Name: Menschliche Lunge Dendritische Zellen: Räumliche Verteilung und phänotypische Identifizierung in Endobronchial Biopsien mittels Immunhistochemie und Durchflusszytometrie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-01-20T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 2 s
Description: Erfahren Sie die Analyse von dendritischen Zellen in menschlichen Lungenbiopsien mittels Immunhistochemie und Durchflusszytometrie. Diese Protokolle ermöglichen die Untersuchung von Immunantworten im Atemtrakt.

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Die Autoren möchten die Freiwilligen danken, die klinische Material zu dieser Studie beigetragen haben. Wir sind auch dankbar, dass die Mitarbeiter an der Abteilung für öffentliche Gesundheit und klinische Medizin, Abteilung für Medizin / Pneumologie, Universitätsklinikum, Umeå (Norrlands universitetssjukhus) für die Sammlung aller klinischen Materials. Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse an AS-S von der schwedischen Research Council, die schwedische Herz-Lungen-Stiftung, der schwedischen Stiftung für strategische Forschung und dem Karolinska Institutet unterstützt.

HINWEIS: Diese Arbeit wurde von der regionalen Ethical Review Board in Umeå, Schweden genehmigt wurde. 1. Bronchoskopie zur Probenahme Endobronchial Biopsien von Human Subjects <ol><li> Erhalten Sie informierte Zustimmung aller Beteiligten. </li><li> Behandeln Sie Patienten mit oralem Midazolam (4-8 mg) und intravenöse Glycopyrroniums (0,2-04 mg) 30 Minuten vor der Bronchoskopie. Bewerben Lokalanästhesie mit Lidocain in den Larynx und der Bronchien. Lassen Sie das Thema Gurgeln mit ~ 3 ml Lidocain 4% und gelten 3 ml auf die Zungengrund und in den Larynx über eine Larynx Spritze. Optimieren Sie die Lokalanästhesie mit 8-10 Dosen von Lidocain-Spray. Führen Sie diesen Schritt mit dem Thema Sitzen. </li><li> Legen Sie eine flexible Video-Bronchoskop durch den Mund über ein Mundstück aus Kunststoff mit dem Thema in der Rückenlage. Verwenden Sie einen speziell angefertigten Spritz Katheter die Lokalanästhesie der distalen Trachea und der Bronchien über das Bronchoskop zu vervollständigen. Hier verwenden, um eine Dosis von ungefähr5-10 ml Lidocain 2%. </li><li> Nehmen Sie 6-9 endobronchiale Schleimhaut - Biopsien von der Haupt carina und die wichtigsten bronchiale Divisionen mit Fenstern versehenen Zange (Abbildung 1). Im Anschluss an die Bronchoskopie und vor dem Verlassen des Krankenhauses, lassen Sie den Gegenstand Rest für 2-4 Stunden und ihm / ihr mit einer leichten Mahlzeit. </li></ol> 2. Die Einbettung der Biopsien in Glycol Methylacrylat (GMA) Harz HINWEIS: Die GMA Immunofärbungsprotokoll ursprünglich an der Universität Southampton, Histochemie Research Unit 17 entwickelt wurde. <ol><li> Befestigung: Für die Immunhistochemie, die Biopsien aus der Zange entfernen und legen Sie sie direkt in Fläschchen Glas mit 3 ml eiskaltem dehydriert Aceton und Protease-Inhibitoren (Phenylmethylsulfonylfluorid (35 mg / 100 ml Aceton) und Iodacetamid (370 mg / 100 ml Aceton )). Befestigen Sie das Gewebe über Nacht bei -20 ° C (Abbildung 2). HINWEIS: Die folgenden Schritte perfo werden sollin einem Abzug mit geeigneten Nitrilhandschuhen RMED. Die Einbettung Kit enthält Komponenten, die Sensibilisierung, Reizungen verursachen können, und / oder allergischen Hautreaktionen kommen. Alle Abfälle sind als gefährlicher Abfall zu entsorgen. </li><li> Dehydration: Entfernen Sie das Aceton mit Inhibitoren und ersetzen mit frischen dehydriert Aceton (ohne Inhibitoren) für 15 Minuten bei Raumtemperatur (RT). Entfernen Sie das Aceton und ersetzen Sie es mit Benzoesäuremethylester für 15 min. </li><li> Infiltrations: Vorbereiten einer Verarbeitungslösung von 5% Benzoesäuremethylester Lösung in Glykol Methacrylatmonomer; 10 ml ist für ein Fläschchen ausreichend. Mit Kunststoff-Pasteurpipetten, absaugen der Benzoesäuremethylester Lösung und ersetzen mit 3 ml Verarbeitungslösung. Inkubieren der Biopsien und überschüssige Behandlungslösung bei 4 ° C für 2 h; Pasteur-Pipetten können für alle nachfolgenden Lösung Änderungen verwendet werden, einschließlich Lösung zu integrieren. </li><li> Tauschen Sie die Verarbeitungslösung alle 2 Stunden (3x 2 h Inkubationen), so dass die gesamte Infiltrationszeit des Biopsies in der Verarbeitungslösung beträgt mindestens 6 Stunden. Legen Sie Papieretiketten in das obere Ende der Einbettung Kapseln die Biopsien zu identifizieren. </li><li> Vorbereiten eines Einbettungs Lösung von 75 mg Benzoylperoxid in 10 ml Glykol Methacrylatmonomer. Zugabe von 0,25 ml N, N - Dimethylanilin Poly (ethylenoxid) (Beschleuniger) zum Einbettungslösung um die Polymerisationsreaktion zu beginnen. Entfernen Sie die Verarbeitungslösung und legen Sie eine Biopsie in die entsprechende Einbettung Kapsel mit einer Pinzette. </li><li> Langsam füllen an die Spitze der Einbettung Kapsel mit Lösung Einbetten und die Kappe schließen. Vermeiden Sie die Biopsie zu stören und große Luftblasen zu schaffen. Inkubieren Sie die Kapseln bei 4 ° C, bis das Harz vollständig polymerisiert ist. </li><li> Speichern der eingebetteten Biopsien bei -20 ° C in einem 50 ml-Röhrchen ca. 5 g Kieselgel enthält. </li></ol> 3. Sectioning von GMA-embedded Endobronchial Biopsien <ol><li> Objektträger-Beschichtung: Waschen Sie die Objektträger in einGeschirrspüler auf einem normalen Zyklus. Decken Sie die Dias und lassen sie an der Luft trocknen. </li><li> Vorbereitung einer Beschichtungslösung aus 10% Poly-L-Lysin (PLL) Lösung in destilliertem Wasser. Tauchen Sie die Folien in Beschichtungslösung für 5 Minuten, und sie dann an der Luft trocknen lassen. Trocken lagern PLL-beschichteten Folien in der Originalverpackung. </li><li> Blatt Glasstreifen mit 0,1% Tween 20 in destilliertem Wasser waschen. Spülen Sie das Glas mit 70% Ethanol und mit Papiertüchern trocken. Schneiden Sie Glas Klingen aus dem Glasstreifen mit einem Messermacher verwenden. Lagern Sie die Blätter in einen Behälter, der Bewegung, um sicherzustellen, wird verhindert, dass die Schneidkante nicht beschädigt wird oder gekerbt. </li><li> Biopsy Besatz: Legen Sie die Biopsie Kapsel in einer Kapselsplitter und fällten jede Seite mit einem Kohlenstoff-Stahl Single-Kante Klinge. Entfernen Sie die GMA-embedded Biopsie und stecken Sie sie fest in einen Schraubstock. Überschüssiges GMA aus der ganzen Biopsie mit Hilfe der Stahlklinge. </li><li> GMA Schnitte. <ol><li> Bereiten 0,05% Ammoniaklösung mit destilliertem Wasser. Das Glas Messer und Biopsie in the Mikrotom. Sorgfältig ausrichten Block die Biopsie-Block mit der Klinge den Messerhalter durch die Einstellung und den Winkel der Biopsie, so dass die Klinge gegen die Oberfläche des Blocks flach aufliegt. </li><li> Schneiden Sie 2 um dicke Abschnitte das Mikrotom auf eine langsame Schnittgeschwindigkeit und verwenden Zange zu übertragen und Schwimmer aus Abschnitten auf dem Ammoniakwasser. Schwimmer die Abschnitte für 45-90 Sekunden, so dass sanfte Antigen-Retrieval und Entfaltung des Abschnitts. </li><li> Pick-up Abschnitte mit Mikroskop-Objektträger. Überprüfen Sie die Biopsie Histologie durch schnell mit Toluidinblaufärbung. </li><li> Trocknen Sie die Dias auf einer heißen Platte auf 50 ° C und anwenden 500 ul gefiltert Toluidinblau Fleck auf einen Abschnitt einer Kunststoff Pasteurpipette. Erwärmen Sie den Abschnitt auf der heißen Platte, bis ein grüner Ring am Rand des Flecks zu entstehen beginnt, und dann mit Wasser abwaschen. </li><li> Mit einem Lichtmikroskop, überprüfen Sie die Biopsie Histologie. Bereiche für die Immunhistochemie verwendet werden, sollten gute Bereiche unbeschädigter Lamina enthaltenpropria und Epithel, mit möglichst wenigen Drüsen und so wenig wie möglich der glatten Muskulatur. </li><li> Wie in Abschnitt 3.4.2, schneiden Abschnitte, die gute Histologie haben und holen sie mit PLL-beschichteten Objektträger für die immunhistochemische Färbung auf. Schneiden mindestens zwei Abschnitte von jeder Biopsie für die Analyse. Trockenobjektträger für mindestens 1 Std. Nach dem Trocknen Abschnitte können in Stanniol und gelagert bei -20 ° C für bis zu 2 Wochen eingewickelt werden oder sie können sofort immunhistochemisch werden. </li></ol></li></ol> 4. immunhistochemischen Färbung von GMA-embedded Endobronchial Biopsien HINWEIS: Natriumazid ist giftig. Bereiten Sie die 0,1% Natriumazid-Lösung innerhalb einer Abzugshaube und weg von Säuren. Berührung mit Säure giftige Gase. <ol><li> Zeichnen Sie um Abschnitte einen Diamantstift und die Dias auf eine Färbebank arrangieren. </li><li> Führen Sie einen Peroxidase-Block. Bereiten einer Peroxidase Block Lösung von 0,3% Wasserstoffperoxid in 0,1% Natriumazid-Lösung. Apply 1 ml der Peroxidase Block Abschnitte und für 30 min inkubieren. </li><li> Bereiten Sie eine Waschlösung von 0,05 M Tris-gepufferter Salzlösung (TBS), pH 7,6. Waschen Sie die Folien in TBS, 3x 5 min. </li><li> Bereiten Sie eine 1% BSA-Block-Lösung in DMEM. Tun Sie dies im Voraus und in großen Mengen aliquotieren und einfrieren, bis sie benötigt. Lassen Sie die Folien und brüten die Abschnitte in Blocklösung für 30 min unspezifische Antikörper zu blockieren Bindung. Wenn unspezifische Bindung immer noch auftritt, umfassen eine 30 min Inkubationsschritt mit 5% Serum Block von der gleichen Spezies wie der sekundäre Antikörper. </li><li> Verdünnte primärer Antikörper (CD45 oder CD1a) in TBS auf die gewünschte Konzentration (CD45 bei einer Verdünnung von 1: 1000; CD1a bei einer Verdünnung von 1: 1,00) und es auf Folien. Deckglas die Abschnitte und über Nacht bei RT inkubiert. </li><li> Waschen Dias in TBS dreimal. Verdünnte biotinylierten sekundären Antikörper (gerichtet gegen den primären Antikörper Wirtsspezies, in diesem Fall von Kaninchen - anti-Maus - F (ab &#39;2)) in TBS auf die gewünschte Konzentration (1:300 Verdünnung) und es auf Folien. Inkubieren für 2 h bei RT. </li><li> Bereiten Sie eine Streptavidin Biotin-Peroxidase-Komplex mindestens 30 min vor dem Gebrauch. Stellen Sie sicher, dass es genug für alle Folien abzudecken. Waschen Sie die Folien in TBS dreimal. Tragen Sie die Lösung auf die Objektträger und Inkubation für 2 h bei RT. </li><li> Waschen Sie die Folien in TBS dreimal. Bereiten Sie 3-Amino-9-ethylcarbazol (AEC) Peroxidase-Substratlösung (hergestellt pro Anweisungen des Herstellers). Wenden Sie es auf den Schlitten und Inkubation für 20-30 Minuten oder bis die gewünschte Farbintensität entwickelt. </li><li> Spülen Sie die Folien in fließendem Leitungswasser für 5 min. Gegenfärbung der Schnitte mit gefilterten Mayers Hämatoxylin-Lösung für 2 min. Waschen Sie die Folien Leitungswasser für 5 Minuten in Laufen. </li><li> Lassen Sie die Folien und decken die Bereiche mit permanenten wässrigen Eindeckmittel. Trocknen der Objektträger bei 80 ° C in einem Trockenofen. Lassen Sie die Folien, abkühlen lassen und dann montieren sie mit DPX und setzen Sie ein Deckglas. </li></ol> 5. Staining Analyse <ol><li> Analysieren Sie die Abschnitte bei 40-facher Vergrößerung eines Lichtmikroskops mit einer montierten Kamera an einen Computer angeschlossen. HINWEIS: Für die Zellanalyse, Graf positiv gefärbt, kernhaltigen Zellen in der bronchialen Lamina propria und intakten Epithels, ohne Bereiche der glatten Muskulatur, Drüsen, große Blutgefäße, und nicht übereinstimmen oder beschädigtes Gewebe. </li><li> Der Mittelwert der Zellzahlen und korrigieren Sie die durchschnittliche Zellzahl für den Bereich der Lamina propria und der Länge des Epithels. Der Bereich der Lamina propria und die Länge des Epithels kann unter Verwendung eines Bildanalyseprogramm berechnet werden. </li></ol> 6. Die enzymatische Verdauung von Endobronchial Biopsien <ol><li> Waschen Biopsien: Unter Verwendung einer sterilen Pinzette Ort intakten Biopsien in einem 15 ml konischen Röhrchen mit 10 ml Hanks gepufferte Salzlösung (HBSS) (Abbildung 3). Inkubieren für 5 min bei RT auf einem Schüttler bei 30 Umdrehungen pro Minute. Übertragen Sie die Biopsien in ein steriles dIsh durch den Inhalt des 15-ml-Röhrchen mit HBSS dekantiert. </li><li> Brechender Schleim mit DVB-T: Ersetzen Sie die HBSS in der Röhre mit 10 ml HBSS, enthaltend 5 mM 1,4-Dithiothreitol (DTT). Übertragen Sie die Biopsien zurück in die 15-ml-Röhrchen mit einer sterilen Pinzette. Inkubieren für 15 min bei RT auf einem Schüttler bei 30 Umdrehungen pro Minute. </li><li> Mischen Sie den Schlauch vorsichtig für 15 Sekunden. Übertragen Sie die Biopsien auf eine sterile Schale durch den Inhalt des 15-ml-Röhrchen mit HBSS und DTT Umfüllen. </li><li> Die Übertragung der Biopsien in das Kulturmedium: Ersetzen Sie die HBSS und DTT in dem Röhrchen mit 10 ml RPMI 1640-Kulturmedium. Übertragen Sie die Biopsien zurück in die 15-ml-Röhrchen mit einer sterilen Pinzette. Inkubieren für 10 min bei RT auf einem Schüttler bei 30 Umdrehungen pro Minute. </li><li> Verdauen Biopsien mit Kollagenase und DNase. <ol><li> Bereiten Sie eine Aufschlußlösung von Kollagenase II (0,25 mg / ml) und DNase (0,2 mg / ml) in vorgewärmten RPMI mit 1 M HEPES-Lösung. In 500 ul der Aufschlusslösung pro Well in einer 48-Well-Gewebe Kulture Platte. </li><li> Platz 1 Biopsie pro Vertiefung in Aufschlußlösung. Inkubieren der Platte auf einer Schüttelplattform 60 Minuten lang bei 37 ° C bei 220 rpm. Pipette nach oben und unten nach 30 Minuten, um die Biopsien wieder zu dispergieren, und nach 60 min vollständig in das Gewebe aufzuschlüsseln. </li></ol></li><li> Vorbereiten Einzelzellsuspensionen. <ol><li> Pool zusammen die verdauten Biopsien aus den Vertiefungen in einen 50-ml-Röhrchen, indem es durch ein 40 &amp; mgr; m Zellsieb verläuft. Sammle die restlichen Zellen durch die Vertiefungen mit eiskaltem FACS-Puffer gewaschen (Phosphate-buffered saline (PBS), enthaltend 2% fötales Rinderserum). </li><li> Quetschen das verbleibende Gewebe auf der Zellsieb die Rückseite des Kolbens einer Spritze. Zentrifugiere die verdauten Zellen bei 400 xg für 5 min bei 4 ° C. Den Überstand sorgfältig entfernen und das Pellet in 5 ml eiskaltem FACS-Puffer resuspendieren. Zählen Sie die Zellen manuell ein Hämozytometer und Trypanblau-Färbung mit der Lebensfähigkeit der Zellen zu beurteilen. </li></ol></li></ol><ol><li> Resuspendieren des Zellpellets auf etwa 1 x 10 6 Zellen in 200 &amp; mgr; l FACS - Puffer. </li><li> Fügen Sie eine Lebensfähigkeit der Zellen Farbstoff für tote Zelle Ausschluss gemäß dem Protokoll des Herstellers. </li><li> In 5 ul FcR-Blockierungsreagenz und Inkubation für 5 min bei 4 ° C. </li><li> In Zelloberfläche Antikörper gegen CD45 (2 ul), Linie (CD3, CD20, CD56, CD66abce und CD14; 2 ul jeweils), CD16 (0,5 ul), HLA-DR (3 ul), CD11c (5 ul), CD123 (5 ul), CD1c (3 ul) und CD103 (2 ul) und für 15 min bei 4 ° C inkubieren. Details zu Antikörper können in dem Abschnitt Verfahren gefunden werden, aber titrieren und die Antikörper auf die genaue Durchflusszytometer im Einsatz zu optimieren. überschüssige Antikörper mit PBS für 5 min bei 400 x g abzuwaschen. Erwerben Sie die Proben frisch auf einem Durchflusszytometer oder die Zellen in 1% Paraformaldehyd fixieren vor später acquisitIon. </li><li> Identifizieren menschlichen DCs in Lungenbiopsien unter Verwendung einer Durchflusszytometrie - Assay 18 (Abbildung 4). HINWEIS: eine Durchflusszytometrie-Analyse-Software verwendet wird, werden Immunzellen aus anderen Lungenzellen zeichnen sich durch auf CD45 Gating. Tote Zellen können als Zellen ausgeschlossen werden, dass für die Live / Dead-Farbstoff positiv sind. Von allen Live - CD45 + Zellen, Linie Zellen (B - Zellen, T - Zellen, NK - Zellen, Neutrophilen und Monozyten) in einem Kanal mit einem Cocktail von Antikörpern gegen CD20, CD3, CD56, CD66abce, CD14 und CD16 werden ausgeschlossen. Dem folgend, HLA-DR + Zellen die Identifizierung aller humanen DCs ermöglichen. MDCs kann von PDCs unterschieden werden basierend auf der Expression von CD11c oder das Fehlen von CD11c, respectively. MDCs können weiter in CD1c + MDCs oder CD141 + unterteilt werden. </li></ol>

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Die Autoren erklären, dass sie keine finanziellen Interessen haben.

Dieses Dokument beschreibt, wie eine detaillierte räumliche und phänotypischen Charakterisierung von Lungengewebe residenten DCs bei gesunden Menschen zu erzeugen, Immunhistochemie und Zytometrie auf endobronchiale Schleimhaut-Biopsien während der Bronchoskopie gesammelt fließen. In den folgenden Absätzen kritischen Schritte in dem Protokoll werden im Detail diskutiert. Kritische Schritte mit dem Protokoll Schneiden und Immunhistochemie: Es ist wichtig, die Biopsien...

Die Lungen sind in ständigem Kontakt mit der äußeren Umgebung und sind an beiden unschädliche Teilchen und Mikroorganismen mit der Fähigkeit, Krankheit zu verursachen stark ausgesetzt. Daher ist es von entscheidender Bedeutung für das Immunsystem wirksamer Immunreaktionen gegen eindringende Pathogene zu montieren, aber es ist ebenso wichtig, Toleranz gegenüber inhalierten Antigenen zu erhalten, die nicht Krankheit verursachen kann. Bereitzustellen potent Immunüberwachung wird das Atmungssystem mit einem Netzwerk von Immunzellen ausgekleidet, einschließlich dendritischen Zellen (DCs). DCs sind professionelle Antigen-präsentierende Zellen, die mit der einzigartigen Fähigkeit naive T-Zellen zu aktivieren. In menschlichen Lungen auftreten resident DCs ein Antigen und dann verarbeiten und transportieren sie in die Lunge-drainierenden Lymphknoten zur Präsentation an und Aktivierung von T - Zellen 1, 2, 3. Im menschlichen Immunsystem kann DCs in mehrere Untergruppen unterteilt werden, mit Distinct aber überlappende Funktionen: CD1c + und CD141 + myeloider DCs (MDC) und CD123 + plasmazytoiden DCs (PDCs) 4, 5. Während die meisten detailliertes Wissen über die menschliche DCs aus Studien in Blut stammt, ist nun klar , dass die menschliche Lunge 9 auch seltene Populationen von DC Untergruppen mit T-Zell - stimulierende Kapazität 6, 7, 8, Hafen. Allerdings zeigen anfallenden Daten , dass Immunzellen, einschließlich DCs, unterscheiden sich in ihrer Frequenz, Phänotyp und Funktion in Abhängigkeit von ihrer anatomischen Lage 10. Somit ist es wichtig, Immunzellen aus dem relevanten Gewebe zu studieren ihren Beitrag zur lokalen Immunität und Toleranz zu verstehen. Zusammengenommen unterstreicht dies die Notwendigkeit, Lungenresidenten DCs zu studieren, wenn Lungenerkrankungen Adressierung trotz Blut DCs mehr ist leicht verfügbar und zugänglich<html> in Menschen. Die ersten Studien , die Lungenresidenten DCs beim Menschen in erster Linie untersucht verließ sich auf die Morphologie und die Expression einzelner Marker, wie HLA-DR und CD11c, in Gewebeschnitten mittels Immunhistochemie 11, 12, 13. Im Gegensatz dazu haben neuere Studien der Regel auf durchflusszytometrischen verlassen analysiert verschiedene Immunzelluntergruppen zu untersuchen. Da es jedoch schwierig ist, einen einzelnen Zelloberflächenmarker zu finden, die eindeutig einen bestimmten DC Subset identifiziert, ist die potentielle Begrenzung der Studien Anwendung nur Vierfarben-Durchflusszytometrie das Risiko Zellpopulationen mit ähnlichen phänotypischen Marker wie DCs von einschließlich. Zum Beispiel CD11c wird auf allen myeloiden DCs und die überwiegende Mehrzahl der Monozyten exprimiert. Auf der anderen Seite, in Studien fortgeschritteneren Durchflusszytometrie Platten, nicht-kanzerösen Lungengewebe von chirurgische Resektionen von Patienten Anwendung wurden typischerweise verwendet,xref &quot;&gt; 10, 14, 15, 16, obwohl es ist unklar , ob diese seltenen Populationen von DCs in gesunden Probanden wirklich repräsentativ sind. Insgesamt sind im Wesentlichen auf die Tatsache Studien begrenzt , dass chirurgisch entfernt oder ganze menschliche Lungengewebe ist knapp. Um einige dieser Einschränkungen zu überwinden, beschreibt diese Arbeit, wie eine detaillierte Analyse der räumlichen Verteilung und einer phänotypischen Identifizierung von DCs in der Schleimhaut endobronchiale Biopsien von gesunden Freiwilligen erhalten auszuführen, die eine Bronchoskopie unterziehen. Mehrere kleine Biopsien können von jedem einzelnen gesammelt werden und anschließend eingebettet werden kann für das Schneiden und Analyse Immunhistochemie oder enzymatisch für fortgeschrittene durchflusszytometrische Analyse verdaut. Verwendung von Lungengewebe in Form von endobronchialen Biopsien von Bronchoskopie erhalten verleiht den Vorteil, dass es möglich, die st auszuführenudy an gesunden Freiwilligen, im Gegensatz zu einer offenen Operation der Lunge, die aus offensichtlichen Gründen ist, beschränkt sich auf Patienten, die Thoraxchirurgie erfordern. Weiterhin das Gewebe, das während einer Bronchoskopie von gesunden Freiwilligen abgetastet ist physiologisch normal, im Gegensatz zu einem nicht-betroffenen Bereich von Lungengewebe bei Patienten mit einer Lungenkrankheit. Auf der anderen Seite sind die Biopsien klein und die Anzahl der Zellen wiedergewonnen, selbst wenn mehrere Biopsien Bündelung begrenzt den Typ von Analyse, die durchgeführt werden können. Während die vorliegende Arbeit auf DCs konzentriert sich die beschriebenen Methoden direkt erweitert werden kann, um andere (Immun-) Zellen von Interesse, die in der menschlichen Schleimhaut Lungengewebe befinden umfassen. Darüber hinaus sind die Protokolle auch direkt anwendbar auf Proben von Patienten erhalten von Lungenerkrankungen leiden, wo Bronchoskopie Teil der Feststellung der Diagnose, wie zB chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung (COPD), Sarkoidose oder Lungenkrebs ist.

<table><tbody><tr><td colspan="4">Bronchoskopie</td></tr><tr><td>Bronchoskop BF1T160</td><td>Olympus</td><td>BF1T160</td><td></td></tr><tr><td>Lichtquelle&nbsp;</td><td>Olympus</td><td>Exera CV-160</td><td></td></tr><tr><td>Pinzette mit Fenstern</td><td>Olympus</td><td>FB21C</td><td>Zur Entnahme von Biopsien</td></tr><tr><td>Bissblock</td><td>Conmed</td><td>1429</td><td>20 mm x 27 mm</td></tr><tr><td>Glukose 25%&nbsp;</td><td></td><td></td><td>500 ml intravenös</td></tr><tr><td>Glycopyrroniumbromid 0,2 mg/ml</td><td></td><td></td><td>intravenös. Verhindert die Sekretion von Schleim/Speichel</td></tr><tr><td>Mixt. Midazolam 1 mg/ml p.o</td><td></td><td></td><td>Kann zur zusätzlichen Entspannung verwendet werden</td></tr><tr><td>Lidocain, 40 mg/ml</td><td></td><td></td><td>Verabreichung von Mund und Rachen / Gurgeln</td></tr><tr><td>Lidocain 100 mg/ml Spray</td><td></td><td></td><td>Verabreicht an den Rachen</td></tr><tr><td>Lidocain 20 mg/ml Spray</td><td></td><td></td><td>Verabreicht über das Bronchoskop an die Atemwege</td></tr><tr><td colspan="4">GMA Verarbeitung und Einbettung </td></tr><tr><td>Glasfläschchen</td><td></td><td></td><td>5 ml</td></tr><tr><td>Aceton</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>32201-1L</td><td></td></tr><tr><td>Molekularsiebe, 4 &#197;</td><td>Alfa Aesar</td><td>88120</td><td>Pellets mit 3-4 mm Durchmesser</td></tr><tr><td>Phenylmethylsulfonylfluorid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P-7626</td><td>0,035 g/100 ml Aceton</td></tr><tr><td>Iodacetamid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>I-6125</td><td>0,37 g/100 ml Aceton</td></tr><tr><td>Polyethylen-flach TAAB Einbettkapseln</td><td>TAAB laboratories</td><td>C094</td><td>500x 8 mm Durchmesser, Polyethylen, Kapseln mit flachem Boden</td></tr><tr><td>Kapselhalter</td><td>TAAB laboratories</td><td>C054</td><td>Fasst 25 8 mm Kapseln</td></tr><tr><td>JB-4 GMA Embedding Kit</td><td>Polysciences</td><td>00226</td><td>Enthält JB-4 Lösung A (0026A-800), JB-4 Lösung B (0026B-3.8), Benzoylperoxid (02618-12)</td></tr><tr><td>Methylbenzoat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>27614-1L</td><td></td></tr><tr><td>Kieselgel mit Feuchtigkeitsindikator</td><td>Scharlau</td><td>GE0043</td><td>2,5-6 mm&nbsp;</td></tr><tr><td colspan="4">GMA Schneiden</td></tr><tr><td>Glas-Objektträger</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>10143562CEF</td><td>Schnittkanten, mattiertes Ende</td></tr><tr><td>Poly-L-Lysin-Lösung</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P8920-500mL</td><td>1:10 für Arbeitslösung</td></tr><tr><td>Flachglasstreifen für Ultramikrotomie</td><td>Alkar</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tween 20</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P2287</td><td>Wash Lösung (0,1% Tween20)</td></tr><tr><td>LKB 7800B Messermacher</td><td>LKB</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kapselspalter</td><td>TAAB Laboratorien</td><td>C065</td><td></td></tr><tr><td>Einschneidige Klingen aus Kohlenstoffstahl</td><td>TAAB Laboratorien</td><td>B054</td><td></td></tr><tr><td>Vice</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ammoniak, 25%</td><td>VWR</td><td>1133.1000</td><td>2 ml in 1 L, 1:500 (0,05%)</td></tr><tr><td>Mikrotom</td><td>Leica</td><td></td><td>Leica RM 2165</td></tr><tr><td>Lichtquelle</td><td>Leica</td><td></td><td>Leica CLS 150 XE</td></tr><tr><td>Mikroskop mit Schwenkarmstativ</td><td>Leica</td><td></td><td>Leica MZ6</td></tr><tr><td colspan="4">GMA Immunhistochemie</td></tr>Diamond <tr><td>Kugelschreiber</td><td>Histolab</td><td>5218</td><td></td></tr><tr><td>Wasserstoffperoxid 30%ige Lösung</td><td>AnalaR Normapur</td><td>23619.264</td><td></td></tr><tr><td>Natriumazid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S8032</td><td></td></tr><tr><td>Tris</td><td>Roche</td><td>10708976001</td><td></td></tr><tr><td>Natriumchlorid</td><td>VWR Chemikalien</td><td>27810.295</td><td></td></tr><tr><td>Rinderserumalbumin</td><td>Millipore</td><td>82-045-2</td><td>Probumin BSA diagnostische Qualität</td></tr><tr><td>Dulbecco's modifiziertes Eagle-Medium (DMEM)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D5546</td><td></td></tr><tr><td>Anti-Human-CD45-Antikörper</td><td>BioLegend</td><td>304002</td><td>Maus monoklonal, Klon HI30, Isotyp IgG1k. Arbeitskonzentration von 500 ng/ml</td></tr><tr><td>Anti-humaner CD1a-Antikörper</td><td>AbD Serotech</td><td>MCA80GA</td><td>Maus monoklonal, Klon NA1/34-HLK, Isotyp IgG2a. Arbeitskonzentration von 10 & Mikro; g/ml</td></tr><tr><td>monoklonale Maus IgG1 Isotypkontrolle</td><td>Abcam</td><td>ab27479</td><td></td></tr><tr><td>Maus monoklonale IgG2a Isotypkontrolle</td><td>Dako</td><td>X094301-2</td><td></td></tr><tr><td>Vectastain ABC Elite Standard Kit</td><td>Vector Labs</td><td>PK-6100</td><td></td></tr><tr><td>AEC (3-Amino-9-ethylcarbazol) Peroxidase Substrat Kite</td><td>Vector Labs</td><td>SK-4200</td><td></td></tr><tr><td>Mayers Hämatoxylin</td><td>HistoLab</td><td>01820</td><td></td></tr><tr><td>Permanentes wässriges Eindeckmedium</td><td>AbD Serotech</td><td>BUF058C</td><td></td></tr><tr><td>Trockenschrank</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>DPX Permanente Einbettlösung&nbsp;</td><td>VWR</td><td>360292F</td><td></td></tr><tr><td>Lichtmikroskop</td><td>Leica</td><td></td><td>Leica DMLB</td></tr><tr><td>Mikroskopkamera</td><td>Leica</td><td></td><td>Leica DFC 320</td></tr><tr><td>Analysesoftware</td><td>Leica</td><td></td><td>Leica Qwin V3</td></tr><tr><td colspan="4">Enzymatischer Aufschluss</td></tr><tr><td>Hank's Balanced Salt Solution (HBSS)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>55021C</td><td></td></tr><tr><td>Dithiothreitol (DTT)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>DTT-RO</td><td></td></tr><tr><td>Kollagenase II</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C6885</td><td></td></tr><tr><td>DNase</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>10104159001&nbsp; ROCHE</td><td></td></tr><tr><td>RPMI 1640</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>R8758</td><td></td></tr><tr><td>Pinzette</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Plattformwippe</td><td>Grant Instrumente</td><td>PMR-30</td><td></td></tr><tr><td>50 ml konische</td><td>Röhrchen Falcon</td><td>14-432-22</td><td></td></tr><tr><td>40 & Mikro; m Sieb</td><td>für Zellen Falcon</td><td>352340</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Durchflusszytometrie</td></tr><tr><td>Phosphat gepufferte Kochsalzlösung (PBS)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>LIVE/DEAD Aqua Fixierbares Färbeset für tote Zellen</td><td>Life Technologies</td><td>L34957</td><td></td></tr><tr><td>CD45</td><td>BD</td><td>555485</td><td></td></tr><tr><td>CD3</td><td>BD</td><td>557757</td><td></td></tr><tr><td>CD20</td><td>BD</td><td></td><td></td>335829</tr><tr><td>CD56</td><td>Biolegend</td><td>318332</td><td></td></tr><tr><td>CD66abce</td><td>Miltenyi</td><td>130-101-132</td><td></td></tr><tr><td>HLA-DR</td><td>BD</td><td></td> 555813 CD14 BD 557831 <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>CD16</td><td>Biolegend</td><td>302026</td><td></td></tr><tr><td>CD11c</td><td>BD</td><td>560369</td><td></td></tr><tr><td>CD1c</td><td>Miltenyi</td><td>130-098-009</td><td></td></tr><tr><td>CD141</td><td>Miltenyi</td><td>130-090-514</td><td></td></tr><tr><td>CD103</td><td>Biolegend</td><td>350212</td><td></td></tr><tr><td>Paraformaldehyd</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F8775</td><td></td></tr><tr><td>LSR II Durchflusszytometer</td><td>BD</td><td></td><td>Durchflusszytometer</td></tr><tr><td>FlowJo</td><td>FlowJo</td><td></td><td>Software zur Analyse</td></tr></tbody></table>

menschliche lunge dendritische zellen: räumliche verteilung und phänotypische identifizierung in endobronchial biopsien mittels immunhistochemie und durchflusszytometrie

Human Lung Dendritic Cells: Spatial Distribution and Phenotypic Identification in Endobronchial Biopsies Using Immunohistochemistry and Flow Cytometry

Die Lunge ist ständig der äußeren Umgebung ausgesetzt, die neben harmlosen Partikeln auch Krankheitserreger, Allergene und Toxine enthält. Um die Toleranz aufrechtzuerhalten oder eine Immunantwort auszulösen, muss das Immunsystem angemessen mit inhalativen Antigenen umgehen. Dendritische Zellen (DCs) der Lunge sind unerlässlich, um ein empfindliches Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, um bei Bedarf eine Immunität zu initiieren, ohne Kollateralschäden an der Lunge aufgrund einer übertriebenen Entzündungsreaktion zu verursachen. Während es ein detailliertes Verständnis des Phänotyps und der Funktion von Immunzellen wie DCs im menschlichen Blut gibt, ist das Wissen über diese Zellen in weniger zugänglichen Geweben wie der Lunge viel begrenzter, da Studien an menschlichen Lungengewebeproben, insbesondere von gesunden Personen, rar sind. In dieser Arbeit wird eine Strategie zur detaillierten räumlichen und phänotypischen Charakterisierung von Lungengewebe-residenten DCs bei gesunden Menschen vorgestellt, die sich einer Bronchoskopie für die Probenahme von endobronchialen Biopsien unterziehen. Von jedem Individuum können mehrere kleine Biopsien entnommen werden, die anschließend für ultrafeine Schnitte eingebettet oder für eine fortschrittliche durchflusszytometrische Analyse enzymatisch verdaut werden können. Die skizzierten Protokolle wurden optimiert, um maximale Informationen aus kleinen Gewebeproben zu erhalten, die unter stationären Bedingungen nur eine geringe Häufigkeit von DCs enthalten. Während sich die vorliegende Arbeit auf DCs konzentriert, können die beschriebenen Methoden direkt auf andere (Immun-)Zellen von Interesse erweitert werden, die im mukosalen Lungengewebe vorkommen. Darüber hinaus sind die Protokolle auch direkt auf Proben anwendbar, die von Patienten mit Lungenerkrankungen entnommen wurden, bei denen die Bronchoskopie Teil der Diagnosestellung ist, wie z. B. chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), Sarkoidose oder Lungenkrebs.

Studien an menschlichen Atmungsgewebe residenten Immunzellen zu charakterisieren, einschließlich DCs, sind begrenzt, vor allem aufgrund der Tatsache, dass chirurgisch entfernt oder ganze menschliche Lungengewebe ist knapp. Hier wird eine weniger invasive Methode der Lungengewebe von endobronchialen Biopsien erhalten (EBB) von gesunden Freiwilligen und entwickelten Protokolle, die Immunzellen in das Gewebe zu studieren Immunhistochemie unter Verwendung von Durchflusszytometrie oder skizzi...

Lungenresidente Immunzellen, einschließlich dendritischer Zellen (DCs) beim Menschen, sind entscheidend für die Abwehr von inhalierten Krankheitserregern und Allergenen. Aufgrund der Knappheit an menschlichem Lungengewebe sind die Studien jedoch begrenzt. In dieser Arbeit werden Protokolle zur Verarbeitung von endobronchialen Biopsien der menschlichen Schleimhaut zur Untersuchung von Lungen-DCs mittels Immunhistochemie und Durchflusszytometrie vorgestellt.

Menschliche Lunge Dendritische Zellen: Räumliche Verteilung und phänotypische Identifizierung in Endobronchial Biopsien mittels Immunhistochemie und Durchflusszytometrie

The lungs are constantly exposed to the external environment, which in addition to harmless particles, also contains pathogens, allergens, and toxins. In ...

Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass viel Information aus kleinen Gewebeproben gewonnen werden kann, die während einer Bronchoskopie gewonnen wurden. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen in der Schleimhautimmunologie zu beantworten, insbesondere dort, wo die Bronchoskopie zur Diagnosefindung gehört, beispielsweise bei COPD, Sarkoidose oder Lungenkrebs. Eine visuelle Darstellung dieses Verfahrens wird es Personen, die neu in dieser Methode sind, ermöglichen, zu erkennen, wann der enzymatische Verdau abgeschlossen ist. Diese Methode wird gemeinsam mit Faezzah Baharom von Greg Rankin demonstriert, einem Postdoktoranden aus dem Labor unseres Kooperationspartners in Ume

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Research

Forschung

JoVE Journal

Immunology and Infection

Immunologie und Infektion

Ein hoch gereinigte Präparation von Mauslunge dendritischen Zellen beschrieben wird. Besonderer Nachdruck wird auf die Isolierung von konventionellen dendritischen Zellen Teilmenge gegeben.

Isolierung von Maus Lung Dendritischen Zellen

Wir beschreiben eine Strategie zur Reifung und Migration der pulmonalen dendritischen Zellen als Reaktion auf Ovalbumin in der Einstellung von Eieralbumin allergischen Entzündung der Atemwege zu überwachen. Diese Strategie kann modifiziert werden, um die Migration der pulmonalen dendritischen Zellen in den Einstellungen der Infektion herangezogen werden.

Analyse der Lungen-Reifung von dendritischen Zellen und Migration während der allergischen Atemwegsentzündung

Dieses Video beschreibt die immunhistochemische Färbetechnik zur Identifizierung dendritischer Zellen aus endobronchialen Biopsien.

Immunhistochemische Färbung: Ein Verfahren zur Gewinnung räumlicher Informationen aus dünnen Gewebeschnitten

Dieses Video zeigt die Verwendung der Durchflusszytometrie zur Identifizierung und Zählung verschiedener Immunzellen in bronchoalveolärer Lavage-Flüssigkeit. Zunächst werden einzelne Immunzellen mit einem Viabilitätsfarbstoff identifiziert, gefolgt von einer differentiellen Färbung von Oberflächenmarkerproteinen, die eine genaue Zählung der einzelnen Zelltypen ermöglicht.

Identifizierung und Zählung von Immunzellen in bronchoalveolärer Lavageflüssigkeit mittels Durchflusszytometrie

Wir beschreiben ein Verfahren zur Erzeugung von Precision-cut Lung Slices (PCLS) und immunostaining sie die Lokalisierung verschiedenen Immunzelltypen in der Lunge sichtbar zu machen. Unser Protokoll kann erweitert werden, um die Position und Funktion vieler verschiedenen Zelltypen unter einer Vielzahl von Bedingungen zu visualisieren.

Precision-cut Maus Lung Slices Live-Pulmonary Dendritische Zellen sichtbar zu machen

Wir beschreiben eine Methode zur Verarbeitung von bronchoalveolarer Spülflüssigkeit und abgestimmtem peripherem Blut von chronisch HIV-infizierten Personen auf antiretrovirale Therapie zur Beurteilung von lungenen HIV-Reservoirs. Diese Methoden führen zum Erwerb von hochreinen CD4-T-Zellen und Alveolar-Makrophagen, die anschließend zur Immunphenotypisierung und HIV-DNA/RNA-Quantifizierungen durch ultraempfindliche Polymerase-Kettenreaktion eingesetzt werden können.

Verarbeitung von Bronchoalveolar Lavage Fluid und Matched Blood für Alveolar Macrophage und CD4+ T-Zell Immunophenotypisierung und HIV Reservoir Assessment

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Isolierung und Anreicherung menschlicher Lungenepithel-Vorläuferzellen für Organoidkulturen

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Mensch In Vitro Suppression als Screening-Tool für die Anerkennung von Early State of Immune Imbalance

Erfahren Sie die Analyse von dendritischen Zellen in menschlichen Lungenbiopsien mittels Immunhistochemie und Durchflusszytometrie. Diese Protokolle ermöglichen die Untersuchung von Immunantworten im Atemtrakt.

Menschliche Lunge Dendritische Zellen: Räumliche Verteilung und phänotypische Identifizierung in Endobronchial Biopsien mittels Immunhistochemie und Durchflusszytometrie (Video) | JoVE Journal

Menschliche Lunge Dendritische Zellen: Räumliche Verteilung und phänotypische Identifizierung in Endobronchial Biopsien mittels Immunhistochemie und Durchflusszytometrie

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