Summary

Verwendung von Robotersystemen zu verarbeiten und Embed-Kolon Murine Proben für histologische Analysen

Published: January 07, 2019
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Summary

Fehlende Standardisierung für murine Gewebe Verarbeitung reduziert die Qualität der murinen histopathologische Analyse im Vergleich zu menschlichen Exemplare. Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll zur histopathologischen Untersuchung der murinen entzündet und uninflamed Kolon Gewebe auf die Machbarkeit von Robotersystemen routinemäßig verwendet für die Verarbeitung und Einbettung von humanen Proben durchführen.

Abstract

Das Verständnis der menschlichen Krankheiten wurde durch die Studie von Tiermodellen stark ausgebaut. Histopathologische Beurteilung der experimentellen Modellen muss allerdings so streng wie die Humanproben angemeldete sein. In der Tat, ist zuverlässig und präzise Schlussfolgerungen kritisch die Qualität des Gewebes Abschnitt Vorbereitung beeinflusst. Hier beschreiben wir ein Protokoll für histopathologische Analyse der murinen Geweben, die mehrere automatisierte Schritte während des Verfahrens, von der anfänglichen Vorbereitung zur Paraffin Einbettung der murinen Proben implementiert. Die Reduzierung der methodischen Variablen durch strengen Protokoll Standardisierung von automatisierten Verfahren trägt zur erhöhten Zuverlässigkeit der murinen pathologische Analyse. Insbesondere dieses Protokoll beschreibt die Nutzung der automatischen Verarbeitung und Einbettung Robotersysteme, routinemäßig für die Gewebe-Verarbeitung und Paraffin Einbetten von humanen Proben zur murine Proben von Darmentzündungen zu verarbeiten. Wir schlussfolgern, dass die Zuverlässigkeit der histopathologischen Untersuchung der murinen Gewebe mit der Einführung des standardisierten und automatisierten Techniken deutlich erhöht wird.

Introduction

In den letzten Jahrzehnten wurden mehrere experimentelle Modelle entwickelt, um die pathogenen Mechanismen führen zu Krankheiten beim Menschen1,2zu sezieren. Bei der Beurteilung die schwere einer Krankheit müssen Forscher bewerten die Wirkung einer Behandlung und der zytologischen und histologischen architektonische Variationen oder die Höhe der Entzündung3zu studieren. Um auf diesen experimentellen Modellen durchzuführen, sind detaillierte histopathologische Analysen nötig, oft vergleichen murinen und menschlichen Proben4,5.

Darüber hinaus Humanproben häufig verarbeitet und erzielte durch Histopathologie Kern Einrichtungen und erfahrenen menschlichen Pathologen durch standardisierte histopathologischen Kriterien und Methoden. Umgekehrt werden murinen Gewebe in der Regel behoben, eingebettet und von Forschern mit begrenzter Erfahrung der histopathologischen Protokolle analysiert. Die Qualität und Zuverlässigkeit der histopathologischen Untersuchung beginnt mit der Vorbereitung der qualitativ hochwertigen Gewebeschnitten. Mehrere Faktoren tragen kritisch zu erhöhen oder verringern die Qualität der endgültigen Analyse, einschließlich Fixierung, makroskopischen Schnitt, Verarbeitung, paraffin einbetten und Einbettung der Proben6,7.

Alle diese Stellen mit Manipulation der Probe werden manuelle Fehler, einschließlich manueller Einbettung der Proben und, in geringerem Maße, manuelle Mikrotom schneiden und Färbung unterzogen. Derzeit setzt der gesamte Prozess der murinen Gewebe Vorbereitung für histologische Auswertung auf Protokolle, die von Labor zu Labor variieren und manuelle Protokolle. Das Ziel dieser Studie ist es, standardisierte automatisierten Protokolle zur Reduzierung von Fehlern und Variabilität in murinen histopathologische Untersuchung zu implementieren.

Nach unserem Kenntnisstand beschreiben wir hier die ersten Protokolle für vollautomatische Gewebe Verarbeitung und für die histologische Auswertung der murinen Gewebe einbetten; Diese werden routinemäßig in Pathologie Einheiten für die Analysen der menschlichen Proben verwendet. Als ein praktisches Beispiel für die Durchführbarkeit der Methode ein Mausmodell der Darmentzündung wurde analysiert, d. h., das Modell chronischer Kolitis verursacht durch wiederholte Gabe von Dextran Natriumsulfat (DSS) in der Trinkwasser-8 ,9. Diese experimentelle Einstellung eng ähnelt menschlichen entzündlichen Darmerkrankungen (IBD) Krankheiten10 da DSS-behandelten Tieren Anzeichen einer Darmentzündung, z. B. Gewichtsverlust, weichem Stuhl oder Durchfall und Verkürzung der Doppelpunkt und die Fibrose aufweisen 8,9,11. Wie für menschliche IBD-Patienten beobachtet, erzeugt DSS Behandlung eine komplexe Krankheitsverlauf. In diesem Zusammenhang sind aufwendige histologische Auswertungen erforderlich, die tiefgreifende Veränderung die Gewebearchitektur verstehen. Damit die Umsetzung der beschriebenen Protokolle zur Steigerung der Probenqualität Vorbereitung könnten Forscher unter Berufung auf die Interpretation der histologischen profitieren und immunhistochemische Analysen für murine experimentelle Einstellungen. Murinen experimentelle Modelle menschlicher Erkrankungen mit Veränderungen der Gewebearchitektur, das Vorhandensein von Zellgewebe infiltrieren oder Entzündungen in verschiedenen Geweben und Organe (Darm, Gehirn, Leber, Haut) können die erhöhte Qualität der Probenvorbereitung für die histopathologische Untersuchung.

Protocol

Tierische Verfahren wurde vom italienischen Gesundheitsministerium (auth. 127/15, 27/13) genehmigt und folgte die Tierbetreuung Leitlinien des European Institute of Oncology IACUC (institutionelle Tier Pflege und Nutzung Ausschuss) 1. chronische Kolitis Induktion durch sich wiederholende DSS-Verwaltung Separate Alter und Geschlecht abgestimmt Mäuse in 2 Gruppen (Behandlung DSS vs. Kontrolle H2O, mindestens 5 Mäuse Wurfgeschwistern pro Versuchsgruppe). Verwalten…

Representative Results

Experimentelle chronischer Kolitis induziert durch wiederholte Gabe von DSS im Trinkwasser ist ein Mausmodell der Darmentzündung sehr ähnlich menschlichen IBD8,9. Abbildung 1 beschreibt die Auswirkungen der DSS Behandlung, einschließlich Doppelpunkt Verkürzung (Abbildung 1A), einen weit verbreiteten Parameter, das Vorhandensein von DSS-induzierte Entzündung und Kolon…

Discussion

Wir nutzen verschiedene automatisierte Schritte bei der Vorbereitung der murinen Gewebe zur histologischen Analyse. Dieses Protokoll bezweckt die Erbringung von technischen Hinweise um die Reproduzierbarkeit und die Standardisierung des gesamten Prozesses, wodurch die Gesamtqualität der histopathologischen Abschlussbewertung zu steigern. Wir realisiert automatisierte Instrumente und Methoden für die Vorbereitung und Einbettung von Geweben, routinemäßig in Pathologie Kern Anlagen für die Erforschung der menschlichen …

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wir danken der Abteilung für Pathologie Klinikum IRCCS Poliklinik, Mailand für den technischen Support, IEO Animal Facility für Unterstützung in der Tierhaltung.

Materials

Absolute Ethanol anhydrous Carlo Erba 414605 reagent
Absolute ETOH Honeywell 02860-1L reagent
Aluminium Potassium Sulfate SIGMA A6435 reagent
Aniline Blue SIGMA 415049 reagent
carbol Fuchsin SIGMA C4165 reagent
CD11b (clone M1/70) TONBO biosciences 35-0112-U100 antibody
CD20 IHC (clone SA275A11) Biolegend 150403 antibody
CD3 (17A2) TONBO biosciences 35-0032-U100 antibody
CD4 (GK1.5) BD Biosciences 552051 antibody
CD45.2 (clone 104) BioLegend 109837 antibody
CD8 (53-6.7) BD Biosciences 553031 antibody
Citrate Buffer pH 6 10X SIGMA C9999 reagent
Dab Vector Laboratories SK-4100 reagent
DPBS 1X Microgem L0615-500 reagent
DSS TdB Consultancy DB001 reagent
EDTA SIGMA E9884 reagent
EnVision Flex Peroxidase-Blocking Reagent DAKO compreso in GV80011-2
EnVision Flex Substrate DAKO compreso in GV80011-2
EnVision Flex/HRP DAKO compreso in GV80011-2
EnVision Flex+ Rat Linker DAKO compreso in GV80011-2
Eosin VWR 1.09844 reagent
F4/80 (clone BM8) BioLegend 123108 antibody
Formalin PanReac 2,529,311,215 reagent
glacial acetic acid SIGMA 71251 reagent
Goat-anti-Rat-HRP Agilent DAKO P0448 antibody
Haematoxylin DIAPATH C0303 reagent
LEICA Rotary microtome (RM2255) Leica RM2255 equipment
Ly6g (clone 1A8) BD Biosciences 551459 antibody
Mercury II Oxide SIGMA 203793 reagent
Omnis Clearify Clearing Agent DAKO CACLEGAL reagent
Omnis EnVision Flex TRS DAKO GV80011-2 reagent
Orange G SIGMA O3756 reagent
Paraffin Sakura 7052 reagent
Peloris LEICA equipment
Percoll SIGMA P4937 reagent
RPMI 1640 without L-Glutamine Microgem L0501-500 reagent
STS020 Leica equipment
Tissue-Teck Paraform Sectionable Cassette SAKURA 7022 equipment
Tissue-Tek Automated paraffin embedder Sakura equipment
Xylene J.T.Baker 8080.1000 reagent

Referências

  1. Gibson-Corley, K. N., et al. Successful Integration of the Histology Core Laboratory in Translational Research. Journal of histotechnology. 35, 17-21 (2012).
  2. Olivier, A. K., et al. Genetically modified species in research: Opportunities and challenges for the histology core laboratory. Journal of histotechnology. 35, 63-67 (2012).
  3. Gibson-Corley, K. N., Olivier, A. K., Meyerholz, D. K. Principles for valid histopathologic scoring in research. Veterinary pathology. 50, 1007-1015 (2013).
  4. Stolfi, C., et al. Involvement of interleukin-21 in the regulation of colitis-associated colon cancer. The Journal of experimental medicine. 208, 2279-2290 (2011).
  5. Begley, C. G., Ellis, L. M. Drug development: Raise standards for preclinical cancer research. Nature. 483, 531-533 (2012).
  6. Peters, S. R. . A Practical Guide to Frozen Section Technique. , (2010).
  7. Rosai, J. . Rosai and Ackerman’s Surgical Pathology. , (2011).
  8. Blumberg, R. S., Saubermann, L. J., Strober, W. Animal models of mucosal inflammation and their relation to human inflammatory bowel disease. Current opinion in immunology. 11, 648-656 (1999).
  9. Wirtz, S., Neufert, C., Weigmann, B., Neurath, M. F. Chemically induced mouse models of intestinal inflammation. Nature. 2, 541-546 (2007).
  10. Kaser, A., Zeissig, S., Blumberg, R. S. Inflammatory bowel disease. Annual review of immunology. 28, 573-621 (2010).
  11. Cribiù, F. M., Burrello, C., et al. Implementation of an automated inclusion system for the histological analysis of murine tissue samples: A feasibility study in DSS-induced chronic colitis. European Journal of Inflammation. 16, 1-12 (2018).

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Citar este artigo
Cribiù, F. M., Burrello, C., Tacchi, R., Boggio, F., Ricca, D., Caprioli, F., Ferrero, S., Facciotti, F. Using Robotic Systems to Process and Embed Colonic Murine Samples for Histological Analyses. J. Vis. Exp. (143), e58654, doi:10.3791/58654 (2019).

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