2018年6月1日
本文介绍了一种利用改良的整体原位杂交方法,对蜱肠道内可存活微生物群在空间和时间上的分布进行评估的实验方案。
该方法有助于回答蜱虫昆虫学中的关键问题,例如评估蜱虫体内细菌在空间和时间上的存在情况。该技术的主要优势在于无需对蜱虫进行切片,也不需要昂贵的设备,同时能够实现基因转录本在空间和时间上的可视化。通常,初次接触该技术的研究人员会遇到困难,因为该方法涉及多个步骤和多种试剂。
然而,该技术并不繁琐。尽管完成整个过程可能需要大约三天时间,但每天的实际操作时间仅有几个小时。在准备阶段,应在收集蜱虫肠道之前将其喂养 48 至 72 小时。
为了从蜱虫中分离肠道,向干净的玻璃载片上加入 20 至 30 微升 MEMFA 溶液。然后将蜱虫放入 MEMFA 溶液中,并调节焦距至蜱虫头部。接着,使用一对无菌高碳钢剃刀刀片,在盾板处切下头部区域,保留蜱虫体部完整。
接下来,轻轻按压虫体,使肠道盲囊和唾液腺从体壁中排出。然后在不损伤肠道的前提下,小心地将肠道与唾液腺分离,并用刀片小心刮取组织。将所有采集的肠道组织收集至1.5毫升离心管中,加入500 µm的MEMFA固定液。
然后将离心管在室温下轻轻摇动孵育一小时。第二天,按照文本方案中的说明对组织进行脱水处理,并在零下20摄氏度保存。为制备网格篮,首先使用装在手术刀上的加热单刃刀片,将2毫升或5毫升 snap top 离心管的底部切掉。
在完成切割之前,刀片可能需要重新加热数次。接下来,裁剪一块略大于新开口的110微米尼龙网。然后,将网片置于开口处,在中低温度的加热板上轻轻按压导管,使导管与网片粘合,直至形成良好的密封。
冷却后,剪去多余的网片,并确保没有缝隙。制作24个这样的篮子,以匹配24孔板。接下来,在24孔板的盖子上切出孔洞,使样品篮的边缘能够卡住孔洞而不会掉落。
组装完成的样本篮应能完全浸入孔中。现在,可使用此定制的篮子支架,以便在原位杂交过程中相对轻松地将篮子从一个板转移至另一个板。使用两个这样的板,当样本在一个板中孵育时,可同时准备另一个板用于下一步洗涤。
本部分介绍原位杂交的某些步骤。完整操作流程请参见文字版实验方案。首先,将每个固定的组织样本转移至已标记的样本篮中。
根据实验条件对孔板进行排列,每种条件至少染色五只肠道样本。首先,轻柔地重新水化样本。每次洗涤时,通过逐步增加 PBS-T 与乙醇的比例,避免引入气泡。
在第一天,经过两小时的预杂交步骤后,不要丢弃杂交缓冲液,应将其保存起来以备后续实验步骤中使用。之后,在用探针杂交溶液处理样品时,需用铝箔紧密覆盖板子,以防止溶液蒸发。在第二天,将之前保留的杂交缓冲液加入24孔板中,并将板子加热至60摄氏度。
当天晚些时候,为去除探针和杂交缓冲液的所有残留物,先用2x SSC溶液将样品清洗两次,每次清洗三分钟。然后在60摄氏度条件下,用2x SSC溶液将样品清洗三次,每次清洗20分钟。随后在封闭缓冲液中配制一抗。
将500微升该混合物加入每个孔中。封闭步骤后,在室温下孵育约4小时,或在4摄氏度下过夜孵育。第三天,在显色底物中进行显色反应。
用铝箔覆盖样品板。在反应过程中,需定期使用解剖显微镜检查是否染色过度。第四天时,必须在光源箱上进行孵育和漂白,这有助于去除样品中的色素沉着或苦味酸溶液造成的着色,并增强探针信号,以便清晰观察。
然后用 SSC 清洗后,通过将篮子倒置,小心地将肠道样本转移至新的 24 孔板中。样本置于孔中时,用 70% 乙醇彻底冲洗篮子。随后进行样本成像。
在使用RNA探针之前,必须对其质量进行评估。可通过甲醛凝胶电泳检测探针质量。若探针呈现明亮且清晰的条带,则表明其质量良好。
在生物学重复样本以及个体肠道的七对盲囊之间,染色分布存在一定程度的差异是正常现象。因此,每种条件下最好至少染色五条肠道,以了解平均染色模式。总体实验成功与否,最佳判断方法是对比每种条件下正义与反义样本的染色结果。
两者必须在相同的时间内进行孵育。正义样本应呈现极少或无紫色,而反义样本则应显示强阳性染色且背景信号最低。关键的是,组织必须完全浸没在染液中,以确保染色均匀。
避免显色反应过度非常重要。过度显色可能导致背景染色过强,使正义样本开始呈现出反义样本的外观。另一个影响实验结果的因素是蜱虫在实验前的摄食程度。
未进食或仅吸血24小时的蜱虫较难操作,其肠道更容易受损,且不易染色。一旦掌握该技术,若操作得当,可在两到三天半内完成。
在进行该实验操作时,重要的是要记住,在开始实验之前,应将试剂与材料表中列出的所有用品准备就绪。感谢观看,祝您的实验顺利成功。
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本文介绍了一种利用改良的整体原位杂交方法评估蜱虫肠道中可存活微生物群的实验方案。该方法能够在无需昂贵设备或对蜱虫进行切片的情况下,实现基因转录本的空间和时间可视化。
利用整体原位杂交技术对蜱虫肠道微生物群进行时空可视化,可直接评估媒介-病原体-微生物群之间的相互作用。该技术有助于媒介传播疾病研究中的机制性风险排除,并为影响病原体传播的干预措施提供早期靶点验证依据。该方法所获得的定性及分布特征结果,对于传染病研究管线中的转化医学研究和项目优先级筛选具有重要意义。
该方法可融入虫媒疾病研究从发现到临床前阶段的连续流程,支持在候选药物确定之前进行假设验证和机制性研究。