نحن تصف طريقة لتوليد قطع الدقة الرئة شرائح (PCLS) والمناعية لهم لتصور توطين مختلف أنواع الخلايا المناعية في الرئة. ويمكن تمديد بروتوكول لدينا تصور موقع وظيفة العديد من أنواع مختلفة من الخلايا في إطار مجموعة من الشروط.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
نحن تصف طريقة لتوليد قطع الدقة الرئة شرائح (PCLS) والمناعية لهم لتصور توطين مختلف أنواع الخلايا المناعية في الرئة. ويمكن تمديد بروتوكول لدينا تصور موقع وظيفة العديد من أنواع مختلفة من الخلايا في إطار مجموعة من الشروط.
استنشاق المواد المسببة للحساسية والجراثيم يثير عدة تغييرات في مجموعة متنوعة من أنواع الخلايا المناعية في الرئة. التدفق الخلوي هو أسلوب قوية للتحليل الكمي للبروتينات سطح الخلية في الخلايا المناعية، لكنه لا يقدم أي معلومات عن التوطين والهجرة أنماط من هذه الخلايا داخل الرئة. وبالمثل، المقايسات الكيميائي يمكن أن يؤديها لدراسة إمكانية الخلايا على الاستجابة للعوامل الكيميائي في المختبر، ولكن هذه المقايسات لا تتكاثر في بيئة معقدة في الرئة سليمة. وعلى النقيض من هذه التقنيات المذكورة أعلاه، وموقع من أنواع الخلايا الفردية داخل الرئة يمكن تصور بسهولة عن طريق توليد خفض الدقة والرئة شرائح (PCLS)، تلطيخ لهم المتاحة تجاريا الأجسام المضادة، الموسومة fluorescently، وتصور المقاطع بواسطة المجهر متحد البؤر. PCLS يمكن أن تستخدم في كل من يعيش وأنسجة الرئة ثابتة، ويمكن للشرائح تشمل مناطق كبيرة مثل شريحة من الفص كامل. وقد استخدمنا هذا البروتوكول لتصور بنجاح مكان وجود مجموعة واسعة من أنواع الخلايا في الرئة، بما في ذلك أنواع متميزة من الخلايا الجذعية، الضامة، العدلات، وخلايا T والخلايا B، وكذلك خلايا هيكلية مثل اللمفاوية، البطانية، و الخلايا الظهارية. القدرة على تصور التفاعلات الخلوية، مثل تلك التي بين الخلايا الجذعية وخلايا T، في العيش، وأنسجة الرئة ثلاثية الأبعاد، يمكن أن تكشف عن كيفية تحرك الخلايا داخل الرئة وتتفاعل مع بعضها البعض في حالة مستقرة وخلال الالتهاب. وهكذا، عندما تستخدم بالاقتران مع إجراءات أخرى، مثل التدفق الخلوي وPCR الكمي، PCLS يمكن أن تسهم في فهم شامل من الأحداث الخلوية التي تكمن وراء أمراض الحساسية والتهابات الرئة.
عقب استنشاق من المحفزات الموالية للالتهابات مثل lipopolysaccharide في (LPS)، وهناك حركة منسقة من الخلايا المناعية إلى داخل، ومن الرئة. على سبيل المثال، يتم تجنيد العدلات بسرعة في لحمة الرئة والشعب الهوائية. وبالإضافة إلى ذلك، بعض مستضد الخلايا المهنية المعروفة باسم الخلايا الجذعية التقليدية (جان تنمية المجتمعات المحلية) تخضع لنمط الهجرة معقدة نسبيا 1 و 2. ويمكن تحديد جان تنمية المجتمعات المحلية باستخدام التدفق الخلوي، ومقرها في جزء منها على العرض الخاصة بها من علامة السطح، CD11c و. فرعية متميزة من البلدان النامية يمكن تمييزها عن طريق التعبير عن سطح التفاضلية للCD103 وCD11b 3. على الحصول على مستضد استنشاق بعض جان تنمية المجتمعات المحلية الخروج من الرئة وتهاجر من خلال الأوعية الليمفاوية إلى استنزاف الرئة الغدد الليمفاوية (LNS) حيث أنها تقدم الببتيدات لمستضد محددة الخلايا T 4. هذا حدث في وقت مبكر حاسما في بدء ص المناعة التكيفيةesponses. لأسباب غير معروفة، ولكن، ليس كل جان تنمية المجتمعات المحلية التي تحصل على مستضدات استنشاق ترك الرئة، وتبقى العديد من هذه الخلايا في هذا الجهاز لعدة أشهر 5، 6. هذه الملاحظة يمكن تفسيرها جزئيا من أصل التنموي من هذه الخلايا لالوحيدات المستمدة CD11c و+ خلايا تفتقر إلى مستقبلات chemokine، CCR7، غير قادرين على الهجرة إلى LNS الإقليمية 7 و 8. ويبدو من المرجح أن إمكانيات هجرة جان تنمية المجتمعات المحلية ويتحدد أيضا، على الأقل جزئيا، من خلال وضع تشريحي في غضون الرئة. ومع ذلك، لا تتميز بشكل كامل التعريب الدقيق لهذه مجموعات مختلفة من جان تنمية المجتمعات المحلية في الرئة. معرفة محسنة لتوطين الخلايا المناعية في الرئة، والجزيئات التي توجه إليها، وهناك حاجة لفهم أفضل لكيفية عمل نظام المناعة في الرئة يصبح تفعيلها.
PCLS يجري يتزايدتستخدم لاي كنهج خارج الحي لتصور المواقع الخلوية وخلية خلية التفاعلات، مع الحفاظ على السلامة الهيكلية للبنية الرئة 9، 10. وقد استخدمت PCLS لدراسة الرئتين لكثير من الأنواع، بما في ذلك الفئران والأبقار والقرود والأغنام والخيول، والبشر (11). والميزة الرئيسية لهذا الأسلوب هو أن ما يقرب من 20 شرائح يمكن إعداد من الفص واحد من الرئة الماوس، مما يقلل من عدد الحيوانات اللازمة لإجراء التجارب الفردية. تقريبا جميع أنواع الخلايا المناعية، بما في ذلك البلدان النامية، الضامة، العدلات، والخلايا T، موجودة في PCLS والحفاظ على هياكلها العادية.
يمكن أن تستخدم أيضا لدراسة PCLS إشارات الكالسيوم وانقباض الخلايا الهوائية والعضلات الملساء بعد العلاج مع أستيل 12 أو 13 ميثاكولين. في هذا النهج، سوى جزء صغير من الرئة هوalyzed مجهريا، ولكن ذكرت إحدى الدراسات أن قياسات انكماش الهوائية في PCLS تختلف حوالي 10٪ فقط من شريحة إلى شريحة، وهذه الفرق هي مماثلة لتلك التي شوهدت باستخدام اختبارات وظائف الرئة في الحيوانات سليمة 14. وقد استخدم باحثون آخرون PCLS كنهج خارج الحي لدراسة التغيرات في التعبير خلوى وسطح الخلية علامات بعد الحضانة مع LPS 15. كما استخدمت PCLS في نموذج المجراة سابقا من تضيق الأوعية الرئوية نقص الأوكسجين في الشرايين الصغيرة داخل عنيبية. تقع هذه السفن في جزء من الرئة التي لا يمكن الوصول إليها باستخدام إجراءات أخرى، بما في ذلك تسجيلات من شرائح الشريانية تشريح أو تحليل السفن تحت الجنبة 16. وقد استخدمت مختبرنا في المقام الأول PCLS لتصور توطين الخلايا المناعية في أنسجة الرئة يعيش في حالة مستقرة وبعد في الجسم الحي تحفيز التهابات. الإجراءات وضعنا لذلك هي على النحو التالي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على إجراءات حيوانات التجارب وصفها في هذه الورقة من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوانات معهد علوم الصحة البيئية (IACUC).
1. إعداد الرئة
2. الرئة التقطيع
ملاحظة: تأكد شرائح باستخدام تقطيع الآلي، والمعادن تبريد كتلة، الغواص والمحاقن المعدنية، وفقا لتعليمات الشركة الصانعة.
4. ساكنة التصوير من PCLS
5. يعيش التصوير خلية من PCLS
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لتحديد الموقع من مجموعتين فرعيتين DC، CD11b جان تنمية المجتمعات المحلية مرحبا وCD103 + جان تنمية المجتمعات المحلية، PCLS من C57BL / 6 الفئران قطعت وملطخة الأجسام المضادة وحيدة النسيلة (MABS) محددة لCD11c و، CD88، CD103، وCD324 (E-كادهيرين). يتم عرض الأجسام المضادة للخلايا الظهارية CD324 صمة عار مجرى الهواء، وCD88 على الضامة والعدلات، ولكن ليس جان تنمية المجتمعات المحلية 8. وهذا ما سمح لنا أن نميز جان تن...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد تم تطوير هذا البروتوكول هو موضح هنا أصلا لتصور مواقع اثنين من مجموعات فرعية من جان تنمية المجتمعات المحلية داخل الرئة. ومع ذلك، هذا البروتوكول يمكن تكييفه بسهولة لدراسة العديد من أنواع مختلفة من الخلايا، مع الحفاظ على سلامة الخلية والهندسة المعمارية ثلاثية الأبعاد في الرئة. الميزة الأخيرة هي ميزة هامة على أنظمة زراعة الخلايا ويسهل التعرف على أنواع الخلايا نادرة. ويعتمد هذا الأسلوب على توليد PCLS من الرئة، وتوليفة مناسبة من الأجسام المضادة للتعرف على أنواع معينة من الخلايا وتقل...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لديهم تضارب المصالح إلى إعلان.
نشكر جيف تاكر، إريكا سكابيني، وأغنس جانوشازي لمساعدتهم مع المجهر، ليغون بيرو لإدارة لها من مستعمرة الماوس، وجون تشن ومايكل ساندرسون للمساعدة في تقطيع اللحم والأنسجة، ومايكل فيسلر وديريك كين لقراءة نقدية لل المخطوطة. وقد تم تمويل هذا العمل من قبل فرع جماعية من معهد علوم الصحة البيئية، NIH (ضياء ES102025-09)، والذي بدوره برعاية وزارة الصحة والخدمات الإنسانية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| C57BL / 6J الفئران | جاكسون مختبر | 000664 | |
| Prox1-TdTomato الفئران المعدلة وراثيا | مختبر جاكسون | 018128 | B6 ؛ 129S-Tg (Prox1-tdTomato) 12Nrud / J |
| OT-II OVA الخاص ب TCR x Nur77-GFP الفئران المعدلة وراثيا | مختبر جاكسون | 004194 ، 016617 | B6. Cg-Tg(TcraTcrb)425Cbn/J x C57BL / 6-Tg(Nr4a1-EGFP/cre)820Khog/J |
| جاكسون للفئران بالضربة القاضية Rag1 | 002216 | B6.129S7-Rag1tm1Mom< / sup> / J | |
| Ovalbumin و Low Endo و Purified | Worthington Biochemical Corporation | LS003059 | |
| عديدات السكاريد الدهنية من شركة Escherichia coli | Sigma-Aldrich Co. | L2630-25MG | |
| أنابيب البولي إيثيلين (غير معقمة) 100 قدم | BD أنظمة التشخيص | 427421 | 0.86 مم القطر الداخلي ، 1.27 مم القطر |
| الخارجي GeneMate Sieve GQA Low Melt Agarose | BioExpress | E-3112-125 | محلول 2٪ مذاب في PBS عند 70 درجة ؛ C وعقد عند 40 درجة مئوية. |
| Compresstome VF-300 | Precisionary Instruments، Inc. | VF-300 | |
| مزدوجة الحواف غير القابل للصدأ شفرة الحلاقة | علوم المجهر الإلكتروني | 72000 | يمكن التخلص منها ؛ 250 / صندوق. يجب تغيير الشفرة لكل رئة. |
| Krazy Glue لجميع الأغراض جل فوري | VWR | 500033-484 | متوفر بشكل شائع مقابل 3 دولارات / أنبوب في الصيدليات المحلية ؛ |
| Leibovitz's L-15 Medium ، بدون فينول أحمر | ThermoFisher Scientific | 21083027 | |
| مصل الفئران العادي (NRS) Jackson | ImmunoResearch Inc. | 012-000-120 | |
| مصل الفأر العادي (NMS) شركة | Jackson ImmunoResearch Inc. | 015-000-120 | |
| مصل الأبقار الجنيني (FBS) | Hyclone | SH30071.03HI | |
| Staining Buffer | مصنوع في المنزل | N / A | PBS مع 0.5٪ ألبومين مصل بقري ، 0.1٪ NaN3< / sub> ، درجة الحموضة 7.4 |
| Fc Blocker (الأجسام المضادة المضادة ل CD16 / 32) | Made in House | N / A | الطافي لخط خلايا الورم الهجين المزروع 2.4G2 |
| مضاد للفأر CD11b eFluor 450 | eBioscience | 48-0112-80 | مضاد للفأر CD11b eFluor 450 (استنساخ: M1 / 70) |
| مضاد للفأر CD11c Brilliant Violet 605 | BioLegend | 101237 | Brilliant Violet 605 مضاد للفأر CD11c (استنساخ: M1 / 70) |
| مضاد للفأر CD11c Phycoerythrin | eBioscience | 12-0114-82 | PE مترافق مضاد للفأر CD11c CD11c (استنساخ: N418) |
| مضاد للفأر CD11c Allophycocyanin | BD Phamingen | 550261 | للفأر CD11c 9 استنساخ: HL3) |
| مضاد للفأر CD88 Phycoerythrin | BioLegend | 135806 | PE مضاد للفأر CD88 (استنساخ: 20/70) |
| مضاد للفأر CD103 Allophycocyanin | eBioscience | 17-1031-82 | مكافحة الفأر CD103 APC (استنساخ: 2E7) |
| مضاد للفأر CD90.2 / Thy1.2 eF450 | eBioscience | 48-0902-82 | مضاد للفأر CD90.2 eFluor 450 (استنساخ: 53-2.1) مضاد |
| للفأر CD172a / Sirp1a Allophycocyanin | eBioscience | 17-1721-82 | مضاد للفأر CD172a APC (استنساخ: P84) |
| مضاد للفأر CD324 Brilliant Violet 421 | BD Horizon | 564188 | BV421 ماوس مضاد للإي كاديرين (استنساخ: 5E8 المعروف أيضا باسم 5E8-G9-B4) |
| مضاد للفأر CD324 Alexa Fluor 488 | eBioscience | 53-3249-82 | Anti-CD324 (E-Cadherin) Alexa Flour 488 (استنساخ: DECMA-1) مضاد |
| للفأر CD324 Alexa Fluor 647 | eBioscience | 51-3249-82 | Anti-CD324 (E-Cadherin) Alexa Flour 647 (استنساخ: DECMA-1) |
| أطباق ميكروويل ذات قاع زجاجي 35 مم طبق بتري ، 14 مم ميكروويل ، رقم 1.5 غطاء زجاجي | MatTek Corperation | P35G-1.5-14-C | |
| Nunc Lab-Tek غطاء زجاجي | ThermoFisher Scientific | 155411PK ؛ | عبوة من 16 |
| غطاء 15 مم ، رقم 1.5 سماكة الزجاج | MatTek Corperation | PCS-1.5-15 | |
| سلك البلاتين العاري | World Precision | Instruments PTP201 | 0.020 بوصة (0.5 مم) قطر مقطعة إلى قطع بطول ~ 1 سم ومثنية على شكل "L" |
| إطالة الذهب المضاد للتلاشي | ThermoFisher Scientific | P36934 | يحافظ على 4 درجات ؛ C ، دافئ إلى درجة حرارة الغرفة قبل الاستخدام. |
| مصفوفة غشاء أساسي لعامل النمو Matrigel (GFR) ، خالية من الفينول الأحمر ، * خالية من LDEV | Corning | 356231 | |
| Zeiss 880 مجهر المسح الضوئي بالليزر متعدد الفوتون | Carl Zeiss | Black إصدار برنامج 8.1 ، 2012 (Zeiss) | |
| Plan-Apochromat 20X / 0.8 M27 يقرض | كارل زايس | 420650-9901-000 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.