Die interstitiellen Zellen von Cajal (ICC) sind die Schrittmacher-Zellen des Magen-Darm (GI-Trakt). Sie bilden komplexe Netzwerke zwischen glatten Muskelzellen und postganglionären Neuronen Fasern GI Kontraktilität zu regulieren. Hier präsentieren wir Immunfluoreszenzverfahren Querschnitts-und Ganzkörper-Mount-Visualisierung von Maus-ICC-Netzwerke.
Die interstitiellen Zellen von Cajal (ICC) sind mesenchymale abgeleitet "Schrittmacher-Zellen" des Magen-Darm (GI-Trakt), die eine spontane langsame Wellen für Peristaltik erforderlich generieren und vermitteln neuronalen Input aus der enterischen Nervensystems system1. Verschiedene Subtypen des ICC Form unterschiedliche Netze in der Muscularis des GI-Trakts 2,3. Verluste oder Verletzungen zu diesen Netzen ist mit einer Reihe von Motilitätsstörungen 4 zugeordnet. ICC-Zellen exprimieren den KIT-Rezeptor-Tyrosin-Kinase an der Plasmamembran und KIT Immunfärbung für die letzten 15 Jahre verwendet wurde, um die ICC-Netz 5,6 Etikett. Wichtig ist, dass normale KIT Aktivität für ICC Entwicklung 5,6 erforderlich. Neoplastischen Transformation von ICC-Zellen führt zu gastrointestinalen Stromatumoren (GIST), die häufig Hafen gain-of-function Mutationen KIT 7,8. Wir haben kürzlich gezeigt, dass ETV1 einer Linie-spezifische Überleben Faktor in der ICC / GIST Linie zum Ausdruck kommt und ist ein Meister Transkriptionsregulator sowohl für normale ICC-Netzwerk Bildung und des GIST Tumorgenese 9 benötigt. Wir zeigen ferner, dass es mit aktivierenden KIT-Mutationen in der Tumorgenese kooperiert. Hier beschreiben wir Methoden zur Visualisierung von ICC-Netzwerke in Mäusen, die weitgehend auf bereits veröffentlichten Protokollen 10,11 basieren. In jüngerer Zeit hat die Chlorid-Kanal anoctamin 1 (ANO1) auch als Membran-Marker der ICC 11,12 charakterisiert worden. Aufgrund ihrer Plasmamembran-Lokalisierung, können Immunfluoreszenz beider Proteine verwendet werden, um die ICC-Netzwerke zu visualisieren. Hier beschreiben wir die Visualisierung der ICC-Netzwerke durch feste gefrorene cyrosections und whole mount Präparaten.
Interstitiellen Zellen von Cajal wurden zunächst von Santiago Ramóón y Cajal genau ein Jahrhundert zuvor mit Methylenblau und Silberchromat Flecken von Magen-Darm-muscularis aus. Cajal ursprünglich angenommen ICC wurden Neuronen auf ihre Prozesse zugrunde, dass die an der Axone und Dendriten sind. Über viele darauf folgenden Jahren hat Studium der Biologie ICC durch einen Mangel an spezifischen Markern bis zur Entdeckung des KIT ist nicht nur in ICC ausgedrückt beschränkt, sondern ist auch für ihre Entwicklung 6 erforderlich. Seitdem hat sich KIT Immunfluoreszenz weithin in das Studium der ICC Biologie verwendet und hat auch auf die Aufwertung des ICC in anderen kontraktilen Organe wie die Harnblase geleitet. Vor kurzem hat ANO1 als zweite zuverlässiger ICC-Marker identifiziert worden.
Es hat zahlreiche Publikationen über die vergangenen 15 Jahre mittels Immunfluoreszenz auf ICC identifizieren anhand verschiedener Fixierung und Montage-Techniken wurden. In unseren Händen "fixed-frozen" Gefrierschnitte, die mit Paraformaldehyd und Saccharose geschützt wurden vorangestellt funktioniert am besten in Aceton oder Paraformaldehyd Postfixierung nach Kryoschneiden verglichen. Für ganze Reittiere, haben wir festgestellt, dass Aceton-Fixierung durch Schleimhaut-Dissektion folgte der robustesten Ergebnisse liefert.
Historisch gesehen hat die ACK-2 die Kit-Antikörper der Wahl für die Maus ICC Identifizierung. Es ist eine Ratte monoklonale dass die extrazelluläre Domäne erkennt und es ist auch eine blockierende Antikörper, Ileus verursacht, wenn gegeben, um Mäuse zu leben. Allerdings ist die ACK-2 Epitop langsam durch Paraformaldehyd Fixierung zerstört und wird nicht von Standard-Antigen-Retrieval-Methoden gerettet. Wir haben festgestellt, dass die ACK-4-Epitop widerstandsfähiger gegen Paraformaldehyd Fixierung ist. Im Vergleich zu festen gefrorenen Blöcke und Sektionen, in Paraffin eingebettete Blöcke und Sektionen bewahrt Morphologie besser aus und ist eher für die langfristige Archivierung (Abbildung 4). Weder ACK-2 noch ACK-4 wurden erfolgreich in Paraffinschnitten verwendet. Wir haben dadurch gekennzeichnet, dass D13A2, ein neues Kaninchen monoklonaler Antikörper, außergewöhnlich gut funktioniert in beide Fest-gefroren und Paraffinschnitten des GI-Trakts.
Kit wird in verschiedenen anderen Zelltypen, einschließlich Melanozyten, hämatopoetischen Zellen, Keimzellen, insbesondere Mastzellen, die auch in der GI-Trakt finden ihren Ausdruck. Glücklicherweise sind die meisten Mastzellen gefunden wird die Schleimhaut und nicht in der Muscularis. Doppelfärbung mit Kaninchen-Anti-Ano1 und Ratte anti-Kit beseitigen können nicht-spezifische Färbung jedes Antikörpers (Abbildung 4). Es ist auch erwähnenswert, dass die relative Expression von Kit und Ano1 zwischen Unterklassen von ICC verschiedenen scheint. Zum Beispiel in den Dünndarm, ist Kit Färbung viel intensiver in myentericus ICC im Vergleich zum ICC der tiefen Muskulatur Plexus während Ano1 Färbung ist vergleichbar.
The authors have nothing to disclose.
Diese Arbeit wurde von der National Cancer Institute (K08CA140946, um YC), (5F32CA130372 zu PC), (R01CA102774 und R01HL055748 zu PB), das Department of Defense (PC094302 zu YC), die Shuman Family Fund für GIST-Forschung (unterstützt PC), und die Starr Cancer Consortium (auf PC, YC, CLS-und PB). Wir möchten Katia Manova, Ning Fan und Mesurh Turkekul der MSKCC Molekulare Zytologie Core Facility für die Hilfe bei Kryoschneiden und Immunfärbung danken.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
---|---|---|---|
rat anti-Kit antibody (clone ACK-2) | eBioscience | 14-1172 | Use at 2μg/ml. Epitope is lost with overfixation. |
rat anti-Kit antibody (clone ACK-4) | Cedarlane | CL8936AP | Use at 2μg/ml. |
rabbit anti-KIT antibody (clone D13A2) | Cell Signaling | 3074 | Use at 1:100 dilution. Only antibody listed here that works well in paraffin sections. |
rabbit anti-Pgp9.5 antibody | Abcam | ab10404 | Labels neuronal cell cytoplasm. Useful for marking neurons of the myenteric plexus. Use at 1:1000 dilution. |
rabbit anti-Ano1 antibody | Abcam | ab53212 | Use at 2μg/ml |
Alexa Fluor 594 goat anti-rat IgG | Invitrogen | A-11007 | Use at 2μg/ml |
Alexa Fluor 488 goat anti-rabbit IgG | Invitrogen | A-11008 | Use at 2μg/ml |
Animal Feeding Needle | Fisher | 01-208-87 | Silicon tipped needle useful for flushing GI tract of adult mice |
Blunt Needle | Becton Dickison | 305180 | Blunt needle useful for flushing GI tract of pre-weaned pups |
ProLong Gold antifade reagent with DAPI | Invitrogen | P-36931 | May use alternative hard-setting mounting media with DAPI |
Tissue-Tek Cryomold | Tissue-Tek | 4557 | |
Tissue-Tek O.C.T. | Tissue-Tek | 4583 | |
32% Paraformaldehyde (10ml sealed ampoule) | EM Sciences | 15714 | Open sealed ampoule and dilute to 4% just before use |
Blocking buffer | 5% Goat serum, 0.1% Triton X-100 in PBS |