Method Article
Microarrays רקמות מאפשר שיטה יעילה לקבל מידע מקבילים ממספר רב של רקמות. חלקים מייצגים של רקמות נאספו לידי בלוק פרפין אחת. קטעים מתוך בלוק משמשים אימונוהיסטוכימיה וניתוח דפוסי ביטוי חלבון. סריקה דיגיטלית מייצר תמונות המתאימות להפצה של נתונים.
רקמת microarray (TMA) הטכנולוגיה מספקת את האמצעים לניתוח תפוקה גבוהה של רקמות תאים רבים. הטכניקה משמשת במסגרת פרוייקט האדם חלבון אטלס לניתוח העולמי הביטוי דפוסי חלבון ברקמות אדם נורמליים, סרטן שורות תאים. כאן אנו מציגים את הרכבה של 1 מ"מ ליבות, לאחזר מרקמות נציג שנבחרו מיקרוסקופית, לתוך בלוק אחד הנמען TMA. מספר וגודל ליבות בבלוק TMA יכולים להיות מגוונים מ כ 40 מ"מ עד 2 ליבות מאות ליבות 0.6 מ"מ. היתרון של שימוש בטכנולוגיה TMA היא כי כמות גדולה של נתונים במהירות יכולה להיות מושגת באמצעות פרוטוקול immunostaining אחת, כדי למנוע השתנות ניסיוני. חשוב לציין, רק כמות מוגבלת של רקמות נדירים יש צורך, המאפשר ניתוח של קבוצות חולים גדולות 1 2. כ 250 קטעים רצופים (4 מיקרומטר עבה) ניתן לחתוך מבלוק TMA ושימשו staini immunohistochemicalng לקבוע דפוסים מסוימים ביטוי החלבון על 250 נוגדנים שונים. בפרויקט האדם חלבון אטלס, נוצרים נוגדנים כלפי כל החלבונים האנושיים נהג לרכוש פרופילים חלבונים המתאימים בשתי רקמות אדם נורמלי מ 144 אנשים ורקמות סרטן מ 216 חולים שונים, המייצגים את 20 הצורות הנפוצות ביותר של סרטן אנושי. מוכתמים Immunohistochemically סעיפים TMA על שקופיות הזכוכית נסרקים ליצור תמונות ברזולוציה גבוהה שממנו פתולוגים יכול לפרש ויסמנו את התוצאה של אימונוהיסטוכימיה. תמונות יחד עם הפתולוגיה מבוססי הנתונים המתאימים הסברים זמינים בפומבי למען הקהילה המחקר באמצעות חלבון אנושי אטלס הפורטל ( www.proteinatlas.org ) (איור 1) 3 4. אטלס החלבון האנושי מספק מפה המראה את הפיזור והשפע היחסי של החלבונים בגוף האדם. גרסה הנוכחישיאון מכיל מעלה מ -11 מיליון תמונות עם הביטוי נתונים חלבון עבור 12.238 חלבונים ייחודיים, המתאימים יותר מ 61% מכלל החלבונים המקודדים על ידי הגנום האנושי.
1. כיצד להכין רקמות לייצור microarray רקמות (אנימציה 1)
2. רקמות ידנית הפקה microarray (חיוני עבור הצילומים)
3. כיצד TMAs בפסקה (אנימציה 2)
4. הבדיקה נוהל טיטרציה עבור אימונוהיסטוכימיה (אנימציה 3)
נוגדן זה הוא נתון בהליך בדיקה סטנדרטית באמצעות בייחוד TMAs שנועדו המכילים תערובת של רקמות תאים מסוגים שונים. המטרה היא להעריך את פרוטוקול immunostaining אישית אופטימיזציה עבור כל נוגדן. בתחילה 1 דילול, בהתבסס על נמליםריכוז ibody המניות של הנוגדן הראשוני נבדק. התוצאה של מכתים את המבחן הזה משמש להנחות דילולים נוספים ואופטימיזציה של פרוטוקול.
5. תוכנית צביעה, Autostainer 480 (תרמו פישר סיינטיפיק)
Incubations כל נעשים על RT ופרוטוקול זה יכול לשמש גם בתור התקנה ידנית עם חומרים כימיים אותם.
ריאגנטים כל מוחלים בהיקף של 300 μl לכל שקופית.
* Quick שלבים 10-14 נעשים כלי histostaining (Autostainer XL, לייקה) ואת coverslipping נעשית בנוסף במערכת coverslipper (coverslipper זכוכית אוטומטי CV5030, לייקה).
6. כיצד לסרוקSlide
השיטה של שקופיות סריקה תלויה סורק דיגיטלי מנוצל, פרוטוקול זה רק מגדיר כיצד לסרוק שקופיות באמצעות מערכת אוטומטית סריקה Aperio XT (Aperio טכנולוגיות). ב ההגדלה החלבון האנושי אטלס 20x הגדרת עבור רקמות ו 40X עבור התאים משמשים. סריקה אוטומטיות יכול להיתקל בבעיות מיקוד בשל ההטרוגניות של רקמת ומספר רקמות שונות שנכללו TMA.
7. כיצד לחפש אחר חלבון האהובה עליך אטלס החלבון האנושי
8. נציג תוצאות
אנימציה 1. איך להכין רקמות לייצור microarray רקמות. לחץ כאן כדי להציג אנימציה 1 .
אנימציה 2. כיצד TMAs סעיף. לחץ כאן כדי להציג אנימציה 2 .
3 אנימציה. טכניקה אימונוהיסטוכימיה מתואר. לחץ כאן כדי להציג אנימציה 3 .
באיור 1. תוכנית כוללת של התהליך בתוך החלבון האנושי אטלס אופסלה.
2. איור תורמים stylet מסומן לאורך אחיד של ליבות רקמות כגון 4.5 מ"מ.
איור 3. Microarrayer רקמות ידני.
איור 4. דוגמאות של איכות שונה של TMAs המיוצרים. (א) ישר מיושר כראוי TMA עם מספיק מקום בין שורות ועמודות, כמו גם על שפת פרפין. (ב) TMA עם כמה ליבות של קרוב מדי לקצה וכתוצאה מכך קשיים סביר כאשר חתך. (ג) TMA כי כבר אפוי עבור Too זמן וכתוצאה מכך TMA שהתמוטט ללא תבנית נכונה.
איור 5. Hematoxylin ו TMAs eosin מוכתמים. (א) בסעיף לחתוך כראוי עם עמודות ושורות ישרות מיושר. באמצעות סכין רע או מלוכלך יכול לגרום פיצול (ב) או קטעים דחוסים (ג).
איור 6. טיטרציה של נוגדנים. () תגובת התאים מרכז ב הלימפה מראה נוגדנים טיטרציה בצורה אופטימלית וכתוצאה מכך מכתים cytoplasmic ספציפי (מוצג חום) ללא רקע. (ב) בסעיף רקמת מראה צביעה חלשה. מכתים שלילי או חלש נמצא כאשר ריכוז הנוגדן העיקרי נמוכה מדי או אם חלבון המטרה אינו נוכח ברקמות immunostained. (ג) סעיף רקמות overstained כתוצאה משימוש ריכוז גבוה מדי של הנוגדן הראשוני. דהארון תוצאות צבע קשיים שקובע את המיקום subcellular בשל לגלוש, לחצות ריאקטיביות חיוביות שגויות.
אימונוהיסטוכימיה הוא ללא ספק היישום הנפוץ ביותר עבור TMAs. שילוב של IHC ו TMAs ניתן להשתמש במסגרות שונות, כגון סינון תפוקה גבוהה של ביטוי דפוסי חלבון ברקמות 7 8 תאים 9 10 מחקרים, גילוי סמן ביולוגי המבוסס על דגימות רקמה של קבוצות חולים גדולות 11 12 ויותר ביולוגיה הגידול הבסיסי מחקרים, כולל פנוטיפים / גנוטיפים שונים, שלבי התמיינות, התקדמות גרורות 13. אחד היתרונות של שימוש TMAs הוא חומר קבוצות גדולות ניתן לנתח בו זמנית, בשני הניסויים לשחזור יותר חיסכון חומר ביולוגי בעל ערך והבטחת. יתר על כן, השימוש TMA הטכנולוגיה חוסכת בעלויות מגיב ועיבוד הזמן במעבדה. כמו TMA מכיל רק כמות מוגבלת של רקמות, רקמות ההטרוגניות היא הבעיה. בהתאם לסוג של רקמות שאלות כדי לקבל מענה, מספר דוגמאות עשוי להיות נחוץ מן specime אותהn. עבור רקמות סרטן, שימוש של שניים עד ארבעה ליבות כל אחד מן הדגימה מומלץ כפי שהוא הוכח לגרום ברמה גבוהה של דיוק בייצוג של סעיפים רקמות שלמות 13 14. תלוי בהרכב רקמות בקוטר של אגרופים (החל מ 0.6 מ"מ 2) יכול להיות מותאם. רקמות מורכבים מורכב משני סוגי תאים שונים, מבנים שונים מחוץ הסלולר מטריקס. ההרכב של כל סוג רקמה שונה המכיל כמות משתנה של שומן, כלי דם, רקמת חיבור, סחוס וכו ', ישפיע על הלחץ הדרוש אגרופים איסוף ליבות נפרדות. לכן חשוב לתרגל את כל השלבים בהליך על חומר שאינו בעל ערך כלשהו, לפני הפקת TMA עם רקמות שהוגדרו עבור הניסויים המיועדים.
כאשר חתך מגוון של רקמות שונות בתוך בלוק TMA 1 את הרכב הבלוק יכול להשפיע על היכולת לרכוש חלקים באיכות גבוהה. Certain רקמות, כגון עור, מוח עצם, מוח שומן, חזה, לדקלם חתך של גוש TMA קשה בשל השפעת הבדלי מרקם מקרין כמה סעיפים להושיט באמבט מים עד כמה קשיות שונה נחתך על ידי הלהב וכו ' לכן מומלץ לרקמות הקבוצה עם תכונות דומות כגון רקמת השומן עשירה לאחת TMA, כאשר ישים. רוב רקמות סרטן הן במובן זה הומוגנית, המאפשרת חתך של TMAs סרטן. שיטת חתך חלופה לייצוב ליבות microarray יכול להיות מועסק בעת טיפול TMA עם סוגי הטרוגניות של רקמות. השימוש סרט דבק יכול להיות מועיל, כדי למנוע את אובדן ליבות הנשורת ב TMA מחולק. שימוש בסרט הדבקה צריך להיות מועסק בזהירות, שכן הסרט יכול להשפיע על עובי של ליבות מחולקות למדורים ולאחר מכן גם את התוצאה של הכתמה IHC 15. ב חלבון אטלס האדם הגדרת תבנית TMA של 9x8 (לא כולל סמנים) ליבות arדואר בשימוש. יש חשיבות לקבל מספר מקסימלי של חלקים ולשמור את כל הרקמות המיוצגים לאורך הרחוב. כדי לשמור ריאגנטים וזמן הסריקה, סעיפים 2 ממוקמים בשקופית 1 כוס המאפשר תבנית המרבי של 9x8.
מאגר מרכזי עבור מידע חלבון, 16 Universal Resource חלבון כולל כ 20.300 ערכים הנסקרת חלבון אדם, מתוכם רק כ 66% יש ראיות ברמת החלבון. גם ברוב של גנים אשר יש עדויות לקיום ברמת החלבון, יש נדירים, אם בכלל, מידע על תפקוד החלבון והפצה של הביטוי. אתגר חשוב לעתיד היא לנתח את דפוס חלוקת והשפע היחסי של החלבונים האלה מוכרים סוגים שונים של רקמה אנושית. מידע ממסדי נתונים כגון Uniprot, ENSEMBL, הנתונים שפורסמו מתוך PubMed יכול לשמש כמדריך לקבוע אם דפוסי צביעה immunohistochemical באמצעות נוגדניםבמחלקות חלבונים לא ידועים מייצגים פרופילים חלבון בפועל של חלבון המטרה המיועד. בנוסף, מספר אסטרטגיות אימות אחרים נדרשים כדי להבטיח פונקציונליות נוגדנים, עבור פונקציונליות למשל נוגדנים במערכים חלבון, למחוק המערבי, immunofluorescence, חיסוני המשקעים הנפתח ניסויים. אולי הכלי החשוב ביותר עבור אימות של פונקציונליות נוגדנים היא להשתמש נוגדנים לזווג, כלומר שני נוגדנים שונים כנגד העלה נפרדות, שאינן חופפות אפיטופים על חלבון המטרה זהה, להשוות assay ספציפי התוצאה 17.
בהתבסס על מידע מלוקט, נוגדנים נבדקים טיטרציה על פי סטנדרטים IHC ואת החוויה של הבדיקה והאימות של מעל 35.000 נוגדנים הפרויקט האנושי חלבון אטלס. 20% על כל הגנים עם פרופילי חלבון, נתוני נוגדנים לזווג (2 או יותר נוגדנים כלפי שאינן חופפות אפיטופים על אותו חלבון) שימש כדי לקבוע אסתי הטובה ביותרבן הזוג של דפוס חלבון המתאים הביטוי. נוגדנים מותאמים מספקים האסטרטגיה האולטימטיבי עבור אימות אימונוהיסטוכימיה ספציפיות המבוססות על דפוסי ביטוי חלבונים. אסטרטגיה זו חשובה, כי מספר רב של רקמות שונות שנכללו ההקרנה הבסיסית מגביר את הסיכון תגובתיות צולבת. ראוי גם לציין כי רקמות מסוימות באופן כללי נוטים יותר להראות את הרקע מכתים מקרופאגים למשל, שריר חלק, מבנים צינוריים בכליות ו hepatocytes בכבד. נושאים נוספים שיש לקחת בחשבון כוללים וריאציות טכניקות עיבוד רקמות לאורך זמן על הרקמות שנלקחו חומר ארכיוני, אשר עלולה לגרום שווא דפוסים חיוביים שליליים או לא מתאים IHC צביעה. תופעה זו נתקלה גם בניתוח בחלק גדול. בקרות שליליות וחיוביות חיוניים ויש להשתמש בהם בכל הזדמנות אפשרית. עבור מחקרים עמוקים יותר כולל ניתוח פונקציונלי, שורות תאים עם ביטוי מסוים נאלץ ו לדפוק למטה של TR המתאימיםanscripts (טכנולוגיה siRNA) ניתן להשתמש כדי ליצור פקדים. לקבלת תוצאות אופטימליות ב IHC, חשוב לבדוק ולהשתמש אחזור מערכות אנטיגן, שכן קיבוע בפורמלין גורם שינויים כימיים שונים כגון cross-linking, הידרוליזה של בסיסים שיף מסתירה את האנטיגן 18.
לסיכום, נוגדן מבוססי proteomics המעסיקים TMA טכנולוגיה IHC היא אסטרטגיה רב עוצמה ליצירת ביטוי חלבון נתונים בקנה מידה גדול. הפרויקט החלבון האנושי אטלס הוקם כדי ליצור מפה של ביטוי החלבון האנושי ברקמות אדם נורמליים וסרטן. מטרת הפרויקט היא להציג את הטיוטה הראשונה של אטלס חלבון מקיפה האדם בשנת 2015. בנוסף לאספקת פרופילים חלבון איברים ורקמות רגילים, המאמץ הזה גם מספק נקודת המוצא של מחקרים ביו, כולל המאמצים לגילוי סמן ביולוגי קליניים. המטרה הסופית היא להוסיף שכבת המידע הבא על גבי רצף הגנום האנושי Wiתהיה קריטית להבנה עמוקה יותר של הביולוגיה שבבסיס מחלות מדינות שונות, ולספק בסיס לפיתוח כלי אבחון טיפולית חדשנית.
אין לנו מה למסור.
עבודה זו נתמכה על ידי תרומות של קנוט אליס ולנברג קרן. צוותי כולו של המרכזים החלבון האנושי אטלס ב אופסלה, שטוקהולם והודו הודה על מאמציהם ליצור אטלס החלבון האנושי. המחברים מבקשים להודות במיוחד פרנק Hammar ואת סופי גוסטפסון לעזרה עם תמונות Elené Karlberg על הסיוע בהפקת TMA כאשר מצלמים.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
שם מגיב | חברה | מספר קטלוגי | |
לשטוף את החיץ | תרמו פישר סיינטיפיק | מדד ת"א 999-TT | |
ציטראט חיץ pH6 | תרמו פישר סיינטיפיק | מדד ת"א 250 Pm1X | |
נוגדנים diluent | תרמו פישר סיינטיפיק | מדד ת"א 125, א.ד. | |
UltraVision LP HRP פולימר | תרמו פישר סיינטיפיק | TL-125-HL | |
DAB בתוספת מערכת המצע | תרמו פישר סיינטיפיק | מדד ת"א 125-HDX | |
Ultra V חסום | תרמו פישר סיינטיפיק | מדד ת"א 125-UB | |
נוגדן ראשוני Enhancer | תרמו פישר סיינטיפיק | TL-125-PB | |
מאירס hematoxylin | HistolAB | 01820 | |
PERTEX | Histolab | 00871.0500 | |
שם הציוד | חברה | מספר קטלוגי | |
מדריך רקמות מיקרו arrayer | Estigen, כלי ביצ'ר | MTA-1 | |
מפל microtome | תרמו פישר סיינטיפיק | Microm HM 355S | |
תמונה אוטומטי הסורק | Aperio טכנולוגיות | XT | |
שקופיות אוטומטית מכתים מערכת | תרמו פישר סיינטיפיק | Autostainer 480S-2D | |
שקופיות אוטומטית מכתים מערכת deparafinization והתייבשות | לייקה Biosystems | Autostainer XL | |
זכוכית אוטומטי coverslipper | לייקה Biosystems | CV5030 | |
Decloaking קאמרית | Biocare רפואי | DC2008INTEL |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved