We thank Dr. Vicky Macias, Angeline Giangreco and Avani Vaishnav for assistance with optimizing this methodology over the years and Yang Zhang and Dr. Jian Ma at the University of Illinois at Urbana-Champaign for the RNA seq analysis. This work was supported by NIH/NCI R01 CA166588-01 (Nonn), American Cancer Society Research Scholar 124264-RSG-13-012-01-CNE (Nonn), NIH/NCI R03 CA172827-01 (Nonn), DOD-CDMPR PRCP Health Disparities Idea Award PC121923 (Nonn) and a Prevent Cancer Foundation grant (Zhou).

Alle menschlichen Geweben für diese Experimente verwendet wurden, über ein Institutional Review Board genehmigten Protokoll und / oder Freistellung an der Universität von Illinois in Chicago erworben. 1. § frisch gefroren Prostate auf PEN-Rutsche und auf Geladene Glass Slide <ol><li> Am Tag vor oder ein paar Stunden vor dem Schneiden die Probe, saubere Werkzeuge (dh, Pinsel, Pinzette, coplins, Klingen, PEN-gerahmte Dias (falls nicht bereits RNase frei), eine ETOH sicheren Marker und ein Bleistift) und das Innere des einen RT Kryostat mit RNase-Dekontaminationslösung mit einer Sprühflasche und Lab-Wischtücher. <ol><li> Erlauben RNase-Dekontaminationslösung für 5 min vor wischte sitzen, Spülen mit depcH 2 0 auf über RNase-Dekontaminationslösung und eine abschließende Spülung mit 70% EtOH (mit depcH 2 0) hergestellten links entfernen. Hinweis: Es ist wichtig, eine RNase-freie Arbeitsfläche zu erhalten. Alle coplins, Werkzeuge, gefroren Eindeckmedium, Klingen und Folien verwendet werden, sollten nur für RNase freie Arbeiten verwendet werdenund nie in einem Standard-nicht-RNase freien Umgebung verwendet. Alle Instrumente müssen mit einer RNase Dekontaminationslösung vor jedem Experiment behandelt werden. </li></ol></li><li> Coole Kryostaten auf -24 ° C. </li><li> Setzen Sie die folgenden gereinigt RNase frei Instrumente innerhalb Kryostat mindestens 30 Minuten vor dem Schneiden abkühlen: slide Coplin gefüllte mit 100% Ethanol, Werkzeuge, kleine gefrorene Gewebekassetten und Montagezange. </li><li> Abrufen gefrorenen Prostatagewebe aus Kryospeicherung aufnehmen und in einem Trockeneis gefüllten Schaum Eimer für den Transport. Platzieren Gewebe in Kryostat Temperatur angeglichen wird für mindestens 30 min Kryostaten. Hinweis: Human Prostatagewebe für Laser-Capture-Mikrodissektion kann entweder frisch gefroren oder sein in Formalin fixierten und in Paraffin eingebetteten (FFPE). Die Zeitdruck und Objektträgervorbereitung sind etwas anders zwischen Gewebequellen. Hier beschreiben wir die Schritte für die Gefrierschnitten. </li><li> Arbeiten Sie mit einem Gewebe zu einem Zeitpunkt, und spritzen gefrorenen Einschlussmittel in die bottom der Kassette und schnell montieren Sie die gefrorenen Prostatagewebe in den gefrorenen Eindeckmedium mit den gekühlten Pinzette. </li><li> Legen Sie die Kassette mit dem Gewebe auf Kühler in Kryostaten für 5 min auf gefrorenen Eindeckmedium gesetzt. </li><li> Squirt eine kleine Menge gefrorenen Montagemedium auf dem Spannfutter und bis drücken montiert Gewebeunterseite vorsichtig auf dem gefrorenen Eindeckmedium. Lassen Sie in den Kryostaten Set für 5 Minuten, damit das gefrorene Eindeckmedium vollständig zu verfestigen. </li><li> Zeigen Futter in die Halterung ein und ziehen. </li><li> Verriegeln Sie den Griff in Sperrstellung und eine neue Klinge auf den Kryostaten. Für nachgeschaltete molekulare Endpunkte, die einen Verstärkungsschritt umfassen (dh qPCR) ist es ratsam, eine neue Klinge für jeden Patienten zu verwenden, um eine Kontamination zu verhindern (oder bewegen Sie die Klinge über den Bereich des Schaufel für die nächste Probe zu verwenden). </li><li> Entriegeln Sie den Griff und das Gewebe vorsichtig voran mit der Hand oder mit einem Fußpedal zu glätten und setzen das Gewebe mit 50 μm Abschnitte, bis die gewünschte Gewebe Belichtung erreicht ist. </li><li> Passen Kryostaten bis 5 um, schneiden ein oder zwei Abschnitte und legen Sie sie auf geladene Objektträger für die Hämatoxylin und Eosin (H &amp; E) Färbung (siehe Schritt 2). </li><li> Sofort platzieren Sie die Folie in die kalte 100% Ethanol für 2 min. </li><li> Entfernen Sie die geladene Objektträger aus Ethanol und trocknen lassen bei RT, bevor Sie mit H &amp; E Färbung (Schritt 2). </li><li> Zeigen RT PEN-Frame-Schieber auf einem Rahmen Fan. </li><li> Passen Kryostaten bis 10 um und Ort Abschnitten auf die RT PEN Rahmen gleitet. Ein bis vier Abschnitte Ort auf jeder Folie je nach Gewebegröße sein. </li><li> Die Folie sofort tauchen Sie ein in der Kälte 100% Ethanol für 2 min. </li><li> Entfernen Sie die PEN-Frame-Folien aus Ethanol und speichern Sie die Folie in einer Dia-Box in einem Exsikkator Feld in einem -80 ° C Gefrierschrank bis bereit LCM. Drei Tage ist die maximale Speicherdauer für eine optimale RNA-Gewinnung. </li><li> Fahren Sie mit Schritt 2 nur für die geladenen Glas geschobene. Fahren Sie mit Schritt 3 für PEN-Frame-Folie. </li></ol> 2. Hämatoxylin und Eosin-Y (H &amp; E) Stain zur histologischen Mark-up Hinweis: Diese, wenn für das Gewebe auf der geladenen Objektträger und den Stift nicht Rahmen Rutsche für LCM. <ol><li> Hydrat in den Abschnitten über die geladene Objektträger Eintauchen der Objektträger durch abgestufte Ethanol wie folgt: Tauchen Sie die Objektträger zweimal in 100% Ethanol für 3 Minuten, zweimal in 95% Ethanol für 3 min, einmal in 70% Ethanol für 3 min und zwei mal in destilliertem H 2 O 3 min. <ol><li> Vorbereitung Säurealkohollösung: 99 ml 70% igem Ethanol + 1 ml 1% HCl und 0,1% ige Natriumbicarbonatlösung: 0,1 g Natriumbicarbonat in 100 ml destilliertem H 2 O </li></ol></li><li> Tauchen Sie die Folie in Hematoxylin Gill II (0,4%) für 5 min. </li><li> Abwaschen überschüssige Beize in Steady fließendem Wasser H 2 O 3 min. </li><li> Tauchen Sie die Objektträger 10 Mal in saurem Alkohol </li><li> In fließendem H 2 O 3 min Waschen Sie die Folie. </li><li> Tauchen Sie den Schiebein 0,1% Natriumhydrogencarbonat-Lösung für 30-60 Sekunden, um die violette Farbe auf blau um. </li><li> In fließendem H 2 O 3 min Waschen Sie die Folie. </li><li> Spülen Sie die Folie in 95% Ethanol mit 10 Dips. </li><li> Tauchen Sie die Folie in Eosin-Y 2-3 mal für 15 sec insgesamt. </li><li> Entwässern die Folie durch abgestufte Ethanol wie folgt: Tauchen Sie die Objektträger zweimal in 95% Ethanol, zweimal in 100% Ethanol und zweimal in Xylol (stellen Sie sicher, das Gewebe wird klar, welche gründliche Entwässerung anzeigt). </li><li> Montieren Sie den Schieber mit nicht-wässrigen permanenten Fest Eindeckmedium und Deckglas. </li><li> Lassen Sie die Folie trocken für 30 Minuten. </li><li> Ein großes, hochauflösendes Bild Scan Rutsche mit jeder ganzen Dia-Scanner und drucken auf 8 &quot;x 11&quot; Papier. </li><li> Gliederung Interessengebiete (in der Regel durch einen Facharzt Pathologen durchgeführt) mit einem Marker. Dieses Markup ist der Leitfaden für die LCM Verfahren. </li></ol> 3. Toluidinblaufärbung des PEN-Frame-Slides Hinweis: Thwird am selben Tag wie der LCM durchgeführt. Verwenden depcH 2 O Wasser für alle Lösungen. Füllen Sie alle Schritte in RNase-free-Bereich. Alle coplins muss mit RNase-Dekontaminationslösung gereinigt werden. <ol><li> Der Tag des LCM entfernen Sie die PEN-Frame-Folien von -80 ° C Gefrierschrank und Hydrat durch flach geneigte Objektträger in 90% EtOH für 2 Minuten, dann 75% EtOH für 2 min. <ol><li> Bereiten Sie 0,5% Toluidinblau durch Auflösen in der molekularen Wasser biology grade dann auswählen, sterilisieren, durch ein 0,2 um-Filter und lagern bei RT. Diese Lösung kann für bis zu 6 Monate weiterverwendet werden. Hinweis: Es wird dringend empfohlen, die Lösung vor, wie die Filtration kann ein paar Stunden dauern vorzubereiten. </li></ol></li><li> Färben das Prostatagewebe durch flach geneigte Objektträger in 0,5% Toluidinblau für 5-30 sec. Entfärben das Gewebe durch Waschen gleitet 2 mal in depcH 2 O für 15 Sekunden, gefolgt von 75% EtOH für 30 Sekunden bis 3 Minuten. Hinweis: Fleck und destain Zeiten können eingestellt werden, um eine gute Färbung zu gewährleisten. Prostate neigt dazu, über Fleck. </li><li&gt; Über PEN-Frame-Folien RNAase freien Trockenbehälter auf Eis. </li></ol> 4. Laser-Capture-Micro-Dissektion (LCM) <ol><li> Unmittelbar vor LCM, trockenen Objektträger auf einer Trägerwärmer bei 42 ° C für 15 min. Chemische nur die Folie, die verarbeitet werden wird und der Rest auf Eis zu lagern, bis für sie bereit. </li><li> Schalten Sie LCM und Computer in dieser Reihenfolge, Mikroskop Macht, der Laserschlüssel, der Laserschalter und dann den Computer ein. Starten Sie die Laser Mikrodissektion Software. </li><li> Verwenden Sie die Software, um das Mikroskop, um die Folien und Sammelröhrchen Laststeuerung. Klicken Sie auf &quot;unload Probenhalter&quot;, legen Sie die Folie mit den Abschnitten auf den Objektträger-Halter mit dem Gewebe nach unten und legen Sie die Objektträgerhalter in den entsprechenden Steckplatz im Mikroskop, klicken Sie dann auf &quot;Weiter&quot;. <ol><li> Klicken Sie auf &quot;unload Sammelröhrchen&quot;, Label und laden 0,5-ml-Röhrchen auf Rohrhalter und setzen Sie sie in den entsprechenden Steckplatz im Gerät. EinmalKappen gesichert sind, fügen Sie 35 ul Lysispuffer zu den Sammel Kappen und versuchen, Blasen zu vermeiden. Klicken Sie dann auf &quot;OK&quot;. Hinweis: Wenn Verdunstung ist ein Problem, verdünnte den Puffer, wie folgt: 25 &amp; mgr; l Lysepuffer mit 10 ul depcH2O. </li></ol></li><li> In der Software, wählen Sie die Position, in der der Schieber in der Objektträgerhalter gelegt. Wählen Sie die Auffangkappe, um die LCM Probe zu sammeln. </li><li> Visualisieren und konzentrieren sich die Folie durch den Computer zu 10X. Verwenden Sie die Software, um den Laser, indem Sie &quot;Laser&quot; und dann &quot;Kalibrierung&quot; zu kalibrieren. Stellen Sie die Macht, Blende und Geschwindigkeit des Lasers, die Auswahl von &quot;Laser&quot; und dann &quot;Control&quot;, damit der Laserstrahl die vollständig und effizient ausgewählten Bereich zu schneiden. Wiederholen Sie Einstellungen, bis die Laserschnitte vollständig durch das Gewebe. </li><li> Unter Verwendung des 8 &quot;x 11&quot; Pathologen Aufschlag als Leitfaden, benutzen Sie die &quot;Form zeichnen&quot; Werkzeug, um die gewünschten Bereiche der epithe umschreibenlium in der Ansicht und vermeiden Sammeln von Stroma. Hinweis: Mehrere Bereiche können auf einen Blick ausgewählt werden, aber nicht zu einer anderen Ansicht wechseln, ohne erste Schneid indem Sie auf das &quot;cut shape&quot; Werkzeug. <ol><li> Wenn ein Bereich nicht vollständig durch den Laser geschnitten bekommen benutzen Sie die &quot;bewegen und schneiden&quot; Werkzeug, um mehr als es manuell zu gehen. Bewegen Sie weiterhin das Ziel, neue Ansichten und wiederholen Laserschneiden bis Schieber vollständig seziert oder die gewünschte Menge an Gewebe gesammelt wurden (in der Regel 100 gutartigen Drüsen ergeben 150-500 ng RNA). (siehe Beispiel in Abbildung 1A). </li></ol></li><li> Rohre aus der Sammlung Halter vorsichtig heraus, und schließen Sie die Kappen, eingedenk des Lysepuffers und Gewebe in den Kappen. Kurz zentrifugieren für 30 Sekunden, um Flüssigkeit und Gewebe in dem Boden des Röhrchens zu sammeln. Inkubieren der Proben bei 42 ° C für 30 min und bei -80 ° C, bis sie zur RNA-Isolierung. </li></ol> 5. Gesamt RNA-Isolierung mit einem Filter-basierten Kit und Qualitätsanalyse <ol><li> Auftauen der Röhrchen auf Eis und bringe das Volumen der Lösung auf 100 ul. </li><li> Pre-nass das Mikrofilter eines RNA-Extraktions-Kit, indem 30 ul ofLysis Lösung auf die Mitte des Filters und lassen Sie es genießen whileperforming die nächsten beiden Schritte (mindestens 5 min). </li><li> In 3 ul LCM Additivlösung (im Kit enthalten) zum Lysat und mischen durch Vortexen für 5 Sekunden. Zentrifugieren für 30 Sekunden, um die Flüssigkeit am Boden des Röhrchens zu sammeln. </li><li> Zentrifugieren Sie die vorbenetzt Filter für ~ 30 Sekunden mit Höchstgeschwindigkeit, um Flüssigkeit zu entfernen. </li><li> Hinzufügen 1,25 Volumina (in diesem Fall 129 &amp; mgr; l) von 100% Ethanol zu dem Lysat Mischung sanft Wirbel oder einer Pipette auf und ab. ** Diese Methode wird für große und kleine RNA-Spezies zu erholen. </li><li> Laden der Probe auf die vorbenetzte Mikrofilter und Zentrifuge bei 10.000 × g für 1 min, um die RNA zu dem Filter zu binden. Dann waschen Mikrofilter mit 180 &amp; mgr; l von &quot;Waschlösung 1, R21; Zentrifugieren bei 10.000 × g für 1 min. Anmerkung: Von diesem Zeitpunkt an alle Zentrifugationen sollte bei 13.000 xg oder maximalen Geschwindigkeit durchgeführt werden. </li><li> Waschfilter zweimal mit 180 ul des &quot;Waschlösungen 2 und 3&quot; bezeichnet, wie durch die Kitprotokoll gerichtet. Zentrifuge für 30 Sekunden, dann entsorgen Sie die Strömung durch, und drehen Sie den Filter für 1 min, um Restflüssigkeit zu entfernen und den Filter trocknen. </li><li> Übertragen Sie Filter, um eine neue Sammelröhrchen. </li><li> Warm Elutionslösung bis -95 ° C (im Kit enthalten). </li><li> Übernehmen 10 ul vorgewärmtes Elutionslösung in die Mitte des Filters, schließen Sie die Kappe und zu speichern für 5 min bei RT. Dann Zentrifuge für 1 min, um die RNA zu eluieren, und wiederholen Sie diesen Schritt einmal nachgeben ~ 20 ul RNA. </li><li> Führen die DNase I-Behandlung für 15 min bei 37 ° C. </li><li> Quantifizierung der RNA durch Spektralphotometer mit Absorption bei 260 nm. Das Verhältnis der optischen Dichte bei Wellenlängen von 260 nm und 280 nm verwendet, um die Reinheit zu beurteilenDie RNA (siehe Tabelle 1) 15. </li></ol> 6. Genexpressionsanalyse Hinweis: Gene Expression lange RNA-Spezies (wie mRNAs und lncRNAs) im Schritt 6.1 und kurze RNA-Spezies (wie miRNAs) gezeigt in Schritt 6.2. Verschiedene Kits sind für die RT-qPCR zur Verfügung und die Menge der RNA erforderlich variiert je nach Kit (so wenig wie 10 ng). RNA-Sequenzierung Analyse ist in 6.3 beschrieben. <ol><li> Revers transkribieren (RT) die RNA in cDNA, indem 5 ul 20 ng / ul RNA-Probe mit 5 &amp; mgr; l des RT Master Mix (RT-Puffer, dNTPs, Zufallsprimer, RT-Enzym, RNase-Inhibitor). Inkubieren der Reaktion für 25 min bei 25 ° C, dann 120 min bei 37 ° C und 5 min bei 85 ° C. </li><li> Verdünnen Sie die RT-Reaktion im Verhältnis 1:10 mit RNase-freiem Wasser und verwenden Sie 2,5 ul pro 10 &amp; mgr; l qPCR Reaktion mit Primer oder Primer / Sondensätze für die Gene von Interesse. Hinweis: Zur Analyse von teilweise abgebauten RNA erleichtern, ist es ratsam, Primer fo verwendenr kürzere Amplikons (weniger als 100 bp) 16. (Tabelle 2B) <ol><li> Für microRNA-Expressionsanalyse führen Sie die RT-Reaktion durch Mischen von 5 &amp; mgr; l von 2-10 ng / ul RNA-Probe mit 5 &amp; mgr; l des RT Master Mix. Hinweis: Jeder handelsüblichen PCR-basierte microRNA-Detection-Technologie erfordert den Einsatz von proprietären und spezifische RT-Primer. </li></ol></li><li> Alternativ oder zusätzlich zur RT-PCR, der nächsten Generation verwenden Sequenzierung (RNA-seq oder kleinen RNA-seq), um verschiedene Arten von RNAs zu quantifizieren. Typischerweise verwenden 500 ng RNA für dieses Verfahren (Tabelle 3) und die Durchführung des Verfahrens, wie vom Hersteller und Nachweisinstrument. </li></ol>

<ol>
	<li>Schauer, I. G., Rowley, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+functional+role+of+reactive+stroma+in+benign+prostatic+hyperplasia.">The functional role of reactive stroma in benign prostatic hyperplasia.</a> Differentiation. 82, 200-210 (2011).</li><li>Peehl, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Primary+cell+cultures+as+models+of+prostate+cancer+development.">Primary cell cultures as models of prostate cancer development.</a> Endocrine-related cancer. 12, 19-47 (2005).</li><li>McNeal, J. E., Haillot, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterns+of+spread+of+adenocarcinoma+in+the+prostate+as+related+to+cancer+volume.">Patterns of spread of adenocarcinoma in the prostate as related to cancer volume.</a> The Prostate. 49, 48-57 (2001).</li><li>Nonn, L., Vaishnav, A., Gallagher, L., Gann, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=mRNA+and+micro-RNA+expression+analysis+in+laser-capture+microdissected+prostate+biopsies:+valuable+tool+for+risk+assessment+and+prevention+trials.">mRNA and micro-RNA expression analysis in laser-capture microdissected prostate biopsies: valuable tool for risk assessment and prevention trials.</a> Experimental and molecular pathology. 88, 45-51 (2010).</li><li>Long, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+transcriptome+analysis+of+formalin-fixed+prostate+cancer+specimens+identifies+biomarkers+of+disease+recurrence.">Global transcriptome analysis of formalin-fixed prostate cancer specimens identifies biomarkers of disease recurrence.</a> Cancer research. 74, 3228-3237 (2014).</li><li>Long, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein-coding+and+microRNA+biomarkers+of+recurrence+of+prostate+cancer+following+radical+prostatectomy.">Protein-coding and microRNA biomarkers of recurrence of prostate cancer following radical prostatectomy.</a> The American journal of pathology. 179, 46-54 (2011).</li><li>Giangreco, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+expression+and+regulation+of+vitamin+D+hydroxylases+and+inflammatory+genes+in+prostate+stroma+and+epithelium+by+1,25-dihydroxyvitamin+D+in+men+with+prostate+cancer+and+an+in+vitro.+model.">Differential expression and regulation of vitamin D hydroxylases and inflammatory genes in prostate stroma and epithelium by 1,25-dihydroxyvitamin D in men with prostate cancer and an in vitro. model.</a> The Journal of steroid biochemistry and molecular biology. , (2014).</li><li>Giangreco, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+suppressor+microRNAs,+miR-100+and+-125b,+are+regulated+by+1,25-dihydroxyvitamin+D+in+primary+prostate+cells+and+in+patient+tissue.">Tumor suppressor microRNAs, miR-100 and -125b, are regulated by 1,25-dihydroxyvitamin D in primary prostate cells and in patient tissue.</a> Cancer prevention research. 6, 483-494 (2013).</li><li>Mihelich, B. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=miR-183-96-182+cluster+is+overexpressed+in+prostate+tissue+and+regulates+zinc+homeostasis+in+prostate+cells.">miR-183-96-182 cluster is overexpressed in prostate tissue and regulates zinc homeostasis in prostate cells.</a> The Journal of biological chemistry. 286, 44503-44511 (2011).</li><li>Bevilacqua, C., Makhzami, S., Helbling, J. C., Defrenaix, P., Martin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maintaining+RNA+integrity+in+a+homogeneous+population+of+mammary+epithelial+cells+isolated+by+Laser+Capture+Microdissection.">Maintaining RNA integrity in a homogeneous population of mammary epithelial cells isolated by Laser Capture Microdissection.</a> BMC cell biology. 11, 95 (2010).</li><li>Gregg, J. L., Brown, K. E., Mintz, E. M., Piontkivska, H., Fraizer, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+gene+expression+in+prostate+cancer+epithelial+and+interstitial+stromal+cells+using+laser+capture+microdissection.">Analysis of gene expression in prostate cancer epithelial and interstitial stromal cells using laser capture microdissection.</a> BMC cancer. 10, 165 (2010).</li><li>Hart, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+microRNA+profiling+of+prostate+carcinomas+with+increasing+tumor+stage+by+deep+sequencing.">Comparative microRNA profiling of prostate carcinomas with increasing tumor stage by deep sequencing.</a> Molecular cancer research : MCR. 12, 250-263 (2014).</li><li>Smalheiser, N. R., Lugli, G., Thimmapuram, J., Cook, E. H., Larson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endogenous+siRNAs+and+noncoding+RNA-derived+small+RNAs+are+expressed+in+adult+mouse+hippocampus+and+are+up-regulated+in+olfactory+discrimination+training.">Endogenous siRNAs and noncoding RNA-derived small RNAs are expressed in adult mouse hippocampus and are up-regulated in olfactory discrimination training.</a> Rna. 17, 166-181 (2011).</li><li>Song, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+profile+analysis+of+microRNAs+in+prostate+cancer+by+next-generation+sequencing.">Expression profile analysis of microRNAs in prostate cancer by next-generation sequencing.</a> The Prostate. 75, 500-516 (2015).</li><li>Deng, M. Y., Wang, H., Ward, G. B., Beckham, T. R., McKenna, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+six+RNA+extraction+methods+for+the+detection+of+classical+swine+fever+virus+by+real-time+and+conventional+reverse+transcription-PCR.">Comparison of six RNA extraction methods for the detection of classical swine fever virus by real-time and conventional reverse transcription-PCR.</a> Journal of veterinary diagnostic investigation : official publication of the American Association of Veterinary Laboratory Diagnosticians, Inc. 17, 574-578 (2005).</li><li>Kong, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+assessment+of+short+amplicons+in+FFPE-derived+long-chain+RNA.">Quantitative assessment of short amplicons in FFPE-derived long-chain RNA.</a> Scientific reports. 4, 7246 (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Genexpressionsprofile von Humanproben kann eine Herausforderung sein, nicht nur für die Qualität oder Quantität von Gewebe zur Verfügung, sondern auch für die verschiedenen histologischen in einem bestimmten Gewebeprobe vorhanden Entitäten. Dies ist eine besondere Herausforderung in der Prostata, in der gutartigen Gewebe sind weitgehend stromalen Geweben und Bereichen Krebs frei von Stroma. LCM ermöglicht physikalische Trennung Prostatastroma und Epithel-RNA für eine genauere Signatur der zwei verschiedenen Zell...

Die Prostata ist eine heterogene Gewebe des sekretorischen Epithels in Drüsenacini durch fibromuskuläre Stroma in erster Linie aus der glatten Muskulatur 1 komponiert umgeben angeordnet sind. Basalzellen, sekretorischen Zellen, neuroendokrinen Zellen, Transit Verstärken und Stammzellen 2: Die Epithelzellen Fach besteht aus fünf verschiedenen, aber organisierter Zelltypen besteht. Bei Prostatakrebs (PCa), die sich von den luminalen Epithelzellen entsteht, das Wachstum des Adenokarzinoms bewirkt eine evident allmählichen Rückgang des Stroma 3. Aus diesen Gründen werden Gewebeproben deutliche Unterschiede im Verhältnis von stromalen und epithelialen Zelltyp auf der Basis des Ausmaß der PCa haben. Diese Unterschiede können zu Verzerrungen der Annahmen der Genexpressionsdaten von ganzen Geweben ungeachtet Mikrodissektion der gewünschten Zelltyp gewonnen führen. Daher ist es wichtig, diese Vorspannung zu entfernen, um Zelltypen vor der RNA-Extraktion und TrennungGenexpressionsanalyse. Macrodissection oder Mikrodissektion verwendet werden, um physisch zu trennen gut charakterisierten epithelialen Bereichen von der umgebenden Stroma 4 -6 werden. Macrodissection wird typischerweise mit einer Rasierklinge unter einem Präpariermikroskop gemacht und funktioniert gut zum Trennen großer PCa Knötchen vom Stroma, aber ist nicht fähig zur Entfernung von gutartigen Epithel von umgebenden Stroma (siehe Beispiel benigner Prostata Histologie in Abbildung 1). Mikrodissektion mit einem Laser (LCM) wesentlich arbeitsintensiver als macrodissection, aber sehr genau sezieren gutartige Epithel 4. Aktuelle Veröffentlichungen aus unserem Labor haben gezeigt, dass RNA erfolgreich durch LCM entweder aus Formalin fixierten und in Paraffin eingebetteten (FFPE) Biopsien oder gefrorenen Gewebe 4,7-9 extrahiert werden. Die großen Herausforderungen in LCM-RNA-Extraktion sind 1), genau zu sezieren die gewünschten Bereiche des Gewebes, und 2) zur Erhaltung RNA Integrität während des LCM und Isolierungsverfahren 4,10. RNA aus reinen Zellpopulationen isoliert können zur Genexpressionsanalyse durch mehrere Verfahren einschließlich Reverse-Transkription quantitative PCR (RT-qPCR) 7,8 Microarray 11 und tiefe -sequencing 12-14 verwendet werden. Ziel dieses Protokolls ist es, Gesamt-RNA aus LCM Prostataepithel aus gefrorenem Gewebe zu isolieren, für nachgeschaltete Genexpressionsanalysen.

<table><tbody><tr><td>RNase-AWAY&amp;nbsp;</td><td>MBP</td><td>7005-11</td><td></td></tr><tr><td>PEN-membrane 4.0 mm slides&amp;nbsp;</td><td>Leica</td><td>11600289</td><td></td></tr><tr><td>Glass slides, Superfrost Plus</td><td>FisherBrand</td><td>12-550-15</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol 200 proof</td><td>Decon labs.</td><td>2701</td><td></td></tr><tr><td>DEPC (diethyl pyrocarbonate)</td><td>Sigma</td><td>D-5758</td><td></td></tr><tr><td>Cryostat</td><td>Leica</td><td>CM3050</td><td></td></tr><tr><td>Coplins (Staining jar)</td><td>IHCWORLD</td><td>M900-12</td><td></td></tr><tr><td>Coplins (Staining rack)</td><td>IHCWORLD</td><td>M905-12</td><td></td></tr><tr><td>Aperio ScanScope</td><td>Aperio(Leica)</td><td>ScanScope&amp;reg; CS</td><td></td></tr><tr><td>Toluidine Blue</td><td>Fluka</td><td>89640-5G</td><td></td></tr><tr><td>Laser Microdissection System</td><td>Leica</td><td>LMD7000</td><td></td></tr><tr><td>0.5 ml Thin-walled Tubes for LCM</td><td>Thermo Scientific</td><td>AB-0350</td><td></td></tr><tr><td>RNAqueous&amp;reg;-Micro Total RNA Isolation Kit</td><td>Ambion</td><td>AM1931</td><td>Thermo Fisher Scientific Brand</td></tr><tr><td>NanoDrop</td><td>Thermo Scientific</td><td>ND-1000</td><td></td></tr><tr><td>Qubit 2.0 Fluorometer</td><td>Life Technologies</td><td>Q32866</td><td>Thermo Fisher Scientific Brand</td></tr><tr><td>High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kit</td><td>Applied Biosystems</td><td>4368814</td><td>Thermo Fisher Scientific Brand</td></tr><tr><td>Universal cDNA Synthesis Kit II, 8-64 rxns</td><td>Exiqon</td><td>203301</td><td></td></tr><tr><td>TaqMan microRNA RT kit</td><td>Applied Biosystems</td><td>4366597</td><td>Thermo Fisher Scientific Brand</td></tr><tr><td>Hematoxylin stain&amp;nbsp;</td><td>Ricca Chemical Company</td><td>3536-16</td><td></td></tr><tr><td>Eosin-Y</td><td>Richard Allan Scientific&amp;nbsp;</td><td>7111</td><td></td></tr></tbody></table>

laser-capture microdissection of human prostatic epithelium for rna analysis

The prostate gland contains a heterogeneous milieu of stromal, epithelial, neuroendocrine and immune cell types. Healthy prostate is comprised of fibromuscular stroma surrounding discrete epithelial-lined secretory lumens and a very small population of immune and neuroendocrine cells. In contrast, areas of prostate cancer have increased dysplastic luminal epithelium with greatly reduced or absent stromal population. Given the profound difference between stromal and epithelial cell types, it is imperative to separate the cell types for any type of downstream molecular analysis. Despite this knowledge, the bulk of gene expression studies compare benign prostate to cancer without micro-dissection, leading to stromal bias in the benign samples. Laser-capture micro-dissection (LCM) is an effective method to physically separate different cell types from a specimen section. The goal of this protocol is to show that RNA can be successfully isolated from LCM-collected human prostatic epithelium and used for downstream gene expression studies such as RT-qPCR and RNAseq.

In einer früheren Studie haben wir gezeigt, die Verwendung von LCM zu epithelialen und stromalen Gewebe zu sammeln, um Expression Profiling durch RT-qPCR von mRNA und microRNA aus gefrorenen und FFPE Prostatagewebe des gleichen Patienten 4 zu vergleichen. LCM ist zeitaufwendig, vor allem, wenn große Menge an RNA ist für die nächste Generation Sequenzierungsanalyse gesammelt werden. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, um den Arbeitsraum zu halten und Tools kostenlos RNase. Es wird empfohlen, um die ...

Watch this Scientific Journal Video about Laser-capture Microdissection of Human Prostatic Epithelium for RNA Analysis at JoVE.com

Laser-capture Microdissection of Human Prostatic Epithelium for RNA Analysis

The goal of this protocol is to use laser-capture micro-dissection as an effective method to isolate pure populations of cell types from heterogeneous prostate tissues for downstream RNA analysis.

Laser-Mikrodissektion für Menschen Prostataepithel für die RNA-Analyse

The prostate gland contains a heterogeneous milieu of stromal, epithelial, neuroendocrine and immune cell types.  Healthy prostate is comprised of ...

laser-capture-microdissection-human-prostatic-epithelium-for-rna

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

13.4K Aufrufe.  University of Illinois at Chicago. The goal of this protocol is to use laser-capture micro-dissection as an effective method to isolate pure populations of cell types from heterogeneous prostate tissues for downstream RNA analysis.

Serie: Laser-capture Microdissection of Human Prostatic Epithelium for RNA Analysis

MicroRNA Detection in Prostate Tumors by Quantitative Real-time PCR (qPCR)

MicroRNAs (miRNAs) are single-stranded, 18&#x2013;24 nucleotide long, non-coding RNA molecules. They are involved in virtually every cellular process including development1, apoptosis2, and cell cycle regulation3. MiRNAs are estimated to regulate the expression of 30% to 90% of human genes4 by binding to their target messenger RNAs (mRNAs)5. Widespread dysregulation of miRNAs has been reported in various diseases and cancer subtypes6. Due to their prevalence and unique structure, these small molecules are likely to be the next generation of biomarkers, therapeutic agents and/or targets.
Methods used to investigate miRNA expression include SYBR green I dye- based as well as Taqman-probe based qPCR. If miRNAs are to be effectively used in the clinical setting, it is imperative that their detection in fresh and/or archived clinical samples be accurate, reproducible, and specific. qPCR has been widely used for validating expression of miRNAs in whole genome analyses such as microarray studies7. The samples used in this protocol were from patients who underwent radical prostatectomy for clinically localized prostate cancer; however other tissues and cell lines can be substituted in. Prostate specimens were snap-frozen in liquid nitrogen after resection. Clinical variables and follow-up information for each patient were collected for subsequent analysis8.
Quantification of miRNA levels in prostate tumor samples. The main steps in qPCR analysis of tumors are: Total RNA extraction, cDNA synthesis, and detection of qPCR products using miRNA-specific primers. Total RNA, which includes mRNA, miRNA, and other small RNAs were extracted from specimens using TRIzol reagent. Qiagen's miScript System was used to synthesize cDNA and perform qPCR (Figure 1). Endogenous miRNAs are not polyadenylated, therefore during the reverse transcription process, a poly(A) polymerase polyadenylates the miRNA. The miRNA is used as a template to synthesize cDNA using oligo-dT and Reverse Transcriptase. A universal tag sequence on the 5' end of oligo-dT primers facilitates the amplification of cDNA in the PCR step. PCR product amplification is detected by the level of fluorescence emitted by SYBR Green, a dye which intercalates into double stranded DNA. Specific miRNA primers, along with a Universal Primer that binds to the universal tag sequence will amplify specific miRNA sequences. 
The miScript Primer Assays are available for over a thousand human-specific miRNAs, and hundreds of murine-specific miRNAs. Relative quantification method was used here to quantify the expression of miRNAs. To correct for variability amongst different samples, expression levels of a target miRNA is normalized to the expression levels of a reference gene. The choice of a gene on which to normalize the expression of targets is critical in relative quantification method of analysis. Examples of reference genes typically used in this capacity are the small RNAs RNU6B, RNU44, and RNU48 as they are considered to be stably expressed across most samples. In this protocol, RNU6B is used as the reference gene.

MicroRNA Detection in Prostate Tumors by Quantitative Real-time PCR qPCR

Quantitative Real Time polymerase chain reaction (qPCR) is a rapid and sensitive method to investigate the expression levels of various microRNA (miRNA) molecules in tumor samples. Using this method expression of hundreds of different miRNA molecules can be amplified, quantified, and analyzed from the same cDNA template.

MicroRNA-Detektion in Prostatatumoren durch quantitative real-time PCR (qPCR)

MicroRNAs (miRNAs) are single-stranded, 18&#x2013;24 nucleotide long, non-coding RNA molecules. They are involved in virtually every cellular process ...

Forschung

Medizin

Sequencing Small Non-coding RNA from Formalin-fixed Tissues and Serum-derived Exosomes from Castration-resistant Prostate Cancer Patients

Ablation of androgen receptor (AR) signaling by androgen deprivation is the goal of the first line of therapy for prostate cancer that initially results in cancer regression. However, in a significant number of cases, the disease progresses to advanced, castration-resistant prostate cancer (CRPC), which has limited therapeutic options and is often aggressive. Distant metastasis is mostly observed at this stage of the aggressive disease. CRPC is treated by a second generation of AR pathway inhibitors that improve survival initially, followed by the emergence of therapy resistance. Neuroendocrine prostate cancer (NEPC) is a rare variant of prostate cancer (PCa) that often develops as a result of therapy resistance via a transdifferentiation process known as neuroendocrine differentiation (NED), wherein PCa cells undergo a lineage switch from adenocarcinomas and show increased expression of neuroendocrine (NE) lineage markers. In addition to the genomic alterations that drive the progression and transdifferentiation to NEPC, epigenetic factors and microenvironmental cues are considered essential players in driving disease progression. This manuscript provides a detailed protocol to identify the epigenetic drivers (i.e., small non-coding RNAs) that are associated with advanced PCa. Using purified microRNAs from formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) metastatic tissues and corresponding serum-derived extracellular vesicles (EVs), the protocol describes how to prepare libraries with appropriate quality control for sequencing microRNAs from these sample sources. Isolating RNA from both FFPE and EVs is often challenging because most of it is either degraded or is limited in quantity. This protocol will elaborate on different methods to optimize the RNA inputs and cDNA libraries to yield most specific reads and high-quality data upon sequencing.

Therapy resistance often develops in patients with advanced prostate cancer, and in some cases, cancer progresses to a lethal subtype called neuroendocrine prostate cancer. Assessing the small non-coding RNA-mediated molecular changes that facilitate this transition would allow better disease stratification and identification of causal mechanisms that lead to development of neuroendocrine prostate cancer.

Sequenzierung kleiner nicht-kodierender RNA aus formalinfixierten Geweben und Serum-abgeleiteten Exosomen von kastrationsresistenten Prostatakrebspatienten

Ablation of androgen receptor (AR) signaling by androgen deprivation is the goal of the first line of therapy for prostate cancer that initially results ...

Krebsforschung

Microarray-based Identification of Individual HERV Loci Expression: Application to Biomarker Discovery in Prostate Cancer

The prostate-specific antigen (PSA) is the main diagnostic biomarker for prostate cancer in clinical use, but it lacks specificity and sensitivity, particularly in low dosage values1&#8203;&#8203;. &#8216;How to use PSA&#39; remains a current issue, either for diagnosis as a gray zone corresponding to a concentration in serum of 2.5-10 ng/ml which does not allow a clear differentiation to be made between cancer and noncancer2 or for patient follow-up as analysis of post-operative PSA kinetic parameters can pose considerable challenges for their practical application3,4. Alternatively, noncoding RNAs (ncRNAs) are emerging as key molecules in human cancer, with the potential to serve as novel markers of disease, e.g. PCA3 in prostate cancer5,6 and to reveal uncharacterized aspects of tumor biology. Moreover, data from the ENCODE project published in 2012 showed that different RNA types cover about 62% of the genome. It also appears that the amount of transcriptional regulatory motifs is at least 4.5x higher than the one corresponding to protein-coding exons. Thus, long terminal repeats (LTRs) of human endogenous retroviruses (HERVs) constitute a wide range of putative/candidate transcriptional regulatory sequences, as it is their primary function in infectious retroviruses. HERVs, which are spread throughout the human genome, originate from ancestral and independent infections within the germ line, followed by copy-paste propagation processes and leading to multicopy families occupying 8% of the human genome (note that exons span 2% of our genome). Some HERV loci still express proteins that have been associated with several pathologies including cancer7-10. We have designed a high-density microarray, in Affymetrix format, aiming to optimally characterize individual HERV loci expression, in order to better understand whether they can be active, if they drive ncRNA transcription or modulate coding gene expression. This tool has been applied in the prostate cancer field (Figure 1).

Human endogenous retroviruses (HERV), which occupy 8% of the human genome, retain scarce coding capacities but a hundred thousand long terminal repeats (LTRs). A custom Affymetrix microarray was designed to identify individual HERV locus expression and was used on prostate cancer tissues as a proof of concept for future clinical studies.

Microarray-basierte Identifizierung von Einzel HERV Expression Loci: Anwendung auf Biomarker Discovery in Prostatakrebs

The prostate-specific antigen (PSA) is the main diagnostic biomarker for prostate cancer in clinical use, but it lacks specificity and sensitivity, ...

Laser Capture Microdissection of Mouse Embryonic Cartilage and Bone for Gene Expression Analysis

Laser capture microdissection (LCM) is a powerful tool to isolate specific cell types or regions of interest from heterogeneous tissues. The cellular and molecular complexity of skeletal elements increases with development. Tissue heterogeneity, such as at the interface of cartilaginous and osseous elements with each other or with surrounding tissues, is one obstacle to the study of developing cartilage and bone. Our protocol provides a rapid method of tissue processing and isolation of cartilage and bone that yields high quality RNA for gene expression analysis. Fresh frozen tissues of mouse embryos are sectioned and brief cresyl violet staining is used to visualize cartilage and bone with colors distinct from surrounding tissues. Slides are then rapidly dehydrated, and cartilage and bone are isolated subsequently by LCM. The minimization of exposure to aqueous solutions during this process maintains RNA integrity. Mouse Meckel&rsquo;s cartilage and mandibular bone at E16.5 were successfully collected and gene expression analysis showed differential expression of marker genes for osteoblasts, osteocytes, osteoclasts, and chondrocytes. High quality RNA was also isolated from a range of tissues and embryonic ages. This protocol details sample preparation for LCM including cryoembedding, sectioning, staining and dehydrating fresh frozen tissues, and precise isolation of cartilage and bone by LCM resulting in high quality RNA for transcriptomic analysis.

This protocol describes laser capture microdissection for the isolation of cartilage and bone from fresh frozen sections of the mouse embryo. Cartilage and bone can be rapidly visualized by cresyl violet staining and collected precisely to yield high quality RNA for transcriptomic analysis.

Laser Capture Mikrodissektion von Maus embryonalen Knorpel und Knochen für Die Genexpressionsanalyse

Laser capture microdissection (LCM) is a powerful tool to isolate specific cell types or regions of interest from heterogeneous tissues. The cellular and ...

Entwicklungsbiologie

miRNA Expression Analyses in Prostate Cancer Clinical Tissues

A critical challenge in prostate cancer (PCa) clinical management is posed by the inadequacy of currently used biomarkers for disease screening, diagnosis, prognosis and treatment. In recent years, microRNAs (miRNAs) have emerged as promising alternate biomarkers for prostate cancer diagnosis and prognosis. However, the development of miRNAs as effective biomarkers for prostate cancer heavily relies on their accurate detection in clinical tissues. miRNA analyses in prostate cancer clinical specimens is often challenging owing to tumor heterogeneity, sampling errors, stromal contamination etc. The goal of this article is to describe a simplified workflow for miRNA analyses in archived FFPE or fresh frozen prostate cancer clinical specimens using a combination of quantitative real-time PCR (RT-PCR) and in situ hybridization (ISH). Within this workflow, we optimize the existing methodologies for miRNA extraction from FFPE and frozen prostate tissues and expression analyses by Taqman-probe based miRNA RT-PCR. In addition, we describe an optimized method for ISH analyses formiRNA detection in prostate tissues using locked nucleic acid (LNA)- based probes. Our optimized miRNA ISH protocol can be applied to prostate cancer tissue slides or prostate cancer tissue microarrays (TMA).

Here we describe a simplified protocol for microRNA (miRNA) expression analyses in archived Formalin-Fixed, Paraffin-Embedded (FFPE) or fresh frozen prostate cancer (PCa) clinical tissues employing quantitative real-time PCR (RT-PCR) and in situ hybridization (ISH).

miRNA-Expressionsanalysen in Prostate Cancer Clinical Tissues

A critical challenge in prostate cancer (PCa) clinical management is posed by the inadequacy of currently used biomarkers for disease screening, ...

Optimization of Laser-Capture Microdissection for the Isolation of Enteric Ganglia from Fresh-Frozen Human Tissue

The purpose of this method is to obtain high-integrity RNA samples from enteric ganglia collected from unfixed, freshly-resected human intestinal tissue using laser capture microdissection (LCM). We have identified five steps in the workflow that are crucial for obtaining RNA isolates from enteric ganglia with sufficiently high quality and quantity for RNA-seq. First, when preparing intestinal tissue, each sample must have all excess liquid removed by blotting prior to flattening the serosa as much as possible across the bottom of large base molds. Samples are then quickly frozen atop a slurry of dry ice and 2-methylbutane. Second, when sectioning the tissue, it is important to position cryomolds so that intestinal sections parallel the full plane of the myenteric plexus, thereby yielding the greatest surface area of enteric ganglia per slide. Third, during LCM, polyethylene napthalate (PEN)-membrane slides offer the greatest speed and flexibility in outlining the non-uniform shapes of enteric ganglia when collecting enteric ganglia. Fourth, for distinct visualization of enteric ganglia within sections, ethanol-compatible dyes, like Cresyl Violet, offer excellent preservation of RNA integrity relative to aqueous dyes. Finally, for the extraction of RNA from captured ganglia, we observed differences between commercial RNA extraction kits that yielded superior RNA quantity and quality, while eliminating DNA contamination. Optimization of these factors in the current protocol greatly accelerates the workflow and yields enteric ganglia samples with exceptional RNA quality and quantity.

The goal of this protocol is to obtain high-integrity RNA samples from enteric ganglia isolated from unfixed, freshly-resected human intestinal tissue using laser capture microdissection (LCM). This protocol involves preparing flash-frozen samples of human intestinal tissue, cryosectioning, ethanolic staining and dehydration, LCM, and RNA extraction.

Optimierung der Capture-Laser Mikrodissektion für die Isolierung der enterischen Ganglien aus menschlichem Gewebe Tiefkühlfrische

The purpose of this method is to obtain high-integrity RNA samples from enteric ganglia collected from unfixed, freshly-resected human intestinal tissue ...

Neurowissenschaften

RNA Isolation from Cell Specific Subpopulations Using Laser-capture Microdissection Combined with Rapid Immunolabeling

Laser capture microdissection (LCM) allows the isolation of specific cells from thin tissue sections with high spatial resolution. Effective LCM requires precise identification of cells subpopulations from a heterogeneous tissue. Identification of cells of interest for LCM is usually based on morphological criteria or on fluorescent protein reporters. The combination of LCM and rapid immunolabeling offers an alternative and efficient means to visualize specific cell types and to isolate them from surrounding tissue. High-quality RNA can then be extracted from a pure cell population and further processed for downstream applications, including RNA-sequencing, microarray or qRT-PCR. This approach has been previously performed and briefly described in few publications. The goal of this article is to illustrate how to perform rapid immunolabeling of a cell population while keeping RNA integrity, and how to isolate these specific cells using LCM. Herein, we illustrated this multi-step procedure by immunolabeling and capturing dopaminergic cells in brain tissue from one-day-old mice. We highlight key critical steps that deserve special consideration. This protocol can be adapted to a variety of tissues and cells of interest. Researchers from different fields will likely benefit from the demonstration of this approach.

Gene expression analysis of a subset of cells in a specific tissue represents a major challenge. This article describes how to isolate high-quality total RNA from a specific cell population by combining a rapid immunolabeling method with laser capture microdissection.

RNA-Isolierung aus zellspezifische Subpopulationen Mit Laser-Mikrodissektion In Verbindung mit Rapid-Immunmarkierung

Laser capture microdissection (LCM) allows the isolation of specific cells from thin tissue sections with high spatial resolution. Effective LCM requires ...

Biologie

Laser Capture Microdissection of Highly Pure Trabecular Meshwork from Mouse Eyes for Gene Expression Analysis

Laser capture microdissection (LCM) has allowed gene expression analysis of single cells and enriched cell populations in tissue sections. LCM is a great tool for the study of the molecular mechanisms underlying cell differentiation and the development and progression of various diseases, including glaucoma. Glaucoma, which comprises a family of progressive optic neuropathies, is the most common cause of irreversible blindness worldwide. Structural changes and damage within the trabecular meshwork (TM) can result in increased intraocular pressure (IOP), which is a major risk factor for developing glaucoma. However, the precise molecular mechanisms involved are still poorly understood. The ability to perform gene expression analysis will be crucial in obtaining further insights into the function of these cells and its role in the regulation of IOP and glaucoma development. To achieve this, a reproducible method for isolating highly enriched TM from frozen sections of mouse eyes and a method for downstream gene expression analysis, such as RT-qPCR and RNA-Seq is needed. The method described herein is developed to isolate highly pure TM from mouse eyes for downstream digital PCR and microarray analysis. In addition, this technique can be easily adapted for the isolation of other highly enriched ocular cells and cell compartments that have been difficult to isolate from mouse eyes. The combination of LCM and RNA analysis can contribute to a more comprehensive understanding of the cellular events underlying glaucoma.

Here, we describe a protocol for a reproducible laser capture microdissection (LCM) for isolating trabecular meshwork (TM) for downstream RNA analysis. The ability to analyze changes in gene expression in the TM will help in understanding the underlying molecular mechanisms of TM-related ocular diseases.

Laser Capture Microdissection von hochreinen trabekuläre Geflecht aus Maus Augen für Gene Expression Analysis

Laser capture microdissection (LCM) has allowed gene expression analysis of single cells and enriched cell populations in tissue sections. LCM is a great ...

A Laser Capture Microdissection Protocol That Yields High Quality RNA from Fresh-frozen Mouse Bones

RNA yield and integrity are decisive for RNA analysis. However, it is often technically challenging to maintain RNA integrity throughout the entire laser capture microdissection (LCM) procedure. Since LCM studies work with low amounts of material, concerns about limited RNA yields are also important. Therefore, an LCM protocol was developed to obtain sufficient quantity of high-quality RNA for gene expression analysis in bone cells. The effect of staining protocol, thickness of cryosections, microdissected tissue quantity, RNA extraction kit, and LCM system used on RNA yield and integrity obtained from microdissected bone cells was evaluated. Eight-&#181;m-thick frozen bone sections were made using an adhesive film and stained using a rapid protocol for a commercial LCM stain. The sample was sandwiched between a polyethylene terephthalate (PET) membrane and the adhesive film. An LCM system that uses gravity for sample collection and a column-based RNA extraction method were used to obtain high quality RNAs of sufficient yield. The current study focusses on mouse femur sections. However, the LCM protocol reported here can be used to study in situ gene expression in cells of any hard tissue in both physiological conditions and disease processes.

A laser capture microdissection (LCM) protocol was developed to obtain sufficient quantity of high-quality RNA for gene expression analysis in bone cells. The current study focusses on mouse femur sections. However, the LCM protocol reported here can be used to study gene expression in cells of any hard tissue.

Ein Laser Capture Microdissection Protocol, das hochwertige RNA aus frisch gefrorenen Mausknochen liefert

RNA yield and integrity are decisive for RNA analysis. However, it is often technically challenging to maintain RNA integrity throughout the entire laser ...

Application of Laser Microdissection to Uncover Regional Transcriptomics in Human Kidney Tissue

Gene expression analysis of human kidney tissue is an important tool to understand homeostasis and disease pathophysiology. Increasing the resolution and depth of this technology and extending it to the level of cells within the tissue is needed. Although the use of single nuclear and single cell RNA sequencing has become widespread, the expression signatures of cells obtained from tissue dissociation do not maintain spatial context. Laser microdissection (LMD) based on specific fluorescent markers would allow the isolation of specific structures and cell groups of interest with known localization, thereby enabling the acquisition of spatially-anchored transcriptomic signatures in kidney tissue. We have optimized an LMD methodology, guided by a rapid fluorescence-based stain, to isolate five distinct compartments within the human kidney and conduct subsequent RNA sequencing from valuable human kidney tissue specimens. We also present quality control parameters to enable the assessment of adequacy of the collected specimens. The workflow outlined in this manuscript shows the feasibility of this approach to isolate sub-segmental transcriptomic signatures with high confidence. The methodological approach presented here may also be applied to other tissue types with substitution of relevant antibody markers.

We describe a protocol for laser microdissection of sub-segments of the human kidney, including the glomerulus, proximal tubule, thick ascending limb, collecting duct and interstitium. The RNA is then isolated from the obtained compartments and RNA sequencing is carried out to determine changes in the transcriptomic signature within each sub-segment.

Anwendung der Laser-Mikrodissektion zur Aufdeckung der regionalen Transkriptomik im menschlichen Nierengewebe

Gene expression analysis of human kidney tissue is an important tool to understand homeostasis and disease pathophysiology. Increasing the resolution and ...