$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Colorants membranaires comme PKH26 tache par quasi-instantanée de partitionnement dans les membranes cellulaires plutôt que par réaction chimique (par CFSE) ou la liaison d'équilibre (pour les anticorps). Le manque d'attention aux questions essentielles décrites dans la figure 1 peut entraîner une coloration faible ou hétérogène du type représenté à la figure 2. En revanche, l'utilisation de conditions d'étiquetage optimisés (figure 1, tableau 2) se traduit par des distributions lumineuses homogènes adaptés à une variété d'applications de suivi de cellules, y compris la surveillance de la division cellulaire basée sur dilution de colorant (figure 3). Cellules mortes / mourantes perdre des quantités variables de colorant de suivi, ce qui peut élargir et / ou biaiser les intensités de production fille et compliquer la modélisation basée sur la prolifération dilution d'un colorant 3,4,16,18. Utilisation d'un colorant de viabilité est donc recommandé lors de la collecte de données par dilution dans des conditions où un nombre important de cellules mortes peuvent être préenvoyé, comme les cultures stimulées (figure 3) ou plus de spécimens (figure 4).
Parce que le suivi étiquetage colorant donne généralement des intensités de fluorescence de plusieurs ordres de grandeur plus grand que l'immunophénotypage, il est important d'inclure des contrôles de compensation appropriées (tableau 1) et de vérifier que la présence de colorant de suivi ne porte pas atteinte à la capacité de résoudre les cellules d'anticorps positifs et négatifs (figure 4). Afin d'éviter la nécessité d'une compensation de couleur excessive, il est préférable de placer un brillant fluorochrome, ou qu'il n'est pas présent sur les cellules d'intérêt, comme un colorant exclus par les cellules vivantes, dans le canal spectral (s) adjacente à la teinture de suivi (figure 4A & B vs. 4C et D). Pour l'utilisation de logiciels de modélisation de crête à quantifier l'étendue de la prolifération, l'obtention d'une bonne adéquation nécessite des hypothèses correspondant dans le modèle des caractéristiques de la dilution d'un colorant profiles en cours d'analyse (figure 5 et tableau 3). Avec une sélection appropriée des colorants réactifs de suivi et de viabilité, il est également possible de caractériser la réponse proliférative dans plusieurs sous-populations lymphocytaires simultanément. Par exemple, comme illustré à la figure 6, l'addition d'un colorant de suivi 2e simplifie la discrimination entre les cellules T régulatrices (étiqueté avec Claret CellVue) et hautement proliféré effectrices des cellules T (marqué avec CFSE) et fournit beaucoup plus de détails au sujet de leurs interactions que pourraient être obtenus l'aide de 3 H-thymidine étiquetage 18,27.

Figure 1. Protocole général pour le marquage membranaire PKH26, PKH67 et colorants CellVue. Partitionnement de ces colorants hautement lipophiles dans membra cellulenda se produit essentiellement instantanément lors du mélange avec les cellules lorsque la coloration est mise en oeuvre dans le exempte de sel C véhicule diluant fourni pour maximiser l'efficacité et la solubilité de colorant coloration. Comme l'a résumé dans ce schéma de marquage membranaire général avec PKH26, brillant, coloration uniforme et reproductible est donc plus facilement obtenue par: 1) réduire au minimum les quantités de protéines et / ou des sels présents dans l'étape de coloration et 2) en utilisant une technique de mélange qui assure rapide dispersion homogène de cellules dans colorant (par exemple, expose simultanément toutes les cellules de la même concentration de colorant).

Figure 2. Effet de coloration conditions PKH26 distributions de fluorescence (tiré à part de Réf. 18). Échantillons de croissance logarithmique, U culture937 cellules ont été colorées avec PKH26 (concentrations finales: 1 x 10 7 cellules / ml, de 12 à 15 uM PKH26) pendant 3 min à température ambiante, avec ou sans mélange immédiat lors de l'addition des cellules 2x 2x colorant. Après lavage, les cellules colorées ont été analysées sur un cytomètre en flux Beckman Coulter CyAn en utilisant les paramètres d'instrument constants Histogramme 1:. Contrôle sans tache avec PKH26 détecteur de tension ajusté à placer toutes les cellules de l'échelle dans la première décennie avec quelques cellules / pas de s'accumuler dans le premier canal. Histogramme 2: coloration à 15 uM colorant en utilisant l'addition des cellules 2x 2x colorant avec mélange immédiat abouti à un brillant, coloré de façon homogène, symétrique de la population de cellules placées dans la quatrième décennie, avec peu / pas de cellules qui s'accumulent dans le dernier canal (GMFI = . 2548, gCV = 26,2%) Histogramme 3: coloration à 15 uM colorant en utilisant l'addition des cellules 2x 2x colorant mais sans mélange immédiat conduit à une intensité réduite et plus large d'un CV (GMFI = 505 , GCV = 116%) ainsi que d'une sous-population faiblement teinté, peut-être en raison d'une baisse des cellules délivrées sur la paroi du tube plutôt que dans la solution de colorant 2x Histogramme 4:. Une erreur de marquage conduit à 3 microlitres de colorant éthanolique concentrée stocks sont ajoutés directement à 2x cellules C Diluant sans mélange supplémentaire plutôt que d'être utilisé pour préparer une solution de colorant 2x dans le diluant C. Il en résulte une concentration de colorant finale de 12 uM, mais a donné une coloration très faible et hétérogène (GMFI = 32,9, gCV = 1020%). Le droit biais observé reflète très probablement des effets combinés de: i) un mauvais mélange en raison de cellule très disparates et les volumes de teinture, et ii) le fait que les cellules les plus proches du point de colorant de distribution seraient exposés à une concentration plus élevée de colorant que les observations plus loin. Cliquez ici pour agrandir la figure .
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Figure 3. Utilisation d'une sonde de déclenchement simplifie la viabilité des profils de prolifération des cellules T hPBMC ont été marquées avec PKH26 (concentration cellulaire finale: 3x10 7 / ml, concentration finale colorant: 10 uM).. Après culture pendant 96 h en présence (stimulé) ou l'absence (non stimulé) d'anti-CD3 et d'IL-2, les cellules ont été contre-colorées avec anti-CD3-FITC, anti-CD19-APC et 7-AAD, et ont été analysés sur un FACSCalibur cytomètre de flux (voir référence 13 pour plus de détails). Compensation des couleurs a été réalisée au moment de l'acquisition de données en utilisant un circuit de compensation câblée. L'étendue de la prolifération a été modélisé comme décrit à l'étape 4 en utilisant l'assistant de prolifération dans ModFit LT3.3. Les données de la commande PKH26 neg (tableau 1, Tube 7) sont recouvertes de référence (gris histogrammes pleins dans la colonne 3). Viabilités pour non stimulées et sticultures formulées étaient de 76% et 62% (données non synchronisées pour les panneaux A et B, respectivement). Partie A. PKH26 cellules colorées en culture pendant 96 h en milieu fermé sont à inclure viables (7-AAD neg) cellules CD3 pos (R1). En plus de l'inclusion d'anticorps et 7-AAD porte morts exclusion de cellules, une diffusion vers l'avant (FSC) contre side scatter (SSC) porte (R2) a été utilisée pour exclure les débris et les granulats. Notez l'absence de cellules mortes dans la dernière parcelle dans ce panneau. Le meilleur modèle d'ajustement pour le profil PKH26 prolifération (colonne 3) a donné un seul pic avec RCS = 2,1 (bailleurs de fonds 6, tableau 3), ce qui indique une bonne symétrie, et a été utilisé pour définir la position de départ des parents et la largeur du pic pour l'analyse de la stimulé échantillon de cet ensemble de données (partie B). Partie B. Une aliquote de réplique de PKH26 cellules colorées ont été cultivées avec des anticorps anti-CD3 et d'IL-2 pendant 96 h et fermé de la même manière que dans la partie A. Un modèle avec la position de pointe flottante et la largeur de crête flottante donne la meilleure solution pour ces données avec RCS = 1,3 (bailleurs de fonds 6, tableau 3). Partie C. Le même fichier de données comme dans la partie A a été analysée sans l'utilisation de 7-AAD données. Quand un primaire FSC vs SSC a été en partie utilisés pour exclure les cellules mortes et les agrégats (R2) et une porte secondaire pour sélectionner CD3 événements positifs (R3), une petite population résiduelle de cellules mortes est restée (0,2% des événements dépendants). Le meilleur modèle d'ajustement donné un seul pic avec RCS = 2,2. Groupe D. Le fichier de données que dans le groupe B était fermée comme dans le Panneau de C. Notez l'ensemble de la population résiduelle de cellules mortes dans l'échantillon stimulé (1,29% des événements dépendants) pour cette stratégie de déclenchement. Le meilleur modèle d'ajustement a été l'une avec la position de pointe flottante et la largeur du pic flottant (RCS = 1,3). Cliquez ici pour agrandir la figure .
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Figure 4. Effet du choix et de la concentration du colorant fluorochrome sur la capacité des lymphocytes immunophénotype étiquetés avec PKH26. HPBMC ont été isolés à partir de 24 h vieux sang et étiqueté avec PKH26 comme décrit à l'étape 1, à l'exception que la coloration a été réalisée en fond 12 x 75 mm rond tubes en polystyrène plutôt que 12 tubes x 75 mm en polypropylène coniques. Immédiatement après marquage avec PKH26, les cellules ont été contre-indiqués avec les réactifs immunophénotypiques et la viabilité, et analysés sur un cytomètre en flux LSRFortessa en utilisant la stratégie de porte de la figure 3A et la configuration suivante optique: 488 nm laser: FSC-A (488 nm), SSC -A (488/10 BP), FITC-A (530/30 BP); PKH26-A (575/26 BP); 7-AAD-A ou PerCP-A (695/40 BP). 640 nm laser: APC-A ou TOPRO-3-A (670/14 BP). Compensation des couleurs a été réalisée au moment de l'acquisition de données à l'aide du logiciel BD DiVa. "Auto"indique autofluorescence de la commande de pas-anticorps dans la fenêtre correspondante spectrale (APC pour les panneaux A et B, PerCP pour panneaux C et D). Les données de la commande PKH26 neg (tableau 1, Tube 7) sont recouvertes de référence (gris histogrammes remplis, colonne 5). Post-coloration viabilités étaient similaires pour tous les échantillons (88-92%). Panel A. Les cellules marquées avec PKH26 à une concentration finale de 2 uM ont été contre utilisant des anticorps anti-CD3-FITC, anti-CD4-APC et 7-AAD ( Tube 8 du tableau 3). Après déclenchement sur viables (7-AAD neg) lymphocytes CD3 pos (colonne 1) et l'exclusion des débris et des agrégats basés sur FSC et SSC (voir la figure 3A), PKH26 intensité a été évalué en association avec CD4 APC (colonnes 2 et 3). Que non compensée (colonne 2) ou compensé (colonne 3), cette combinaison fluorochrome donné lieu à une bonne résolution entre les cellules T CD4 et CD4 pos neg cellules T), tel que vérifié tant par un no-antibody, le contrôle autofluorescente (Tube 6 du tableau 1; colonne 4) et la parcelle en deux couleurs de CD3 vs. CD4 (colonne 6). Panel B. Utilisation de la combinaison même fluorochrome comme dans le panel A, mais en augmentant la concentration finale PKH26 à 4 uM n'a pas nui à la capacité de résoudre des CD4 pos cellules T à partir de cellules T CD4 neg. Panel C. aliquote répétition de cellules marquées avec PKH26 indépendamment à une concentration finale de 2 uM a été contre-coloration utilisant des anticorps anti-CD3-FITC, anti-CD4-PerCP, et TOPRO-3. Après déclenchement sur viables (TOPRO-3 neg) lymphocytes CD3 pos (colonne 1) et l'exclusion des débris et des agrégats basés sur FSC et SSC (voir la figure 3A), PKH26 intensité a été évalué en association avec des anti-CD4-PerCP (colonnes 2 et 3). Substantielles chevauchement spectral de PKH26 dans le canal PerCP est évident dans les données sans compensation (colonne 2), et la résolution entre CD4 pos PKH26 pos neg événements est marginale après compensation est appliquée (comparer la colonne 3 avec le non-anticorps, le contrôle autofluorescente indiquée dans la colonne 4). Panneau D. Lorsque PKH26 concentration est augmentée à 4 uM, il n'est plus possible d'utiliser la combinaison de chevauchement fluorochrome C. Panneau spectrales de PKH26 dans le canal PerCP dépasse l'intensité du signal de CD4 (colonne 2) et CD4 pos pos PKH26 événements ne peuvent plus être résolus à partir de CD4 neg pos PKH26 cellules T (colonne 3 vs. colonne 4). Cliquez ici pour agrandir la figure .

Figure 5. Effet de la sélection modèle de prolifération de. qualité de l'ajustement des profils par dilution hPBMC ont été marquées avec PKH26 (concentration cellulaire finale: 3x10 7 / ml, concentration finale colorant: 10 uM). Après culture pendant 96 h en présence (stimulé) ou l'absence (non stimulé) d'anti-CD3 et d'IL-2, les cellules ont été récoltées contraste avec de l'anti-CD3-FITC, anti-CD19-APC et 7-AAD et analysées sur un FACSCalibur cytomètre en flux (voir référence 13 pour les méthodes détaillées). Compensation des couleurs a été réalisée au moment de l'acquisition de données en utilisant un circuit de compensation câblée. Panel A. PKH26 Le profil d'intensité d'une culture non stimulé 96 h pour les donneurs 5, un répondeur modérée, était fermée comme illustré sur la figure 3A et utilisées pour fournir la prolifération ModFit Assistant à une première estimation de la position et la largeur du pic représentant indivis cellules parentales. Panel B. PKH26 Le profil d'intensité d'une stimulation parallèle 96 h de culture a été analysé à l'aide des estimations à partir dePanel A et 4 combinaisons différentes de paramètres "prolifération magicien", correspondant aux fixes ou flottantes intensités des pics et des largeurs fixes ou flottantes de pointe pour les générations successives fille comme illustré. Comme le résume le tableau 3, le modèle qui a donné le meilleur ajustement aux données observées (la plus basse réduit chi carré; RCS) était le «variable / variable" combinaison dans laquelle non seulement les positions des pics, mais aussi les écarts-types des pics de génération fille ont été autorisés de varier (RCS = 1,5). Le même modèle a donné le meilleur ajustement pour les donneurs 6, un taux de réponse élevé (figure 3B et tableau 3).

Figure 6. Addition d'un colorant deuxième cellule de suivi simplifie la discrimination entre les effecteurs et régulateurs des cellules T dans un essai de suppression de cytométrie en flux(D'après 18 Ref.) Lymphocytes de monocytes appauvri préparés à partir de filtres leucaphérèse Trima ont été colorées avec anti-CD127-PE, anti-CD4-PE-Cy7, et anti-CD25-APC et le flux trié dans les populations d'effecteur (Teff.; pos CD4 CD25 CD127 dim lumineux), réglementaires (Treg, CD4 pos CD127 dim CD25 pos) et accessoire (CD4 neg) des cellules. Triés cellules Treg marqués par Claret CellVue (concentration cellulaire finale: 1x10 6 / ml; concentration finale de colorant: 1 uM) et Teff triés marqué avec CFSE (concentration cellulaire finale: 5 x 10 7 / ml; concentration finale de colorant, 5 pM) étaient co-cultivées dans des proportions variables, en présence de cellules accessoires anti-CD3, anti-CD28 et irradiée. Après 96 h, les cultures ont été récoltées, contre-coloration avec des anticorps anti-CD4-PE-Cy7 et LIVE / DEAD Violet Fixable, et analysés sur un cytomètre en flux LSRII et compensation de couleur a été réalisée à la fois des données ACQUISITIOn à l'aide du logiciel BD DiVa (voir référence 18 pour plus de détails, y compris les contrôles de compensation). Les indices de prolifération de Teff et Treg ont été modélisés comme décrit à l'étape 4, en utilisant l'assistant de prolifération dans ModFit LT3.3. Les points de données dans les panneaux B et C représentent la moyenne ± 1 écart-type des échantillons en triple A. Les données de panel représentatif sont présentés pour l'un des trois échantillons en triple à un Treg:. Teff rapport de 0,25:1. LIVE / DEAD réactif Violet Fixable a été utilisé pour exclure les cellules mortes (R1, tracé supérieur gauche cellules accessoires = brun-rouge, non viable Teff = gris et non viables Treg = rouge) de toutes les parcelles d'autres données. Coloration Claret CellVue a été utilisé pour distinguer les Treg viable (R4, centre de la placette à droite, en bleu) à partir viable mais très proliféré Teff (R5, centre de la placette droite, vert). Un profil unique paramètre CFSE prolifération des Teff (graphique inférieur gauche) a été générée par le déclenchement des cellules qui étaient CFSE pos (R5), CD4 pos (R3), viable (pas R1), et a eu des lymphocytes scpropriétés Atter (R2). Un seul paramètre CellVue prolifération Claret profil de Treg a été générée par le déclenchement des cellules qui étaient Claret CellVue pos (R4), CD4 pos (R3), viable (pas R1), et a des propriétés de dispersion de lymphocytes (R2). Notez la région lymphocytes généreux (R2) définie pour inclure explosions lymphocytes. On notera également que le nombre total de cellules à collecter dépend de la fréquence la plus basse de la population d'intérêt. Dans une expérience prolifération cellulaire où la population d'intérêt peut être répartie sur une vaste gamme d'intensités représentant jusqu'à sept ou huit générations un grand nombre de cellules doivent être collectées pour modéliser avec précision et calculer le nombre de cellules dans chaque génération. Lors de l'étude des cellules rares, il peut être nécessaire d'exécuter simplement le tube d'échantillon presque à sec afin de recueillir le plus grand nombre possible d'événements. Pour l'exemple présenté ici, cette opération conduit à un total de 25.000 ~ manifestations, dont 11.923 étaient Teff (prolifération Index 3,85) et 1380 étaient Treg (prolifération indice 1,83). Partie B. Comme prévu, l'augmentation de la proportion des présents Tregs dans les co-cultures ont conduit à une plus grande suppression de la prolifération cellulaire Teff. Des résultats similaires ont été obtenus avec les deux CellVue Claret teinté (trait plein) ou non colorée (ligne pointillée) Treg, ce qui indique que la coloration avec le colorant Claret CellVue suivi n'a pas affecté Treg puissance. Partie C. Treg sont relativement anergiques et, comme prévu, a fait prolifèrent pas lorsqu'ils sont incubés avec des anticorps anti-CD3, anti-CD28, et des cellules accessoires, en l'absence de cellules Teff (Treg: Teff rapport de 1:0). Cependant, comme la proportion de Teff présente dans les co-cultures a augmenté (c'est à dire comme l'Treg: ratio a diminué Teff), l'étendue de la prolifération Treg a également augmenté. Les barres d'erreur généralement plus grandes de ces données, au moins en partie le reflet de l'étendue limitée de prolifération, ce qui conduit à un plus petit nombre d'événements collectés par rapport à Teff et une plus grande incertitudeté dans la modélisation du nombre de cellules dans chaque génération. Cliquez ici pour agrandir la figure .
| Tube No. (Objet) | PKH26 | Anticorps (s) | 7-AAD |
| 1 (installation, réparation) | - | - | - |
| 2 (installation, réparation) | + | - | - |
| 3 (installation, réparation) | - | - | + |
| 4 (indemnisation) | - | CD8-FITC b | - |
| 5 (indemnisation) | - | CD8-APC b | - |
| 6 (aucun contrôle Ab) | + | - | + |
| 7 (pas de con suivi colorantcontrôle) | - | CD3-CD4-FITC ou CD19 APC APC-c | + |
| 8 (T0 contrôle) | + | CD3-CD4-FITC ou CD19 APC APC-c | + |
. Instrument Setup tableau 1 permet de commander un contrôles répertoriés sont appropriés pour un 4-couleurs CD4 test T de surveillance prolifération en utilisant:. PKH26 (prolifération colorant), CD3-FITC (marqueur des cellules pan-T), CD4-APC (T-helper marqueur cellulaire), 7-aminoactinomycine D (7-AAD, l'exclusion des cellules mortes) b Grandir substituts pour CD3-FITC et CD4-APC (meilleure capacité à détecter les erreurs de compensation) c. Figure 3:. CD3-FITC et CD19-APC. Figure n 4: CD3-FITC et CD4-APC.
| Type de cellule | Concentration cellulaire finale | Concentration finale Dye </ Strong> | Référence |
| b hPBMC | 1 x 10 7 / ml | 2 uM PKH67 | 10,17 |
| 5 x 10 6 / ml | 2 uM PKH26 | 12 |
| 3 x 10 7 / ml | 10 uM PKH26 | 13 |
| 5 x 10 7 / ml | 30 uM PKH26 | 18 |
| 1 x 10 6 / ml | 1 Claret CellVue uM c | 18 |
| 3 x 10 7 / ml | 4 Claret CellVue uM | 13 |
| 5 x 10 7 / ml | 5 Claret CellVue uM | 18 |
| Cellules en culture | 5 x 10 5 / ml | 0,1 uM PKH26 (1 ° les cellules mammaires) | 8 |
| 1 x 10 7 / ml | 15 pM PKH26 (U937) | 18 |
| 1 x 10 7 / ml | 12,5 uM -15 PKH26 (U937) | 15 |
| 1 x 10 7 / ml | 1 uM PKH67 (K562) | 18 |
| 1 x 10 7 / ml | 1 uM PKH67 (lignées de cellules T) | 9 |
| 1 x 10 7 / ml | 10 Claret CellVue uM (YAC-1) | 23 |
Tableau 2. Non générateurs de perturbations Conditions coloration de la membrane en nouant un. Une. Adapté et mis à jour à partir Ref 18. B Un lavage à basse vitesse (300 xg) a été utilisé pour réduire la contamination des plaquettes. C cellules Treg CD4 (flux triés CD25 pos pos neg CD127 lymphocytes).
| | Paramètres du modèle | Résultats du modèle |
| Donateur | Traitement | Position de pic | Dakota du Sud | Position des parents | Parental SD | Nombre de Equipée Peaks | RCS | PI | PF |
| 5 | Non stimulées | Flotter | Flotter | 209 | 4,5 | 1 | 5,1 | 1,0 | 0 |
| 5 | Stimulé | Correction d' | Correction d' | 209 | 4.5 | 7 | 35 | 3,9 | 31 |
| 5 | Stimulé | Flotter | Correction d' | 209 | 4,5 | 8 | 19 | 4,3 | 30 |
| 5 | Stimulé | Correction d' | Flotter | 209 | 9,2 | 6 | 1,9 | 3,8 | 30 |
| 5 | Stimulé | Flotter | Flotter | 209 | 9.0 | 7 | 1,5 | 3,7 | 29 |
| 6 | Non stimulées | Flotter | Flotter | 205 | 4.0 | 1 | 2,1 | 1,0 | 0 |
| 6 | Stimulé | Correction d' | Correction d' | 205 | 4.0 | 6 | 42 | 6,6 | 60 |
| 6 | Stimulé | Flotter | Correction d' | 205 | 4.0 | 7 | 12 | 7,4 | 60 |
| 6 | Stimulé | Correction d' | Flotter | 205 | 8,6 | 6 | 6,9 | 6,8 | 62 |
| 6 | Stimulé | Flotter | Flotter | 205 | 6,5 | 6 | 1,3 | 6,5 | 59 |
Tableau 3. Impact de la prolifération du modèle sur Qualité de l'ajustement (RCS) et métriques prolifération d'un. Une coloration des échantillons, la collecte de données et de déclenchement tel que décrit à la figure 3A & B.