方法文章

预标记中性粒细胞中中性粒细胞胞外诱捕网的诱导与可视化

2025年7月8日

本文内容

摘要

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

来源:Arends, E. J. 一种用于评估和定量中性粒细胞胞外诱捕网形成的高通量检测方法 J. Vis. Exp. (2019)

本视频展示了利用含有抗中性粒细胞胞质抗体的患者血清,在预标记的中性粒细胞中诱导并可视化中性粒细胞胞外陷阱(NETs)的方法。此外,通过使用不可穿透细胞膜的DNA染料结合荧光显微镜,可实现对NETs的可视化观察。

方案

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

所有涉及人类参与者的操作均按照机构、国家和国际的人类福利指南进行,并已通过当地机构审查委员会的审查。

1. 健康中性粒细胞的分离

  1. 从健康供者处采集20 mL外周血,分装于两支10 mL乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管中。
  2. 将10 mL血液放入无菌50 mL离心管中,加入磷酸盐缓冲液(PBS)至终体积32.5 mL。
  3. 加入密度梯度液(例如.,Ficoll-泛影葡胺)置于细胞下方。
    1. 用10 mL移液管和移液控制器吸取14 mL密度梯度液。
    2. 将移液管置于50 mL离心管底部。
    3. 将移液控制器从移液管上取下,依靠重力使密度梯度液流出,直至毛细作用达到最大(剩余1-2 mL),此过程不使用电机。
    4. 用拇指按住移液管顶部,防止密度梯度在移除移液管时泄漏,然后取出移液管。
  4. 将管子以 912 x 重力加速度离心 20 分钟 g 以及在室温(RT)下无加速或制动。     
    注意: 红细胞(RBC)和中性粒细胞密度较高,位于50 mL离心管底部。外周血单个核细胞(PBMCs)在密度梯度液上方形成白色环状层。经PBS稀释的血浆位于PBMCs层上方。如有需要,可通过将白色环状层转移至新的50 mL离心管,并使用磷酸盐缓冲液(PBS)进行额外洗涤步骤,以分离PBMCs。
  5. 先小心移取含有 PBMC 的白色环状层,随后移除 PBS 稀释的血浆,最后尽可能去除密度梯度层。
  6. 为从中性粒细胞/红细胞混合物中分离中性粒细胞,使用冷的无菌蒸馏水裂解红细胞。
    1. 从冰箱中取出一瓶冷藏的无菌蒸馏水和一瓶10倍浓缩的PBS溶液。
    2. 此步骤需迅速操作。在沉淀上方直接加入36 mL冷的无菌蒸馏水,轻轻混匀一次。20秒后加入4 mL 10×PBS,以制成等渗溶液,再次轻轻混匀一次。
    3. 739 × g 离心 5 分钟 g 以及 4 °C(用于去除红细胞)。中性粒细胞将位于白色沉淀中。
    4. 小心弃去上清液。重复步骤1.6.2,并确保沉淀充分悬浮。
    5. 离心 5 分钟,328 x g g 和 4 °C。
    6. 小心吸除上清液,将沉淀重悬于 5 mL PBS 中。计数中性粒细胞并置于冰上保存。    
      注意: 1管血液(10 mL)预期可获得约1500万至7500万个中性粒细胞。

2. 中性粒细胞的红色荧光细胞标记

  1. 在15 mL离心管中,用2 mL PBS制备含有1000万至2000万中性粒细胞的悬浮液。
  2. 配制2 mL PBS溶液,加入4 µL的2 µM红色荧光细胞连接剂(参见 材料表) 加入另一个15 mL离心管中,轻轻加入中性粒细胞悬液并小心混匀。
  3. 在37 °C避光孵育恰好25分钟,以用红色荧光细胞连接剂标记中性粒细胞。
  4. 通过加入含有10%热灭活胎牛血清(FBS)的RPMI 1640培养基终止标记反应 室温下定容至15 mL,轻轻混匀一次。若已形成沉淀,请确保将其充分重悬。
  5. 离心 5 分钟,328 x g g 和 RT。
  6. 移除上清液,将沉淀物重悬于5 mL不含酚红的RPMI 1640培养基中,培养基中含2% FBS和10%青霉素/链霉素(P/S),于室温下进行。计数中性粒细胞。
    注意: 红色荧光细胞标记后可能出现50%的细胞损失。

3. 诱导中性粒细胞胞外诱捕网的形成

  1. 在不含酚红的 RPMI 1640 培养基(含 2% FBS 和 10% P/S)中制备浓度为 0.42 × 106 个细胞/mL 的细胞悬液。
  2. 将 37,500 个中性粒细胞溶于 90 µL 悬液中,每孔加入至黑色 96 孔平底板中。
  3. 每孔加入 10 µL 所选刺激物(例如患者血清),每个样本设三个复孔,使孔内终浓度为 10%。每次实验均需设置阴性对照(培养基),同样设三个复孔。
  4. 在 37 °C 避光条件下孵育所需时间,可选择 30 分钟至 2、4 或 6 小时。建议孵育 4 小时。
  5. 计算需加入 25 µL 浓度为 5 µM 的不可渗透 DNA 染料(见 材料表)以使孔内终浓度达到 1 µM 所需的体积。如有必要,用含 2% FBS 和 10% P/S 的 RPMI 1640 培养基预先稀释,配制成 5 µM 的工作液。
  6. 在孵育结束前 15 分钟,加入 25 µL 浓度为 5 µM 的不可渗透 DNA 染料。继续在 37 °C 避光孵育 15 分钟。
  7. 小心移除上清液(约 125 µL),如需保存可留用。每孔加入 100 µL 4% 多聚甲醛(PFA)。避光保存,并立即进入步骤 4。

4. 中性粒细胞胞外诱捕网(NET)的三维高内涵、高分辨率免疫荧光共聚焦显微镜可视化

  1. 通过点击“采集设置”来配置免疫荧光共聚焦显微镜的参数。
    1. 点击 配置 选项卡。
    2. 选择物镜和相机。选用10X Apo Lambda物镜,并设置采集模式为60 µm针孔的共聚焦模式。
    3. 点击  ,选择96孔塑料板。选择需要成像的位点,并设定固定的位点数量。填写3列和3行,无重叠(0 µm),覆盖每个孔总面积的45%。
    4. 点击 采集。选择 启用基于激光的聚焦。如有需要,选择 采集Z序列/时间序列 。
    5. 点击 位点自动聚焦
      1. 点击 聚焦于板底 | 按底部厚度偏移。对于用于初始定位样本的孔,选择第一个采集的孔;对于位点自动聚焦,选择所有位点。
    6. 点击 波长
      1. 波长数量选择2。透射光(TL)明场校正精细度选择2。
      2. 对于波长1,选择Texas Red。
        1. 在自动聚焦选项中,选择带Z偏移的激光,后激光偏移为1.1 µm。使用Z栈,自定义范围为200-10。
      3. 对于波长2,选择异硫氰酸荧光素(FITC)。
        1. 在自动聚焦选项中,选择相对于波长1(w1)Z偏移为0 µm的激光。使用Z栈,自定义范围为200-10。
        2. 在采集选项中,选择Z序列和2D最大投影图像。在采集选项中,选择 明场校正 | 关闭
    7. 选择 Z序列。选择步数:10。选择步长:3 μm(总范围为27 µm)。
  2. 将样品板放入免疫荧光共聚焦显微镜中。
    1. 点击 运行 选项卡。
      1. 填写板名称和描述,并选择存储位置。
      2. 选择需要采集的孔。
  3. 设置Texas Red和FITC的曝光时间。
  4. 点击 采集板 以开始采集,每块板的采集时间约为1小时。

5. NET 形成的分析

  1. 使用专为科学多维图像分析设计的图像处理程序(参见 材料表)分析NET的形成。
  2. 将获取的图像数据转移至独立的硬盘驱动器。
  3. 选择颜色叠加工具。
    1. 选择 w1,并选择硬盘中存储数据的文件夹。
    2. 选择 w2,并选择硬盘中存储数据的文件夹。
      注意: 使用标准宏,该宏在文件名中使用 w1 为Texas Red图像添加红色,使用 w2 为FITC图像添加绿色。
  4. 选择分析宏。
    1. 选择 w1,并选择阈值(强度阈值),通常为10;选择所需的像素值(大小阈值,例如100)。
    2. 选择 w2,并选择阈值(强度阈值),通常为10;选择所需的像素值(大小阈值,例如500)。
    3. 选择电子表格文件的保存路径,运行分析,随后保存日志文件。
  5. 在电子表格中分析数据。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
无菌水 H2OB. Braun, Melsungen, Germany12604052
胎牛血清(FBS)Bodinco, Alkmaar, 荷兰高浓度使用可能影响中性粒细胞胞外诱捕网(NET)的形成
Ficoll 5.7% - 胺基三甲酸 9%,密度 1.077 g/mLLUMC, Leiden, 荷兰97902861
免疫荧光共聚焦显微镜Image Xpress Micro Confocal (Molecular Devices, Sunnyvale, CA, 美国)
中和用 PBS (10x)Gibco, Paisley, 英国70011-036
青霉素/链霉素(p/s)Gibco, Paisley, 英国15070063
无酚红 RPMI 1640 培养基 (1x)Gibco, Paisley, 英国11835-063酚红可能干扰免疫荧光信号
磷酸盐缓冲液(PBS)B. Braun, Melsungen, Germany174628062
PKH26 2 µM 红色荧光细胞连接剂Sigma Aldrich, Saint-Louis, MO, 美国PKH26GL-1KTPKH 是专利保护的荧光染料,是一种以发现者 Paul Karl Horan 命名的细胞标记技术
科学多维图像分析软件ImageJ, Research Services Branch, 国立精神卫生研究所, 贝塞斯达, 马里兰州, 美国
RPMI 1640 培养基 (1x)Gibco, Paisley, 英国52400-025
Sytox Green 5 mM 不可渗透性 DNA 染料Gibco, Paisley, 英国57020
台盼蓝染液 0.4%Sigma Aldrich, 德国17942E
96 孔黑色平底组织培养处理板Falcon, NY, 美国353219

重印与许可

申请许可以重复使用本 JoVE 文章的文本或图表

申请许可

标签

DNA ImageJ

相关文章