Nous rapportons ici un protocole pour la quantification et la différenciation des lymphocytes B myocardiques en fonction de leur emplacement dans l’espace intravasculaire ou endothélial en utilisant la cytométrie de flux.
Article de méthode
Nous rapportons ici un protocole pour la quantification et la différenciation des lymphocytes B myocardiques en fonction de leur emplacement dans l’espace intravasculaire ou endothélial en utilisant la cytométrie de flux.
Un nombre croissant de preuves montre que les lymphocytes B jouent un rôle important dans le contexte de la physiologie myocardique et de l’adaptation myocardique aux blessures. Cependant, la littérature rapporte des données contrastées sur la prévalence des cellules B myocardiques. Il a été rapporté que les cellules B étaient à la fois parmi les cellules immunitaires les plus répandues dans le cœur des rongeurs ou qu’elles étaient présentes, mais à une prévalence nettement inférieure à celle des cellules myéloïdes, ou qu’elles étaient assez rares. De même, plusieurs groupes ont décrit que le nombre de cellules B myocardiques augmente après une lésion myocardique ischémique aiguë, mais un groupe n’a signalé aucun changement dans le nombre de cellules B du myocarde lésé. La mise en œuvre d’une méthode partagée et reproductible pour évaluer la prévalence des lymphocytes B myocardiques est essentielle pour harmoniser les observations des différents groupes de recherche et ainsi favoriser l’avancement de l’étude des interactions myocardiques des lymphocytes B. D’après notre expérience, les observations apparemment contrastées rapportées dans la littérature proviennent probablement du fait que les cellules B myocardiques murines sont principalement intravasculaires et connectées à l’endothélium microvasculaire. Par conséquent, le nombre de cellules B récupérées dans un cœur murin est extrêmement sensible aux conditions de perfusion utilisées pour nettoyer l’organe et à la méthode de digestion utilisée. Nous rapportons ici un protocole optimisé qui tient compte de ces deux variables critiques d’une manière spécifique. Ce protocole permet une analyse reproductible basée sur la cytométrie en flux du nombre de cellules B myocardiques murines et permet aux chercheurs de distinguer les cellules B myocardiques extravasculaires des cellules B intravasculaires.
Les lymphocytes B sont des cellules immunitaires hautement spécialisées qui jouent un rôle important dans les réponses immunitaires adaptatives et innées1. Il existe deux populations principales de cellules B : une plus petite population de cellules B1 qui sont principalement produites au cours de la vie embryonnaire, et une population prépondérante de cellules B2 qui sont produites à l’âge adulte dans la moelle osseuse1. Après avoir mûri dans la moelle osseuse, les cellules B migrent vers les organes lymphoïdes primaires et secondaires. De là, ils recirculent continuellement entre les organes lymphoïdes voyageant à travers les vaisseaux sanguins et les vaisseaux lymphatiques2. Les cellules B expriment des anticorps spécifiques à leur surface, qui fonctionnent comme des récepteurs. Lorsque les cellules B rencontrent un antigène qui se lie à leur récepteur, un signal d’activation peut être déclenché. Les lymphocytes B activés migrent vers le tissu où l’antigène a été trouvé ou retournent dans la moelle osseuse où ils peuvent devenir des plasmocytes producteurs d’anticorps 3,4.
Récemment, il a été reconnu que le cœur abrite une population importante de cellules B. Des études chez les rongeurs ont montré que les lymphocytes B colonisent le cœur au début du développement embryonnaire5, et que les lymphocytes B associés au myocarde sont pour la plupart intravasculaires, des cellules B2 naïves adhérant à l’endothélium6,7, avec un faible pourcentagede cellules B17. Il existe encore de nombreuses zones d’incertitude, mais les données disponibles indiquent que les cellules B jouent un rôle important à la fois dans le cœur naïf et dans le contexte de l’adaptation myocardique aux blessures.
Des études sur le cœur murin naïf ont montré qu’au départ, les cellules B myocardiques sont principalement situées dans l’espace intravasculaire, adhèrent à l’endothélium (>95% des cellules B cardiaques murines se sont avérées être situées dans l’espace intravasculaire). On a constaté que ces cellules B avaient des schémas d’expression génique différents de ceux des cellules B circulantes isolées du sang périphérique. L’analyse des cœurs naïfs d’animaux déficients en lymphocytes B et de témoins syngéniques a révélé que les animaux dépourvus de lymphocytes B avaient des cœurs plus petits et une fraction d’éjection6 plus élevée. Toutes ces preuves suggèrent que les cellules B pourraient moduler la croissance myocardique et / ou la fonction myocardique, et que non seulement les cellules B interstitielles mais aussi intravasculaires pourraient être responsables de ces observations. Les cellules B ont également été trouvées pour moduler le phénotype des macrophages résidents du myocarde8.
Plusieurs études ont montré que les lymphocytes B jouent un rôle important dans le contexte de l’adaptation myocardique aux lésions 8,9,10,11,12,13. Les lymphocytes B s’accumulent transitoirement dans le cœur blessé, probablement par un mécanisme dépendant de CXCL13-CXCR511,13. À partir de là, les cellules B favorisent le remodelage cardiaque indésirable par plusieurs mécanismes, dont le recrutement demonocytes médiés par les cytokines 9,12. En outre, les cellules B peuvent produire des anticorps contre les protéines cardiaques qui peuvent favoriser l’extension des lésions cardiaques et du remodelage cardiaque indésirable par plusieurs mécanismes 14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25 . Les cellules B peuvent également exercer des effets protecteurs sur le cœur blessé par la sécrétion d’IL-1010.
Alors que le nombre de groupes étudiant le rôle des cellules B dans le cœur naïf et blessé augmente, il devient de plus en plus important de définir des protocoles partagés pour quantifier et évaluer correctement les cellules B myocardiques et ainsi éviter les incohérences qui ont déjà commencé à apparaître dans la littérature. Jusqu’à présent, les cellules B ont en fait été signalées comme étant l’une des cellules immunitaires les plus répandues dans le cœur des rongeurs7 et présentes à une prévalence nettement inférieure à celle des cellules myéloïdes26,27, ou assez rares 28. De même, plusieurs groupes ont décrit que le nombre de lymphocytes B myocardiques augmente après une lésion myocardique ischémique aiguë 7,9,13, mais un groupe n’a signalé aucun changement dans le nombre de lymphocytes B du myocarde29 lésé. Les études sur les cellules immunitaires cardiaques donnent rarement des détails sur les conditions de perfusion et il n’y a pas de consensus sur les conditions de digestion. Étant donné que dans le cœur de rongeur, une grande proportion de cellules B sont intravasculaires et que l’extraction des cellules immunitaires du myocarde dépend fortement de la méthode de digestion utilisée, les différences rapportées dans la littérature pourraient être le résultat de différences dans la perfusion d’organes et la digestion tissulaire.
Présenté ici est une méthode détaillée pour la quantification basée sur la cytométrie de flux des cellules B myocardiques murines qui maximise le rendement de la récupération des cellules B en optimisant les conditions de perfusion et de digestion et permet la discrimination des cellules B myocardiques intravasculaires vs extravasculaires6. Ce protocole est une adaptation et une optimisation d’autres protocoles similaires qui distinguent les cellules immunitaires intravasculaires et interstitielles 28,30,31.
Dans ce protocole, nous normalisons la perfusion myocardique pour éliminer les cellules B flottant dans l’espace intravasculaire sans éliminer les cellules B biologiquement pertinentes adhérant à l’endothélium microvasculaire. De plus, en nous appuyant sur des protocoles antérieurs qui ont décrit l’utilisation de l’injection intraveineuse d’anticorps pour distinguer les cellules immunitaires intravasculaires des cellules immunitaires interstitielles32, et en tirant parti du fait que les cellules B expriment le marqueur de surface B22033, nous démontrons comment distinguer les cellules B myocardiques intravasculaires des cellules B extravasculaires par injection intravasculaire d’un anticorps spécifique B220 immédiatement avant le sacrifice animal et la perfusion cardiaque. Ce protocole est pertinent pour la recherche de tout scientifique intéressé à inclure l’analyse des cellules B myocardiques dans le cœur naïf et blessé. La mise en œuvre généralisée de ce protocole réduira les incohérences entre les groupes de recherche, permettra l’analyse des changements dans les pools de lymphocytes B myocardiques intravasculaires et extravasculaires, et renforcera ainsi l’avancement des découvertes dans le domaine de l’immunologie cardiaque.
En résumé, le protocole représente un flux de travail optimisé pour quantifier et analyser les cellules B myocardiques via la cytométrie en flux, tout en distinguant les cellules situées dans l’espace extravasculaire et l’espace intravasculaire.
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Toutes les expériences décrites dans ce manuscrit ont été réalisées avec l’approbation de l’IACUC à la faculté de médecine de l’Université Johns Hopkins.
1. Préparatifs
2. Coloration intravasculaire des lymphocytes B (in vivo)
3. Collecte du cœur
4. Digestion cardiaque et coloration cellulaire
5. Cytométrie de flux
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Une fois l’acquisition terminée et tous les événements collectés, les données doivent être analysées conformément à la pratique standard de cytométrie en flux. L’objet de l’analyse variera en fonction de l’objectif individuel de chaque expérience. Dans ce cas, la quantification des cellules B intravasculaires et extravasculaires a été poursuivie, et elle a été exprimée en nombre de cellules par mg de tissu.
Lors de l’utilisation d’un cytomètre spectral, il est recommandé de commencer l’analyse...
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Un nombre croissant de preuves indique que les cellules B jouent un rôle important dans le contexte de la physiologie myocardique et du remodelage/adaptation myocardique aux blessures 7,8,9,10,11,12,13,36. La cytométrie en flux est un excellent outil pour é...
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Luigi Adamo est co-fondateur de i-Cordis, LLC, une société axée sur le développement de molécules immunomodulatrices pour le traitement de l’insuffisance cardiaque, avec un intérêt particulier pour les dérivés du médicament modulateur des cellules B pirfenidone. Les autres auteurs n’ont aucun conflit à déclarer.
Cette étude a été financée par les subventions NHLBI 5K08HLO145108-03 et 1R01HL160716-01 accordées à Luigi Adamo.
Le cytomètre en flux Aurora utilisé pour développer cette étude a été financé par la subvention NIH S10OD026859. Nous reconnaissons le soutien du JHU Ross Flow Cytometry Core.
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Alexa Fluor 700 anti-souris/humain CD11b Anticorps | 101222 | BioLegend | 100 µ ; g 200 & micro ; L |
| (CellTreat 29481) Passoire à cellules, 40 & micro ; m, Blue | QBIAP303 | Southern Labware | |
| 0,5 mL Tube de microcentrifugation naturel | 1605-0000 | SealRite, USA Scientific | |
| 0,9 % Chlorure de sodium injectable, USP | 114-055-101 | Qualité Biologique | 0,90 |
| 1,5 mL Tube de microcentrifugation naturel | 1615-5500 | SealRite, USA Scientific | |
| 10 µ ; L Pointes Filtres TipOne Graduées | 11213810 | USA Scientific | |
| 1000 µ ; L Pointes filtrantes graduées TipOne | 11267810 | USA Scientific | |
| Tube à centrifuger de 15 ml, capuchon d’étanchéité à bouchon, polypropylène, vanne d’arrêt à 1 voie sans RNase-/DNase | 430052 | Corning | |
| , polycarbonate | SVPT951 | ECT Manufacturing | |
| 2,2,2-tribromoéthanol | T48402 | Sigma-Aldrich | |
| 200 µ ; L Pointes filtrantes graduées TipOne | 11208810 | Vanne | |
| , polycarbonate | SVPT953 | ECT Tube | |
| fond rond en polystyrène de 5 ml, 12 x 75 mm style | 352054 | de marque | |
| , capuchon à joint bouchon, polypropylène, sans RNase-/DNase | 430290 | Corning | |
| ACK ( Tampon de lyse d’ammonium-chlorure-potassium) | 118-156-101 | Osmolalité biologique de qualité | : 290 + ou -5 % mOsm/kg H20 |
| Adaptateur 4x50ml, pour seau rectangulaire de 250 mL dans le rotor A-4-63 | 5810759005 | Eppendorf | |
| pour tubes à centrifuger de 15 mL, 9 tubes par adaptateur, fond conique pour utilisation avec le rotor modèle A-4-62 | 22638289 | Eppendorf | |
| Adaptateur pour 15 tubes à fond rond 2,6 &ndash ; 7 ml, pour seau rectangulaire de 250 ml dans le rotor A-4-62 | 22638246 | Eppendorf | |
| Rouleau de 12 po x 75' .0007 | Chambre d’induction UPC 109153 | Reynolds Wrap | |
| Anesthesia - Souris | RWD-AICMV-100 | Conduct Science | |
| BD Luer Slip Tip Seringue avec aiguille attachée 25 G x 5/8 po, stérile, à usage unique, 1 mL | 309626 | BD Becton, Dickinson and Company | |
| Seringues à insuline ultra-fines Brandzig 29G 1cc 1/2" 100-Pack | CMD 2613 | Brandzig | |
| Brilliant Violet 421 anti-souris CD19 | Anticorps 115537 | BioLegend | 50 µ ; g/mL |
| CAPS pour tubes d’écoulement avec maille de crépine 35 & micro ; m, Double position pour tubes de 12 x 75 mm, stérile | T9009 | Southern Labware | |
| Dioxyde de carbone USP E CGA 940 ; | CD USPE | AirGas USA | |
| Cole-Parmer Essentials Bécher Low-Form, Verre, 500 mL | UX-34502-46 | Cole-Parmer | |
| Collagenase 2 | LS004176 | Sigma-Aldrich | |
| Connecteur laiton chromé 1/4 » femelle NPT x 1/4 » barbelé | Y992611-AG | AirGas USA | |
| Cytek Aurora Cytomètre | Cytek Biosciences | ||
| Diss 1080 Mamelon 1/4 BARB CP | M-08-12 | AirGas USA | |
| DNase I - 40,000 U | D4527 | Sigma-Aldrich | |
| Easypet ; 3 - Contrôleur de pipette électronique | 4430000018 | Eppendorf | |
| , AX223/E | 30100606 | Ohaus Corp. | |
| Centrifugeuse Eppendorf 5810R | 5810R | Eppendorf | |
| Pipettes variables Eppendorf Research plus 1 canal | Eppendorf | ||
| gibco | 1x | ||
| Hyaluronidase | H3506 | Sigma-Aldrich | |
| Kelly Hemostats, droit | 13018-14 | Fine Science Tools | |
| Seringue Luer Slip stérile, à usage unique, 20 mL | 302831 | BD Becton, Dickinson and Company | |
| M1 Adj. Reg 0-100 PSI/CGA940 | M1-940-PG | AirGas USA | |
| McKesson Underpads, modéré | 4033- CS150 | McKesson | |
| Navigator Balance portable polyvalente | NV2201 | Ohaus Corp. | |
| PBS pH 7,4 (1X) Ca2+ [-] Mg2+ [-] | 10010023 | gibco | 1x |
| PE anti-souris/humain CD45R/B220 Anticorps | 103208 | BioLegend | 200 µ ; g/mL |
| Anticorps anti-CD45 de souris PerCP/Cyanine5.5 | 103132 | BioLegend | 100 µ ; g 500 uL |
| Boîte de Pétri, empilable 35 mm x 10 mm Polystyrène stérile | FB0875711YZ | Fisher Scientific | |
| Pkgd : Diss 1080 Nut/CO2/CO2-02 | M08-1 | AirGas USA | |
| Puissant 6 watts LED double illuminateur à col de cygne | LED-6W | Aiguille AmScope | |
| PrecisionGlide 25 g x 5/8 (0,5 mm x 16 mm) | 305122 | BD Becton, Dickinson and Company | |
| Souris anti-souris purifiée CD16/CD32 (souris BD Fc Block) Clone 2.4G2 (RUO) | 553141 | BD Becton, Dickinson and Company Biosciences | 0,5 mg/mL |
| R 4.1.1 | The R Foundation | ||
| Lames de rasoir | 9501250000 | Accutec Blades Inc | |
| Régulateur analytique en deux étapes 0-25 psi Administration CGA320 3500 psi | Y12244A320-AG | AirGas USA | |
| Rotor A-4-62, avec 4 godets rectangulaires de 250 mL | Rotor A-4-62 | Eppendorf | |
| Pipette sérologique, bouchée, 10 mL, stérile, apyrogène/exempte d’endotoxines, non cytotoxique, 1 pièce(s)/blister | 86.1254.001 | Sarstedt AG & Co KG | |
| Ruban d’étiquette Sigma | L8394 | Sigma-Aldrich | |
| SpectroFlo 3.0.0 | Cytek Biosciences | ||
| Spex VapLock Luer Fitting, PP, droit, mâle Luer Lock x 1/8 » Tuyau cannelé ; 1/EA | MTLL230-6005 | Spex | |
| Std Tube de laboratoire, taille S2, Excelon, 1/8 » ID x 3/16 » OD x 1/32 » Wall x 50' Long | CG-730-003 | Excelon Laboratory | |
| Seringue PP/PE sans aiguille, 3 mL | Z683566 | Pompe à seringue Millipore Sigma | |
| 55-1199 (95-240) | Harvard Apparatus | ||
| Thomas Minuterie d’alarme à 3 canaux TM10500 | 9371W13 | Thomas | |
| Scientific Tube Rack, 12 ; positions, 6 pour 5,0 mL et 15 ; tubes mL et 6 pour 25 ; mL et 50 ; Tubes mL, polypropylène, positions numérotées, autoclavable | 30119835 | Eppendorf | |
| Tube Rack, 12 ; positions, pour 5.0 ; mL et 15 ; Tubes mL, polypropylène, positions numérotées, autoclavable | 30119827 | Eppendorf | |
| TYGON R-3603 Tube de laboratoire, D.I. & fois ; D.E. 1/4 po & fois ; 3/8 po | T8913 (Millipore Sigma) | Tygon, Saint-Gobain | |
| Vortex-Genie 2 | SI-0236 | Scientific Industries, Inc. | |
| Pince à dissection VWR avec goupille de guidage à pointes incurvées | 89259-946 | Avantor, par VWR | |
| Ciseaux de dissection VWR, pointe acérée, 4½ ; " | 82027-578 | Avantor, par VWR | |
| VWR Incubating Orbital Shaker, modèle 3500I | 12620-946 | Avantor, par VWR | |
| Zombie Aqua Fixable Viability | Kit 423102 | BioLegend |
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