Method Article
Here a method to localize bacteria within paraffin-embedded tissues using DIG-labeled 16S rRNA-targeting DNA probes has been described. This protocol can be applied to study the role of bacteria in various diseases such as periodontitis, cancers, and inflammatory immune diseases.
The presence of bacteria within the pocket epithelium and underlying connective tissue in gingival biopsies from patients with periodontitis has been reported using various methods, including electron microscopy, immunohistochemistry or immunofluorescence using bacteria-specific antibodies, and fluorescent in situ hybridization (FISH) using a fluorescence-labeled oligonucleotide probe. Nevertheless, these methods are not widely used due to technical limitation or difficulties. Here a method to localize bacteria within paraffin-embedded tissues using DIG-labeled DNA probes has been introduced. The paraffin-embedded tissues are the most common form of biopsy tissues available from pathology banks. Bacteria can be detected either in a species-specific or universal manner. Bacterial signals are detected as either discrete forms (coccus, rod, fusiform, and hairy form) of bacteria or dispersed forms. The technique allows other histological information to be obtained: the epithelia, connective tissue, inflammatory infiltrates, and blood vessels are well distinguished. This method can be used to study the role of bacteria in various diseases, such as periodontitis, cancers, and inflammatory immune diseases.
Bakteriler gibi periodontitis, pulpitis, Perikoronitis, selülit ve osteomyelit gibi çeşitli ağız hastalıklarının etiyolojisinde rol oynarlar. Hastalığın patojenezinde bakteri rolünü anlamak ve tedavilerin etkisini izlemek amacıyla, doku içindeki bakterilerin yeri önemlidir. periodontitis olan hastalardan alınan dişeti dokusu içinde bakterilerin varlığı Floresan-kullanarak, in situ hibridizasyon (FISH) 8 elektron mikroskobu 1,2, immünohistokimya ve immünofloresan kullanılarak bakterilerin spesifik antikorlar 3-7, ve floresan dahil olmak üzere çeşitli yöntemler kullanılarak gösterilmiştir 16S rRNA hedef etiketli oligonükleotid prob. Bununla birlikte, bu yöntemler yaygın nedeni, teknik sınırlama veya zorluklara kullanılmamaktadır. Antikorlar ile karşılaştırıldığında, 16S rRNA hedefleme probları üretmek ve tür spesifikliğini elde etmek kolaydır. BALIK Bact görüntülenmesi için mükemmel bir araç olduğunu kanıtlamıştırBöyle plak biyofilm olarak kendi doğal ortamlarında eria. Bununla birlikte, doku numunelerini, FISH uygulanması nedeniyle çeşitli doku bileşenlerinin otofloresansı sınırlıdır. Bunlar 9 kanama barındırır, örneğin kırmızı kan hücrelerinin kuvvetli otofloresansı genellikle iltihaplı dokulara floresans teknolojisinin uygulanmasını engellemektedir.
Iltihaplı diş eti dokularda bakterilerin lokalize etmek için, bu nedenle, digoksigenin kullanılarak bir in situ hibridizasyon metodu (DIG) -etiketli DNA probu geliştirilmiştir ve başarılı bir şekilde 10,11 uygulanır. P kullanarak parafine gömülü dokularda bakteri lokalizasyonu için Burada detaylı bir protokol gingivalis-spesifik ve genel eubacterial sondalar açıklanmıştır. Özellikle içindeki sonuçlar diğer laboratuarlarda yeniden böylece yöntemin standardizasyon odaklanmıştır. Bu protokol histolojik bağlam ve resu içindeki bakterilerin lokalizasyonu veriyorlt son derece tekrarlanabilir. Açıklanan protokol, ya çeşitli dokularda bir türe özel veya genel bir şekilde bakterileri lokalize etmek için de kullanılabilir. Evrensel prob polimikrobial hastalıklarda bakteri tespit etmek ve belirli bir bakteri rolü bilinmemektedir burada hastalıklarda bakteri potansiyel rolünü araştırmak için yararlıdır.
1. Probe Hazırlık
İn Situ Hibridizasyon 2.
Not: örnekler ve reaktifler kurumayı önlemek ıslak kağıt havlu ile astarlanmış bir nemlendirilmiş oda içinde Bütün inkübasyonlar, gerçekleştirmek için.
Şekil 1 hassasiyetini belirlemek için sette bulunan pozitif kontrol probu ile karşılaştırıldığında DIG etiketli probları nokta blotlama. 343 bp P. gingivalis spesıfik sonda 70 bp eubacterial prob 25 kat daha hassastır. P. tespiti için kronik periodontitisli hastalardan elde edilen dişeti dokularının in situ hibridizasyon 2 gösterileri Şekil gingivalis ve Eubacteria. mor gösterilen bakteriyel sinyaller, doku dışında bulunan epitel, lamina propria ve biyofilm içinde tespit edildi. Bununla birlikte, P. dağılımı gingivalis ve dişeti dokusu içinde Eubacteria farklıydı. Sadece çubuk şekilli bakteriler P. tarafından tespit edildi ise bakterilerin yüksek büyütme (1,000X), çeşitli şekillerde (kok, çubuk, fusiform ve tüylü formda) olarak, eubacterial prob kullanılarak görünür gingivalis -spesifik sonda. Bakteriyel sinyalleri dağılmış biçimlerigözlemlendi.
Hajishengallis ve diğ. P. gelişiminde bakterilere temel rolünü göstermiştir gingivalis farelerde 14 deneysel periodontitis -kaynaklı. dekstran sülfat sodyum uygulaması (DSS), dişeti mukoza kaynaklı periodontitis ve fareler 13 alveol kemik kaybı üzerine sıkı bir kavşak (TJ) -disrupting kimyasal. eubacterial sonda başarıyla P. tarafından tespit edilmedi DSS grubundan dişeti dokuları içinde bakteri tespit gingivalis spesıfik prob (Şekil 3).
eubacterial sondanın, diğer hastalıklarda bakteri potansiyel katılımı çalışma için yararlıdır. Ben mide kanseri 15 kanserojen notu olarak Helicobacter pylori belirlenen Kanser Araştırma Uluslararası Ajansı yana, diğer kanserlerin gelişmesinde bakterilerin potansiyel katılımı yaygın çalışılmıştır. Ne zaman seskuamöz hücre karsinoması teşhisi konmuştur, akciğer biyopsisi seksiyonlar eubacterial probu ile hibridize yerinde duran, bakteriler de uygulanmıştır eubacterial probu kullanılarak in situ melezleme. (Şekil 4) infiltre edilen hücrelerin / tümör hücreleri içinde ve çevresindeki stromal arasında hem de tespit edilmiştir Oral liken planus, etiyolojisi bilinmeyen inflamatuar immün hastalık lezyonlarında bakterilerin varlığını araştırmak. İlginçtir, bakteriyel sinyaller epitel içinde değil, aynı zamanda bant şeklinde infiltrasyon gözlendi lamina propria değil sadece tespit edildi. Yüksek büyütme altında, bakteriyel sinyaller birçok hücre (Şekil 5) çekirdeklerinde tespit edildi.
Şekil 1. duyarlılık DIG etiketli problar test edilmesi. Seri olarak seyreltilmiş özel etiketli probları ve pozitif Contrkitte sağlanan ol prob nokta anti-DIP-AP-konjüge edilmiş antikor ile lekelenir. P., leke substratı ilave edildikten sonra eubacterial prob ile leke 1 dakika için geliştirilen iken gingivalis spesıfik sonda, 30 saniye için geliştirilmiştir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Kronik periodontitisli hastalardan alınan dişeti dokularının içindeki bakterilerin Şekil 2. Algılama. Sağlıklı bir sitede (A) ve periodontitis bir hastanın hastalıklı sitesinden (B) dişeti biyopsi bölümleri hematoksilen-eozin tabi tutuldu (H & E) boyama ya da ya da P. in situ hibridizasyon gingivalis spesıfik sonda veya eubacterial prob. NegativE kontrol 10-kat fazla etiketsiz prob ile karıştırılır probu ile çaprazlanır. büyütülmüş alan kare kutu ile gösterilir. Mor gösterilen Temsilcisi olumlu sinyaller, ince oklarla işaretlenmiştir. Kalın oklar doku dışında plak biyofilm göstermektedir. 1,000X büyütmede incelendi plak biyofilm iç metinleri gösterilir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Algılama fare dişeti dokusu içinde, oral ortakçı bakteri Şekil 3.. Deneysel periodontitis P. oral aşılama ile, BALB / c farelerinde indüklenmiştir gingivalis (Pg) ya da dişeti mukozasının üzerine DSS uygulama. Farelerden Dişeti bölümleri ile ya situ hibridizasyon H & E boyama veya maruz kaldılar < em> P. gingivalis spesıfik sonda veya eubacterial prob. Mor gösterilen Temsilcisi olumlu sinyaller, oklarla işaretlenmiştir. Orijinal büyütme x400 olduğunu. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Kanser lezyon içinde bakteri Şekil 4. belirlenmesi. Skuamöz hücre karsinoması teşhisi konmuştur hastaların akciğer biyopsisi kesitleri H ve E ile ya da evrensel eubacterial sonda veya negatif kontrol probu ile ya hibridize olarak in situda boyanmıştır. büyütülmüş alan kare kutu ile gösterilir. Mor gösterilen Temsilcisi olumlu sinyaller, oklarla işaretlenmiştir. Tümör hücrelerinin Sınır noktalı çizgiler ile gösterilmiştir.arget = "_ blank"> bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Oral liken planus lezyonları içinde bakteri Şekil 5. tespiti. Oral liken planus tanısı yanak mukozasından alınan biyopsi bölümleri H & E ile ya da evrensel eubacterial sonda veya negatif kontrol probu ile ya hibritlenmiş yerinde boyandı. büyütülmüş alanlar kare kutu ile gösterilir. Mor gösterilen Temsilcisi olumlu sinyaller, oklarla işaretlenmiştir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Burada bir protokol tarif edilmiştir, DIG etiketli bir DNA probu kullanılarak parafine gömülü doku içindeki bakteri yerelleştirilmesine. Prob bakteriyel 16S rRNA geninin DNA ya da RNA moleküllerini hedef ve 16S rRNA hedefleme problar ya da türe spesifik ya da evrensel olarak dizayn edilebilir. P. spesifik hibridizasyon P. gingivalis -spesifik prob gingivalis ancak diğer ağız bakterileri daha önce 10 gösterilmiştir. Hibridizasyon etkinliği 12 farklı olsa da aksine, eubacterial prob, test edilen tüm bakteriyel genomik DNA (17, farklı türler) hibridize. prob içinde, T-nükleotid sayısı DIG etiketleme etkinliğini belirler. Yüksek hassasiyet, DIG-etiketli prob üretimi tarif edilen protokol başarılı bir şekilde uygulanması için en önemli bir adımdır. Hidroklorik asit ile örneklerin tedavisi proteinleri ve kısmi hydrolysi ekstraksiyonu vasıtasıyla sinyal-gürültü oranını iyileştirirhedef dizilerin s. Proteinaz K konsantrasyonunda bir artış prob, hedef ulaşmak artırır ancak doku korunmasını azaltır. Bu nedenle, doku türlerine bağlı olarak, proteinaz K çeşitli konsantrasyonları test etmek için önerilmektedir. asetilasyon adımı arka pozitif yüklü amino grupları asetile ederek doku proteinlerine negatif yüklü probun bağlanması azalır. Bu preparat bir dizi aşama sonra, doku kesitleri, böylece kolayca gözyaşı dikkatle ele alınması gerekir. Arkaplan FISH ile karşılaştırıldığında çok az. Bununla birlikte, bu kemik ve mukus bezleri gibi yüksek bir endojen alkali fosfataz etkinliği olan dokulardan sinyaller kritik yorumlanmalıdır.
PCR ile amplifiye edilmiş DNA probları RNA probları ile karşılaştırıldığında üretmek kolaydır ve stabildir. , Epitel: hibritlenmiş prob immünohistokimyasal tespiti H & E boyanan kesitler ile karşılaştırıldığında yoluyla histolojik yapıların belirlenmesini sağlarbağ dokusu, enflamatuar infiltrasyon ve kan damarlarının iyi ayırt edilirler. Açıklanan protokol sınırlamaları biri aynı anda birden fazla probları uygulamak için yetersizliğidir. Buna ek olarak, bölümlerin yüzeyinde bakteriyel kirleticiler gelen sinyallerin dışlama sınırlıdır.
Bu protokol, doku bölümleri 16 içinde diğer bakteriyel transkript tespit etmek için adapte edilebilir. Buna ek olarak, bu protokol, bir konakçı hücre markeri immünohistokimyasal tespiti ile boyama çift için genişletilebilir.
Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.
Bu çalışma Kore Ulusal Araştırma Vakfı hibe (2013R1A1A3005669) ve Kore Sağlık Teknoloji Ar-Ge Projesi, Sağlık ve Refah Bakanlığı hibe (HI13C0016) tarafından desteklenmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Acetic anhydride | Sigma | 6404 | |
50% Dextran sulfate solution | Millipore | S4030 | |
50X Denhardt’s solution | Sigma | D2532 | |
DEPC | Sigma | P159220 | |
DIG DNA labeling and detection kit | Roche | 11 093 657 910 | |
Formamide | Sigma | F9037 | |
ImmEdge™ Pen | Dako | H-400 | |
Levamisole | Vector | SP-5000 | |
Magnesium chloride | Sigma | 246964 | |
Maleic acid | Sigma | M0375 | |
Methyl green | Sigma | M6776 | |
Paraformaldehyde | Sigma | P1648 | |
Permount | Fisher | SP15-500 | |
Salmon sperm DNA solution | Invitrogen | #15632-011 | |
Sodium chloride | Sigma | S9625 | |
Sodium citrate | Duksan | D1420 | |
Sodium dodecyl sulfate | Amresco | 227 | |
Triethanolamine-HCl | Sigma | 90279 | |
Tris-HCl | Research organics | 3098T |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır