2014年6月6日
海のヤツメウナギは変態期胆嚢や胆管、人間の胆道閉鎖症と同様のプロセスを失う。新しい固定および清澄法(CLARITY)はレーザー走査共焦点顕微鏡を用いて全体胆ツリーを視覚化するために変更されました。この方法では、胆管の変性を研究するための強力なツールが用意されています。
この手順の全体的な目標は、胆道変性の全球的、構造的、細胞的分析のために、肝臓全体と腸との接合部を明らかにすることです。変成Cヤツメウナギで。これは、最初に組織をヒドロゲルモノマー溶液に固定することによって達成されます。
次に、ヒドロゲルを固定組織と重合します。次に、固定組織の原形質膜が除去され、組織が透明になります。最後に、免疫蛍光染色が最終的にレーザー皮膚で行われ、共焦点顕微鏡法を使用して、変成作用cランプリーの胆道変性中の全体的な構造的および細胞的変化を示します。
この方法は、中枢神経系のコネクトームや、私たちの場合は血清点変態中の胆道変性など、生物医学分野の重要な質問に答えるのに役立ちます。この技術の意味は、このまれな先天性乳児疾患が血清点変態中のary変性と同様の特徴を共有するため、ヒトの胆道または閉鎖症の治療または診断にまで及びます。私たちは最初にこの方法のアイデアを持っていたのは、自然界でニュース記事を見つけ、研究室の会議中にオンラインビデオを発表し、手順を示すのは、私たちの研究室の大学院生であるアン・スコットです リン酸塩緩衝液とリン酸塩緩衝液またはpbを作成した後、テキストプロトコルに従って。
ドラフトで、蒸留水、40%アクリルアミド、2%ビスアクリルアミド、10 XPBS、16%パラホルム、アルデヒド、サポニン、および硫酸アンモニウムを組み合わせて、400ミリリットルのヒドロゲルを準備します。4%SDSと0.2モルのホウ酸からなる清澄溶液1リットルを調製し、80%グリセロールを500ミリリットルにしてヒュームフード内の組織を調製します。10ミリリットルのヒドロゲルモノマー溶液を15ミリリットルの遠心分離チューブにEloquaします。
組織サンプルを解剖し、組織をヒドロゲルの各チューブに入れ、摂氏4度で2日間固定します。ヒュームフードの下でインキュベートした後、5マイクロリットルのテミドを加えて固定組織を重合します。次に、よく混合し、サンプルを室温で2〜3時間インキュベートします。
インキュベーション後、余分なゲルを徹底的に取り除き、組織サンプルを透明にします。それぞれを15ミリリットルの清澄溶液に入れ、透明になるまで摂氏50度、70RPMで数日間インキュベートします。少なくとも1日1回は清澄溶液を交換し、余分なゲルを取り除きます。
0.1モルPBの15ミリリットルで、摂氏37度、70RPMで0.1%Triton X 100でサンプルを一晩移します。新鮮なバッファーでインキュベーションをさらに2回繰り返します。組織が完全に透明になり、余分なゲルがなくなったので、サンプルを一次抗体にPB tritton X 100に浸し、インキュベーション後2日間、摂氏37度、70 RPMでインキュベートし、0.1%トリットンX 100で15ミリリットルのPBを使用して、組織サンプルを摂氏37度、70 RPMで一晩洗浄します。
最終洗浄バッファーを除去した後、洗浄を3回繰り返し、0.1%Trix 100とブロッキング血清を含むPB中の蛍光二次抗体溶液を添加し、37°C、70RPMの暗所で1日間インキュベートします。10ミリリットルのPBトリットン×100で37°C、70RPMで一晩3回試料を洗浄した後、PBSで3回一晩洗浄する。最後に、清澄化した組織をホイルで覆われた80%グリセロールで一晩インキュベートします。
共焦点顕微鏡イメージングは、暗い光または薄暗い光の中で行われますが、このビデオでは視覚化のためにライトが点灯しています。例えば、ここに示すように、胆管と胆嚢はアポトーシスを起こして変性するなど、いくつかの重要な発達イベントがHEPA胆道系で発生します。修正清澄化法を使用し、肝細胞マーカーサイトケラチン19抗抗アポトーシスマーカーで染色した後、BCL 2レーザー走査型共焦点顕微鏡を使用して、無傷の肝臓を光学切片化しました。
染色により、変成過程は変成段階2から4で発生することが明らかになりました。上部パネルは前端から、下部パネルは後端から来ています。ここに示されているのは胆道樹で、ここは暗い樹状突起に見えるアポトーシス細胞と、肝臓の周囲の小管および管ツールを示しています。
この図は、サイトケラチン19およびBCLに対する抗体で標識された変成段階2および3の間の3つの肝臓の共焦点Zシリーズを再構築した3次元画像を表しており、胆道樹および暗い樹状突起に見えるアポトーシス細胞および周囲の小管および管ツールは、それぞれ白と黒の矢印でマークされています。ここに示されているのは、変成期2と3の間の標本の胆管の共焦点光学切片で、内腔に胆汁滴があります。このビデオを見れば、さらなるイメージング分析のために組織全体を透明化する方法を十分に理解できるはずです。
パラフォーム、アルデヒド、ポリアクリルアミド溶液の取り扱いは非常に危険であり、この手順を実行する際には、手袋の着用やヒュームフードの使用などの予防措置を常に講じる必要があることを忘れないでください。
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本研究では、ヒトの胆道アトレイシア(胆道閉鎖症)と同様に、変態過程におけるウミヤツメウナギの胆嚢および胆管の消失について調査します。改良CLARITY法を用いて、レーザー走査型共焦点顕微鏡により胆道系を可視化し、胆道の変性に 관한知見を得ます。
改良版CLARITYプロトコルを用いてウミヤツメウナギの胆道変性を透過・可視化することにより、胆道閉鎖症などの希少なヒト疾患に関連する組織リモデリングの高解像度三次元解析が可能になります。このアプローチは、肝臓および胆道系の変性に関する独自の比較モデルを提供することで、初期探索段階におけるメカニズムのリスク低減およびターゲット検証を支援します。本手法は、複雑な組織変化の定量的かつ再現可能なイメージングを可能にし、トランスレーショナルリサーチにおける予測の信頼性を向上させます。
この改変CLARITYプロトコルは、組織変性の仮説に基づいたイメージングを可能にすることで、基礎研究から前臨床への移行段階に統合され、メカニズム研究とトランスレーショナルなバイオマーカー研究の両方を支援します。