2022年8月17日
本文报道了一种基于心肌B淋巴细胞在血管内或内皮空间位置,利用流式细胞术对其进行定量和区分的实验方案。
文献中关于心肌B细胞 prevalence 的数据存在差异,这可能源于灌注和消化技术的变异性。本方案可实现对心肌B细胞进行可重复的基于流式细胞术的分析。
该技术可最大化B细胞的回收率,并减少心脏样本中B细胞及其他细胞群在流式细胞术计数中的变异性。这种优化的消化与分离方法可轻松调整,以扩展抗体组合,用于研究心脏中的不同免疫细胞类型。该方案还可应用于其他器官,如肺或肝,以研究与这些器官相关的B细胞。
首先,称量一只12周龄的雄性小鼠。用310-cc胰岛素注射器吸取100微升B220抗体溶液。通过眼后眶注射稀释后的B220抗体,并立即进行器官采集和灌注。
处死小鼠后,用镊子夹住小鼠剑突部位的皮肤。用剪刀在皮肤上剪开一个约两毫米的切口,然后用镊子将皮肤剥离,暴露筋膜层。在剑突部位沿筋膜和腹膜剪开。
用止血钳夹住剑突。在两侧锁骨中线水平的胸壁做垂直切口,抬起前胸壁以暴露纵隔内容物。用镊子从后方牢固夹住主动脉。
将注射器针头插入心脏心尖部位。以每分钟3 mL的速度灌注3 mL HBSS。剪断主动脉并取出心脏。
用HBSS在培养皿中清洗心脏。称量分离后的心脏并记录重量(单位为毫克)。在室温下用刀片将心脏切成小块。
心脏组织块的大小应约为1.5毫米。使用天平称量心肌组织的质量,并将60毫克剪碎的心肌组织置于含有3毫升HBSS的15毫升离心管中,冰上放置用于消化。对未接受B220抗体注射的小鼠重复此操作,并将其放入另一标记为“参考对照组织”的离心管中,该管内含有3毫升HBSS。
向每支含有剪碎组织的试管中加入酶。每毫克组织加入 DNase I 0.5 微升、collagenase II 每毫克 0.5 微升,以及 hyaluronidase 每毫克 0.2 微升。将消化反应置于摇床中,在 300 转/分钟的条件下孵育 30 分钟。
将试管以较小角度(约25度倾斜)放入摇床中。向每个15毫升离心管中加入7毫升HBSS,并在4摄氏度下以250 G离心5分钟。倒去上清液后,用5毫升ACK裂解缓冲液重悬每个沉淀。
室温孵育5分钟。每管加入10毫升PBS后混匀,并用40微米滤网过滤至50毫升离心管中。用注射器活塞压碎滤网上的任何残渣,确保所有物质均通过滤网。
向滤器中加入 PBS,直至每颗心脏的体积达到 25 毫升后,再向对照组织管中加入额外的 25 毫升 PBS,并将总体积均分至两个不同的离心管中。将其中一根管标记为未染色管,另一根标记为活/死染色管。在 4°C 条件下以 250 ×g 离心 5 分钟后,弃去上清液,将未染色管的沉淀重悬于 100 µL PBS 中,其余每个沉淀分别重悬于 100 µL 活/死染色液中。
避光冰上孵育30分钟。每份样品中加入500 µL FACS缓冲液后,通过40 µm滤膜转移至FACS管中。在4°C、250 ×g离心5分钟,弃去上清液,将沉淀重悬于500 µL FACS缓冲液中。
除未染色管和活/死细胞染色管外,向其余每管中加入 50 µL FC 封闭液,混匀后孵育 5 分钟。除未染色管和活/死细胞染色管外,向其余每管中加入 50 µL 抗体混合液,避光孵育 30 分钟,用铝箔覆盖冰桶。
与活/死染色相同,用500微升FACS缓冲液再次洗涤,并重悬于300至500微升FACS缓冲液中。打开仪器控制软件。在窗口顶部,选择采集选项卡,然后点击新建。
在文库部分的“输入以筛选”字段中,依次输入 PE、PerCP-Cy5.5、 brilliant violet 421、Alexa Fluor 700 和 Zombie Aqua,每输入一项后选择 fluoro-4 并点击“添加”。然后,点击“下一步”进入“分组”标签页。接着点击带有试管图标的符号,以添加心脏样本用于分析。
点击参考组,将显示一个窗口。在荧光标签列中,选择 Zombie Aqua 作为荧光标签,并通过点击每个标签旁的红色垃圾桶图标删除其他标签。然后,在对照类型图标中,选择细胞。
然后,点击保存。点击下一步。接着,点击标记选项卡。
表格将显示。在每列 fluoro-4 的第一行输入相应的细胞标记,然后按 Enter 键。连续单击“下一步”两次,进入采集选项卡。
在实验样本的“待记录事件数”中输入 1000 万,在对照组样本的同一字段中输入 20 万。点击“保存并打开”。在左下角,点击“仪器控制”。
将电压设置为FSC 50、SSC 175、SSC-B 175。选择采集控制。在流速选项中,从下拉菜单中选择“High”。
将未染色的心管涡旋混匀,并将其牢固地放置在样品进样口上。确保绿色指示箭头指向正确的样品,然后点击“记录”,并等待事件记录完成。
对活/死染色的心脏组织进行相同操作。选择“光谱分离”菜单并设置控制参数。勾选“自发荧光”作为荧光标记的复选框。
然后,单击“下一步”进入“识别阳性/阴性群体”选项卡。在此选项卡中,将显示前向散射面积对侧向散射面积的图。点击并拖动多边形的顶点,在前向散射面积轴上选择介于100万至400万之间的区域,在侧向散射面积轴上选择介于20万至300万之间的区域。
在右侧的下一个图中,V5-A 将显示在 X 轴上。移动门控以选择最右侧峰的一半作为阳性,左侧区域作为阴性。在标题为“Reference Group-Unstained”的图中,选择一个范围相似的细胞群。
对于未染色样本,无需选择阳性/阴性。单击实时分离按钮。现在采集实验样本,涡旋混匀管子,并将其牢固地放置在 SIP 上。
确保绿色指示箭头指向正确的样本。然后,在流式细胞仪软件的采集控制面板中点击“记录”,并等待事件记录完成。选择“默认未混合工作表”选项卡。
使用上方的点图工具创建FCS-A与SSC-A的散点图。使用多边形选择工具,选取FSC-A轴大于0.4百万、SSC-A轴大于0.8百万的事件。通过双击该选区创建一个新的图,在新图中右键单击Y轴标签,选择活/死染料标记。
右键单击 X 轴标签,选择自发荧光 A。在活/死细胞轴上选择 10 的 5 次方以下的所有事件,这些即为活细胞。双击此选区。
在新图中,选择 PerCP-Cy5.5A 作为 X 轴,SSC-A 作为 Y 轴。选择 PerCP-Cy5.5A 右侧的细胞群,这些即为免疫细胞。
双击选中区域。在新生成的图中,选择FSC-A作为X轴,前向散射高度(forward scatter height)作为Y轴。选中那些FSC-A值与SSC-A值相同的事件。
这一步用于选择单个细胞并去除双联体。双击此选区,可在CD45阳性单细胞群体中显示新的图谱。在CD45阳性单细胞群体图谱中,选择X轴为brilliant violet 421,Y轴为SSC-A。
在明亮的紫罗兰色421轴上选择右侧的细胞群。此为B细胞群。在此细胞群中双击两次,以基于B细胞群创建两个新图。
设置第一个B细胞图,X轴为PEA,Y轴为 brilliant violet 421A。右侧的细胞群对应血管间B细胞,左侧的细胞群代表间质B细胞。同时选中这两个群体。
设置第二个B细胞图,X轴为Alexa Fluor 700A,Y轴为SSC-A。左侧的细胞群对应CD11b阴性细胞,右侧的事件对应CD11b阳性细胞。右键单击每个区域,然后点击“设门属性”。
单击“计数”和“父群”以显示事件数量及父群细胞所占百分比。记录事件数量和百分比,用于后续数据分析。在去除幼稚未损伤心脏中的双联体后,预计约有20%的CD45阳性细胞为CD19阳性B细胞。
在这些细胞中,平均有 5.5% 位于间质空间,94.5% 位于血管内空间。根据表面标志物 CD11b 的表达,心脏中全部 B 细胞群体中仅有约 1.6% 属于 B1 细胞,其余 98.4% 均为 B2 细胞。
通过流式细胞术分析心肌B细胞时,按照方案正确灌注并剪碎心脏至关重要。对消化后的心脏组织进行充分过滤,对于最大限度回收免疫细胞也十分关键。
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本文介绍了一种利用流式细胞术对心肌B淋巴细胞进行定量和分型的实验方案。该方法可提高B细胞的回收率,并减少心脏样本中细胞计数的变异。
心肌B细胞的可靠定量对于降低早期免疫学和心脏病学发现项目的风险至关重要。该基于流式细胞术的方案标准化了细胞回收与分析流程,减少了变异性,实现了跨研究的可比性。统一的免疫细胞谱型分析有助于可靠地验证靶点,并为心血管及免疫炎症管线中的转化研究策略提供依据。
该方案通过实现对心脏组织及其他组织中免疫细胞的标准化定量,融入了从发现到临床前研究的连续过程。