RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
ar
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Pei-Ju Hsu1, Ko-Jiunn Liu2, Ying-Yin Chao1, Huey-Kang Sytwu3, B. Linju Yen1
1Regenerative Medicine Research Group, Institute of Cellular & System Medicine,National Health Research Institutes (NHRI), 2National Institute of Cancer Research,National Health Research Institutes (NHRI), 3Institute of Microbiology & Immunology,National Defense Medical Center
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
تظهر الخصائص المناعية للخلايا الجذعية الوسيطة (MSC) ذات الصلة على نحو متزايد عن التطبيق السريري. باستخدام نظام المشاركة في ثقافة اللجان الدائمة والكريات البيض في الدم الطرفية ملطخة مسبقا مع صبغة الفلورسنت carboxyfluorescein succinimidyl استر (CFSE)، وصفنا التقييم في المختبر من MSC المناعة على انتشار المستجيب الكريات البيض ومجموعات سكانية فرعية محددة.
يبدو أن الخصائص المعدلة للمناعة للخلايا الجذعية الوسيطة البشرية متعددة السلالات (MSCs) ذات صلة كبيرة بالاستخدام السريري تجاه مجموعة واسعة من الأمراض المرتبطة بالمناعة. يتم توضيح الآليات المعنية بشكل متزايد وفي هذه المقالة ، نصف التجربة الأساسية لتقييم التعديل المناعي ل MSC عن طريق فحص قمع تكاثر الكريات البيض المستجيب. يمثل التنشيط ، يمكن تقييم تكاثر الكريات البيض من خلال عدد من التقنيات ، ونصف في هذا البروتوكول استخدام الصبغة الخلوية الفلورية كربوكسي فلورسين إستر السكسينميديل (CFSE) لتسمية الكريات البيض بتحليلات قياس التدفق الخلوي اللاحقة. لا يمكن لهذه التقنية تقييم التكاثر بدون نشاط إشعاعي فحسب ، بل يمكنها أيضا تقييم عدد الانقسامات الخلوية التي حدثت بالإضافة إلى السماح بتحديد مجموعة محددة من الخلايا المتكاثرة والتعبير عن السيتوكين / العامل داخل الخلايا. علاوة على ذلك ، يمكن تصميم الاختبار لتقييم مجموعات معينة من الكريات البيض المستجيبة عن طريق اختيار علامة سطح الخرزة المغناطيسية لمجموعات الخلايا أحادية النواة أحادية الدم المحيطية المفردة قبل الزراعة المشتركة مع الخلايا الجذعية الجذعية الجذورية. تعد مرونة هذا الاختبار المشترك مفيدة للتحقيق في التفاعلات الخلوية بين الخلايا الجذعية الجذعية والكريات البيض.
الخلايا الجذعية الوسيطة (اللجان الدائمة) هي الأسلاف الجسدية التي يمكن أن تفرق في الأنساب أرومية متوسطة مجاور للمحور من العظام والغضاريف والأنسجة الدهنية و1-4، وكذلك لبضع الأنساب extramesodermal 5. عزله للمرة الأولى من نخاع العظام الكبار، والآن تم العثور على هذه الأسلاف multilineage في العديد من الأنسجة 6-8، وبشكل غير متوقع، تبين أن لها خصائص المناعية القوية التي تظهر قابلية عالية للالتطبيق السريري 12/09. وبنشاط يجري التحقيق آليات مفصلة المشاركة في الآثار المناعية للتطبيق الفعلي على الكيانات المرض محددة. واحدة من أكثر الطرق مباشرة لتقييم المناعة هو من خلال تقييم لقمع المستجيب الكريات البيض انتشار 13. معظم الكريات البيض المستجيب مثل الخلايا الليمفاوية T وحيدات تتكاثر غير عادي عندما حفز أو تفعيلها. وظيفة المناعية يمكن تقييمها عندما قمعويشهد انتشار الأسلحة النووية.
تقليديا، وقد تم تقييم انتشار المستجيب الكريات البيض من خلال الكشف عن [3 H] ثيميدين إدراجها في الحمض النووي. ومع ذلك، فإن هذا الأسلوب له عيوب كبيرة بسبب المخاوف من الإشعاع والتخلص منها بعد استخدامها، وكذلك المعدات المعقدة اللازمة. في حين أن هناك فحوصات غير المشعة لتقييم تكاثر الخلايا، واستر carboxyfluorescein succinimidyl (CFSE) مقايسة له مزايا أخرى مثل السماح لتحديد السكان الخلوي محددة، وهو أمر مفيد خاصة في التجارب الثقافة المشتركة التي تشمل أنواع خلايا متعددة. CFSE هو صبغة الفلورسنت الخلوية التي يمكن تقييمها من خلال تحليل تدفق cytometric. كما تنقسم الخلايا، وانخفضت شدة هذه التسمية الخلوية نسبيا. وهذا يتيح ليس فقط تحديد تكاثر الخلايا بشكل عام ولكنه يسمح أيضا لتقييم لعدد من الانقسامات الخلوية يصل إلى 8 الانقسامات قبل أن يصبح مضان الصعب ديتإلخ ضد إشارة الخلفية. وعلاوة على ذلك، فإن استقرار CFSE الفلورسنت يسمح لفي الجسم الحي تتبع الخلايا المسمى مثل هذه أن الخلايا يمكن تصور ما يصل إلى عدة أشهر 14.
ويمكن أيضا أن تختلف هذا الاختبار لتقييم أنواع معينة من الكريات البيض المستجيب أو وظيفة المناعية لفئات معينة من السكان للجنة السلامة البحرية التي يسببها الكريات البيض، مثل المناعية كما انترلوكين 10 (IL-10) إنتاج CD14 + حيدات 15 عن طريق أداء المغناطيسي حبة علامة السطح اختيار السكان خلية من الفائدة قبل أو بعد ثقافة مشتركة حسب الاقتضاء. يصف بروتوكول لدينا فحص أساسي لتقييم الآثار المناعية من اللجان الدائمة على الكريات البيض المستجيب (الرسم البياني في الشكل 1)، والاختلاف على هذا الاختبار الأساسي لتقييم MSC الناجم عن المناعة الكريات البيض على خيفي CD4 + المستجيب الخلايا اللمفية تي (الرسم البياني أظهرت في الشكل 4).
يجب الحصول على الموافقة المستنيرة للمريض كما وافق عليها مجلس المراجعة المؤسسية لاستخدام الخلايا البشرية.
1. الكثافة التدرج عزل الخلايا الطرفية الإنسان الدم وحيدات النوى (PBMCs)
2. وضع العلامات المغناطيسي للسكان كريات بيضاء (انتقل إلى الخطوة 4 إذا لم اختيار فئات معينة من السكان غير مطلوب)
3. اختيار المغناطيسي المجموعات السكانية الفرعية خلايا الدم البيضاء
ملاحظة: هي مجموعة متنوعة من فواصل حبة المغناطيسي والأعمدة المتوفرة لعزل السكان معين من كريات الدم البيضاء التي كتبها علامة سطح الخلية من عدد من الشركات المصنعة. العزلة يمكن أن يكون عن طريق الانتقاء إيجابية على أساس واحد أو عدد قليل من علامات إيجابية أو عن طريق الانتقاء السلبية بعد استنفاد السكان غير المرغوب فيها. ويرد أدناه A النهج العام لأداء اختيار الإيجابية باستخدام علامة واحدة (أي CD4 لاللمفاويات التائية المساعدة، أو CD14 للحيدات).
4. CFSE تلطيخ الكريات البيض لتقييم انتشار
ملاحظة: تم CFSE تستخدم على نطاق واسع في التحقيقات المناعية، على حد سواء في والمجراة في الدراسات المختبرية. وقد تم تحسين بروتوكول لدينا للدراسة في المختبر من MSC / PBMC (أو الكريات البيض الأخرى) التفاعلات. في حين أن الخطوات العامة تشارك في إجراء CFSE في المختبر وضع العلامات متشابهة، قد تكون هناك اختلافات في جرعة محددة وتوقيت بروتوكول 14. قد يكون هذا نتيجة لعدد من العوامل، أي نوع من الخلايا المحددة المستخدمة، أرقام الهواتف المحمولة المستخدمة والتي يمكن أن تؤثر على الأرجح شدة إشارة الفلورسنت CFSE.
5. المشارك ثقافة Mالمنبوذة مع الكريات البيضاء وتنشيط الكريات البيض
اختيار حبة-المستجيب قمع الفحص المغناطيسي، MSC التي يسببها المناعية الكريات البيضاء في المنشط CFSE المسمى خلايا CD4 + T المستجيب: 6. التغيير
الرقم 1 يدل على مخطط شامل للتجربة، ويوضح الشكل (2) ومظهر مختلف الظروف ثقافة الخلية كما تصور من قبل على النقيض من المرحلة مقلوب المجهر. اللجان الدائمة هي خلايا ملتصقة مع الأرومة الليفية، مورفولوجيا المغزل على شكل، في حين PBMCs وكريات الدم البيضاء هي الخلايا غير ملتصقة صغيرة مستديرة. هذان أنواع مختلفة من الخلايا شكليا يمكن رؤيتها بوضوح في الثقافة المشتركة. في نهاية الفحص، عندما يستنشق PBMCs (أو leuckotyes) لتدفق cytometric التحليلات، حتى لو تم تضمينها اللجان الدائمة ملتصقة عن غير قصد (أي بسبب سوء التعلق أو الخلع بواسطة طموح قوي)، ينبغي أن يكون هناك أي مشاكل مع تقييم سوف PBMC / الكريات البيض جزء منذ هذه الخلايا يكون المسمى مع CFSE. عندما لا يكون هناك انتشار الأسلحة النووية، وتعتبر نتائج الرسم البياني للخلايا CFSE المسمى كأحد ذروة إيجابية للغاية وحادة. ومع ذلك، عندما حدث التنشيط، وانتشار يكون واضحا كما تجلى بذ عدة قمم صغيرة مع خسارة والأيسر تحول للكثافة مضان (الشكل 3). عندما حدث قمع الانتشار، أي، مع ثقافة مشتركة من اللجان الدائمة، فإن قمم متعددة أصغر ينخفض مع زيادة ما يصاحب ذلك من شدة الفلورسنت كما يتضح من خلال التحول من قمم للحق وزيادة في الحدة من اليمين . معظم الذروة التي تمثل الخلايا عدم تقسيم الشكل 4 يدل على المخطط العام للاختلاف واحد من هذه التجربة: تقييم قمع المستجيب من الكريات البيضاء المناعية MSC التي يسببها على تنشيط المستجيب الصنعية CD4 + T الخلايا. نتائج مثل الاختلاف على تجربة مشابهة لفحص الأصلي، مع معلومات إضافية من تعتمد على الجرعة قمع انتشار ينظر (الشكل 5).

الشكل 1. مخطط تدفق لتقييم الآثار المناعية للخلايا الجذعية الوسيطة (اللجان الدائمة) على الكريات البيض المستجيب خيفي. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2. مورفولوجيا خلية من اللجان الدائمة، كريات الدم البيضاء، وشارك في ثقافة اثنين من السكان الخلية. على النقيض من المرحلة الصور المجهري للثقافة وحيدة الخلية من اللجان الدائمة أو الكريات البيض، وMSC-الكريات البيض الثقافة المشتركة. شريط النطاق، 100 ميكرون. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3. MSC الآثار القمعية على تكاثر الكريات البيض. تدفق cytometric الرسم البياني للcarboxyfluorescein succinimidyl استر (CFSE) انتشار الكريات البيض -labeled (A) مثقف وحدها unstimulated، (B) ثقافة مشتركة مع اللجان الدائمة، (C) مثقف مع مكافحة CD3 / CD28 microbead التحفيز (α-CD3 / CD28) وحدها، (D) ومع اللجان الدائمة. النسب هو مبين في رسوم بيانية تدل نسبة الكريات البيض المتكاثرة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 4. مخطط تدفق لتقييم MSC الناجم عن المناعة الكريات البيض على CD4 + خيفي المستجيب الخلايا اللمفية تي.تحميل / 53265 / 53265fig4large.jpg "الهدف =" _ فارغة "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 5. القمعية قدرة حيدات CD14 MSC-شارك في تربيتها على تكاثر الخلايا اللمفية CD4. مبعثر المؤامرة وتدفق cytometric الرسم البياني للقدرة القمعية من MSC-شارك في تربيتها CD14 + حيدات (M-CD14 +) على مكافحة CD3 / CD28 microbead -stimulated، CFSE المسمى CD4 + T المستجيب الخلايا الليمفاوية (S-CD4 +). وأظهرت نسبة المشاركة في ثقافة S-CD4 + إلى M-CD14 +. تم بوابات CD4 + T الليمفاوية (R1) وتقييم لشدة CFSE. النسب هو مبين في رسوم بيانية تدل نسبة تكاثر الخلايا CD4 + T. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من الهو الرقم.
ليس لدينا ما نكشف عنه.
تظهر الخصائص المناعية للخلايا الجذعية الوسيطة (MSC) ذات الصلة على نحو متزايد عن التطبيق السريري. باستخدام نظام المشاركة في ثقافة اللجان الدائمة والكريات البيض في الدم الطرفية ملطخة مسبقا مع صبغة الفلورسنت carboxyfluorescein succinimidyl استر (CFSE)، وصفنا التقييم في المختبر من MSC المناعة على انتشار المستجيب الكريات البيض ومجموعات سكانية فرعية محددة.
تم دعم هذا العمل جزئيا من خلال منح من NHRI (CS-104-PP-06 إلى B.L.Y.).
| Ficoll-Paque PLUS | GE Healthcare | 71-7167-00 AG | كثافة كبيرة لعزل خلايا الدم المحيطية أحادية النواة (PBMCs) مجموعة |
| الخلايا النابضة بالحياة CFDA-SE (CFSE) Life | Technologies | V12883 | ملصق خلوي للكشف عن انقسام الخلايا |
| Phytoagglutinin (PHA) | Sigma | L8902 | تنشيطPBMCs البشرية |
| Dynabeads Human T-Activator CD3 / 28 | تقنيات الحياة | 111.32D | تنشيط الخلايا الليمفاوية التائية البشرية ، على سبيل المثال < / م > CD4 + < / sup> الخلايا التائية ، CD8 < sup > + < / sup> الخلايا التائية ، <م > وما إلى ذلك < / em> |
| autoMACS &trade ؛ فاصل | Miltenyi Biotec | autoMACS & trade; فاصل | فاصل الخلايا المغناطيسي |
| autoMACS & reg ؛ الأعمدة | Miltenyi Biotec | 130-021-101 | أعمدة الفصل |
| CD14 microbeads ، الإنسان & nbsp ؛ | Miltenyi Biotec | 130-050-201 | للاختيار الإيجابي ل CD14+< / sup> الخلايا الوحيدة البشرية والضامة من PBMCs |
| CD4 microbeads, human | Miltenyi Biotec | 130-045-101 | للاختيار الإيجابي للخلايا الليمفاوية التائية البشرية CD4 + < / sup> من PBMCs RPMI |
| 1640 تقنيات العمر المتوسط | 11875 | PBMC / الكريات البيض البشرية المتوسطة متوسطة | |
| 25030-081 | مكملات ل MSC متوسط كامل | ||
| البنسلين / الستربتومايسين | Life Technologies | 15070-063 | مكملات ل PBMC / الكريات البيض و MSC مصل |
| بقري الجنين المتوسط الكامل (FBS) | 1) Hyclone ، لثقافة MSC   ؛ 2) تقنيات الحياة ، لجميع الخلايا الأخرى (مثل PBMCs ، مجموعات كريات البيض المحددة) | 1) SH30070.03M 2) 10091-148 | مجموعات الاختبار المسبق لدعم MSC in vitro < / em> لوحة |
| زراعة الخلايا 24 بئر | لوحة Corning | COR3524 | الزراعة |
| الطرد المركزي | Corning | 430291 | عزل PBMCs من الدم الكامل بواسطة Ficoll-Paque PLUS |
| 15 مل أنبوب الطرد المركزي   ؛ | كورنينج | 430766 | مجموعة من كسور الخلايا المصنفة وغير المسماة |
| أنابيب القاع المستديرة | BD Falcon & nbsp ؛ | 352008 | مجموعة من الخلايا لتحليل قياس التدفق الخلوي |