Wir berichten unter Verwendung eines Protokolls fluoreszenzaktivierte Zell plasmazytoiden dendritischen Zellen (pDC) mit hoher Reinheit aus dem Knochenmark von Lupus-Mäusen anfällig für funktionelle Studien von pDC zu isolieren Sortierung.
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Wir berichten unter Verwendung eines Protokolls fluoreszenzaktivierte Zell plasmazytoiden dendritischen Zellen (pDC) mit hoher Reinheit aus dem Knochenmark von Lupus-Mäusen anfällig für funktionelle Studien von pDC zu isolieren Sortierung.
Fluoreszenzaktivierte Zellsortierung (FACS) ist eine Technik zur Aufreinigung spezifischer Zellpopulationen basierend auf Phänotypen, die durch Durchflusszytometrie nachgewiesen wurden. Diese Methode ermöglicht es den Forschern, die Eigenschaften einer einzelnen Zellpopulation ohne den Einfluss anderer Zellen besser zu verstehen. Im Vergleich zu anderen Methoden der Zellanreicherung, wie z. B. der magnetisch aktivierten Zellsortierung (MCS), ist FACS aufgrund der Fähigkeit der Phänotyperkennung durch Durchflusszytometrie flexibler und genauer für die Zelltrennung. Darüber hinaus ist FACS in der Regel in der Lage, mehrere Zellpopulationen gleichzeitig zu trennen, was die Effizienz und Vielfalt der Experimente verbessert. Obwohl FACS einige Einschränkungen aufweist, wird es in großem Umfang zur Reinigung von Zellen für funktionelle Studien sowohl in vitro als auch in vivo eingesetzt. Hier berichten wir über ein Protokoll, das fluoreszenzaktivierte Zellsortierung verwendet, um eine sehr seltene Population von Immunzellen, plasmazytoide dendritische Zellen (pDC), mit hoher Reinheit aus dem Knochenmark von Lupus-anfälligen Mäusen für in vitro funktionelle Studien von pDC zu isolieren.
Die effiziente Trennung einer Zellpopulation der Wahl von anderen Zellen ermöglicht Studien der Population, die sonst möglicherweise nicht möglich wären. Die fluoreszenzaktivierte Zellsortierung (FACS) ist eine Methode, um eine interessante Zellpopulation mit hoher Reinheit anzureichern. 1,2 Verschiedene Zelltypen exprimieren in der Regel einzigartige Moleküle oder eine einzigartige Kombination mehrerer Moleküle auf der Plasmamembran, die eine Zellpopulation von einer anderen unterscheiden können. Nach der Bindung dieser Zelloberflächenmoleküle durch spezifische fluoreszenzkonjugierte Antikörper ist eine Detektionsmaschine namens Durchflusszytometer/-sorter in der Lage, die Lichtsignale verschiedener Fluoreszenzfarbstoffe, die unterschiedliche Molekülmarker auf den Zellen auf Einzelzellebene darstellen, anzuregen und zu detektieren. Die kombinierte Information, die entweder aus dem Vorhandensein eines Lichtsignals (für die positive Expression des entsprechenden Oberflächenmoleküls) oder der Abwesenheit eines Lichtsignals (für die negative Expression eines Moleküls) besteht, definiert den Phänotyp der Zelle. Nach dem Passieren des Detektors werden Zellen mit dem gleichen Phänotyp aufgrund der elektrischen Ladung zu einem bestimmten Sammelrohr umgeleitet.
FACS wird in verschiedenen Studien breit angewendet, solange die zu bereichernde Population mit Fluoreszenz markiert wird. 3-7 Es wurde verwendet, um Immunglobulin (Ig)A-beschichtete Bakterien von nicht-IgA-beschichteten Bakterien in der Darmmikrobiota zu trennen 8 und gentechnisch veränderte Zellpopulationen zu sortieren, die fluoreszierende Proteine exprimieren. 9 Wichtig ist, dass es in der Lage ist, mehr als eine Population gleichzeitig zu trennen, was nicht nur Zeit und Reagenzien spart, sondern auch anspruchsvollere Studiendesigns ermöglicht. 10 FACS hat jedoch auch seine Grenzen. Wenn eine Population von Interesse sehr selten ist (weniger als 1 %), kann die Sortiereffizienz verringert werden, was zu einem erheblichen Zellverlust führt. Darüber hinaus kann eine gewisse Antikörperbindung die intrazelluläre Signaltransduktion aktivieren, die funktionelle Veränderungen der sortierten Zellpopulation induziert. 11 Daher sollte der Phänotyp, der für die Sortierung verwendet wird, sorgfältig ausgewählt werden.
Neben FACS existieren noch andere Methoden, die ebenfalls auf Zelloberflächenmarkern für die Anreicherung spezifischer Zellpopulationen basieren, wie z.B. magnetisch-aktivierte Zellsortierung (MCS). 12 Ähnlich wie FACS können magnetische Beads-konjugierte Antikörper auf spezifische Zelloberflächenmoleküle abzielen. Bei der Antikörper-Antigen-Wechselwirkung können mit magnetischen Kügelchen beschichtete Zellen nach dem Passieren eines Magnetfeldes von unbeschichteten Zellen getrennt werden. Allerdings kann bei MCS nur eine begrenzte Anzahl von Molekülen anvisiert werden, da magnetische Kügelchen im Gegensatz zu verschiedenen fluoreszierenden Farben in FACS nicht unterscheidbar sind. Für MCS ist es daher schwierig, einen Zellphänotyp mit einer komplizierten Kombination von Oberflächenmarkern zu definieren. 13,14 Darüber hinaus ist MCS auch in der Lage, eine unbeabsichtigte Aktivierung von Zielzellen zu verursachen.
In unseren Studien an einem Mausmodell des systemischen Lupus erythematodes (SLE) 15 beabsichtigten wir, plasmazytoide dendritische Zellen (pDC) zu reinigen, um ihre funktionellen Veränderungen mit fortschreitender Krankheit zu untersuchen. Wir verwendeten MCS zunächst, um pDC aus dem Knochenmark anzureichern, indem wir auf PDCA-1 abzielten, ein Molekül, das auf murinem pDC im Steady State stark und einzigartig exprimiert wird. 16 Die Zellreinheit war jedoch unerwartet niedrig, was wahrscheinlich auf die Hochregulierung von PDCA-1 auf anderen Zellpopulationen in einem entzündlichen Milieu wie SLE zurückzuführen ist. 16 Letztendlich haben wir FACS mit einer Kombination aus vier Oberflächenmarkern (CD11c, CD11b, B220 und PDCA-1) verwendet, um hochreine pDC als CD11c+CD11b-B220+PDCA-1+-Population zu trennen. Murine pDC hat einen weiteren spezifischen Oberflächenmarker, Siglec-H. Wir haben uns entschieden, Siglec-H nicht zu verwenden, da die Antikörperbindung dieses Moleküls die Funktion von pDC zur Produktion von IFNα unterdrückt. 11
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HINWEIS: MRL / Mp-Fas lpr (MRL / lpr) Lupus anfällige Mäuse wurden in einem spezifischen Pathogen freien Anlage entsprechend den Anforderungen des Institutional Animal Care und Use Committee (IACUC) an der Virginia Tech (Animal Welfare Assurance Anzahl gezüchtet und gepflegt: A3208-01). Diese Studie wurde in strikter Übereinstimmung mit den Empfehlungen im Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren der National Institutes of Health durchgeführt. Alle Tierversuche wurden unter IACUC Protokoll # 12-062 durchgeführt.
1. Zellkulturmedium und Sortierpuffer
2. Maus Dissection
3. Splenozyten- Isolation
4. Knochenmarkzellisolierung
5. Zeiloberflächenfärbung für FACS
6. Sortierung auf dem Cell Sorter
HINWEIS: Der Betrieb auf dem Zytometer Verfahren Sortieren und Software wird mit einer ausführlichen Belehrung durch die Firma standardisiert. Kurz gesagt, verwenden wir bei 20 psi 100 Mikron Düse, Konzentration eingestellt Zielzelle zwischen 5-10000000 pro ml, und die Effizienz auf 70% einstellen oder höher (dh gehalten Konflikte unter 30%).
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Wir wollten Knochenmark pDC- mit hoher Reinheit und ohne den Einfluss von anderen Zelltypen, von MRL / lpr Lupus anfällige Mäuse von jung und alt Alter zu bereichern die funktionelle Veränderungen der pDC- in Bezug auf ihre Fähigkeit zu untersuchen IFN alpha zu produzieren. Die erste Reinigungsstrategie verwendete MCS, die, wie Figur 1 zeigt, um nach der Anreicherung nur 7,75% Reinheit führte. Im Vergleich zu MCS, angereichert FACS pDC- mit Reinheit so hoch wie 96,4%. Um...
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Das in diesem Manuskript beschriebene Protokoll dient der hochreinen Anreicherung von lebendem pDC, das die Fähigkeit zur Herstellung von IFNα beibehält. Die Anwendungen dieses Protokolls umfassen, sind aber nicht beschränkt auf die Reinigung von pDC und/oder anderen mononukleären Zellen aus dem Knochenmark von MRL/lpr und anderen Mausstämmen zur Untersuchung zellulärer und molekularer Funktionen. Mehrere kritische Schritte in diesem Protokoll bestehen darin, eine hohe Lebensfähigkeit und Reinheit des sortierten pDC sich...
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Die Autoren erklären, dass kein Interessenkonflikt bezüglich der Veröffentlichung dieser Arbeit besteht.
Wir danken dem Durchflusszytometrie-Labor am Virginia-Maryland College of Veterinary Medicine für die Nutzung der Durchflusszytometrie-Kerneinrichtung. Diese Arbeit wurde durch die Startkapital von XML unterstützt. XL ist Stamps Fellow im Graduiertenprogramm Biomedical and Veterinary Sciences.
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| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| RPMI 1640 | gibco von life technologies | 11875-093 | |
| fötales Rinderserum | HyClone | SH30396.03 | |
| Natriumpyruvat | gibco von life technologies | 11360-070 | |
| MEM nicht-essentielle Aminosäuren | gibco von life technologies | 11140-050 | |
| HEPES | gibco von life technologies | 15630-080 | |
| 2-Mercaptoethanol | Gibco von Life Technologies | 21985-023 | |
| L-Glutamin | gibco von life technologies | 25030-164 | |
| Penicillin-Streptomycin | gibco von life technologies | 15140-122 | |
| 1x Hank' s Ausgewogene Salzlösung | gibco by life technologies | 14175-079 | |
| MACS BSA Stammlösung | Miltenyi Biotec | 130-091-376 | |
| MgCl2 | SIGMA | M8266 | |
| DNase I | SIGMA | D4527 | |
| Lysepuffer für rote Blutkörperchen (RBC) | eBioscience | 00-4300-54 | |
| Dichtegradient mittel | GE Healthcare | 17-1440-02 | Ficoll-Paque Plus |
| Anti-Maus CD19-PE | BD Pharmingen | 553786 | |
| Anti-Maus CD11c-PE | eBioscience | 12-0114-82 | |
| Anti-Maus CD11b-APC-CY7 | BD Pharmingen | 557657 | |
| Anti-Maus PDCA-1-FITC | eBioscience | 11-3172-81 | |
| Anti-Maus B220-V500 | BD Pharmingen | 561226 | |
| DAPI | Invitrogen | D3571 | |
| Plasmazytoid Dendritische Zellen Isolation Kit II, Maus | Miltenyi Biotec | 130-092-786 | |
| BD FACSAria I Durchflusszytometer | BD Biosciences | 643178 | |
| BD FACS Diva Version 6 | BD Biosciences |
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