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Research Article
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Erratum Notice
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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Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology.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
由于人们越来越认识到这些细胞在各种肠道和全身性疾病中起着关键作用,人们对肠道淋巴细胞的定量表征越来越感兴趣。在该协议中,我们描述了如何从不同的小肠隔室中分离单细胞群,以进行后续的流式细胞术表征。
肠子 - 包含在身体任何器官的免疫细胞的数量最多 - 经常暴露于外来抗原,无论是微生物和饮食。鉴于越来越理解是,这些管腔抗原帮助塑造免疫反应和免疫细胞的教育中肠为数字全身性疾病的关键,已经在表征肠道免疫系统的兴趣增加。然而,许多已发表的协议是艰苦和耗时的。我们在这里提出一个简化的协议用于从小肠固有,上皮内层,和淋巴集结是快速的,可重复,并且不需要费力的Percoll梯度淋巴细胞的隔离。虽然该协议着重于小肠,它也适用于结肠的分析。此外,我们突出一些方面中,可能需要额外的优化取决于特定科学疑问句化。这种方法导致了大量可行的淋巴细胞,可以随后用于流式细胞术分析或表征备用装置的隔离。
小肠的主要任务通常被认为是营养物1的消化和吸收。虽然这种代谢功能显然必不可少的,小肠具有在保护宿主免受内腔2内发现的环境抗原的持续拦河坝同样显著作用。肠道隔开外界( 例如 ,管腔抗原)从主机的使用本身是只有一个单一的电池层厚的上皮细胞层的内部环境。这样,小肠道免疫系统具有平衡其为反应性的阈值,允许从饮食和共生微生物外来抗原以最小的进入黏膜,如果有的话,免疫反应而安装对抗入侵的病原体和强大的响应的艰巨任务其他"有害的"抗原。到这些抗原过度或不适当的免疫应答可导致病理疾病( 如 ,inflamma托里肠炎,I型糖尿病,多发性硬化),必须避免3-6。
总体而言,在胃肠道被认为代表在体内最大的免疫器官,含有在所有抗体分泌细胞7的70%。小肠道免疫系统由3个主要的隔层-固有层(LP)时,上皮内层和Peyer氏斑(PPS) -每个包含淋巴细胞2的独特基团。在LP淋巴细胞(LPLs)主要TCRαβ+ T细胞以〜20%的B细胞;上皮内淋巴细胞(IELs)包含极少的B细胞与更多的TCRγδ+ T细胞比TCRαβ+ T细胞;和PPS,它们是嵌入在小肠壁次级淋巴器官,包含〜80%的B细胞。虽然这些解剖区域的稍有不同的功能和本体论基础,他们在发挥作用啊armonized时尚,以防止致病性侮辱的主机。
此外,有越来越多的赞赏菌群对肠道免疫系统的发展的关键因素,随着识别特定的微生物和特定的细胞谱系8,9的个体发育之间的同源关系。此外,鉴于肠道免疫系统的教育影响解剖学远处的免疫应答( 例如 ,关节炎,多发性硬化症,肺炎),它已经很清楚,在肠道免疫系统的发展是有关多疾病过程比先前识别10 -12。这样,在定量评估肠道免疫系统的兴趣已扩展超出宿主 - 病原体相互作用现在包括主机共生相互作用和许多全身性疾病的发病机制,以及。
定在当前的方法的可变性肠淋巴细胞隔离,即对产量,活力,和一致性优化同时平衡所需要的时间是越来越重要的方法。涉及的Percoll梯度协议是时间和劳动力密集型的,而且可能更容易出现人为错误,导致可变的产量和存活率13。在此,我们提供了淋巴细胞的所有3小肠道免疫车厢分离和鉴定优化的协议。此外,在粘膜免疫系统微生物引起的改变给出越来越大的兴趣,我们包括可用于允许微生物小鼠之间的水平传播,以评估这些变化如何定量影响肠道免疫系统的步骤。
所有研究均按照机构动物护理和使用委员会(IACUC)在哈佛医学院,符合由美国协会为实验动物科学(AALAS)设定的标准,兽药受到严格的审查和指导原则进行的。
1.通过合房细菌的水平传输(可选)
3.单细胞悬液的制备从淋巴集结
4.表面染色的流式细胞仪
流的小肠淋巴细胞的单细胞悬浮液的流式细胞仪分析应该产生具有向前相似和侧向散射特征的脾细胞( 图1A和1B)细胞的离散人口。淋巴细胞可开始死亡如果在隔离的初始阶段的组织不保持在4℃,导致淋巴细胞群具有较低的前向散射和是更难以从其他上皮细胞和死细胞分离( 图1C) 。此外,如果小肠组织没有被完全清洁的其肠系膜脂肪,有实质上的淋巴细胞( 图1D)的完全丧失。这些特点说明了如何快速地工作( 即 ,不允许组织热身),并注重细节( 即 ,除去即使少量的肠系膜脂肪)是必要的,以确保样品的质量。 TypicaLLY,我们得到〜对于小肠LPLs( 图1E)80%存活率。
图2A展示了如何微生物群的组合物能极大地影响特定细胞群的编号。正如我们以前已经表明,无菌(GF)小鼠,这是完全没有任何微生物,有一个小肠道免疫系统,相比于无特定病原体(SPF)小鼠为明显稚嫩,GF小鼠的定植与在小肠道免疫系统14恢复正常小鼠微生物群(MMB)的结果。与此相反,限菌的小鼠携带一个正常人微生物群(HMB) -和具有相似的数量和粪便细菌作为MMB小鼠多样性-具有小肠道免疫系统,是从该GF小鼠14的没有区别。
趁着小鼠的食粪性,合房小鼠一起表示允许小鼠之间的生物体水平传播一个简单而有效的方法。该方法允许一个测试在菌群所得变化是否影响小肠的免疫系统。作为一个例子,我们表明与MMB小鼠共壳体HMB小鼠4周导致CD3 + CD8 + T细胞的SI LP( 图2B)14数的正常化。这个结果证实,在图2A中观察到MMB和HMB小鼠之间的差异是由于在这些小鼠之间的菌群变化-变型是由共同壳体克服小鼠在一起。

图1.肠道淋巴细胞有FSC和SSC特性,以一个脾细胞相似- ðD.OT图描绘SSC和FSC用于最佳制备脾细胞(A)和小肠固有层(SI LP)细胞(B - D)。 B的SI LP样本是根据所描述的方案制备。 C的肠组织被有意温热至证明SI LP细胞开始具有较低的FSC。 D的肠系膜脂肪没有被清除掉之前制备单细胞,导致一个可辨别的SI LP淋巴细胞群的损失小肠。 E.在B组中所描述的样品在步骤4.7可以解决的可行性染料根据制造商的说明染色( 如 ,eFluor 780)。 请点击此处查看该图的放大版本。

图2.小INTEST的菌群影响成熟INAL免疫系统。A. CD3 + CD8 + T细胞的SPF,MMB,HMB和GF小鼠的SI LP进行了列举。 B. HMB小鼠共安置与MMB小鼠4周的SI LP枚举的 CD3 + CD8 + T细胞之前。没有共同的安置和MMB HMB小鼠进行了分析比较。每个数据点代表一个独立的鼠标和水平条反映的平均值。 NS,不显著; *,P <0.05; **,P <0.01; ***,P <0.001。图转载,经许可,从参考14,与B的轻微的修改,请点击此处查看该图的放大版本。
没有声明利益冲突。
由于人们越来越认识到这些细胞在各种肠道和全身性疾病中起着关键作用,人们对肠道淋巴细胞的定量表征越来越感兴趣。在该协议中,我们描述了如何从不同的小肠隔室中分离单细胞群,以进行后续的流式细胞术表征。
NKS 得到了 NIH 奖项 K08 AI108690 的支持。
| 无菌手套 | Kimberly-Clark | 555092 | |
| 无菌小鼠笼 | Innovive | MS2-AD | 包含盖子、笼底和 alpha-dri 床上用品 |
| 金属喂食 | 器Innovive | M-FEED | |
| 水瓶 | Innovive | M-WB-300 | |
| 卡夹 | Innovive | CRD-HLD-H | |
| 可高压灭菌的啮齿动物chow (NIH-31M) | Zeigler | 4131207530 | |
| RPMI 培养基 1640 | Gibco | 11875-119 | |
| 二硫苏糖醇 (DTT) | Sigma | D5545-5G | |
| 0.5 M EDTA (pH 8.0) | Ambion | AM9262 | |
| 胎牛血清 (FBS) | GemBio | 100-510 | |
| 分散酶 II | Invitrogen | 17105-041 | 方案中的浓度基于 1.878 U/mg |
| 胶原酶的活性水平,II 型 | Invitrogen | 17101-015 | 方案中的浓度基于 245 U/mg |
| 解剖剪刀 | 的活性水平Roboz | RS-5882 | |
| 喂食针(18 G,2 英寸长) | Roboz | FN-7905 | |
| 10 ml 注射器 | BD | 305482 | |
| PBS | Gibco | 14190-250 | |
| 一次性手术刀(15 刀片) | Miltex | 4-415 | |
| 弯形镊子 | Roboz | RS-5211 | |
| 直镊子 | Roboz | RS-5132 | |
| 多用途杯,120 ml | VWR | 89009-662 | |
| 搅拌棒 | VWR | 58949-062 | |
| 多位置搅拌板,9 位 | VWR | 12621-048 | |
| 不锈钢锥形过滤器,3 英寸 | RSVP | ||
| 1.5 ml 管 | Eppendorf | 0030 125.150 | |
| 100 μm 细胞过滤器 | Falcon | 08-771-19 | |
| 40 μm 细胞过滤器 | Falcon | 08-771-1 | |
| 50 ml 锥形管 | Falcon | 352098 | |
| 1 ml 注射器 | BD | 309659 | |
| 96 孔板,圆底 | 康宁 | 3799 | |
| 抗小鼠 CD16/32(Fc 块) | Biolegend | 101320 | |
| (可选) 可固定活性染料 eFluor 780 | eBiosciences | 65-0865-18 | |
| 10% 福尔马林,中性缓冲 | Thermo Scientific | 5725 |