Bu çalışma, konfokal görüntüleme yöntemlerinin tam olarak kullanılmasını sağlayan kalın, üç boyutlu doku kesiti analizi için yeni bir işleme ve görüntüleme protokolü sunmaktadır. Bu protokol antijenliği korur ve cilt histolojisini ve potansiyel olarak diğer doku tiplerini analiz etmek için sağlam bir sistemi temsil eder.
Bilimsel bir argümanı destekleyen mikroskopik bir görüntü oluşturmak için bir ilgi dokusu işleme zorlu olabilir. Yüksek kaliteli mikroskobik görüntülerin elde edilmesi tamamen mikroskop kalitesine değil aynı zamanda çoklu kritik eylem veya basamakları içeren doku işleme yöntemlerine de bağlıdır. Dahası, derideki ve diğer dokulardaki mezenkimal hücre türleri, doku hazırlama ve görüntüleme için yeni bir mücadeleyi temsil eder. Burada, doku hasatından mikroskobiye kadar eksiksiz bir süreç sunuyoruz. "Yatay tüm montaj" olarak adlandırılan tekniğimiz, acemilerin hızlı bir şekilde yetkinleşebildikleri ve bir kriyostatla kesilen 60-300 μm kalınlıktaki kesitlerde antijenlerin korunması ve algılanmasına izin veren tekniğidir. Bu kalınlığın kesitleri, üç boyutlu bir çevrede doku mikro mimarisinin gelişmiş görselleştirilmesini sağlar. Buna ek olarak, protokol, mezenkimal hücreleri, görüntü kalitesini arttıran bir şekilde korur.Standart kriyostat veya parafin kesitlerine kıyasla azaltılır, böylece immün boyamanın etkililiği ve güvenilirliği artar. Bu protokolün deri ve muhtemelen diğer doku ve organları görselleştiren tüm laboratuvarlara fayda sağlayacağına inanıyoruz.
Mikroskobik görüntüleme ekipmanının devrimi sofistike, yüksek çözünürlüklü görüntüleme aletleri sağlar. Bununla birlikte, komple bir üç boyutlu (3D) doku kesitinin mikroskobik bir görüntüsünü elde ederken, numune hazırlama önemli zorluklar sunar ve görüntü kalitesini tanımlamada sınırlayıcı faktör olabilir. Her ayrı adım, doku morfolojisini ve hedef proteinlerin antijenikliğini korumak, işleme neden olan eserleri en aza indirgemek ve nihai görüntü kalitesini en üst düzeye çıkarmak için dikkatle düşünmeyi hak ediyor. Örneğin, cildin geleneksel analizi, kök hücre bölmesinin cilt homeostazına katkılarını anatomik olarak analiz etmeye olanak tanıyan saç folikülleri düzgün şekilde yönlendirilmiş epidermis ve dermis manzaralı bir görüntü gerektirir 1 , 2 . Bu, cildin gömülü ve kesit üzerine nasıl yoğunlaşıldığını gerektirir. Önemlisi, saç follikülleri daha kalın olabilirStandart parafin veya dondurulmuş kesit kalınlığını büyük ölçüde aşan 100 μm'den daha büyüktür ve tüm montaj parçaları veya kalın kesitler 3 , 4 , 5'e kıyasla daha düşük bir analiz standardı sağlar.
Birlikte ele alındığında, mikroskopik analiz için numune hazırlamanın her bir adımı, görüntü analizini etkileyen kritik bir belirleyicidir. Burada, "yatay bütün montaj" olarak adlandırdığımız kalın, 3D doku kesit analizi için yeni bir işleme protokolü sunuldu. Protokol, antijenikliği oldukça korur ve standart konfokal görüntüleme ekipmanı kullanarak cildin kalın bölümlerinin tam olarak kullanılmasını sağlar. Bu, doku hasadı ve paraformaldehit (PFA) ile desteklenmiş kriyoprezervasyon (1. adım), bir kriyostatla 100 μm kalınlıkta doku kesitlerinin oluşturulması da dahil olmak üzere kalın doku kesiti işleme ve görüntüleme için cildi kullanmanın tam bir rehberidir (basamak 2) Ve immünofloresan etiketleme ve montaj (adım 3 ve 4). Temsilci sonuçlar, bu protokolün potansiyel kullanıcısı için "yatay tüm montajların" avantajlarını vurgulayan iki farklı histolojik hazırlama tekniğinin (klasik cryosectioning ve kalın, 3D doku kesit kesitleri) konfokal görüntülerini karşılaştırır.
Here, we present the “horizontal whole mount” technique, which has several advantages over classical frozen sections. One advantage of our technique is that it can easily be performed with standard histology equipment and a confocal microscope. Second, the tissue integrity is preserved in a superior manner when compared to standard cryosections. For example, adipocytes within the hypodermal layer (i.e., dermal white adipocytes (DWAT))9 are severely disrupted in standard cryosections, which makes studying tissues that are adipose-laden impossible. Our technique allows for the full analysis of the adipocytes in this layer and may be adapted to other tissues with high adipocyte contents. Furthermore, this allows for the improved detection of mesenchymal cells in lineage-tracing studies 2,10.
Standard cryosections, by their very nature, can never reveal the true 3D aspects of a tissue through confocal microscopy. This means that thicker sections are advantageous in the analysis of skin, since hair follicles, as well as their substructures, can traverse a depth that exceeds the standard thickness of 10 µm used in classical crysosections. We are intrigued that other tissues, such as the intestine and brain, for example, possess similar challenges with regard to viewing the tissue as a 3D structure2,7,11,12,13. Intriguingly, our technique has already been shown to be beneficial for use in certain applications in the intestines14. We believe that our horizontal whole-mount protocol has the potential be applied to any other tissue requiring 3D analysis.
The authors have nothing to disclose.
Yazarlar, Thermo-Fisher Scientific'in sponsorluğunu onaylıyor ve konfokal görüntü edinimi sırasında destek için Kings College London'daki Nikon Görüntüleme Merkezi'ne teşekkür ediyoruz.
PBS | homemade | ||
Gelatin, from cold water fish skin | Sigma | G7765 | 250ML |
Glycerol | BDH Laboratory Supplies | 444482V | |
O.C.T. compound | VWR chemicals | 361603E | |
Peel-A-Way embedding molds | Sigma | E6032-1CS | Square S-22 |
Non-Fat Powdered Milk | Bio Basic Inc. | NB0669 | |
Triton X-100 | Sigma | T9284 | 500ML |
4′,6-Diamidino-2-phenylindole, dilactate (DAPI) | Invitrogen | D3571 | |
FITC Rat Anti-Human CD49f | BD Pharmingen | 555735 | |
Mouse/Rat Integrin alpha 8 Antibody | R&D Systems | AF4076 | |
Alexa Fluor 488 donkey anti-rat IgG | Life Technologies | A21208 | |
Alexa Fluor 555 donkey anti-goat IgG | Life Technologies | A21432 | |
CryoStar NX70 | Thermo Fisher Scientific | ||
100mm Culture dishes | |||
Disposable scalpels | Swann-Morton | Ref 0501 | |
pointed metal forceps | |||
1.5 ml microcentrifuge tubes | VWR | 211-2130 | |
12 Well plates | Sigma | CLS3513 | |
Dissecting microscope | Nikon | ||
20 ul and 1000 ul Pipette | Gilson | ||
1000µl XL Graduated TipOne Filter Tip (Sterile) | Star Lab | S1122-1830 | |
20µl Bevelled TipOne Filter Tip (Sterile) | Star Lab | S1120-1810 | |
Rocking shaker plate | |||
Microscope slides, menzel Glaeser | Thermos Scientific | 631-9483 | Superfrost Plus |
Cover Glasses, Menzel Glaeser | Thermos Scientific | MENZBB024060AB | 24 x 60 mm |
Confocal microscope | Nikon |