钙离子内流是T细胞信号传导的指标,可用于有效分析T细胞受体刺激后的反应。该方案利用全光谱流式细胞术高度灵活的检测能力,将Indo-1与针对细胞表面分子的多色抗体组合进行多重检测。
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钙离子内流是T细胞信号传导的指标,可用于有效分析T细胞受体刺激后的反应。该方案利用全光谱流式细胞术高度灵活的检测能力,将Indo-1与针对细胞表面分子的多色抗体组合进行多重检测。
T细胞受体刺激后钙离子内流是衡量T细胞信号转导的常用指标。已有多种钙离子指示染料被开发用于通过带通流式细胞术评估钙信号。本实验方案旨在利用全光谱流式细胞术检测原代小鼠T细胞的钙离子反应。将总脾细胞用比例型钙离子指示染料Indo-1以及一组针对细胞表面分子的荧光素偶联抗体进行标记。借助全光谱流式细胞术的能力,可将多种细胞表面染色与Indo-1联合使用。随后,在37 °C条件下实时分析细胞,在加入抗CD3抗体刺激T细胞受体前后分别检测。在对光谱信号进行解混后,计算钙结合态与无钙Indo-1的比值,并可随时间变化对每一群门控的脾细胞进行可视化分析。该技术可实现对多个细胞群体钙反应的同时分析。
T细胞受体(TCR)诱导的钙离子内流是衡量T细胞活化的有效指标,常用于判断某一T细胞群体在TCR信号通路的早期步骤中是否存在反应缺陷1。钙离子内流的检测通常通过预先用一种或一对荧光钙离子指示染料对T细胞进行标记,然后在TCR交联后利用流式细胞术实时检测荧光信号来完成2,3,4。Indo-1是一种比率型钙离子染料,可被紫外激光激发,其在两种不同波长处的峰值发射强度取决于是否结合钙离子5,是流式细胞术分析活淋巴细胞钙反应中常用的指示染料。由于Indo-1的发射光谱较宽,在使用带通滤光片的流式细胞术中同时分析多个细胞表面标志物时,常难以与Indo-1的检测兼容。这一限制使得钙反应的流式细胞术分析通常仅限于预先纯化的T细胞群体,或仅能通过有限数量的细胞表面分子来鉴定的细胞群体。
为克服使用带通流式细胞术检测原代淋巴细胞异质性群体中钙反应的局限性,已建立一种利用全光谱流式细胞术检测Indo-1荧光的实验方案。该方法可将Indo-1与针对细胞表面分子的多种抗体组合联用,充分利用全光谱流式细胞术高度灵活的技术优势。相较于传统流式细胞术,全光谱流式细胞术的优势在于能够区分荧光信号高度重叠的染料,从而增加每个样本中可同时检测的表面标志物数量。传统流式细胞术采用带通滤光片,每个检测器系统仅限使用一种荧光染料6。而全光谱流式细胞术则利用五激光全光谱流式细胞系统上的64个检测器,采集荧光染料在整个光谱范围内的信号7,8。此外,全光谱流式细胞术采用雪崩光电二极管(APD)检测器,其灵敏度较传统流式细胞仪所使用的光电倍增管检测器更高8。因此,该方法特别适用于外周血单个核细胞或小鼠次级淋巴器官细胞悬液等异质性细胞群体,无需在钙染料标记前分离特定的T细胞亚群。相反,可在数据采集后通过细胞表面标志物表达谱及流式细胞术设门策略,分别评估各目标细胞群体的钙反应。如本报告所示,Indo-1可轻松与八种荧光染料偶联抗体联用,共产生10种独特的光谱特征。此外,该方法亦可直接应用于遗传背景不同的同源小鼠品系细胞混合物,实现对野生型T细胞与基因靶向小鼠品系T细胞钙反应的同步分析。
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小鼠饲养于科罗拉多大学安舒茨医学校区,遵循IACUC规程。所有小鼠均按照AAALAC标准实施安乐死。
1. 小鼠脾脏免疫细胞的制备
注意:使用 CO2 安乐死法处死未处理小鼠。实验使用 6–12 周龄购自 Jackson Laboratories 并在本机构内繁育的 C57BL/6 小鼠。实验同时使用雄性和雌性小鼠。
2. Indo-1 比值型染料与荧光抗体标记
3. 珠浴管:钙流分析过程中维持温度
4. 使用流式细胞术分析钙离子内流的获取
5. 钙流曲线分析
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使用 Indo-1 比率型染料结合多重表面染色法检测原代小鼠 T 细胞钙反应的实验流程如图 1所示。在收获并处理小鼠脾细胞以获得单细胞悬液后,细胞用 Indo-1 AM 酯染色,并用荧光染料标记的抗体进行表面染色。完成染料负载和抗体染色后,将淋巴细胞样本升温至生理温度(37 °C)。随后,通过全光谱流式细胞术对样本进行分析,在设门选定目标细胞亚群后,无需在分析前对样本进行分选。为了在全光谱流式细胞仪中使用雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode, APD)检测器,需将带通滤光片测量的峰值发射波长(单位为 nm)转换为 APD 上对应的通道。如图 2所示的表格提供了参考指南,但 Indo-1 两种荧光信号(钙结合态与无钙结合态)的最佳检测通道需通过实验确定。为此,需制备单染 Indo-1 的样本:使用离子霉素(Ionomycin)产生 Indo-1(钙结合态)信号,使用钙螯合剂 EGTA 产生 Indo-1(无钙结合态)信号。通过全光谱流式细胞术分析后,可观察到每种 Indo-1 信号对应的峰值荧光强度...
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本方案描述了一种优化的检测方法,旨在利用全光谱流式细胞术测量负载了滴定浓度的 Indo-1 比值型指示染料的原代小鼠 T 细胞中的钙离子反应7,8。采用全光谱流式细胞术进行钙流检测的优势在于,能够同时进行细胞表面标志物染色与 Indo-1 荧光信号的检测。全光谱流式细胞术的优势在于允许使用光谱高度重叠的染料,从而增加检测面板中可同时使用的标志物数量。这是因为全光谱流式细胞仪在分析每个样本时,通过一组检测器收集激光激发后产生的全部发射光,而不是为每种荧光染料分配单一的检测器。利用每种荧光染料的完整发射光谱,可提高检测的灵敏度,并能够识别出在带通滤光流式细胞仪上信号会重叠的、光谱特征独特的荧光染料。此外,该方法也无需在检测前对目标细胞亚群进行预先分离。
在本研究中,采用荧光染料偶联抗体对一组细胞表面标志物进行了检测。该抗体组合包括 αCD4-APC-Cy7、αCD8-FITC、αCD19-PE、αTCRβ-PerCP-Cy5.5、αTCRδ-PE-Cy5、αCD25-P...
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作者声明无竞争利益。
R01AI132419,CU | AMC ImmunoMicro 流式细胞术共享资源,RRID:SCR_021321,非常感谢 Cytek 的同事们就 Aurora 和 SpectroFlo 软件中的全光谱流式细胞分析进行的持续讨论。图示使用 BioRender.com 制作。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 12 孔 TC 处理板 | Cell Treat | 229111 | |
| 50 mL 圆锥形离心管 | Greiner Bio1 | 41-12-17-03 | 带盖的 50 mL 聚丙烯离心管 |
| 5 mL 聚苯乙烯流式管 | Corning | 352052 | |
| 5 mL 注射器 | BD 注射器 | 309646 | 仅使用推杆,针筒丢弃 |
| 70 µm 滤膜 | Greiner bio1 | 542070 | |
| aCD3 (17A2) | Biolegend | 100202 | |
| AKC 裂解缓冲液 | Gibco | A1049201 | |
| Aurora 光谱流式细胞仪 | https://cytekbio.com/pages/aurora | ||
| 恒温振荡金属珠 | coleparmer | 货号 # UX-06274-52 | |
| CD19 PE | Tonbo | 50-0193-U100 | |
| CD1d 四聚体 APC | NIH | ||
| CD25 PECy7 | ebioscience | 15-0251 | |
| CD4 APC Cy7 | Tonbo | 25-0042-U100 | |
| CD8a FITC | ebioscience | 11-0081-85 | |
| 细胞培养箱 | Formal Scientific | ||
| 解剖工具 镊子 | McKesson | #487593 | McKesson Adson 组织镊,4-3/4 英寸长度,办公级不锈钢,非无菌,无锁扣拇指柄,1×2 齿 |
| 解剖工具 剪刀 | McKesson | #970135 | McKesson Argent™ 手术剪,4-1/2 英寸,外科级不锈钢,指环柄,直头锐尖/锐尖 |
| DPBS 1× | Gibco | 14190-136 | DPBS |
| EGTA | Fisher | NC1280093 | |
| FBS | Hyclone | SH30071.03 | 批号 AE29165301 |
| FlowJo 软件 | https://www.flowjo.com/ | ||
| Indo1-AM 乙酰甲酯染料 | ebioscience | 65-085-39 | 钙离子负载染料 |
| 离子霉素 | Millipore | 407951-1mg | |
| 活/死细胞染料 Ghost 540 | Tonbo | 13-0879-T100 | |
| 微量离心管 1.7 mL | Light Labs | A-7001 | |
| 青霉素/链霉素/L-谷氨酰胺 | Gibco | 10378-016 | |
| PRN694 | Med Chem Express | Hy-12688 | |
| 纯化抗小鼠 CD16/CD32 抗体(FC Shield)(2.4G2) | Tonbo | 70-0161-M001 | FC 封闭剂 |
| RPMI | Gibco | 1875093 | + 酚红 |
| 无酚红 RPMI | Gibco | 11835030 | - 酚红 |
| 台式离心机 | Beckman Coulter | Allegra612 | |
| TCRβ PerCP Cy5.5 | ebioscience | 45-5961-82 | |
| TCRγ/δ Pe Cy5 | ebioscience | 15-5961-82 | |
| Vi-Cell Blu 试剂包 | 产品编号:C06019 | 包含台盼蓝 | |
| Vi-Cell Blu | Beckman Coulter | ||
| 水浴振荡器 | Fisher Brand 干浴器 |
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