实验材料与方法
1.1 实验动物与分组
同第一部分。
1.2 测试样本的采集与处理
(1) 用于冷冻切片的样本采集: 大鼠称重后,颈椎脱位法处死,取血后小心剪取约(3×3×5) mm3的腓肠肌(切勿牵拉)投入用液氮预冷的装有正己烷 (-70℃) 的小烧杯中速冻,之后用锡纸包好放入液氮中保存,用于免疫荧光冷冻切片和原位杂交冷冻切片。
用于原位杂交的样本在SLEE冷冻切片机上进行切片,厚度为15μm,切片恒温-20℃。切片室温下空气干燥15~30min。切片浸入含有DEPC的4%多聚甲醛磷酸盐缓冲液固定约30min。切片干燥后放入切片盒中,封口,-40℃冰箱保存。
(2) 用于取血及肌肉匀浆的样本采集: 同第一部分。
1.3 检测指标、仪器及主要试剂
(1) αB-crystallin基因表达: 原位杂交法。SLEE恒冷切片机切片,厚度15μm,切片恒温-20℃。原位杂交检测试剂盒为地高辛标记探针用超敏型,三大碱性磷酸酶AP检测系统。
大鼠αB-crystallin基因的寡核苷酸探针序列为: 5'GCTGTA GAGAAGAGGTCAGACTCCAACAGGTGCTCTCCGA3'。由北京奥科生物技术有限公司合成,3'端标记地高辛。
(2) 肌纤维类别鉴定及检测HSP70呈肌纤维类别的特异性分布: 异染性染料—腺苷三磷酸酶法,SLEE恒冷切片机切片,厚度15μm,切片恒温-20℃。
(3) 免疫荧光组织化学法 (immunofluorescence) 检测HSP70和αB-crystallin在腓肠肌细胞内的亚细胞分布:
冷冻切片机 (LEICA,德国) (北大医学部提供);
荧光倒置显微镜(OLYMPUSIS70,日本) (北大医学部提供);
HSP70一抗为小鼠来源单克隆抗体,αB-crystallin一抗为兔来源多克隆抗体,美国Santa Cruz Biotechnology产品。二抗: 异硫氰酸荧光素 (FITC,绿色荧光) 标记的羊抗兔Ig G,FITC (绿色荧光) 标记的羊抗鼠Ig G。
1.4 测试方法与步骤
(1) 原位杂交检测αB-crystallin基因表达情况: 首先从NCBI的基因库中查到αB-crystallin的Nucleic Acid序列,然后由北京奥科生物技术有限公司合成探针,选择的探针 (selected Primers) 序列为: 5'GCTGTAGAGAAGAGGTCAGACTCC AACAGGTGCTCTCCGA3',3'端标记地高辛。(https://www.daowen.com)
原位杂交检测用试剂盒为鼎国生物技术有限公司产品,地高辛标记探针用超敏型,三大碱性磷酸酶AP检测系统。操作步骤如下: 多聚甲醛固定好的切片,每片滴加2~3滴1×proteinase K, 37℃孵育20~30min; PBS洗3次×5min,蒸馏水洗1次; 用不含探针的杂交工作液滴加于切片上,放入湿盒中,42℃,进行2~3h预杂交; 按探针制备比例按1∶9和杂交液混合,每张切片加1滴DNA探针/杂交工作液,加盖Parafilm膜; 将切片放入湿盒中,42℃,杂交过夜; 揭掉Parafilm膜进行洗脱,37℃左右水温2×SSC洗涤5min×2次,0.5×SSC洗涤15min×1次,0.2×SSC洗涤15min×2次; 滴加封闭液: 37℃ 30min,甩去多余液体,不洗; 滴加1滴兔抗地高辛-BSA,37℃ 60min,0.05mol/LPBS (5min×4次); 滴加1滴AP-羊抗兔Ig G,37℃60min,0.05mol/LPBS (5min×4次); NBT/BCIP显色: 每张切片加1~2滴显色液至标本上,37℃湿盒中显色,一般显色20~30min。若无背景出现可继续显色,充分水洗; 40℃干燥,二甲苯透明,中性树胶封片。
(2) 肌纤维类型测试方法: 冷冻切片用“异染性染料—腺苷三磷酸酶法”(Ogilvie和Feeback,1990[6]) (略有改动) 鉴别肌纤维类型。此法的优点是可在一张切片上同时鉴别I、IIa、IIb等多种肌纤维类型,不需做连续切片。
配制溶液: ①预培育液 (p H4.5~4.6): 蒸馏水230ml,醋酸钾1.23g,氯化钙 (2H2O) 0.65g (或无水Ca Cl20.56g),用冰醋酸调至p H4.5~4.6后加蒸馏水至250ml。②Tris缓冲液:蒸馏水 470ml,Tris 6.1g,氯化钙 (二水) 1.30g (或无水1.12g),用5NHCl调至p H7.8后,加蒸馏水至500ml。③培育液: 蒸馏水30ml,ATP二钠盐125mg,巴比妥钠206.2mg,氯化钙 (二水) 116.1mg (或无水100mg),用0.1N或1N的Na OH调至p H9.4,加蒸馏水至50ml。④1%甲苯胺蓝水溶液: 0.5g加蒸馏水至50ml。⑤1%Ca Cl2·2H2O: 0.5g Ca Cl2·2H2O (或0.43g Ca Cl2) 加蒸馏水至50ml。
操作如下: 以晾干的冰冻切片入预培育液,在室温2min;经Tris缓冲液漂洗3次,每次2min; 入培育液,室温培育30min; 将切片在1%氯化钙 (二水) 水溶液内换洗3次,每次洗一次要漂洗切片4次; 在1%甲苯胺蓝水溶液内染色15s; 流动的蒸馏水冲洗切片,最多30s,或用500ml烧杯盛蒸馏水,洗去多余染液; 快速脱水 (用95%酒精换1次,每次沾漂5次,再经无水酒精2次)。此步骤宜快,以保持色调; 用二甲苯透明,换两次,每次5min,要充分沾漂。合成树脂封片。
结果判断: I型纤维绿松石色,即蓝绿色; Ⅱa型纤维淡粉红色,Ⅱb型纤维紫色。加工成黑白照片,则更易于判断准确。I型,深色; Ⅱa型,较深,均匀染色; Ⅱb型,中等染色深度,均匀染色。
(3) 免疫荧光组织化学法 (immunofluorescence) 检测HSP70和αB-crystallin在腓肠肌细胞内的亚细胞分布情况,试验步骤: 德国LEICA恒冷切片机切片,厚度5μm→充分晾干,丙酮固定10min→晾干后磷酸缓冲液(PBS) 洗3min→正常羊血清工作液封闭20min→之后加入一抗 (HSP70小鼠来源单克隆Ig G,αB-crystallin兔来源多克隆Ig G,分别用PBS按1∶100稀释) 37℃封闭1h→PBS洗3次,每次3min→分别加入二抗: 异硫氰酸FITC (绿色荧光) 标记的羊抗兔Ig G,FITC (绿色荧光) 标记的羊抗鼠Ig G,二抗用PBS按1∶200稀释,37℃封闭30min→PBS洗3次,每次3min→50%甘油/PBS封片→荧光倒置显微镜下观察并拍片。
(4) 组织切片的图像分析: 组织切片染色后,显微镜观察,通过Panasonic WV-CP410/G摄像头和BOSERBS602A图像采集卡进行图像采集,之后用Scion Image(national institutes of health,USA) 进行分析。每样本测量5个随机视野。
(5) 数据统计方法: 对观察分析结果用统计学分析软件SPSS10.0进行ANOVA单因素方差分析。
[1] Keith A. Webster. Serine phosphorylation and suppression of apoptosis by the small heat shock protein aB-crystallin. Circ Res. 2003,92: 130 ~ 132.
[2]② Golenhofen N,Ness W,Koob R,et al. Ischemia-induced phosphorylation and translocation of stress protein aB-crystalline to Z lines of myocardium. Am J Physiol. 1998, 274: H1457 ~ 1464.
[3]③ 肖卫民,袁开宇,袁灿,等. 热休克对心肌细胞中a B-晶体蛋白移位及表达的影响. 湖南医科大学学报.2001,26 (1): 1~3.
[4]④ 万华印,丁力,孔祥平,等. 酸枣仁总皂甙抗心肌细胞缺氧复氧损伤作用及其机理[J]. 中国病理生理杂志.1997,13 (5): 522~526.
[5]⑤ Mehlen P, Kretz-Remy C, Preville X, et al. Human HSP27, drosophila HSP27 and human alphaB-crystallin expression-mediated increase in glutathione is essential for the protective activity of these protein against TNF alpha induced cell death. EMBO J, 1996,15 ( 11) : 2695 ~ 2706.
[6] Ogilvie R. W. and Feeback D. L. A Metachromatic Dye-ATPase Method for the Simultaneous Identification of Skeletal Muscle Fibers Types I,IIA,IIB and IIC. Stain Technology 65,1990,5: 23