Gli autori vorrei ringraziare James Fosse per il suo eccellente lavoro su tutti i Videografia ed elaborazione video; Michael Marti per il suo eccellente lavoro nella generazione di immagini digitalizzate bestiame; Lilia Walther per il suo aiuto con estrazione del RNA e Bioanalyzer viene eseguito; Mitch Palmer e Carly Kanipe per la loro recensione utile e feedback sulle immagini di linfonodo; e la cura degli animali e il personale veterinario presso il National Animal Disease Center per tutti i loro duro lavoro e assistenza con la zootecnia e la preparazione per autopsie.

Gli autori non hanno conflitti di interesse a divulgare. Tutte le ricerche sono finanziata con fondi intramurali da US Department of Agriculture, Agricultural Research Service. Tutti i riferimenti a specifici prodotti sono forniti ai fini della riproducibilità sperimentale e non rappresentano alcuna approvazione di questi prodotti dal governo federale.

La maggior parte dei studi di trascrittomica e dei relativi protocolli concentrarsi su campioni umani, mouse, ratto o post mortem. Tuttavia, le indagini in bestiame e animali selvatici forniscono una vasta gamma di opportunità per la caratterizzazione della risposta immune alla malattia, sia come applicabile alla medicina veterinaria e, per quanto riguarda le malattie zoonotiche, per la salute umana. Questo protocollo prevedeva un contorno di considerazioni chiave per l'estrazione di RNA ad alta integrità dai tessuti di grandi animali, come bovini, bisonti, capre e pecore. La dimensione di animali, nonché le condizioni per la raccolta del campione, rendere il recupero di un processo più ampio, con un tempo di elaborazione post mortem maggiore che per il recupero di linfonodo del mouse. Allo stesso modo, le grandi dimensioni di questi linfonodi necessita di protocolli che recupero campioni paralleli da diversi animali come pure campioni rappresentativi dei cambiamenti immunologici/patologici all'interno del linfonodo. I suggerimenti per la raccolta del campione in questo protocollo prevedono il recupero di RNA intatto anche per quanto riguarda i profili rappresentativi in base il sezionamento del linfonodo.
Come una dimostrazione dell'importanza di una strategia di campionamento standardizzati e protocollo, come presentato qui, abbiamo esaminato 25 carte dal database PubMed Central che ha caratterizzato i trascrittomi dei linfonodi di bestiame. Una carta indicata l'elaborazione di una sezione di grande linfonodo in una sola volta, uno discusso metodi di specifici laser capture microdissection, uno ha detto che un "campione rappresentativo" è stato raccolto dal linfonodo e solo una carta46 indicato che il pezzo di linfonodo raccolti (10 mm3 dimensioni) incluse regioni sia corteccia e midollo. Mentre altre carte segnala che campioni di piccole dimensioni (in genere 30-100 mg) sono stati trattati per analisi di RNA, 84% delle carte non ha menzionato una strategia di campionamento per la raccolta di questi pezzi di tessuto. Come sequenza di RNA è ancora relativamente costoso, l'analisi di più sezioni al linfonodo è improbabile da essere finanziariamente sostenibili nella maggior parte dei casi, soprattutto perché campioni replicati biologici in genere sono le priorità per l'analisi statistica. Attraverso la raccolta di un campione attraverso un cuneo di un linfonodo sagittally sezionato, RNA da regioni linfonodali ricche di diversi tipi di cellule del sistema immunitario è catturato in tutti i campioni. Questo protocollo può, quindi, servire come riferimento per una strategia di campionamento documentati e riproducibili per trascrittomica di linfonodo.
Nella preparazione di RNA da tessuti, ci sono più passaggi chiave per il processo decisionale procedurali. In primo luogo, la letteratura metodologica è mescolata in termini di uso di conservazione soluzioni contro l'uso di campioni di tessuto congelato flash (e successiva macinazione di basse temperature). Soprattutto nel caso di autopsie animali grandi, ci sono più potenziali vantaggi procedurali per l'utilizzo di una soluzione di conservazione, come incorporati nel presente protocollo. In primo luogo, i campioni di tessuto possono essere memorizzati durante l'autopsia nella soluzione di conservazione senza la necessità di trasferire immediatamente i tubi di azoto liquido. In secondo luogo, l'uso di una soluzione di conservazione fornisce ulteriore protezione prima del trattamento del campione per l'estrazione di RNA, in particolare se il campione parzialmente o brevemente si scioglie prima di omogeneizzazione. I risultati in Figura 6A indicano che questo effetto protettivo si estende al tessuto di linfonodo. Al contrario, flash-congelati campioni devono essere mantenuti in stato congelato fino al momento di omogeneizzazione in un buffer che contiene fenolo. Infine, per autopsie di campo di grandi animali, dove l'azoto liquido non è prontamente disponibile, i campioni possono essere conservati in soluzione di conservazione fino a quando non possono essere restituiti al laboratorio.
Ulteriori vantaggi dei componenti molecolari della procedura qui presentati comprendono la presenza di fenolo durante l'elaborazione iniziale del tessuto, che serve come disinfettante durante il processo di generazione di aerosol di omogeneizzazione per campioni da infetta gli animali e il ricorso alla procedura di colonna di spin per rimuovere residuo fenolo e guanidina isotiocianato dal campione. I risultati rappresentativi dimostrano che la procedura genera alta qualità RNA come valutato da un260/A280 e un rapporti di230 260/A, gel elettroforesi e gol di RIN e robusto a fronte del tempo corso sfide di bestiame e prelievi di fauna selvatica. L'abbinamento di conservazione dei tessuti (ad es., in RNALater), omogeneizzazione in reagenti a base di fenolo (ad es., TRIzol) e la purificazione di colonna di silice è stata utilizzata con successo nella letteratura a pattern di espressione genica di profilo in ovini abomasal linfonodi infettati con nematodi gastrointestinali46 e nei linfonodi di bovini infettati con herpesvirus47, con gol di RIN maggiore di 8 e maggiore di 7 attraverso tutti i campioni, rispettivamente.
Nel caso di un RNA risultante con punteggi RIN inaccettabili per analisi a valle, le seguenti variabili, che sono standard per elaborazione del RNA, dovrebbero essere valutate: il tempo di elaborazione totale post mortem, la condizione dei tessuti, il tempo di elaborazione/ritardo post-scongelamento, la tecnica durante l'estrazione di RNA e post-l'estrazione di trattamento di RNA. Elaborazione post mortem tempo totale dovrebbe essere valutata soprattutto nel caso di tessuti recuperati da animali trovati morti, al contrario di animali di euthanized. Come descritto in precedenza, il RNA è relativamente stabile nei linfonodi, ma lunghi ritardi nell'elaborazione potrebbero portare alla degradazione, soprattutto per le trascrizioni instabili. Una variabile di tempo confusione potrebbe essere presente se i campioni vengono confrontati tra carcasse che sono rimasti nel campo per diversi periodi di tempo. La condizione dei tessuti deve essere valutata, perché la degradazione dell'integrità dei tessuti, a causa di mutazioni patologiche connesse con l'infezione, può ridurre la stabilità del RNA. Ad esempio, qualità di RNA inferiore è stata osservata in placentome di Brucella-infettati postabortiva animali (Boggiatto et al.submitted). Il post-disgelo ritardo di tempo di elaborazione è mitigato dall'uso di soluzioni di conservazione, come descritto in questo protocollo. Essere certi che lo spessore dei pezzi del tessuto è sufficientemente basso per permettere una corretta e rapida penetrazione della soluzione conservante nel tessuto (< 5 mm di spessore utilizzando il conservante menzionato nella Tabella materiali). Durante l'estrazione di RNA, il buffer deve essere privo di RNAsi e contatto con guanti e altri oggetti contaminati (RNasi sono presenti sulla pelle) devono essere evitati. Per la molatura del tessuto di linfonodo, la più grande fonte di potenziali RNasi sarà nel tessuto stesso, ma è utile per ridurre l'introduzione di contaminanti in tutte le fasi della procedura. Per gestire il post-estrazione di RNA, come descritto nel protocollo, aliquota il RNA i campioni in provette prima il congelamento e la conservazione a-80 ° C, per eliminare la necessità di gelo-disgelo i campioni per un'analisi di qualità e quantità.
Bassa resa nella procedura, oltre a derivanti dalla degradazione dei campioni del RNA, può essere dovuta a un'inefficiente omogeneizzazione del tessuto di linfonodo alla fase 4.3 nel protocollo. Si noti che l'incubazione in una soluzione di conservazione di RNA può cambiare la texture del tessuto (aumento fermezza), anche se la maggior parte dei tessuti di linfonodo dissociata efficacemente in pilota corre con il grande dentato dissociatore rotore-statore descritto qui. Come indicato al punto 4.3.1, l'omogeneizzazione nel reagente fenolo-basato dovrebbe essere ripetuto se la dissociazione è incompleta. Mortaio e pestello di macinazione, seguita da una risospensione del campione di terra in un reagente fenolo-basato, è un'altra alternativa per i laboratori senza accesso a un omogeneizzatore con queste specifiche. Tuttavia, un'omogeneizzazione in provette monouso presenta molteplici vantaggi potenziali di macinatura del tessuto congelato in un mortaio e pestello, tra cui un workflow più fattibile e più breve per trattare più campioni, un'assenza di perdita del campione durante la molatura , nessuna pulizia e nessun potenziale contatto con campioni alimentati, nel caso di tessuti di animali infetti.
Avraham et al. 48 descrivono che un picco di RNA 5S grande nel prodotto finale RNA, accoppiato con un basso recupero di RNA ribosomiale 28S e 18S, può essere un segno di un'incompleta lisi delle cellule (che a sua volta, per l'elaborazione di linfonodo, può essere dovuto una dissociazione incompleta del tiss UE). Figura 6B fornisce un esempio di un profilo di RNA generato da un pezzo di bovino linfonodo parotideo che era molto alta nel tessuto connettivo e non ha fatto omogeneizzare in modo efficace. RNA rendimenti dovrebbero essere calcolati e monitorati attraverso campioni in un kit per le analisi confermare che recuperi simili sono ottenuti per mg di tessuto, e campioni per confronto diretto dal RNA-ordinamento devono essere elaborati in batch, utilizzando la stessa omogeneizzazione strategia per tutti i campioni. Si noti che il metodo di campionamento cuneo aiuta anche nella evitando una raccolta di un campione che è esclusivamente una regione ampia del tessuto connettivo.

RNA-ordinando l'analisi del trascrittoma di linfonodi offre l'opportunità di caratterizzare la risposta immunitaria degli animali ad una varietà di agenti patogeni. Mentre questa metodologia è stata utilizzata estesamente in topi, analisi recentemente sono state espandendo in più grandi mammiferi1,2. Bestiame/grande animale dei linfonodi può essere utilizzati per caratterizzare la risposta dell'ospite all'infezione, non solo per il loro uso nel vaccino o gli studi di predisposizione genetica e per l'identificazione di bersagli per lo sviluppo di farmaci, ma anche come sistemi modello per studi umani su malattie zoonotiche. Ad esempio, nel caso di brucellosi (una malattia zoonotica batterica che impatti mezzo milione di persone nel mondo ogni anno), nonostante ha aumentato significativamente i costi, gli studi in pecore o capre sono più rilevanti per l'infezione umana e vaccino umano sviluppo di modelli animali di laboratorio. Modelli murini di infezione ricapitolano l'infezione del sistema reticoloendoteliale ma non i segni clinici caratteristici3.
Negli esperimenti sugli animali grandi rispetto agli studi sugli animali di laboratorio, il processo di tessuto raccolta necessariamente comporta un ritardo maggiore tra l'eutanasia e l'insieme del tessuto, che presenta una sfida per la conservazione della RNA di alta qualità. Il RNA intatto è essenziale per la generazione di dati di trascrittomica biologicamente rilevanti. La generazione di RNA di alta qualità da campioni di tessuto è particolarmente critica per gli studi di grande agente patogeno animale condotto in strutture di contenimento. Tali studi sono intrinsecamente più difficili da eseguire come non solo richiedono impianti autorizzati e personale altamente qualificato, ma anche portare significativi costi finanziari, che, a seconda del lavoro, possono variare da decine a centinaia di migliaia di dollari. Questi tipi di studi implicano anche una collaborazione interdisciplinare e conoscenza interdisciplinare per il loro completamento, aggiungendo alla loro complessità. Di conseguenza, formazione, sviluppo di e il rispetto di un sistema semplificato per la raccolta dei campioni e conservazione offre notevoli vantaggi per gli studi molecolari a valle dei tessuti da animali infetti.
La collezione dei linfonodi più grande presenta ulteriori sfide per la raccolta di tessuto rispetto al simile campionamento dei linfonodi murini. La preparazione per l'asportazione di campione richiede una conoscenza di base dell'anatomia del linfonodo, comprese le pertinenti strutture interne. La struttura di un linfonodo è costituita da lobuli linfoidi circondati da seni pieni di linfa. Queste strutture sono racchiuse da una capsula fibrosa, dura. 4 un lobulo linfoide è il "anatomica e funzionale unità base del linfonodo" ed è composto di follicoli, un'unità profonda corticale e cordoni midollari e seni4 (Figura 1A). I linfociti B e T sono sede del follicoli e corticale profonda unità, rispettivamente. Queste strutture forniscono un ponteggio 3D e facilitano l'interazione tra linfociti e cellule presentanti l'antigene o antigene.
Grossolanamente, follicoli e unità profonda corticale può essere identificato sulla superficie di taglio, dato che contengono un denso reticolo reticolare e appaiono più scuri rispetto i seni, che sono costituiti da un reticolo reticolare più delicato e appaiono più chiare (Figura 1B). Per convenzione, i patologi si riferiscono alle regioni dei linfonodi come la corteccia superficiale (follicoli), la paracorteccia (profondità corticale unità) e il midollo (cordoni midollari e seni paranasali). Un esame adeguato di tutte le tre regioni è stato considerato come migliore pratica negli orientamenti per l'esame patologico sistematico per linfonodi5. Nota che c'è una considerevole variazione nella consistenza, dimensione e il colore dei linfonodi, anche all'interno di un singolo animale. Come età animali, loro linfonodi tenderà a diminuire di dimensioni e diventare più forte di quelli degli animali più giovani, in genere a causa di un aumento nel loro tessuto connettivo e una riduzione del normale linfoide struttura6,7.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57195/57195fig1.jpg"> Figura 1. Anatomia del linfonodo. (A) questa immagine del fumetto Mostra l'anatomia del linfonodo, raffiguranti strutture chiave. (B) questo fermo immagine mostra un linfonodo bovino tagliato in sezione trasversale. Sono evidenziati le pertinenti strutture/strati che sono visibili ad occhio nudo. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57195/57195fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
A seconda della domanda sperimentale, vari linfonodi sarà di interesse per la raccolta e l'analisi. Linfonodi periferici sono quelli situati nel tessuto sottocutaneo profondo. Nei bovini, linfonodi periferici o superficiale, spesso utilizzati nella pratica clinica e sperimentale includono parotide, sottomandibolare, retropharyngeal, -prescapolari, prefemorali (precrural) e superficiale inguinale (soprammammari in femmine, scrotale nei maschi) ( Figura 2). In tabella 1, sono descritte le proprietà della chiave linfonodi superficiali, come descritto nel bestiame sistema8. Sotto, alcuni potenziali piani di raccolta di linfonodo per malattie infettive batteriche del bestiame sono presentati come punto di partenza per l'indagine.
Brucella abortus/Brucella melitensis: Standard necropsies per b. abortus-infetti bestiame e b. melitensis-capre infette al National Animal Disease Center recupero tessuto linfonodo parotideo, prescapular e soprammammari , sia per la macinazione per l'enumerazione batterica e per la preparazione di RNA per il delineamento di espressione host RNA. B. abortus possono essere recuperati regolarmente in ciascuno di questi linfonodi in bestiami infettati sperimentalmente9. La presenza di batteri in ognuno di questi tipi di linfonodo può essere rilevata in b. melitensis-infettati capre fino a post-infezione almeno nove mesi, usando le metodologie basate su RNA dai nostri studi (Boggiatto et al., non pubblicato). Salmonella SP.: prescapular, subiliac (prefemorali), e i linfonodi mesenterici sono stati utili durante la profilatura delle carcasse di bovini per una prevalenza di Salmonella 10,11,12 e sarebbe di potenziale interesse per gli studi di trascrittomica. Escherichia coli O157: H7: linfonodi mesenterici (a medio piccolo intestino e intestino tenue distale posizioni) possono essere i siti di un recupero occasionale dei batteri in vitelli infetti (ma non in bovini adulti infetti)13. Leptospirosi (Leptospira SP.): una persistenza cronica dei batteri è stata osservata nei linfonodi drenanti la ghiandola mammaria14. Mycobacterium bovis : Nei bovini, i batteri sono stati recuperati di infezione post-sperimentale dai linfonodi mediastinici e tracheobronchial vitelli15. Inoltre, RNA di linfonodo è stato utilizzato per esaminare le risposte di grande animale ospite ai virus, come la sindrome riproduttiva e respiratoria del suino virus2. Figura 2 descrive la posizione di un sottoinsieme di questi linfonodi principali nel corpo del bestiame.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57195/57195fig2.jpg"> Figura 2: Cartone animato raffigurante località selezionata di linfonodo in Bos taurus . I linfonodi numerati vengono annotati. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57195/57195fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
In questo articolo e il video associato, presentiamo un protocollo per l'isolamento dei linfonodi grandi animali per studi di RNA, progettati per essere informativo per i biologi molecolari coinvolti negli studi di trascrittomica di grandi infezioni degli animali. In primo luogo, forniamo una panoramica della procedura di isolamento per i linfonodi, mediante campionamento dai tessuti bovini e bisonte come esempi. Accoppiato con questa dimostrazione, come mostrato nel video, è un flusso di lavoro per un campione del tessuto riproducibile per isolamento del RNA. Descriveremo inoltre considerazioni importanti per l'elaborazione di un linfonodo infetto, con un focus sulla sicurezza, la coerenza e la qualità di RNA.
La preparazione di RNA dal tessuto con un reagente di isotiocianato di fenolo-guanidina acidificato è basata sul metodo originale di Chomczynski e Sacchi16,17, con una purificazione su colonne di spin a base di silice in presenza di agenti caotropici basati sul lavoro originale di Vogelstein e Gillespie18. Esaminiamo anche il potenziale per il recupero di RNA per trascrittomica dai linfonodi bestiame conservati con metodi alternativi. Infine, abbiamo esplorare l'impatto della variabile tempo sulla qualità di RNA in grande autopsie animali, tra cui un esperimento rappresentanza raffigurante l'effetto di un aumento nel tempo tra l'eutanasia e il campionamento sul profilo del RNA recuperato da bison e bovina nei linfonodi. Questo articolo sarà utile non solo per i biologi molecolari, ma anche a veterinari ricercatori che inizia gli studi di trascrittomica.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1239px;" width="1240">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:787px;">RNA preservation solution (we used RNALater for all experiments)</td>
			<td style="width:167px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">AM7020</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1.5 ml or 2 ml polypropylene microcentrifuge tubes&#160;</td>
			<td style="width:167px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">05-408-129</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Disposable scalpels</td>
			<td style="width:167px;">Daigger Scientific</td>
			<td style="width:119px;">EF7281</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tissue forceps, rat tooth</td>
			<td style="width:167px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">12-460-117</td>
			<td>Other tissue forceps available including curved tip, tapered edge, etc. , depends on user preference</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">3 mm punch biopsy needles</td>
			<td style="width:167px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">NC9949469</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sharps container (small and transportable for necropsy)</td>
			<td style="width:167px;">Stericycle</td>
			<td style="width:119px;">8900SA</td>
			<td>1 qt. size shown here</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cutting boards or disposable trays</td>
			<td style="width:167px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">09-002-24A</td>
			<td>Available in a variety of sizes, depends on user preference</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Personal protective equipment</td>
			<td style="width:167px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Varies with pathogen (gloves, respirator masks, goggles, etc.)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Phenol-based RNA extraction reagent (we used TRIzol Reagent for all experiments)</td>
			<td style="width:167px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">15596026</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Silica column-based RNA extraction kit (we used the PureLink RNA Mini kit for all experiments)</td>
			<td style="width:167px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">12183018A</td>
			<td>Designed for up to 100 mg tissue</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">100% Ethanol (200 proof for molecular biology)</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">E7023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tissue homogenizer with enclosed homogenization tubes (we used the gentleMACS dissociator for all experiments)</td>
			<td style="width:167px;">Miltenyi Biotec</td>
			<td style="width:119px;">130-093-235</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Agarose (General, for gel electrophoresis)</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">A9539</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:787px;">1X TBE</td>
			<td style="width:167px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">BP24301</td>
			<td>Can also make from scratch in the laboratory</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:787px;">Deionized formamide</td>
			<td style="width:167px;">EMD Millipore</td>
			<td style="width:119px;">S4117</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:787px;">Sodium dodecyl sulfate</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">L3771</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:787px;">Bromophenol blue</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">114391</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:787px;">Xylene cyanol&#160;</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">X4126</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:787px;">EDTA (Ethylenediaminetetraacetic acid)</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">EDS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:787px;">UV-Vis Spectrophotometer (we used the NanoDrop Spectrophotometer)</td>
			<td style="width:167px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">ND-2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:787px;">Device for quantitative RNA assessment (we used the Bioanalyzer, with associated components and protocols)</td>
			<td style="width:167px;">Agilent</td>
			<td style="width:119px;">G2939BA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="54">
			<td height="54" style="height:54px;width:787px;">FFPE RNA extraction kit (we used the RecoverAll Total Nucleic Acid Isolation Kit for Formalin Fixed, Paraffin Embedded Tissue)</td>
			<td style="width:167px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">AM1975</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:787px;">Plastic spreader (L-shaped spreader)</td>
			<td style="width:167px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">14-665-231</td>
			<td>Only needed for sterility testing for samples from infected animals</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:787px;">Necropsy knives</td>
			<td style="width:167px;">Livestock Concepts</td>
			<td style="width:119px;">WI-0009209</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

collection and processing of lymph nodes from large animals for rna analysis: preparing for lymph node transcriptomic studies of large animal species

Grandi animali (bestiame e animali selvatici) servono come importanti serbatoi di agenti patogeni zoonotici, compreso Brucella, Mycobacterium bovis, Salmonellaed e. colie sono utili per lo studio della patogenesi e/o diffusione dei batteri negli ospiti naturali. Con la funzione chiave di linfonodi nella risposta immunitaria ospite, linfonodo tessuti servire come una potenziale fonte di RNA per analisi trascrittomica a valle, al fine di valutare i cambiamenti temporali nell'espressione genica in cellule nel corso di un'infezione. Questo articolo presenta una panoramica del processo di raccolta di linfonodo, campioni tissutali e a valle RNA processing in bestiame, usando bovini (Bos taurus) come un modello, con ulteriori esempi forniti dal bisonte americano (bisonte del bisonte di ). Il protocollo comprende le informazioni relative all'ubicazione, identificazione e rimozione dei linfonodi da più siti chiave nel corpo. Inoltre, è presentata una metodologia di prelievo bioptico che consente per una consistenza di campionamento attraverso più animali. Diverse considerazioni per la conservazione del campione sono discusse, compreso la generazione di RNA adatto a valle metodologie come RNA-sequenziamento e RT-PCR. A causa dei lunghi ritardi insiti nella grande animale vs mouse tempo corso di studi, risultati rappresentativi da bison e tessuti bovini linfonodo sono presentati per descrivere il corso di tempo del degrado in questo tipo di tessuto, nel contesto di una revisione del precedenti lavori metodologici sulla degradazione del RNA in altri tessuti. Nel complesso, questo protocollo sarà utile per entrambi ricercatori veterinari inizio transcriptome progetti su grandi campioni di animali e per i biologi molecolari sono interessati ad apprendere tecniche per in vivo campioni tissutali e trattamento in vitro .

Watch this Scientific Journal Video about Collection and Processing of Lymph Nodes from Large Animals for RNA Analysis: Preparing for Lymph Node Transcriptomic Studies of Large Animal Species at JoVE.

Collection and Processing of Lymph Nodes from Large Animals for RNA Analysis: Preparing for Lymph Node Transcriptomic Studies of Large Animal Species

Raccolta e trattamento dei linfonodi da grandi animali per l'analisi del RNA: preparazione per gli studi di trascrittomica di linfonodo di grandi specie animali

Questo protocollo fornisce una panoramica delle procedure per l'isolamento di RNA per la profilazione di trascrittomica di linfonodo tessuti da grandi animali, compresi i passaggi nell'identificazione e l'asportazione dei linfonodi da bestiame e animali selvatici, approcci di campionamento per garantire la consistenza attraverso più animali e considerazioni più risultati rappresentativi per la conservazione post-raccolta e l'elaborazione per l'analisi del RNA.

Large animals (both livestock and wildlife) serve as important reservoirs of zoonotic pathogens, including Brucella, Mycobacterium bovis, Salmonella, and ...

collection-processing-lymph-nodes-from-large-animals-for-rna-analysis

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

26.0K Views.  U.S. Department of Agriculture. Questo protocollo fornisce una panoramica delle procedure per l'isolamento di RNA per la profilazione di trascrittomica di linfonodo tessuti da grandi animali, compresi i passaggi nell'identificazione e l'asportazione dei linfonodi da bestiame e animali selvatici, approcci di campionamento per garantire la consistenza attraverso più animali e considerazioni più risultati rappresentativi per la conservazione post-raccolta e l'elaborazione per l'analisi del RNA.

Video: Collection and Processing of Lymph Nodes from Large Animals for RNA Analysis: Preparing for Lymph Node Transcriptomic Studies of Large Animal Species

Intravital Microscopy of the Inguinal Lymph Node

Lymph nodes (LN's), located throughout the body, are an integral component of the immune system. They serve as a site for induction of adaptive immune response and therefore, the development of effector cells. As such, LNs are key to fighting invading pathogens and maintaining health. The choice of LN to study is dictated by accessibility and the desired model; the inguinal lymph node is well situated and easily supports studies of biologically relevant models of skin and genital mucosal infection.
The inguinal LN, like all LNs, has an extensive microvascular network supplying it with blood. In general, this microvascular network includes the main feed arteriole of the LN that subsequently branches and feeds high endothelial venules (HEVs). HEVs are specialized for facilitating the trafficking of immune cells into the LN during both homeostasis and infection. How HEVs regulate trafficking into the LN under both of these circumstances is an area of intense exploration. The LN feed arteriole, has direct upstream influence on the HEVs and is the main supply of nutrients and cell rich blood into the LN. Furthermore, changes in the feed arteriole are implicated in facilitating induction of adaptive immune response. The LN microvasculature has obvious importance in maintaining an optimal blood supply to the LN and regulating immune cell influx into the LN, which are crucial elements in proper LN function and subsequently immune response. 
The ability to study the LN microvasculature in vivo is key to elucidating how the immune system and the microvasculature interact and influence one another within the LN. Here, we present a method for in vivo imaging of the inguinal lymph node. We focus on imaging of the microvasculature of the LN, paying particular attention to methods that ensure the study of healthy vessels, the ability to maintain imaging of viable vessels over a number of hours, and quantification of vessel magnitude. Methods for perfusion of the microvasculature with vasoactive drugs as well as the potential to trace and quantify cellular traffic are also presented. 
Intravital microscopy of the inguinal LN allows direct evaluation of microvascular functionality and real-time interface of the direct interface between immune cells, the LN, and the microcirculation. This technique potential to be combined with many immunological techniques and fluorescent cell labelling as well as manipulated to study vasculature of other LNs.

A technique for performing intravital microscopy of the inguinal lymph node (LN) is outlined. Such technique allows for real-time, in vivo study of the lymph node microvasculature and structure both during homeostasis and infection. This technique can be adapted to cell trafficking studies and to other lymph node sites.

Microscopia intravitale del linfonodo inguinale

Lymph nodes (LN's), located throughout the body, are an integral component of the immune system. They serve as a site for induction of adaptive immune ...

Ricerca

Immunologia e infezioni

Non-surgical Intratracheal Instillation of Mice with Analysis of Lungs and Lung Draining Lymph Nodes by Flow Cytometry

Phagocytic cells such as alveolar macrophages and lung dendritic cells (LDCs) continuously sample antigens from the alveolar spaces in the 
lungs. LDCs, in particular, are known to migrate to the lung draining lymph nodes (LDLNs) where they present inhaled antigens to T cells initiating an 
appropriate immune response to a variety of immunogens1,2. To model interactions between the lungs and airborne antigens in mice, antigens can be 
administered intranasally1,3,4, intratracheally5 or as aerosols6. Delivery by each route involves distinct technical skills and limitations that need to be 
considered before designing an experiment. For example, intranasal and aerosolized exposure delivers antigens to both the lungs and the upper respiratory 
tract. Hence antigens can access the nasal associated lymphoid tissue (NALT)7, potentially complicating interpretation of the results. In addition, swallowing, 
sneezing and the breathing rate of the mouse may also lead to inconsistencies in the doses delivered. Although the involvement of the upper respiratory tract may 
be preferred for some studies, it can complicate experiments focusing on events specifically initiated in the lungs. In this setting, the intratracheal (i.t) 
route is preferable as it delivers test materials directly into the lungs and bypasses the NALT. Many i.t injection protocols involve either blind intubation of the 
trachea through the oral cavity or surgical exposure of the trachea to access the lungs. Herein, we describe a simple, consistent, non-surgical method for i.t 
instillation. The opening of the trachea is visualized using a laryngoscope and a bent gavage needle is then inserted directly into the trachea to deliver the 
innoculum. We also describe procedures for harvesting and processing of LDLNs and lungs for analysis of antigen trafficking by flow cytometry.

We illustrate non-surgical delivery of test materials into the lungs of anesthetized mice via the trachea. This method permits lung exposure to bacterial and viral pathogens, cytokines, antibodies, beads, chemicals, or dyes. We further describe harvesting and processing of lungs and lung draining lymph nodes (LDLNs) for flow cytometry.

Non chirurgica instillazione di topi con analisi dei polmoni e dei linfonodi polmonari drenante mediante citometria di flusso

Phagocytic cells such as alveolar macrophages and lung dendritic cells (LDCs) continuously sample antigens from the alveolar spaces in the 
lungs. LDCs, ...

Ex vivo Imaging of T Cells in Murine Lymph Node Slices with Widefield and Confocal Microscopes

Na&iuml;ve T cells continuously traffic to secondary lymphoid organs, including peripheral lymph nodes, to detect rare expressed antigens. The migration of T cells into lymph nodes is a complex process which involves both cellular and chemical factors including chemokines. Recently, the use of two-photon microscopy has permitted to track T cells in intact lymph nodes and to derive some quantitative information on their behavior and their interactions with other cells. While there are obvious advantages to an in vivo system, this approach requires a complex and expensive instrumentation and provides limited access to the tissue. To analyze the behavior of T cells within murine lymph nodes, we have developed a slice assay 
1, originally set up by neurobiologists and transposed recently to murine thymus 2. In this technique, fluorescently labeled T cells are plated on top of an acutely prepared lymph node slice. In this video-article, the localization and migration of T cells into the tissue are analyzed in real-time with a widefield and a confocal microscope. The technique which complements in vivo two-photon microscopy offers an effective approach to image T cells in their natural environment and to elucidate mechanisms underlying T cell migration.

Ex vivo Imaging of T Cells in Murine Lymph Node Slices with Widefield and Confocal Microscopes

This protocol describes a method to image fluorescent T cells introduced into lymph node slices. The technique permits real-time analyses of T cell migration with traditional widefield fluorescence or confocal microscopes.

Imaging ex vivo di cellule T nel Fette murini Linfonodo con grandangolari e microscopi confocale

Na&iuml;ve T cells continuously traffic to secondary lymphoid organs, including peripheral lymph nodes, to detect rare expressed antigens. The migration ...

Murine Superficial Lymph Node Surgery

In the field of immunology, to understand the progression of an immune response against a vaccine, an infection or a tumour, the response is often followed over time. Similarly, the study of lymphocyte homeostasis requires time course experiments. Performing these studies within the same mouse is ideal to reduce the experimental variability as well as the number of mice used. Blood withdrawal allows performance of time course experiments, but it only gives information about circulating lymphocytes and provides a limited number of cells1-4. Since lymphocytes circulating through the body and residing in the lymph nodes have different properties, it is important to examine both locations. The sequential removal of lymph nodes by surgery provides a unique opportunity to follow an immune response or immune cell expansion in the same mouse over time. Furthermore, this technique yields between 1-2x106 cells per lymph node which is sufficient to perform phenotypic characterization and/or functional assays. Sequential lymph node surgery or lymphadenectomy has been successfully used by us and others5-11. Here, we describe how the brachial and inguinal lymph nodes can be removed by making a small incision in the skin of an anesthetised mouse. Since the surgery is superficial and done rapidly, the mouse recovers very quickly, heals well and does not experience excessive pain. Every second day, it is possible to harvest one or two lymph nodes allowing for time course experiments. This technique is thus suitable to study the characteristics of lymph node-residing lymphocytes over time. This approach is suitable to various experimental designs and we believe that many laboratories would benefit from performing sequential lymph node surgeries.

To follow the progression of an immune response over time within the same mouse, lymph nodes can be sequentially removed by surgery. Here, we describe how this technique can be performed.

Murine superficiale Lymph Chirurgia Node

In the field of immunology, to understand the progression of an immune response against a vaccine, an infection or a tumour, the response is often ...

Intravital Imaging of the Mouse Popliteal Lymph Node

Lymph nodes (LNs) are secondary lymphoid organs, which are strategically located throughout the body to allow for trapping and presentation of foreign antigens from peripheral tissues to prime the adaptive immune response. Juxtaposed between innate and adaptive immune responses, the LN is an ideal site to study immune cell interactions1,2. Lymphocytes (T cells, B cells and NK cells), dendritic cells (DCs), and macrophages comprise the bulk of bone marrow-derived cellular elements of the LN. These cells are strategically positioned in the LN to allow efficient surveillance of self antigens and potential foreign antigens3-5. The process by which lymphocytes successfully encounter cognate antigens is a subject of intense investigation in recent years, and involves an integration of molecular contacts including antigen receptors, adhesion molecules, chemokines, and stromal structures such as the fibro-reticular network2,6-12. 
Prior to the development of high-resolution real-time fluorescent in vivo imaging, investigators relied on static imaging, which only offers answers regarding morphology, position, and architecture. While these questions are fundamental in our understanding of immune cell behavior, the limitations intrinsic with this technique does not permit analysis to decipher lymphocyte trafficking and environmental clues that affect dynamic cell behavior. Recently, the development of intravital two-photon laser scanning microscopy (2P-LSM) has allowed investigators to view the dynamic movements and interactions of individual cells within live LNs in situ12-16. In particular, we and others have applied this technique to image cellular behavior and interactions within the popliteal LN, where its compact, dense nature offers the advantage of multiplex data acquisition over a large tissue area with diverse tissue sub-structures11,17-18. It is important to note that this technique offers added benefits over explanted tissue imaging techniques, which require disruption of blood, lymph flow, and ultimately the cellular dynamics of the system. Additionally, explanted tissues have a very limited window of time in which the tissue remains viable for imaging after explant. With proper hydration and monitoring of the animal's environmental conditions, the imaging time can be significantly extended with this intravital technique. Here, we present a detailed method of preparing mouse popliteal LN for the purpose of performing intravital imaging.

Recent advances in 2-photon microscopy have enabled real-time in situ imaging of live tissues in animal models, thereby enhancing our ability to investigate cellular behavior in both physiologic and pathologic conditions. Here, we outline the preparations required to perform intravital imaging of the mouse popliteal lymph node.

Imaging intravitale del Nodo poplitea Lymph mouse

Lymph nodes (LNs) are secondary lymphoid organs, which are strategically located throughout the body to allow for trapping and presentation of foreign ...

Generation of Lymph Node-fat Pad Chimeras for the Study of Lymph Node Stromal Cell Origin

The stroma is a key component of the lymph node structure and function. However, little is known about its origin, exact cellular composition and the mechanisms governing its formation. Lymph nodes are always encapsulated in adipose tissue and we recently demonstrated the importance of this relation for the formation of lymph node stroma. Adipocyte precursor cells migrate into the lymph node during its development and upon engagement of the Lymphotoxin-b receptor switch off adipogenesis and differentiate into lymphoid stromal cells (B&#233;n&#233;zech&#160;et al.14). Based on the lymphoid stroma potential of adipose tissue, we present a method using a lymph node/fat pad chimera that allows the lineage tracing of lymph node stromal cell precursors. We show how to isolate newborn lymph nodes and EYFP+ embryonic adipose tissue and make a LN/ EYFP+ fat pad chimera. After transfer under the kidney capsule of a host mouse, the lymph node incorporates local adipose tissue precursor cells and finishes its formation. Progeny analysis of EYFP+ fat pad cells in the resulting lymph nodes can be performed by flow-cytometric analysis of enzymatically digested lymph nodes or by immunofluorescence analysis of lymph nodes cryosections. By using fat pads from different knockout mouse models, this method will provide an efficient way of analyzing the origin of the different lymph node stromal cell populations.

Generation of lymph node/fat pad chimeras for the study of lymph node stromal cell origin is described. The method involves the isolation of lymph nodes from newborn mice and embryonic fat pads, the generation of chimeric lymph node-fat pads, and their transfer under the kidney capsule of a host mouse.

Generazione di Linfonodo grassi Pad Chimere per lo studio del linfonodo stromale origine cellulare

The stroma is a key component of the lymph node structure and function. However, little is known about its origin, exact cellular composition and the ...

Analysis of the Epithelial Damage Produced by Entamoeba histolytica Infection

Entamoeba histolytica is the causative agent of human amoebiasis, a major cause of diarrhea and hepatic abscess in tropical countries. Infection is initiated by interaction of the pathogen with intestinal epithelial cells. This interaction leads to disruption of intercellular structures such as tight junctions (TJ). TJ ensure sealing of the epithelial layer to separate host tissue from gut lumen. Recent studies provide evidence that disruption of TJ by the parasitic protein EhCPADH112 is a prerequisite for E. histolytica invasion that is accompanied by epithelial barrier dysfunction. Thus, the analysis of molecular mechanisms involved in TJ disassembly during E. histolytica invasion is of paramount importance to improve our understanding of amoebiasis pathogenesis. This article presents an easy model that allows the assessment of initial host-pathogen interactions and the parasite invasion potential. Parameters to be analyzed include transepithelial electrical resistance, interaction of EhCPADH112 with epithelial surface receptors, changes in expression and localization of epithelial junctional markers and localization of parasite molecules within epithelial cells.

Analysis of the Epithelial Damage Produced by Entamoeba histolytica Infection

Human infection by Entamoeba histolytica leads to amoebiasis, a major cause of diarrhea in tropical countries. Infection is initiated by pathogen interactions with intestinal epithelial cells, provoking the opening of cell-cell contacts and consequently diarrhea, sometimes followed by liver infection. This article provides a model to assess the early host-pathogen interactions to improve our understanding of amoebiasis pathogenesis.

Analisi del danno epiteliale Prodotto da<em&gt; Entamoeba histolytica</em&gt; Infezione

Entamoeba histolytica is the causative agent of human amoebiasis, a major cause of diarrhea and hepatic abscess in tropical countries. Infection is ...

Isolation of Murine Lymph Node Stromal Cells

Secondary lymphoid organs including lymph nodes are composed of stromal cells that provide a structural environment for homeostasis, activation and differentiation of lymphocytes. Various stromal cell subsets have been identified by the expression of the adhesion molecule CD31 and glycoprotein podoplanin (gp38), T zone reticular cells or fibroblastic reticular cells, lymphatic endothelial cells, blood endothelial cells and FRC-like pericytes within the double negative cell population. For all populations different functions are described including, separation and lining of different compartments, attraction of and interaction with different cell types, filtration of the draining fluidics and contraction of the lymphatic vessels. In the last years, different groups have described an additional role of stromal cells in orchestrating and regulating cytotoxic T cell responses potentially dangerous for the host. 
Lymph nodes are complex structures with many different cell types and therefore require a appropriate procedure for isolation of the desired cell populations. Currently, protocols for the isolation of lymph node stromal cells rely on enzymatic digestion with varying incubation times; however, stromal cells and their surface molecules are sensitive to these enzymes, which results in loss of surface marker expression and cell death. Here a short enzymatic digestion protocol combined with automated mechanical disruption to obtain viable single cells suspension of lymph node stromal cells maintaining their surface molecule expression is proposed.

Isolation of lymph node stromal cells is a multistep procedure including enzymatic digestion and mechanical disaggregation to obtain fibroblastic reticular cells, lymphatic and blood endothelial cells. In the described procedure, a short digestion is combined with automated mechanical disaggregation to minimize surface marker degradation of viable lymph node stromal cells.

Isolamento di cellule murine Linfonodo stromali

Secondary lymphoid organs including lymph nodes are composed of stromal cells that provide a structural environment for homeostasis, activation and ...

Myeloid Cell Isolation from Mouse Skin and Draining Lymph Node Following Intradermal Immunization with Live Attenuated Plasmodium Sporozoites

Malaria infection begins when the sporozoite stage of Plasmodium is inoculated into the skin of a mammalian host through a mosquito bite. The highly motile parasite not only reaches the liver to invade hepatocytes and transform into erythrocyte-infective form. It also migrates into the skin and to the proximal lymph node draining the injection site, where it can be recognized and degraded by resident and/or recruited myeloid cells. Intravital imaging reported the early recruitment of brightly fluorescent Lys-GFP positive leukocytes in the skin and the interactions between sporozoites and CD11c+ cells in the draining lymph node. We present here an efficient procedure to recover, identify and enumerate the myeloid cell subsets that are recruited to the mouse skin and draining lymph node following intradermal injection of immunizing doses of sporozoites in a murine model. Phenotypic characterization using multi-parametric flow cytometry provides a reliable assay to assess early dynamic cellular changes during inflammatory response to Plasmodium infection.

Myeloid Cell Isolation from Mouse Skin and Draining Lymph Node Following Intradermal Immunization with Live Attenuated Plasmodium Sporozoites

We describe here a protocol for isolating myeloid cells from mouse skin and draining lymph node following intradermal injection of Plasmodium sporozoites. Flow cytometry of collected cells provides a reliable assay to characterize the skin and draining lymph node inflammatory response to the parasite.

Mieloide isolamento delle cellule da topo pelle e drenante linfonodi seguito intradermica immunizzazione con vivo attenuato<em&gt; Plasmodium</em&gt; sporozoiti

Malaria infection begins when the sporozoite stage of Plasmodium is inoculated into the skin of a mammalian host through a mosquito bite. The highly ...

Intracellular Staining and Flow Cytometry to Identify Lymphocyte Subsets within Murine Aorta, Kidney and Lymph Nodes in a Model of Hypertension

It is now well known that T lymphocytes play a critical role in the development of several cardiovascular diseases1,2,3,4,5. For example, studies from our group have shown that hypertension is associated with an excessive accumulation of T cells in the vessels and kidney during the development of experimental hypertension6. Once in these tissues, T cells produce several cytokines that affect both vascular and renal function leading to vasoconstriction and sodium and water retention1,2. To fully understand how T cells cause cardiovascular and renal diseases, it is important to be able to identify and quantify the specific T cell subsets present in these tissues. T cell subsets are defined by a combination of surface markers, the cytokines they secrete, and the transcription factors they express. The complexity of the T cell population makes flow cytometry and intracellular staining an invaluable technique to dissect the phenotypes of the lymphocytes present in tissues. Here, we provide a detailed protocol to identify the surface and intracellular markers (cytokines and transcription factors) in T cells isolated from murine kidney, aorta and aortic draining lymph nodes in a model of angiotensin II induced hypertension. The following steps are described in detail: isolation of the tissues, generation of the single cell suspensions, ex vivo stimulation, fixation, permeabilization and staining. In addition, several fundamental principles of flow cytometric analyses including choosing the proper controls and appropriate gating strategies are discussed.

This article provides detailed methodology to identify and quantify functional T lymphocyte subsets present within murine kidney, aorta and lymph nodes by intracellular staining and flow cytometry. The model of angiotensin II induced hypertension was chosen to explain, step-by-step, the procedures and fundamental principles of flow cytometry and intracellular staining.

Intracellulare colorazione e citometria a flusso per l&#39;identificazione dei linfociti sottoinsiemi all&#39;interno murino Aorta, rene e linfonodi in un modello di ipertensione

It is now well known that T lymphocytes play a critical role in the development of several cardiovascular diseases1,2,3,4,5. For example, studies from our ...