嵌入在的最优切削温度介质(OCT)的未定影的冰冻组织标本可用于研究自然分布和糖基化的分泌粘液。在这种方法中组织处理是最小的,自然呈现的糖脂,粘蛋白和糖基表位被保留。组织切片,可以用荧光或发色检测用免疫组织化学分析。
粘蛋白是复杂的,高度糖基化的O-连接的糖蛋白,其中含有超过70%的碳水化合物,按重量计1-3。杯状细胞及胃黏膜分泌的粘蛋白,产生的脚手架,提供一个微米厚的粘液层的上皮细胞,肠道和呼吸道3,4线。在除了粘蛋白,粘液层还含有抗微生物肽,细胞因子,和免疫球蛋白5-9。粘液层是宿主先天免疫的重要组成部分,形成第一线的防御入侵的微生物8,10-12。 ,粘液是受到众多与微生物的相互作用,这些相互作用,病原体和共生体,分泌的黏蛋白形成的一个重要接口。这种生物的相互作用的研究通常需要组织收集和染色的组织方法。最常用的两种组织学方法组织收集和preserv的ATION在临床和研究实验室:福尔马林固定,石蜡包埋组织冷冻,然后嵌入在冷冻保护媒体。
石蜡包埋组织样本的部分进行组织学可视化与最佳的品质,包括清晰和明确的形态。然而,在石蜡包埋过程中的一些改变,为了研究这些抗原决定簇的抗原表位成为许多表位检索方法13与一个被进一步处理,组织切片。分泌的粘蛋白和类脂物进行石蜡包埋的结算步骤,该步骤需要延长孵育与有机溶剂(二甲苯或Citrisolv)的过程中从组织中提取的。因此,这种方法是次优的研究着眼于在体内的粘蛋白和粘液的性质和分布。
相反,最佳切削温度的冷冻组织包埋剂(OCT)一导致脱水和清洁的样品,并保持样品水化。这允许更好的保存水合粘液层,并由此允许的粘蛋白在上皮生物学研究的许多角色。由于这种方法需要最少的处理的组织,该组织被保留在一个更自然的状态。因此冻结的组织部分并不需要任何额外的处理,染色前,可以很容易地使用免疫组织化学方法分析。
我们展示了保存在冷冻结肠癌样本微米厚的分泌粘液层。急剧减少时,该层被相同的组织包埋在石蜡中。我们还演示了用植物凝集素上粘蛋白的糖链抗原表位的免疫荧光染色。这种方法的优点是,它不要求使用特殊的固定剂,并允许利用冷冻组织,可能已经被保留在实验室。
优于石蜡包埋的组织保存在冷冻组织的粘液和聚糖抗原决定簇。我们证明分泌粘液层( 图1和图3)和三聚糖结构的分布( 图3)相比,石蜡包埋组织的冷冻组织的保存。专门固定剂,如卡诺溶液(60%乙醇,30%氯仿,10%乙酸)17已经开发了用于在组织样本的粘液层的最佳保存。理想情况下,这种解决方案应该被用来收集组织样品,专用于粘液研究,结果表明,以保留粘液层16-17的平滑的外观。不固定的冷冻样品中的粘液层出现在OCT嵌入坚固耐用,在某些地区可能脱离组织,但总体层的厚度是一致的卡诺的解决方案,内含的固定的组织中观察到的ED的石蜡16-17。例如,在冷冻的人结肠癌组织切片的粘液层〜100微米( 图1),这是报告为Carnoy's固定人结肠癌样品55.4±2.5微米(范围7.7 – 204.8微米)16的范围内。
人们已经知道了几十年,在生物样品的收缩率18〜30%,并且,有机溶剂,如二甲苯,Citrisolv和氯仿提取物脂质,糖脂,并在一定程度上,从组织13的蛋白质的乙醇脱水结果。石蜡包埋的组织处理包括以下步骤:固定(10%福尔马林缓冲液中),脱水(乙醇浓度增加),和结算(Citrisolv或二甲苯)。通过模仿这些步骤不固定的冰冻切片中,我们发现Citrisolv提取粘液冰冻切片组织形态类似的石蜡包埋组织(FIGURE 2,右图)。与此相反,在粘液层并没有改变培养用福尔马林或乙醇( 图2中 ,左侧和中心板)。这表明,标准的石蜡包埋程序的清除步骤,这需要长时间培养在Citrisolv /二甲苯,粘液层的崩溃的结果。福尔马林固定不损坏的粘液层和冷冻组织部分,用福尔马林固定,可以很容易地对聚糖,糖脂和蛋白质( 图2,图3和6)的外源凝集素和抗体染色。这些影响可能是微不足道的膜结合蛋白和组织病理学的研究,但它们是毁灭性高度水合的结构,例如分泌的粘液层。然而,组织学研究仍在进行粘蛋白主要是用石蜡包埋标本,其中的粘液层的保存是次优的。在粘液层等组成的确切身份,本身的深入分析跨膜或膜结合的的MUC糖蛋白的组合所需要的特异性抗体和质谱鉴定的蛋白质主链。粘液层的保护,但最初的要求,这样的研究。
许多实验室都在OCT冻结的组织样本,收集在过去为不同的项目,但这些组织能够很容易地用于研究粘蛋白,糖脂和糖链分布,消除了需要收集到特殊的固色剂,设计独特的黏液保护组织。冷冻组织进行最低限度的处理,因此聚糖的天然分布,这是水合性质,保存。微生物 – 宿主相互作用的境界,这一点尤其重要。知识的自然分泌的粘蛋白和多聚糖结构装饰这些“障碍”分子的分布和数量将是关键,理解宿主防御,微生物剥削和发病机制是。
The authors have nothing to disclose.
作者要感谢他们的帮助下收割鸡组织中的妮可·内梅斯(乔治亚大学)和Jeanne M.展览会(LANL)的,和史蒂芬A.斯普林格在拍摄过程中他的帮助。在这项研究中,所有的鸟的护理是在符合美国国立卫生准则的人性化使用的实验动物和所有的协议获得批准的机构动物管理和使用委员会在洛斯阿拉莫斯国家安全,有限责任公司,运营商的洛斯阿拉莫斯国家实验室的国家实验室的合同号DE-,AC52-06NA25396与美国能源部。在这项研究中,小鼠的护理是符合加州大学圣地亚哥分校的动物批准的协议。人体组织获得了加州大学圣地亚哥分校认可IRB协议的一部分。这项工作得到了补助金118645从大学加州实验室费先生计划(PG)和美国国家神经疾病研究所授予NS047101和中风(神经显微共用设施,加州大学圣地亚哥分校)。
Name of reagent and equipment | Company | Catalogue number |
2-methyl butane | Fisher Scientific | 03551-4 |
AEC peroxidase substrate kit | Vector Labs | SK-4200 |
Alcian Blue | Sigma-Aldrich | A3157 |
Anti-CA 19-9 monoclonal antibody | Calbiochem | CA1003 |
Anti-MUC5AC monoclonal antibody | Millipore | MAB2011 |
Avidin-Biotin blocking kit | Vector Labs | SP-2001 |
Biotinylated donkey anti-mouse antibody | Jackson Immunoresearch | 90863 |
Biotinylated SNA | Vector Labs | B-1305 |
Bovine serum albumin | Sigma-Aldrich | A4503 |
Chitin-hydrolysate | Vector Labs | SP-0090 |
Cryostat microtome | Leica Microsystems | Leica CM 1800 |
Hematoxylin | Surgipath Medical Ind. | 3801570 |
Hydrogen peroxide 30% | Fisher Scientific | H325-100 |
Jacalin-FITC | Vector Labs | FL-1151 |
Mayer’s Hematoxylin | Sigma-Aldrich | MHS32 |
Melibiose | Sigma-Aldrich | M5500 |
Nuclear Fast Red | Vector Labs | H-3403 |
OCT compound | VWR International | 25608-930 |
Peroxidase conjugated streptavidin | Jackson Immunoresearch | 94638 |
Schiff reagent | Electron microscopy sciences | 26052 |
sWGA-Rhodamine | Vector Labs | RL1022S |
TKH2 monoclonal antibody | ATCC | HB-9654 |
VectaMount aqueous mounting media | Vector Labs | H-5501 |
Cytoseal 60 | Thermo Scientific | 8310-4 |
Peel-A Way molds | Polysciences Inc. | 18646A-1 |