概要

免疫蛍光を用いたTNBS誘発クローン病を用いたマウスの結腸におけるエストロゲン受容体の可視化

Published: March 12, 2020
doi:

概要

このプロトコルは、クローン病の完全に検証されたTNBS誘導マウスモデルと、パラフィンに埋め込まれたホルマリン固定結腸切片の免疫蛍光を用いた免疫体化学によるエストロゲン受容体の視覚化方法を提示する。

Abstract

クローン病は炎症性腸疾患の最も診断されたタイプです。腸内で発症する慢性炎症は、蠕動障害および腸粘膜の損傷を引き起こし、結腸新生物の変態のリスクの増加に関連していると思われる。蓄積された証拠は、エストロゲンとエストロゲン受容体がホルモン感受性組織だけでなく、肺や結腸などのエストロゲンに直接関係しない他の組織にも影響を与えることを示しています。ここでは、TNBS誘発クローン病のマウスモデルから得られた結腸におけるエストロゲン受容体の免疫蛍光染色に成功するためのプロトコルについて説明する。マウスおよび腸の準備におけるクローン病の誘導のための詳細なプロトコルと、ホルマリン固定パラフィン埋め込み腸切片を用いたステップバイステップの免疫ヒストリカル手順が提供される。記載された方法は、生体内でのエストロゲン受容体検出およびエストロゲンシグナル伝達の調査に有用であるだけでなく、大腸炎の発症に関与する可能性のある他のタンパク質にも適用することができる。

Introduction

クローン病(CD)は、慢性腸炎として現れる炎症性腸疾患(IBD)である。CDの病因は十分に理解されていないが、腸内微生物叢、食事やストレスなどの遺伝的および環境的要因を含むCDの発達を担っているように見えるいくつかの主要な要因がある1。クローン病の病因をよりよく理解するために、腸の炎症のいくつかのモデルが22、3、4、5、6、73,4,5,67使用されています。本稿では、CDの2,4,6-トリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)誘導型マウスモデルから得られた結果を提示する。

エストロゲンは慢性腸炎88、9、10、11、129,10,11を調節できること12文書化されている。エストロゲンの生物学的活性は、コグネイト受容体によって媒介され、その中でも核エストロゲン受容体(ER)、すなわち、ERα(遺伝子ESR1)およびERβ(遺伝子ESR2)、ならびにGタンパク質結合エストロゲン受容体、すなわちG.GPER(遺伝子GPER1)と呼13,ばれる。エストロゲン受容体のレベルを決定するためのいくつかの方法がありますが、腸内でそれらを視覚化するために使用できるのはごくわずかです。

免疫組織化学(IHC)は、フルオロクロム共役抗体を用いた細胞または組織における特定の抗原の検出に関する臨床および基礎研究で広く使用されている方法です。IHCは、組織構造の可視化や特定のタンパク質の同定と局在化において重要な方法であると考えられるため、大腸炎の発症を理解する上で重要な場合があります。ここでは、免疫蛍光を用いた腸内のエストロゲン受容体の免疫物質化学的可視化のための完全かつ検証されたプロトコルを提示する。

Protocol

動物研究は、欧州議会および2010年9月22日の理事会の指令2010/63/EUに従って、地方倫理委員会(28/ŁB29/2016)の同意を得て実施されました。 1. クローン病のTNBS誘導マウスモデル 注:このプロトコルは、25〜28 gの雄BALB / Cマウスを使用しています。動物は一定の温度(22〜24°C)で収容され、相対湿度55±5%で収容され、標準的なチャウペレットと水道水アドリビ?…

Representative Results

TNBS誘発クローン病を有するマウスにおける結腸のマクロ的特徴コントロールマウスおよびTNBS処置マウスから採取したコロンの代表的な画像を図2に示す。クローン病のTNBS誘発モデルを有するマウスでは、結腸の幅が増加する間、結腸の長さが減少する。 <img alt="Figure 2" class="xfigimg" src=…

Discussion

IBD病態生理学検査には、遺伝的、免疫学的または自発的なモデル、ならびに化学的に誘発されたモデル15を含む多数の動物モデルがある。大腸炎のいくつかのタイプの動物モデルの中でも、このプロトコルに記載されているTNBS誘導モデルのような化学的に誘発されたモデルは、比較的安価で入手しやすい。大腸炎のTNBS誘発マウスモデルには、CDの病理学的基礎に関連するい?…

開示

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作品は、ウッチ大学当局の財政支援のおかげで発表されました: 科学研究副学長, 国家と国際協力のための副学長と生物学と環境保護学部の学部長.ダミアン・ジャセニクは、ポーランド国立科学センターからの助成金(2017/24/T/NZ5/00045と2015/N/NZ5/00336)によって支援されました。

Materials

Animals
BALB/C mice University of Lodz NA
Equipment
Caliper VWR 62379-531
Cardboard block NA NA
Confocal microscope – TCS SP8 Leica Biosystems NA
Fully automated rotary microtome – RM2255 Leica Biosystems NA
Glass slide Thermo Scientific J1800BMNT
Heated Paraffin Embedding Module – EG1150 H Leica Biosystems NA
Histological box Marfour LN.138747
Hydrophobic pen Sigma-Aldrich Z377821
Laboratory balance Radwag WL-104-0048
LAS X software Leica Biosystems NA
Metal mold Marfour CP.5105
Sterile gauze NA NA
Sterile scissor NA NA
Sterile tweezer NA NA
Tissue processor – TP1020 Leica Biosystems NA
Reagents
2, 4, 6-trinitrobenzene sulfonic acid Sigma-Aldrich 92822
Bovine serum albumin Sigma-Aldrich A3294
DiOC6 (3) Sigma-Aldrich 318426
DyLight 650 secondary antibody Abcam ab96886
ERα primary antibody Abcam ab75635
ERβ primary antibody Abcam ab3576
Ethanol Avantor Performance Materials Poland 396480111
Formaldehyde Avantor Performance Materials Poland 432173111
GPER primary antibody Abcam ab39742
Hydrochloric acid Avantor Performance Materials Poland 575283421
Hydrogen peroxidase Avantor Performance Materials Poland 885193111
isoflurane (forane) Baxter 1001936040
Normal goat serum Gibco 16210064
Paraffin Leica Biosystems 39602012
Petrie dish Nest Scientific 705001
Phosphate buffer saline Sigma-Aldrich P3813
Physiological saline Sigma-Aldrich 7982
Primocin (antibiotic) Invitrogen ant-pm-1
ProLong Diamond Antifage Mountant with DAPI (glycerol-based liquid with DAPI) Invitrogen P36971
Sodium chloride Chempur WE/231-598-3
Sodium citrate Avantor Performance Materials Poland 795780429
Tris Avantor Performance Materials Poland 853470115
Triton X-100 Sigma-Aldrich T8787
Tween 20 Sigma-Aldrich P9416
Xylene Avantor Performance Materials Poland BA0860119

参考文献

  1. Zhang, Y. Z., Li, Y. Y. Inflammatory bowel disease: pathogenesis. World Journal of Gastroenterology. 20 (1), 91-99 (2014).
  2. Morris, G. P., et al. Hapten-induced model of chronic inflammation and ulceration in the rat colon. Gastroenterology. 96 (3), 795-803 (1989).
  3. Okayasu, I., et al. A novel method in the induction of reliable experimental acute and chronic ulcerative colitis in mice. Gastroenterology. 98 (3), 694-702 (1990).
  4. Boirivant, M., Fuss, I. J., Chu, A., Strober, W. Oxazolone colitis: a murine model of T helper cell type 2 colitis treatable with antibodies to interleukin 4. Journal of Experimental Medicine. 188 (10), 1929-1939 (1998).
  5. Morrissey, P. J., Charrier, K., Braddy, S., Liggitt, D., Watson, J. D. CD4+ T cells that express high levels of CD45RB induce wasting disease when transferred into congenic severe combined immunodeficient mice. Disease development is prevented by cotransfer of purified CD4+ T cells. Journal of Experimental Medicine. 178 (1), 237-244 (1993).
  6. Kühn, R., Löhler, J., Rennick, D., Rajewsky, K., Müller, W. Interleukin-10-deficient mice develop chronic enterocolitis. Cell. 75 (2), 263-274 (1993).
  7. Sundberg, J. P., Elson, C. O., Bedigian, H., Birkenmeier, E. H. Spontaneous, heritable colitis in a new substrain of C3H/HeJ mice. Gastroenterology. 107 (6), 1726-1735 (1994).
  8. Harnish, D. C., et al. Beneficial effects of estrogen treatment in the HLA-B27 transgenic rat model of inflammatory bowel disease. American Journal of Physiology Gastrointestinal and Liver Physiology. 286 (1), 118-125 (2004).
  9. Pierdominici, M., et al. Linking estrogen receptor β expression with inflammatory bowel disease activity. Oncotarget. 6 (38), 40443-40451 (2015).
  10. Włodarczyk, M., et al. G protein-coupled receptor 30 (GPR30) expression pattern in inflammatory bowel disease patients suggests its key role in the inflammatory process. A preliminary study. Journal of Gastrointestinal and Liver Diseases. 26 (1), 29-35 (2017).
  11. Mohammad, I., et al. Estrogen receptor α contributes to T cell-mediated autoimmune inflammation by promoting T cell activation and proliferation. Science Signaling. 11 (526), eaap9415 (2018).
  12. Jacenik, D., et al. G protein-coupled estrogen receptor mediates anti-inflammatory action in Crohn’s disease. Scientific Reports. 9 (1), 6749 (2019).
  13. Prossnitz, E. R., Barton, M. The G protein-coupled estrogen receptor GPER in health and disease. Nature Review Endocrinology. 7 (12), 715-726 (2011).
  14. Yaşar, P., Ayaz, G., User, S. D., Güpür, G., Muyan, M. Molecular mechanisms of estrogen-estrogen receptor signaling. Reproductive Medicine and Biology. 16 (1), 4-20 (2016).
  15. Pizarro, T. T., Arseneau, K. O., Bamias, G., Cominelli, F. Mouse models for the study of Crohn’s disease. Trends in Molecular Medicine. 9 (5), 218-222 (2003).
  16. Neurath, M. F., Fuss, I., Kelsall, B. L., Stüber, E., Strober, W. Antibodies to interleukin 12 abrogate established experimental colitis in mice. Journal of Experimental Medicine. 182 (5), 1281-1290 (1995).
  17. Ikeda, M., et al. Simvastatin attenuates trinitrobenzene sulfonic acid-induced colitis, but not oxazalone-induced colitis. Digestive Diseases and Sciences. 53 (7), 1869-1875 (2007).
  18. Thavarajah, R., Mudimbaimannar, V. K., Elizabeth, J., Rao, U. K., Ranganathan, K. Chemical and physical basics of routine formaldehyde fixation. Journal of Oral Maxillofacial Pathology. 16 (3), 400-405 (2012).

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記事を引用
Jacenik, D., Zielińska, M., Michlewska, S., Fichna, J., Krajewska, W. M. Visualization of Estrogen Receptors in Colons of Mice with TNBS-Induced Crohn’s Disease using Immunofluorescence. J. Vis. Exp. (157), e60813, doi:10.3791/60813 (2020).

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