Aquí se muestra un método basado en la citometría de flujo para determinar cuantitativamente la actividad citotóxica de las células de asesino naturales humanas.
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Artículo de método
Aquí se muestra un método basado en la citometría de flujo para determinar cuantitativamente la actividad citotóxica de las células de asesino naturales humanas.
Dentro del sistema inmune innato, los linfocitos efectores conocidos como células de naturales del asesinas (NK) juegan un papel esencial en la defensa del huésped contra las células aberrantes, especialmente eliminando tumoral y viralmente infectadas las células. Aproximadamente 30 defectos monogénicas conocidos, junto con una serie de otras condiciones patológicas, deficiencia funcional o clásico NK célula, que se manifiesta en reducción o ausencia de actividad citotóxica. Históricamente, se ha investigado la citotoxicidad con métodos radiactivos, que son engorrosos, costosos y potencialmente peligrosos. Este artículo describe un método basado en la citometría de flujo aerodinámico, clínicamente aplicable para cuantificar la actividad citotóxica de células NK. En este ensayo, las células mononucleares de sangre periférica (PBMCs) o preparaciones de células NK purificadas son co se incubó a relaciones diferentes con una línea de células de tumor objetivo sabida que es sensible a la citotoxicidad mediada por células NK (NKCC). Las células diana son las marcadas con un colorante fluorescente para permitir la discriminación de las células efectoras (células NK). Después del período de incubación, las células diana mataron son identificadas por una mancha de ácido nucleico, que impregna específicamente células muertas. Este método es susceptible de diagnóstico y aplicaciones de investigación y, gracias a las capacidades de múltiples parámetros de la citometría de flujo, tiene la ventaja añadida de que potencialmente permite un análisis más profundo del fenotipo de la célula NK y la función.
Células de naturales del asesinas (NK) son un subconjunto sofisticado de linfocitos innatos humanos críticamente implicados en la eliminación de las células viralmente infectadas, las células transformadas y otras amenazas patógenas 1,2. Casa de gránulos líticos de la célula NK proteínas citotóxicas, como perforin y granzymes. Tras la activación, las células NK forman una interacción compleja con sus objetivos conocidos como sinapsis inmunológica, por el que estas moléculas citolíticas se liberan localmente, dando por resultado la lisis de la célula objetivo directo y apoptosis, junto con liberación de citoquinas y quimioquinas y en última instancia en la inducción de un inflamatorio estado 1,3,4.
Activación de la célula NK involucra una compleja cadena de activación y las interacciones inhibitorias entre NK célula receptores y ligandos expresadas en la superficie de las células de la blanco, formando un sistema fuertemente regulado. Uno de los mecanismos más estudiados de la activación de células NK es la "falta". De hecho, falta de detección de clase en que mayor complejo de histocompatibilidad (MHC), o moléculas de leucocito humano antígeno (HLA), infectados o transformado citotoxicidad celular de células desencadenantes NK. Tumorales y células infectadas por virus generalmente regular a la baja estos antígenos para escapar de la inmunidad mediada por células T, convirtiéndose en principal NK célula objetivos 1,3,4.
Evaluación de la función de la célula NK se categoriza principalmente en degranulación o citotoxicidad ensayos. Sin embargo, ensayos de degranulación, como detección de citometría de flujo del degranulation asociados marcador CD107a, sólo son indicativos de la activación de células NK y no de su función final, la muerte directa de las células objetivo 5,6,7,8. Por lo tanto, esta limitación ha dibujado los investigadores ensayos de citotoxicidad como alternativa más directa y más revelador.
El largo plazo "gold standard" para evaluar la actividad citotóxica mediada por células de las células T y NK es el ensayo de liberación de cromo (CRA). CRA implica radiactivo etiquetado de células diana con 51Cr y co los incuban con las células efectoras. Este ensayo se empapa en el principio que lisis celular resulta en la liberación de proteína determinada 51Cr en el sobrenadante, que puede ser medido contando gamma. Este ensayo, al mismo tiempo eficaz, es problemático para una variedad de razones: altos costos de material, manejo y disposición de radiactivo 51Cr, lanzamiento espontáneo de 51Cr y difícil estandarización - lo que en conjunto práctico 9,10.
Un número de ensayos no radiactivo, con etiquetado fluorescente, liberación de enzima e incluso bioluminiscencia, desde entonces se han desarrollado como alternativas a la CRA 11,12,13,14. Aquí describimos un método basado en la citometría de flujo para medición de NK célula actividad citotóxica en las células K562 objetivo simple, sensible y reproducible. Células K562 son una células erythroleukemic humana la línea con menor expresión de HLA clase I y una mayor expresión de ligandos para receptores NK activatory, que los hace particularmente susceptibles a NK Citotoxicidad mediada por células 15. En este ensayo, las células K562 están marcadas previamente con carboxyfluorescein diacetato succinimidyl éster (CFSE) y cultivan conjuntamente en diferentes proporciones con cualquiera células mononucleares de sangre periférica (PBMCs) o purificaron de células NK 1. CFSE es un colorante fluorescente estable, proteínas de Unión que permite la discriminación de las células de la blanco del efectoras NK células 16,17. Después de la incubación Co, una mancha de ácido nucleico, específicamente impregnando la membrana de las células muertas, se utiliza para identificar las células de la blanco matado (véase tabla de materiales). Las muestras entonces se adquieren en un citómetro de flujo para determinar el porcentaje de muertos (es decir, mancha +) CFSE + células diana.
Este ensayo puede utilizarse como una investigación rutinaria de diagnóstico para defectos monogénicas, que afectan el compartimiento de células NK, que son aproximadamente 30 defectos conocidos que causan deficiencia de células NK ya sea funcional o clásica, y para el lymphohistiocytosis hemophagocytic primario o secundario. También es útil para investigar la actividad de células NK en pacientes con infecciones virales herpes recurrente, grave, para evaluar la reconstitución inmune tras el trasplante de células hematopoyéticas o post inmunomoduladores terapia 18,19,20y de una serie de aplicaciones de la investigación básica.
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Las muestras se recolectaron de acuerdo con las pautas éticas establecidas por el Programa de Protección de la Investigación Humana de UCLA y aprobadas por el IRB.
1. Preparación de reactivos
NOTA: A menos que se indique lo contrario, se debe permitir que todos los reactivos se equilibren a temperatura ambiente antes de su uso. Todos los reactivos deben permanecer estériles.
2. Aislamiento de PBMCs como células efectoras
NOTA: Este ensayo ha sido validado para su uso efectivo con PBMC totales de controles sanos. Sin embargo, se recomienda que el contenido de células NK se verifique con cada preparación de PBMC (Figura 1). Además, el volumen de sangre entera para la recolección se basa en la frecuencia de células NK en la sangre total periférica y esto puede variar de una persona a otra, particularmente entre donantes sanos y pacientes.
3. Aislamiento de células NK como células efectoras
NOTA: Esta parte del protocolo es una alternativa al uso de PBMCs totales como células efectoras. El rendimiento típico de 4 mL de sangre entera de un individuo sano es de aproximadamente 4x105 células NK, o aproximadamente 5-15% de PBMC, aunque esta frecuencia varía entre donantes 21. Se recomienda realizar un control de pureza después del aislamiento.
4. Inmunofenotipado para la evaluación del contenido de células NK
5. Descongelación, cultivo y recolección de células objetivo K562
6. Etiquetado de las células objetivo K562
NOTA: Asegúrese de que las celdas K562 estén bien resuspendidas antes de agregar la solución de trabajo CFSE.
7. Enchapado
NOTA: Si las células NK son limitantes, la concentración de las células K562 y NK puede reducirse a la mitad, de modo que la mitad de las células queden sembradas en el ensayo. El ensayo produce resultados comparables con la mitad de la cantidad de células (siempre que las proporciones se mantengan consistentes).
8. Tinción para viabilidad y adquisición
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Antes de establecer el ensayo, se recomienda evaluar contenido de células NK en la población de efector de elección. La figura 1 muestra una típica coloración CD56 antes (azul claro) y después de enriquecimiento de células NK (rojo). Las células NK constituyen hasta un 15% de PBMCs y deben ser por lo menos 80% de pureza después de enriquecimiento.
El análisis cytometric del flujo en este ensayo impl...
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El método descrito aquí proporciona una alternativa sencilla y rentable para el ensayo de lanzamiento tradicionales 51Cr para evaluar la actividad citotóxica de células NK. Este método es sensible, reproducible y menos desperdiciador de tiempo que los anteriores métodos estándar, como CRA y puede ser utilizado para ambas clínicas y aplicaciones de investigación.
Mientras que el ensayo trabaja con total PBMCs y enriquecida de las células NK, la opción de usar PBMCs sin la necesidad d...
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Los autores no declaran conflictos de interés financiero.
Nos gustaría agradecer a Jill Narciso, centro de inmunogenética de UCLA, por su asistencia con la preparación del manuscrito.
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Solución salina tamponada con fosfato (1x, sin Ca2+ y Mg2+) | Corning (Cellgro) | 21-040-CM | |
| Ficoll-Paque PLUS | GE Healthcare | 17-1440-02 | |
| Tween-20 | Sigma | BP337-100 | |
| RPMI 1640 Media | Corning (Cellgro) | 10-040-CV | |
| Suero fetal bovino inactivado por calor | Omega Scientific | FB-02 | |
| Penicilina Estreptomicina | Life Technologies | 15140-163 | Solución madre a 10.000 U/mL |
| IL-2 | R& D Systems | 202-IL-050 | Liofilizado a partir de un 0,2 μ m solución filtrada en acetonitrilo y TFA con BSA como proteína transportadora. Reconstituir con 500 ul a 100 μ g/mL en ácido acético estéril de 100 mM que contiene al menos un 0,1% de albúmina sérica bovina (2,1x10E6 UI/ml) |
| Células K562 | ATCC | CCL-243 | Línea celular cancerosa |
| Matraces de cultivo celular T-75 | Corning | 431464 | |
| Kit de proliferación celular CFSE | Life Technologies (CellTrace) | C34554 | Vial Reconstituir I con DMSO de 18 ul para preparar una solución madre de 5 mM. No congelar/descongelar. |
| de Sytox Red | Life Technologies | S34859 | se proporciona a las 5 μ M en 1 mL DMSO. La solución de DMSO puede someterse a múltiples ciclos de congelación-descongelación sin degradación del reactivo. |
| Tubos de extracción de sangre con heparina de sodio/litio | BD | 02-687-95 | |
| Placa de 96 pocillos con fondo en | U Pipetas | ||
| Falcon | |||
| Tubos de poliestireno de fondo redondo (5 ml) | BD Falcon | 14959-5 | |
| 50 mL tubo cónico de polipropileno | BD Falcon | 352070 | |
| 15 mL tubo cónico de polipropileno | BD Falcon | 352097 | |
| Depósito de reactivos | USA Scientific | 2321-2230 | |
| Cóctel de enriquecimiento de células NK | humanas StemCell Technologies (RosetteSep) | 15065 |
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An erratum was issued for: A Flow Cytometry-Based Cytotoxicity Assay for the Assessment of Human NK Cell Activity. Figure 4 has been corrected to show background-corrected data.
Figure 4 was updated from:

to:
