هنا، نقدم بروتوكول لمعالجة نخاع العظم الطازج (BM) معزولة عن الماوس أو الإنسان لالكتلة عالية الأبعاد الخلايا (الخلايا من قبل وقت الرحلة، CyTOF) تحليل الخلايا العدلية النسب.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
هنا، نقدم بروتوكول لمعالجة نخاع العظم الطازج (BM) معزولة عن الماوس أو الإنسان لالكتلة عالية الأبعاد الخلايا (الخلايا من قبل وقت الرحلة، CyTOF) تحليل الخلايا العدلية النسب.
في هذه المقالة، نقدم بروتوكول احسن للحفاظ على الخلايا العدلية النسب في BM الطازجة لتحليل كامل BM CyTOF. لقد استخدمنا لوحة ثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد للأجسام المضادة ثلاثية الأبعاد لتقييم نظام الخلايا الدموية مع التركيز على خلايا العدلات السلالة باستخدام هذا البروتوكول. تم تحليل نتيجة CyTOF مع خوارزمية الحد من الأبعاد مفتوحة المورد، viSNE، وقدمت البيانات لإظهار نتيجة هذا البروتوكول. لقد اكتشفنا مجموعات خلايا جديدة على أساس هذا البروتوكول. هذا البروتوكول من إعداد BM كاملة جديدة يمكن استخدامها ل1)، وتحليل CyTOF لاكتشاف مجموعات الخلايا غير معروف من BM كله، 2)، والتحقيق في عيوب BM كاملة للمرضى الذين يعانون من اضطرابات الدم مثل سرطان الدم، 3)، والمساعدة في تحسين الفلورسنت تنشيط تدفق البروتوكولات السيتوميالتي تستخدم BM كامل الطازجة.
في العقود القليلة الماضية، كانت أساليب القياس السيتومي أداة قوية للتحقيق في نظام المكون ة في BM. وتشمل هذه الأساليب الفلورسنت تنشيط تدفق السيل والطريقة الجديدة من CyTOF باستخدام الأجسام المضادة الثقيلة التي تحمل علامات المعادن. وقد أدت إلى اكتشافات العديد من أنواع الخلايا في عينة بيولوجية غير متجانسة عن طريق تحديد ملامح التعبير فريدة من نوعها علامة السطح. يؤدي تداخل الطيف المتزايد المرتبط بالمزيد من القنوات إلى عدم دقة البيانات في تطبيقات قياس الدفق الفلوري. لذلك، تتم إزالة الخلايا غير المرغوب فيها بشكل روتيني من أجل إثراء مجموعات الخلايا ذات الأهمية لتحليل الخلايا المتدفقة المنشط الفلورسنت. على سبيل المثال، تعتبر Ly6G (أو Gr-1) و CD11b علامات الخلايا النخاعية الناضجة وLy6G+ (أو Gr-1+) وCD11b+ الخلايا تتم إزالتها بشكل روتيني من عينات BM باستخدام مجموعات التخصيب المغناطيسي قبل تحليل الخلايا المتدفقة من الخلايا الجذعية والسلف المكونة للدم (HSPCs) أو من خلال الجمع بين هذه العلامات في قناة واحدة تفريغ كوكتيل1،2،3. مثال آخر هو أن العدلات تتم إزالتها بشكل روتيني من عينة الدم البشري لإثراء خلايا الدم الطرفية أحادية النواة (PBMC) للدراسات المناعية. نخاع العظم كله معزولة عن الماوس أو الإنسان، ومع ذلك، نادرا ما يتم التحقيق سليمة لتحليل الخلايا.
في الآونة الأخيرة، أصبح CyTOF أداة ثورية للتحقيق في نظام المكونة للدم4،5،6. مع CyTOF، يتم استبدال الأجسام المضادة التي تحمل علامة الفلوروفور بالأجسام المضادة الثقيلة التي تحمل اسم المراسل. وتتيح هذه الطريقة قياس أكثر من 40 علامة في آن واحد دون الاهتمام بتداخل الطيف. وقد مكّن ذلك من تحليل العينة البيولوجية السليمة دون خطوات ما قبل الاستنفاد أو قناة تفريغ. ولذلك، يمكننا أن نرى نظام المكونة للدم بشكل شامل مع الأبعاد عالية المحتوى من التقليدية 2-D مخطط الانسيابية. يمكن الآن جلب مجموعات الخلايا التي تم حذفها في الماضي أثناء عملية الاستنفاد أو الضخ إلى النور مع البيانات عالية الأبعاد التي تم إنشاؤها بواسطة CyTOF4،5. لقد صممنا لوحة الأجسام المضادة التي تقيس في وقت واحد 39 المعلمات في نظام المكونة للدم مع التركيز على linage النخاعي7. بالمقارنة مع البيانات التقليدية للتدفق الخلوي، فإن تفسير وتصور البيانات عالية الأبعاد غير المسبوقة أحادية الخلية التي تولدها CyTOF أمر صعب. وقد طور العلماء الحسابية تقنيات الحد من البعد من أجل تصور مجموعات البيانات عالية الأبعاد. في هذه المقالة، استخدمنا الخوارزمية، viSNE، والتي تستخدم تقنية T-توزيع الجار الاستوتشاستيك (t-SNE) لتحليل بيانات CyTOF وتقديم نتيجة عالية الأبعاد على خريطة ثنائية الأبعاد مع الحفاظ على بنية عالية الأبعاد من البيانات8،9،10. على مؤامرة tSNE، يتم تجميع خلايا مماثلة في مجموعات فرعية ويتم استخدام اللون لتمييز ميزة الخلايا. على سبيل المثال، في الشكل 1 يتم توزيع الخلايا النخاعية في عدة مجموعات فرعية الخلية على أساس أوجه التشابه من أنماط التعبير عن 33 علامات السطح الناجمة عن CyTOF (الشكل 1)4. هنا نحن التحقيق نخاع عظم الماوس مع لدينا ذكرت سابقا 39-علامة لوحة CyTOF بواسطة تحليل viSNE7. كشف تحليل viSNE لبيانات نا سيف عن مجموعة خلايا غير محددة أظهرت كلا HSPC (CD117+) والعدلات (Ly6G+) خصائص (الشكل 2)7.
في الختام، نقدم بروتوكولا لمعالجة نخاع العظم كله الطازجة لتحليل CyTOF. في هذه المقالة، استخدمنا نخاع عظم الفأر كمثال، في حين يمكن استخدام هذا البروتوكول أيضا لمعالجة عينات نخاع العظم البشري. كما أن التفاصيل الخاصة بعينات نخاع العظم البشري مذكورة في البروتوكول أيضاً. ميزة هذا البروتوكول هو أنه يحتوي على تفاصيل مثل وقت الحضانة ودرجة الحرارة التي تم تحسينها للحفاظ على خلايا العدلة النسب في نخاع العظام كله لتمكين التحقيق على نخاع العظام كله سليمة. ويمكن أيضا تعديل هذا البروتوكول بسهولة لتطبيقات قياس الدفق الفلوري.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
اتبعت جميع التجارب المبادئ التوجيهية المعتمدة من معهد لا جولا للحساسية والمناعة لجنة رعاية الحيوانات واستخدام، وتم الحصول على الموافقة على استخدام القوارض من معهد لا جولا للحساسية والمناعة وفقا للمعايير المبينة في دليل رعاية واستخدام الحيوانات المختبرية من المعاهد الوطنية للصحة.
1. حصاد النخاع العظمي للفأر (BM)
2. الخلايا BM وصمة عار لCyTOF
3. إعداد الخلايا لاقتناء CyTOF
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الشكل 1 هو عرض كمثال على ذلك من تجارب CyTOF. على هذه المؤامرة tSNE تم تجميع الخلايا عبر أنسجة الماوس متعددة في مجموعات فرعية استناداً إلى تشابه ملامح التعبير علامة السطح قياسها بواسطة لوحة CyTOF 33 معلمة. تم تجميع الخلايا ذات الخصائص المشابهة بشكل تلقائي معًا مثل العدلات أو الضامة أو وحدات DCs استنادًا إلى تعبير العلامات الـ 33 على كل خلية.
الشكل 2 هو عرض كمثال على نتيجة للفأر ة BM CyTOF التجربة باستخدام البروتوكول المقدم في هذه الدرا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في العقود الماضية، تم استخدام الفلورية القائمة على الخلايا تدفق كوسيلة رئيسية لدراسة السلالات الخلوية والتباين1،2،3. وعلى الرغم من أن قياس التدفق السيتومتري قد وفر بيانات متعددة الأبعاد، فإن هذه الطريقة محدودة بخيارات البارامترات والتداخل الطيفي. للتغلب على ضعف قياس تدفق الخلايا استغلنا CyTOF، الذي يستخدم نظائر المعادن الثقيلة بدلا من الفلوروفورس لتسمية الأجسام المضادة التي تزيل الكلام المتبادل بين قنوات الكشف أو الفلور التلقائي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.
نود أن نشكر النواة LJI تدفق الCytometry للمساعدة في إجراء قياس السيل الشامل. وقد دعم هذا العمل من قبل المعاهد القومية للصحة منح R01HL134236، P01HL136275، و R01CA202987 (جميعها إلى C.C.H) و ADA7-12-MN-31 (04) (إلى C.C.H. و Y.P.Z).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| <قوي > CyTOF الأجسام المضادة (الماوس) < / قوي > | |||
| مضاد للفأر CD45 (استنساخ 30-F11) -89Y | Fluidigm | Cat # 3089005B | |
| مضاد للإنسان / ماوس CD45R / B220 (استنساخ RA36B2) -176Yb | Fluidigm | Cat # 3176002B | |
| مضاد للفأر CD105 (استنساخ MJ7 / 18) - منقى | Biolegend | Cat # 120402 ؛ RRID: AB_961070 | |
| مضاد للفأر CD115 (CSF-1R) (استنساخ AFS98) - منقى | Biolegend | Cat # 135502 ؛ RRID: AB_1937293 | |
| مضاد للفأر CD117 / c-kit (استنساخ 2B8) -166Er | Fluidigm | Cat # 3166004B | |
| مضاد للفأر CD11a (استنساخ M17 / 4) - منقى | Biolegend | Cat # 101101 ؛ RRID: AB_312774 | |
| مضاد للفأر CD11b (استنساخ M1 / 70) -148Nd | Fluidigm | Cat # 3148003B | |
| مضاد للفأر CD11c (استنساخ N418) -142Nd | Fluidigm | Cat # 3142003B | |
| مضاد للفأر CD127 (IL-7R &alpha ؛) (استنساخ A7R34) -MaxPar Ready | Biolegend | Cat # 133919 ؛ RRID: AB_2565433 | |
| مضاد للفأر CD150 (استنساخ TC1512F12.2) -167Er | Fluidigm | Cat # 3167004B | |
| مضاد للفأر CD16.2 (FC & gamma; RIV) (استنساخ 9E9) - نقية | Biolegend | Cat # 149502 ؛ RRID: AB_2565302 | |
| مضاد للفأر CD162 (استنساخ 4RA10 (RUO)) - منقى | BD Biosciences | Cat # 557787 ؛ RRID: AB_647340 | |
| مضاد للفأر CD169 (Siglec-1) (استنساخ 3D6.112) - منقى | Biolegend | Cat # 142402 ؛ RRID: AB_10916523 | |
| مضاد للفأر CD182 (CXCR2) (استنساخ SA044G4) - منقى | Biolegend | Cat # 149302 ؛ RRID: AB_2565277 | |
| مضاد للفأر CD183 (استنساخ CXCR3-173) - منقى | Biolegend | Cat # 126502 ؛ RRID: AB_1027635 | |
| مضاد للفأر CD335 (NKp46) (استنساخ 29A1.4) - MaxPar Ready | Biolegend | Cat # 137625 ؛ RRID: AB_2563744 | |
| مضاد للفأر CD34 (استنساخ MEC14.7) - منقى | Biolegend | Cat # 119302 ؛ RRID:AB_345280 | |
| مضاد للفأر CD41 (استنساخ MWReg30) -MaxPar جاهز | Biolegend | Cat # 133919; RRID: AB_2565433 | |
| مضاد للفأر CD43 (استنساخ S11) -146Nd | Fluidigm | Cat # 3146009B | |
| مضاد للفأر CD48 (استنساخ HM48.1) -156Gd | Fluidigm | Cat # 3156012B | |
| مضاد للفأر CD62L (استنساخ MEL-14) - MaxPar جاهز | ThermoFisher | Cat # 14-1351-82 ؛ RRID: AB_467481 | |
| مضاد للفأر CD71 (استنساخ RI7217) - منقى | Biolegend | Cat # 113802 ؛ RRID: AB_313563 | |
| مضاد للفأر CD90 (استنساخ G7) - منقى | Biolegend | Cat # 105202 ؛ RRID: AB_313169 | |
| مضاد للماوس F4 / 80 (استنساخ BM8) -159Tb | Fluidigm | Cat # 3159009B | |
| مضاد للماوس FC & epsilon ؛ RI & alpha ؛ (استنساخ MAR-1) - MaxPar جاهز | Biolegend | Cat # 134321 ؛ RRID: AB_2563768 | |
| مضاد للفأر GM-CSF (MP1-22E9 (RUO)) - منقى | BD Biosciences | Cat # 554404 ؛ RRID: AB_395370 | |
| مضاد للفأر I / I-E (استنساخ M5 / 114.15.2) -174Yb | Fluidigm | Cat # 3174003B | |
| مضاد للماوس Ki67 (استنساخ B56 (RUO)) - منقى | BD Biosciences | Cat # 556003 ؛ RRID: AB_396287 | |
| مضاد للفأر Ly-6A / E (Sca-1) (استنساخ D7) -169Tm | Fluidigm | Cat # 3169015B | |
| مضاد للفأر Ly6B (استنساخ 7/4) - منقى | أبكام القط # ab53457 ؛ RRID: AB_881409 | ||
| مضاد للفأر Ly-6G (استنساخ 1A8) - MaxPar جاهز | Biolegend | Cat # 127637 ؛ RRID: AB_2563784 | |
| مضاد للفأر NK1.1 (استنساخ PK136) -165Ho | Fluidigm | Cat # 3165018B | |
| مضاد للفأر Siglec-F (استنساخ E50-2440 (RUO)) - منقى | BD Biosciences | Cat # 552125 ؛ RRID:AB_394340 | |
| مكافحة الماوس TCR&بيتا; (استنساخ H57-597) -143Nd | Fluidigm | (استنساخ H57-597) -143Nd | |
| مضاد للفأر TER-119 / خلايا الكريات الحمراء (استنساخ TER-119) -MaxPar جاهز | Biolegend | Cat # 116241 ؛ RRID: AB_2563789 | |
| < قوي > المواد الكيميائية والببتيدات والبروتينات المؤتلفة < / قوي > | |||
| الأجسام المضادة | كاندور بيوساينس | كات # 130050 | |
| ألبومين مصل الأبقار | سيجما ألدريتش | القط # A4503 | |
| سيسبلاتين -194Pt | Fluidigm | Cat # 201194 | |
| eBioscience 1x RBC Lysis Buffer | ThermoFisher | Cat # 00-4333-57 | |
| eBioscience Foxp3 / مجموعة العازلة لتلطيخ عامل النسخ | ThermoFisher | Cat # 00-4333-57 | |
| EQ حبات معايرة أربعة | عناصر Fluidigm | Cat # 201078 | |
| حمض الإيثيلين ديامين تترا أسيتيك (EDTA) | ThermoFisher | Cat # AM9260G | |
| مصل الأبقار الجنيني | أوميغا القط العلمي | # FB-02 | |
| محلول ملحي مخزن من HyClone Phosphate | GE Lifesciences | Cat # SH30256.01 | |
| Intercalator-Ir | Fluidigm | Cat # 201192B | |
| MAXPAR مجموعات وضع العلامات على الأجسام المضادة | Fluidigm | http://www.dvssciences.com/product-catalog-maxpar.php | |
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | Cat # 158127 | |
| أزيد | الصوديومسيجما ألدريتش | القط# S2002 | |
| تريتون X-100 | Sigma-Aldrich | Cat # X100 | |
| Trypsin EDTA 1x | Corning | Cat # 25-053-Cl | |
| النموذج التجريبي: الكائن الحي / السلالات < / قوي > | |||
| الفأر: C57BL / 6J | رقم مخزون مختبر جاكسون | : 000664 | |
| <قوي> برنامج Alogrithm< / قوي> | |||
| Normalizer Finck | et al. القائم على الخرزة ، 2013 | https://med.virginia.edu/flow-cytometry-facility/wp-content/uploads/sites/170/2015/10/3_Finck-Rachel_CUGM_May2013.pdf | |
| Cytobank | Cytobank | https://www.cytobank.org/ | |
| Cytofkit v1.r.0 | Chen et al. ، 2016 | https://bioconductor.org/packages/release/bioc/html/cytofkit.html | |
| t-SNE | van der Maaten و هينتون ، 2008 | https://cran.r-project.org/web/packages/Rtsne/index.html | |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.