Dieses kombinierte Protokoll wurde entwickelt, um beide Tests auf derselben Platte durchzuführen. Beispielsweise wurde diese Methode verwendet, um mGluR1−TCR-Crosstalk-Signale auf die metabolische Kompetenz von CD8+-T-Zellen während der Aktivierung10 zu klären. Dies sollte die Auswirkungen der mGluR1-Hemmung auf den Übergang zur Glykolyse und die Veränderungen der mitochondrialen Atmung bewerten – Prozesse, die für die optimale Funktion der T-Zellen unerlässlich sind – und gleichzeitig die Anzahl der in jedem Experiment verwendeten T-Zellen minimieren. Die gleiche Einzelplattentechnik wurde auch effektiv auf andere Zelltypen angewandt, wie z. B. adhärente Knochenmark-abgeleitete Makrophagen (BMDMs; Abbildung 4 und Abbildung 5), sowie auf nicht anheftende Zellen, wie etwa humane periphere mononukleare Blutzellen (PMBC; Abbildung 3). Es wurde gezeigt, dass die mGluR1-Signalblockade auf aktivierten CD8+-T-Zellen die Energieproduktion der mitochondrialen und nicht-mitochondrialen Zellen beeinflusst. Im Gegensatz dazu zeigten naive Zellen keine signifikanten Veränderungen in ihren metabolischen Energieprofilen (Abbildung 6A, B). Der Mito-Stresstest der aktivierten CD8+-T-Zellen zeigte eine hohe basale und maximale Atmung sowie eine hohe Atemreservekapazität (Abbildung 6C). T-Zellen, die mit CPCCOEt behandelt wurden, einem nicht-kompetitiven Antagonisten, der die nachgeschaltete Signalübertragung bei der Bindung von Glutamat an mGluR1 blockiert, hatten wie die naiven Zellen eine geringere Sauerstoffaufnahme (OCR) und führten zu einer verminderten ATP-Produktion (Abbildung 6C). Der Glykolyse-Test zeigte außerdem, dass nur unbehandelte aktivierte CD8+-T-Zellen ATP über Glykolyse produzierten, und die CPCCOE-Behandlung zeigte eine metabolische Aktivität, die mit der naiven Erkrankung vergleichbar war (Abbildung 6D). Diese Ergebnisse bestätigen, dass die mGluR1-Signalübertragung für die korrekte Funktion der CD8⁺ T-Zellen bei Aktivierung unerlässlich ist.

Abbildung 1: Diese Abbildung veranschaulicht den Überblick über die Plattenanordnung der Mikroplatte, die den Mito-Stress- und Glykolyse-Assay in derselben Platte umfasst. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Abbildung 2: Laden der Medikamentenpatrone. (A) Eine detaillierte Karte der Sensoren und Anschlüsse an der Rück- und Vorderseite der Patrone, mit der Beschriftung, welches Medikament in welchen Port geladen werden muss. (B) Die empfohlene Ausrichtung der Führungen oben auf der Kartusche zum Laden der entsprechenden Anschlüsse und die empfohlene Positionierung für die Verwendung des Mehrkanalpipettors über den Führungen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Abbildung 3: Verwendung des WAVE-Programms, um den Test durchzuführen und zu analysieren. (A) Der Ablauf der Programmeinrichtung umfasst die Auswahl des Assay-Typs, die Zuweisung von Gruppen, das Erstellen der Plattenkarte und die Programmierung der Arzneimittelports. (B) Die Reihenfolge der Medikamente, die in die entsprechenden Ports geladen werden, hängt davon ab, ob die Probe Mito-Stress oder Glykolyse ist. (C) Eine Nahaufnahme der SRB-Färbung während des letzten Normalisierungsschritts. (D) Nach der Normalisierung können die Plattendaten separat als Glykolyse- und Mito-Stresstest für dieselbe Platte exportiert werden. (E) Die Daten für Mito-Stress können ausgewählt werden, indem die aktuelle Auswahl nur für Mito-Stress-Proben bearbeitet wird. (F) Die Daten für Glycolyse können ausgewählt werden, indem die aktuelle Auswahl nur für Glykolyseproben bearbeitet wird. Die in dieser Abbildung verwendeten Beispieldaten stammen aus einer Analyse menschlicher peripherer Blut-Mononuklearzellen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Abbildung 4: Gleichzeitige Ausführung des Mito-Stress-Laufs auf derselben Platte. Knochenmark-abgeleitete Makrophagen, die von zwei Monate alten WT- und Tusc2-KO-Mäusen stammten, wurden beiden Arten von Analysen unterzogen. Die Zellen wurden entweder unbehandelt (Schein) oder mit LPS (100 ng/mL) für 5 Stunden vor der Plattierung stimuliert (30.000 Zellen/Well). Mito-Stress- und Glykolyse-Stresstests wurden parallel durchgeführt, um einen genauen Vergleich zu ermöglichen, wie in Abbildung 1 gezeigt. (A) Mito-Stressprofile für verschiedene Zelltypen (WT und KO) und Bedingungen (naiv und aktiviert), erzeugt mit Wave-Software. Die Normalisierung erfolgte mittels SRB-Färbung wie in Schritt 7 beschrieben. (B) Vergleichende Balkendiagramme der in jedem Test analysierten Parameter. ∗ ≤ 0,05, ∗∗ ≤ 0,005, T-Test des Schülers. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Abbildung 5: Gleichzeitige Durchführung von Glycolyse-Stresstests auf derselben Platte. Knochenmark-abgeleitete Makrophagen, die von zwei Monate alten WT- und Tusc2-KO-Mäusen stammten, wurden beiden Arten von Analysen unterzogen. Die Zellen wurden entweder unbehandelt (Schein) oder mit LPS (100 ng/mL) für 5 Stunden vor der Plattierung stimuliert (30.000 Zellen/Well). Mito-Stress- und Glykolyse-Stresstests wurden parallel durchgeführt, um einen genauen Vergleich zu ermöglichen, wie in Abbildung 1 gezeigt. (A) Glykolyse-Stressprofile für verschiedene Zelltypen (WT und KO) und Zustände (naiv und aktiviert), erzeugt mit Wellensoftware. Die Normalisierung erfolgte mittels SRB-Färbung wie in Schritt 7 beschrieben. (B) Vergleichende Balkendiagramme der in jedem Test analysierten Parameter. ∗ ≤ 0,05, ∗∗ ≤ 0,005, T-Test des Schülers. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Abbildung 6: Mito-Stress- und Glykolyse-Stresstests auf einer einzelnen Platte mit CD8⁺-T-Zellen, die aus Maus-Splenozyten gereinigt wurden. (A) Repräsentative Profile des mitochondrialen Stresstests, die arzneimittelabhängige Veränderungen der Sauerstoffverbrauchsrate (OCR) von CD8+ T-Zellen vergleichen, durchgeführt mit naiven, aktivierten und aktivierten + mGluR1-Inhibitoren T-Zellgruppen. (B) Repräsentative Profile des Glycolyse-Tests, die arzneimittelabhängige Veränderungen der extrazellulären Versauerungsrate (ECAR) von CD8+ T-Zellen vergleichen, durchgeführt an naiven, aktivierten und aktivierten + mGluR1-Inhibitorgruppen. (C) Balkendiagramme, die quantitative Veränderungen verschiedener Parameter der mitochondrialen Atmung von CD8+ T-Zellen in naiven, aktivierten und aktivierten + mGluR1-Inhibitorgruppen zeigen. Balken stehen für den Mittelwert ± SEM (n = 4). (D) Balkendiagramme, die quantitative Veränderungen verschiedener Glykolyseparameter in naiven, aktivierten und aktivierten + mGluR1-Inhibitoren CD8+ T-Zellen zeigen. Balken repräsentieren den Mittelwert ± SEM (n = 4). ∗ ≤ 0,05, ∗∗ ≤ 0,005, T-Test des Schülers. Diese Abbildung stammt aus Aquino et al.10. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.
| Endbrunnen (μM) | Lagerlösungsvolumen (μL) | Medienvolumen (uL) | 10x Port (μM) | Volumen am Port hinzugefügt (μL) |
| Port A Oligomycin | 0.5 | 150 | 2850 | 5 | 20 |
| 1.5 | 450 | 2550 | 15 | 20 |
| 2.5 | 630 | 1890 | 25 | 20 |
| Port B FCCP | 0.125 | 37.5 | 2962.5 | 1.25 | 22 |
| 0.25 | 75 | 2925 | 2.5 | 22 |
| 0.5 | 150 | 2850 | 5 | 22 |
| 1 | 300 | 2700 | 10 | 22 |
| 2 | 600 | 2400 | 20 | 22 |
| Port C Rotenon/Antimycin | 0.5 | 300 | 2700 | 5 | 24 |
Tabelle 1: Zusammengesetzte Vorbereitung zum Laden von XFe96-Sensorpatronen für Mito-Spannung.
| Letzter Brunnen | Lagerlösungsvolumen (μL) | Medienvolumen (μL) | 10x-Port | Volumen am Port hinzugefügt (μL) |
| Portiert A Glukose | 250 mM | 100 | 2400 | | 20 |
| Port B Oligomycin | 0,5 μM | 150 | 2850 | 5 uM | 22 |
| 1,5 μM | 450 | 2550 | 15 uM | 22 |
| 2,5 μM | 630 | 1890 | 25 uM | 22 |
| Port C 2-DG | 50 mM | 3000 | 0 | 500 mM | 24 |
Tabelle 2: Compound-Vorbereitung zum Laden von XFe96-Sensorpatronen für Glykolyse.