준비 슬라이드, 최적의 선택이 발견되었습니다 . 비 코팅 유리 슬라이드는이면역 절차와 몇몇 조직 손실을 보였다. 간접 면역 조직 화학에 사용하는 경우, 그러나, 조직 유지율은 이하의 문제가된다. 실란 준비 슬라이드 오프 적절한 탈수, 캡처 세포 나 조직에 문제가되지 않았습니다. 이 문서에 설명 된 분리 뉴런이나 뇌 영역에 대한 다양한 접근 방법 각각의 장점과 단점이 있습니다. 개별 도파민 뉴런의 분리를 위해, 슬라이드 준비 실란의 사용은 더 나은 광학의 장점을 가지고 있으며, PEN 막 슬라이드보다 저렴하다. 이 부족 탈수 (아래 참조) 일부 조직을 슬라이드에 남아있을 수 있습니다 경우 단점은 때때로 캡처 세포가 어려울 수 있다는 것입니다. PEN 막 슬라이드의 장점은 IR 레이저 및 UV 레이저의 조합을 사용하는 도파민 신경 세포가 수집되는 것을 보장한다는 것이다. 는 유리 슬라이드에 비해 탈수에 덜 의존으로 PEN 막 슬라이드에서 세포를 수거하지 않으면 거의 결코 발생하지 않습니다. 추가적인 장점은 IR 레이저 유리 슬라이드 오프 뉴런 캡처 원에 비해 UV 레이저, 더 밀접 뉴런 관심의 형상을 근사화하는데 사용될 수 있다는 것이다. 조직의 분리를위한 영역, PEN 막 슬라이드는 훨씬 우수하며, 추가 비용을 정당화. 막에 잘라 모든 조직의 완전한 제거에서 이러한 접근 결과, 단독 IR 레이저를 사용하여 두꺼운 조직 절편이 수집 될 수 조직의 큰 영역을 캡처보다 훨씬 빠르다. 단지 IR 레이저를 사용하여 LCM 캡 막을 완전히 조직 전체 영역에 걸쳐서 용융해야. 또한, 조직의 불완전한 컬렉션 전형적인이며 일반적으로 여러 시도가 필요합니다. 이 PEN 막 슬라이드로부터 조직을 단리 이상 소요되지만 가능한 티슈 유리 슬라이드 또는 UV 레이저 켜져있는 경우에는, 조직의 대부분이 (도 8J) 수집 될 수 있으므로이 가능한 옵션이고, 사용할 수 없습니다.
ove_content "> 중요한 단계100 % 에탄올 인큐베이션 가장 중요한 단계 중 하나이다. 실란을 준비 슬라이드으로부터 세포를 수집하기 위해 조직의 완전한 탈수가 필요하다. 따라서, 100 % 에탄올 배양과 주로 관련이 제거되지 않은 물, 슬라이드에서 세포를 픽업 할 수있는 능력에 영향을 미칠 것입니다. 이 문제를 해결하기 위하여, 자주 탈수에 영향을 미칠 수있는 이전 세정 단계로부터의 공기 또는 전사에서 물의 흡수로서 100 % 에탄올 용액을 변경. 또한, 분 자체는 수질 오염을 흡수하는데 사용된다. LCM 시스템은 이상적으로 낮은 습도 조건을 유지하기위한 제습기와 작은 방에 위치되어야한다.
좋은 저온 유지 섹션은 적절한 LCM을 위해 중요하다. 섹션 최소화 조직에 주름 평평해야합니다. LCM 캡 사이의 거리를 증가시키고 t 접촉되는 것을 방지 할 조직 폴드그는 조직. 그러므로 충분히 조직 상 막 캡을 용융하는 것이 곤란해진다. 유리 슬라이드의 경우, 일반적으로 부분 두께 6 ~ 12 μm의 사이에 있어야합니다. 두꺼운 섹션은 PEN 막 슬라이드로 캡처 할 수 있습니다.
LCM은 현미경 슬라이드에서 매우 정확한 조직의 해부 및 세포를 만들 수있는 기술 능력을 제공합니다. 조직 조각의 총 해부에 비해 극적으로 더 이것은 분석의 해상도를 증가시킨다. LCM 시간과 노동 집약적 일 수 있지만, 광범위한 교육이나 전문 지식을 필요로하지 않으며, 다른 높은 처리량의 기술과 결합 할 때 개별 세포 또는 해부학 적 영역이 사용되는 경우, 크게 생물학적 과정에 대한 이해를 향상시킬 수있다.
The authors have nothing to disclose.
This work was funded by the National Institute of Mental Health (1R15MH084209 – 01A1), National Institute of Neurological Disorders and Stroke (R21NS058375-01A2) and the National Science Foundation (DBI0723080 07070646).
Name of the Material/Equipment | Company | Catalog Numer | Comments |
Veritas Laser Capture Microdissection System | Life Technologies, Grand Island, NY | Newer model is now sold | |
CapSure Macro LCM Caps | Life Technologies, Grand Island, NY | LCM0211 | |
CapSure HS LCM Caps | Life Technologies, Grand Island, NY | LCM0213 | |
PEN Membrane slides | Life Technologies, Grand Island, NY | s4651 | |
Silane prep-slides | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | S4651 | |
95% Ethanol-RNase Free | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | E7148 | |
100% Ethanol-RNase Free | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | E7023 | |
Rnase Free Triton | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | T8787 | |
Molecular Sieve | EDM Millipore, Billerica, MA | MX1583D | |
Anti-Tyrosine hydroxyase antibody | EDM Millipore, Billerica, MA | Ab152 | |
Alexa Fluor 488 goat anti-rabbit IgG | Life Technologies, Grand Island, NY | A-11008 | |
2100 Bioanalyzer | Agilent Technologies, Santa Clara, CA | G2939AA | |
Stratagene MX 3005P | Agilent Technologies, Santa Clara, CA | 401513 | |
Nanodrop 3300 fluorospectrometer | Thermo Scientific | ||
Quant-iT RiboGreen | Life Technologies, Grand Island, NY | R11490 | |
RNaseZap | Life Technologies, Grand Island, NY | AM9780 |