يفصل هذا البروتوكول إعداد CLON-G لإطالة عمر العدلات إلى أكثر من 5 أيام ويوفر إجراء موثوقا به لتقييم موت العدلات باستخدام قياس التدفق الخلوي والفحص المجهري الفلوري متحد البؤر.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
يفصل هذا البروتوكول إعداد CLON-G لإطالة عمر العدلات إلى أكثر من 5 أيام ويوفر إجراء موثوقا به لتقييم موت العدلات باستخدام قياس التدفق الخلوي والفحص المجهري الفلوري متحد البؤر.
متوسط عمر العدلات أقل من 24 ساعة ، مما يحد من الأبحاث الأساسية حول العدلات وتطبيق دراسات العدلات. أشار بحثنا السابق إلى أن المسارات المتعددة يمكن أن تتوسط في الموت التلقائي للعدلات. تم تطوير كوكتيل من خلال استهداف هذه المسارات في وقت واحد ، وتثبيط نفاذية غشاء الكاسباس - الليزوزومي - المؤكسد - التنخر بالإضافة إلى عامل تحفيز مستعمرة المحببات (CLON-G) ، والذي يطيل عمر العدلات إلى أكثر من 5 أيام دون المساس بشكل كبير بوظيفة العدلات. في الوقت نفسه ، تم تطوير بروتوكول موثوق ومستقر لتقييم وتقييم موت العدلات. في هذا العمل ، نظهر أن CLON-G يمكن أن يطيل عمر العدلات في المختبر إلى أكثر من 5 أيام ، ونعرض إطالة عمر العدلات باستخدام FACS والفحص المجهري الفلوري متحد البؤر. يقدم هذا التقرير إجراءات لإعداد CLON-G ويعرض مقايسة الموت التلقائي في المختبر للعدلات ، والتي يمكن استخدامها لدراسة العدلات ولاستجواب موت العدلات لاحقا ، وبالتالي توفير مورد موثوق لمجتمع العدلات.
من المعروف أن العدلات تتكون من ترسانة من حبيبات السيتوبلازم الوفيرة ، نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد فوسفات (NADPH) أوكسيديز ، الإنزيمات المضادة للميكروبات ، والعضيات المختلفة التي تدافع ضد الميكروبات الغازية. بالإضافة إلى ذلك ، فهي شديدة الحركة وهي الخلايا الأولى التي يتم تجنيدها إلى موقع الالتهاب ، مما يعني أن العدلات هي خط الدفاع الأول لجهاز المناعة الفطري 1,2. وبالتالي أصبح العلاج بنقل الخلايا المحببة علاجا سريريا واعدا للعدوى المرتبطة بقلة العدلات لتعزيز مناعة العدلات بشكل عابر3،4،5. أظهرت الاكتشافات الحديثة بوضوح أن العدلات تعمل أيضا كمستجيبات متعددة الأوجه في العديد من السيناريوهات الفسيولوجيةالمرضية 6. متوسط عمر العدلات أقل من 24 ساعة ، وبالتالي ، فإن الأبحاث الأساسية حول العدلات وتطبيق دراسات العدلات صعبة للغاية بسبب القيود المتعلقة بالتلاعب الجيني المستقر والتخزين طويل الأجل7،8،9،10،11. هناك بعض خطوط الخلايا التي يمكن أن تعرض جزئيا بعض وظائف العدلات ، مثل HL-60 و PLB-985 و NB4 و Kasumi-1 والخلايا الجذعية المستحثةمتعددة القدرات 12. يمكن أن تحقق خطوط الخلايا هذه تحريرا فعالا للجينات وحفظها بالتبريد. ومع ذلك ، فإنها لا تزال تختلف اختلافا كبيرا عن العدلات الأولية ، وبالتالي ، لا يمكنها تلخيص وظائف العدلات بأمانة13. وبالتالي ، فإن معظم الأبحاث في هذا المجال لا تزال تعتمد على العدلات الأولية المعزولة حديثا. لا يزال المجال يعتمد على توليد فئران مشروطة مكلفة وتستغرق وقتا طويلا للتحقيق في وظائف جينية محددة في العدلات ، ولكن لا توجد نماذج بشرية حاليا.
بعد أن بذلنا جهودنا في استكشاف العمليات غير المتجانسة التي ينطوي عليها موت العدلات والمسارات المتعددة التي تنظم هذه العمليات 14,15 ، تم الإبلاغ مؤخرا عن علاج جديد يسمى CLON-G (نفاذية الغشاء الليزوزومي - المؤكسد - تثبيط التنخر بالإضافة إلى عامل تحفيز مستعمرة المحببات) 16. يتكون CLON-G من Q-VD-oph (كينوليل - فاليل-O-ميثيل أسبارتيل- [-2،6-ثنائي فلورو فينوكسي] - ميثيل كيتون) ، Hsp70 (بروتين الصدمة الحرارية 70) ، DFO (ديفيروكسامين) ، NAC (N-أسيتيل سيستئين) ، Nec-1s (نيكروستاتين -1s) ، و G-CSF (عامل تحفيز مستعمرة المحببات). يتم التوسط في الموت التلقائي للعدلات من خلال مسارات متعددة ، بما في ذلك موت الخلايا المبرمج ، والتنخر ، والبيروبتوس. Q-VD-oph يثبط موت الخلايا المبرمج للعدلات كمثبط لعموم الكاسباز عن طريق استهداف الكاسباز 1 ، الكاسباز 3 ، الكاسباز 8 ، والكاسباز 917. يعتمد نخر العدلات على مسار إشارات يتضمن بروتين كيناز -1 المتفاعل مع المستقبلات (RIPK1) وبروتين شبيه بمجال كيناز مختلط السلالة (MLKL)18. كمثبط ل RIPK1 ، تمنع Nec-1s نخر العدلات. يمكن أن يمنع Hsp70 و DFO نفاذية الغشاء الليزوزومي (LMP) ، والتي يمكن أن تحفز موت الخلايا المبرمجالعدلات 19 و pyroptosis20. تلعب أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) أدوارا حيوية في موت العدلات عن طريق التوسط في LMP19 وموت الخلايا المبرمج21 وتثبيط إشارات البقاء على قيد الحياة22. كمضاد للأكسدة يمكن أن يقلل من تراكم أنواع الأكسجين التفاعلية ، يؤخر NAC موت العدلات. كعامل نمو ، ينشط G-CSF إشارات بقاء العدلات ويمنع موت الخلايا المبرمج الناجم عن كالبين23,24. من خلال استهداف مسارات الموت العفوية المتعددة للعدلات في وقت واحد ، يمكن تمديد عمر العدلات بشكل فعال إلى أكثر من 5 أيام دون المساس بوظيفتها. يوسع علاج CLON-G إمكانيات الحفاظ على العدلات ونقلها والتلاعب بالجينات ، والتي يمكن أن تسرع البحث في مجتمع العدلات. وفي الوقت نفسه ، بناء على معرفة موت العدلات ، يمكن أن تسبب البروتوكولات المعتمدة حاليا لمقايسات موت الخلايا أضرارا غير متوقعة للعدلات14 ، لذلك تم تحسين هذه البروتوكولات لتكون أكثر ملاءمة لدراسات العدلات. يقدم هذا التقرير بروتوكولات مفصلة لزراعة العدلات باستخدام CLON-G ومقايسة موت الخلايا في المختبر لعدلات الفئران باستخدام قياس التدفق الخلوي والتصوير الفلوري. CLON-G فعال على كل من العدلات الفأر والإنسان. ومع ذلك ، يتم عرض عينات الماوس هنا لتبسيط هذا البروتوكول. تركيز NAC هو 1 mM للعدلات الفئران و 10 μM للعدلات البشرية. Hsp70 خاص بالأنواع ، وبالتالي ، يجب استخدامه وفقا لمصدر العدلات. بالنسبة لهذا البروتوكول ، لا يهم ما إذا كانت العدلات معزولة عن الدم المحيطي أو نخاع العظم وكيف يتم عزلها.
بالنسبة للدراسة الحالية ، تم عزل العدلات من نخاع عظم الفأر لتحقيق ما يكفي من العدلات للتجارب ، حيث يمكن الحصول على حوالي 1 × 10 7-1.5 × 107 عدلات من نخاع العظم ، بينما يمكن عزل 1 × 10 6 عدلات فقط من الدم المحيطي لفأر واحد عمره 8-12 أسبوعا C57BL /6 (من أي من الجنسين). تم إجراء الطرد المركزي المتدرج لتجنب الضرر المحتمل والتنشيط من التحفيز الميكانيكي لفرز FACS أو فرز MACS.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وافقت لجنة رعاية واستخدام الحيوان في مستشفى بوسطن للأطفال والمختبر الرئيسي لأمراض الدم التجريبية (SKLEH) على جميع الإجراءات وراقبتها. يصور الشكل 1 مخططا انسيابيا لزراعة العدلات باستخدام CLON-G ومقايسة الموت في المختبر .
1. تمديد عمر العدلات مع CLON-G
ملاحظة: يجب أن تكون جميع العمليات والمواد المذكورة معقمة. تأكد من خلط جميع الحلول جيدا وتوزيعها بالتساوي.
2. في المختبر مقايسة الموت التلقائي من العدلات
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لم يتأثر مورفولوجيا رايت جيمسا الملطخة (الشكل 2A-D) والأنماط الظاهرية FACS (الشكل 2E-J) للعدلات المعالجة CLON-G. كانت صلاحية العدلات المعالجة ب CLON-G عند 24 ساعة حوالي 90٪ + بناء على تحليل قياس التدفق الخلوي (الشكل 3) ومقايسات الصور الفلورية (الشكل 4). يمكن أن ينتج انخفاض الصلاحية عن التخزين غير السليم ، أو التركيزات غير الصحيحة لمكونا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تلعب العدلات أدوارا حيوية في المناعة الفطرية والتكيفية، وينظم توازنها بإحكام. العدلات هي الكريات البيض الأكثر وفرة في الدم المحيطي البشري ، ولها دوران قوي وسريع. يمكن للبالغين الأصحاء إطلاق 1 × 109 عدلات / كجم يوميا من نخاع العظم28. وبالتالي أصبح موت العدلات أحد الألغاز المحيرة في هذا المجال ، وقد تم تكريس الكثير من الجهد لفهمها بشكل أفضل. وقد ثبت أن Caspase29،30،31،32 ، و LMP 33 ، و ROS21،22...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون أن البحث قد أجري في غياب أي تضارب في المصالح.
تم دعم هذا المشروع من قبل مختبر Haihe لصندوق ابتكار النظام البيئي للخلايا (22HHXBSS00036 ، 22HHXBSS00019) ، وصندوق الابتكار للعلوم الطبية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم الطبية (CAMS) (2021-I2M-1-040،2022-I2M-JB-015) ، وصندوق البحوث الخاص للجامعات المركزية ، وكلية الطب في اتحاد بكين (3332022062) ، وبرنامج دعم العلوم والتكنولوجيا في مقاطعة سيتشوان (رقم 2021YJ0480).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 0.2 وميكرو ؛ مرشح حقنة m | Pall Corporation | 4612 | Filtrate أعدت مكونات CLON-G. |
| 1.5 مل أنبوب الطرد المركزي الصغير | LABSELECT | MCT-001-150 | مختبر مستهلك. |
| أنابيب الطرد المركزي سعة 15 مل LABSELECT | CT-002-15 | Lab مستهلكة. | |
| 24 لوحة ثقافة خلية البئر | Falcon | 351147 | لوحة ثقافة العدلات. |
| 50 مل أنابيب الطرد المركزي | LABSELECT | CT-002-50 | مختبر مستهلكة. |
| BD LSRII | BD | أداة لتحليل قياس التدفق الخلوي لموت العدلات. | |
| كلوريد الكالسيوم (CaCl 2< / sub>) | Sigma Aldrich | C4901 | مساعد ربط Annexin-V ؛ إلى الفوسفاتيديل سيرين. |
| مجهر متحد البؤر | أداة Perkinelmer | UltraVIEW VOX | لتحليل الفلورسنت لموت العدلات. |
| لوحة متحدة البؤر | NEST | 801001-20mm | مختبر مستهلكة لفحص صورة الفلورسنت. |
| عد الخرزات | Thermo Fisher | C36950 | القياس الكمي في تحليل قياس التدفق الخلوي لموت العدلات. |
| DFO | Sigma Aldrich | D9533 | مكون CLON-G. مثبط LMP. |
| ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) مذيب | سيجما ألدريتش | D2650 | ل Q-VD-oph و Nec-1s. |
| مصل الأبقار الجنيني | جيبكو | 10099141C | مكون من الوسط الأساسي لثقافة العدلات. إمدادات التغذية. |
| يمكن أن يرتبط FITC-Annexin-V | BD | 51-65874X | Annexin-V بالفوسفاتيديل سيرين للخلايا القديمة. هذا في قناة FITC. |
| Hsp70 | Abcam | ab113187 | مكون CLON-G. مثبط LMP. |
| NAC | Sigma Aldrich | A9165 | مكون من CLON-G. مضادات الاكسده. |
| Nec-1s | EMD Millipore | 852391-15-2 | مكون CLON-G. مثبط التشريح. |
| محلول البنسلين والستربتومايسين (PS) | جيبكو | 15070063 | مكون من الوسط الأساسي لثقافة العدلات. المضادات الحيوية لحماية الخلايا من تلوث البكتيريا. |
| بروبيديوم يوديد (PI) | BioLegend | 421301 | لمقايسة موت العدلات. جزيء فلورسنت صغير يرتبط بالحمض النووي ؛ ولكن لا يمكن أن يجتاز بشكل سلبي إلى الخلايا التي تمتلك غشاء بلازما سليما. |
| Q-VD-oph | Selleck chem | S7311 | مكون CLON-G. مثبط عموم كاسباس. |
| عامل تحفيز مستعمرة الخلايا الحبيبية البشرية المؤتلف للحقن (خلية CHO) (G-CSF) | Chugai Pharma China | GRANOCYTE | مكون من CLON-G. & nbsp ؛ تعزيز بقاء العدلات من خلال مسار Akt. |
| أنابيب البوليسترين المستديرة | Falcon | 100-0102 | Lab مستهلكة لتحليل قياس التدفق الخلوي. |
| RPMI1640 | Gibco | C11875500BT | مكون من الوسط الأساسي لثقافة العدلات. |
| محلول سالين | ليجين | R00641 | لتحليل قياس التدفق الخلوي لموت العدلات. |
| هيدروكسيد الصوديوم (NaOH)FENG | CHUAN | 13-011-00029 | ضبط الأس الهيدروجيني ل NAC. |
| البقع Wright-Giemsa | Solarbio | G1020 | تلطيخ العدلات |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.