Summary

小鼠大脑的自由漂浮免疫染色

Published: October 07, 2021
doi:

Summary

该协议描述了一种用于小鼠脑组织学研究的有效且可重复的方法,包括灌注,脑切片,自由漂浮的免疫染色,组织安装和成像。

Abstract

小鼠大脑的免疫组织化学染色是神经科学中常用的常规技术,用于研究能量代谢调节和其他神经生物学过程的潜在中枢机制。然而,脑组织学结果的质量、可靠性和可重复性可能因实验室而异。对于每个染色实验,有必要根据物种,组织,靶蛋白和试剂工作条件的差异来优化关键程序。本文详细介绍了可靠的工作流程,包括主动脉内灌注、脑切片、自由浮动免疫染色、组织安装和成像,该领域的研究人员可以轻松跟踪这些工作流程。

还讨论了如何修改这些程序以满足研究人员的个性化需求。为了说明该协议的可靠性和有效性,用生物素标记的紫藤凝集素(WFA)和精氨酸血管加压素(AVP)染色,并在小鼠大脑中用抗AVP抗体染色会阴神经网。最后,已经解决了整个过程的关键细节,以及该协议与其他协议相比的优势。综上所述,本文提出了一种用于小鼠脑组织自由漂浮免疫染色的优化方案。遵循该协议使初级和高级科学家更容易提高免疫染色研究的质量,可靠性和可重复性。

Introduction

肥胖和相关合并症的患病率已达到流行水平,造成巨大的社会经济负担12。已经开发了各种小鼠模型,以更好地了解导致肥胖的生物过程34。由于这些动物模型中的核心机制对于能量稳态的调节很重要,因此小鼠大脑的神经解剖学研究已成为该领域的必要技术。然而,由于各种原因(例如,抗体,组织,治疗,物种,研究目标),实验室甚至同一实验室内的研究人员之间的脑组织学技术的质量,可靠性和可重复性差异很大。因此,有必要为小鼠大脑的组织学研究建立一个通用方案,包括灌注,脑切片,自由漂浮的免疫染色,组织安装和成像。同时,初学者可以快速学习,掌握和调整此协议,以满足他们的个人需求。

免疫组织化学染色是一种成熟的方法,已被广泛用于可视化各种组织(例如,脑和外周组织)中的特定细胞类型,mRNA和蛋白质56。更具体地说,目的抗原可以通过特异性一抗和与酶(例如,显色性免疫组化)或荧光染料(荧光素异硫氰酸酯)相关联的相应二抗来标记6。作为这些技术实用性的一个例子,在弓形核中染色β内啡肽[由前阿片美皮质素(POMC)编码的肽]和c-fos(神经元活性的标志物)。背侧透明质核中色氨酸羟化酶2(5-羟色胺合成不可或缺的酶)的缺失被证明会降低弓形核中POMC神经元中的c-fos表达7。此外,通过原位杂交(RNAscope)绘制了维生素D受体mRNA在小鼠大脑中的分布图谱8。本文提出了一种可靠而有效的方法,采用分步工作流程进行自由漂浮的免疫染色,旨在提高小鼠大脑组织学研究的质量和可重复性。

Protocol

本研究使用两性(8-16周龄)的C57BL / 6J小鼠。所有动物的护理和所有程序均由贝勒医学院的机构动物护理和使用委员会批准。 1. 灌注 注:步骤 1.1 – 1.6 在通风橱中执行。 麻醉 将5mL异氟醚(见 材料表)倒入置于干燥器底部的纸巾上。将鼠标引入干燥器内的空孔屏障,并等待呼吸迹象消失。注意:没有呼吸,鼠标仍…

Representative Results

该协议的流程图如图 1所示。该实验室的冷冻切片程序如图 2A所示,其中同时切片了5个脑样本。图 2B显示了大脑切片的安装, 图2C显示了带有大脑切片的完全安装的载玻片。在 图3中,在Bregma -0.82 mm处观察到小鼠脑切片的代表性荧光免疫组织化学图像,在Bregma -0.82 mm处以较低和较高的?…

Discussion

该协议为小鼠大脑的神经解剖学研究提供了一种既定的方法,包括灌注,组织切片,自由漂浮的免疫染色,组织安装和成像。但是,必须优化一些关键细节,这些细节对于获得一致和可靠的结果至关重要。

灌注质量对于成功染色至关重要。如果血液残留在大脑中,染色结果可能会受到影响,因为血细胞(例如红细胞)可以产生人工”阳性”染色10。我们推断存?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

调查人员得到了NIH的资助(K01DK119471到CW;P01DK113954,R01DK115761,R01DK117281,R01DK125480和R01DK120858到YX),USDA / CRIS(51000-064-01S到YX)和美国心脏协会博士后奖学金(#829565)到LT。

Materials

Alexa Flour 594 donkey anti-rabbit IgG (H+L) Invitrogen A21207
 30% Sucrose VWR 470302 30 g Sucrose dissoved into 100 mL of PBS
 Neutral Buffered Formalin VWR 16004-128 10%, 25 °C, pH 6.8-7.2
1 mL Sub-Q Syringe BD 309597
48 Well Cell Culture Plate Corning 3548
6 Well Cell Culture Plate Corning 3516
Antifading mounting media with DAPI Vector Laboratories H-1200
Autoclavable plastic desiccator Thermo Scientific Nalgene 5315-0150
AVP antibody Phoenix Pharmaceuticals H-065-07
Cell Strainer Corning 431752
Cryoprotectant buffer User preference Not applicable 20% glycerol, 30% ethylene glycol, and 50% PBS
Isoflurane Covetrus 11695-6777-2
Leica DFC310FX microscope Leica Not applicable
Microscope Slide Boxes (50-place) VWR Not applicable
PBT User preference Not applicable 2.5 mL of Triton X-100 dissolved into 1000 mL of PBS
Perfusion two automated Perfusion System Leica 39471005
Phosphate-buffered saline (PBS) 20x VWR VWRVE703-1L 25 °C, pH 7.3-7.5, 1x composition:137 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 9.8 mM Phosphate buffer
Slideing Microtome Microm HM450 ThermoFisher Microm HM450
Sodium Chloride RICCA Chemical 7220-32 0.9%, 25 °C, pH 7.4
Streptavidin Protein, DyLight 488 ThermoFisher #21832
Triton X-100 Sigma-Aldrich 089k01921
WFA antibody Sigma-Aldrich L1516
Zeiss Axio Z1 Scanner Zeiss Not applicable
Zen 3.1 software scanner software

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
Tu, L., Zhang, N., Conde, K. M., Bean, J. C., Wang, C., Xu, Y. Free-floating Immunostaining of Mouse Brains. J. Vis. Exp. (176), e62876, doi:10.3791/62876 (2021).

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