1. דיסוציאציה של רקמת חוט השדרה
- קטעי חוט השדרה T8-T10 שאינם פצועים או בחוט השדרה contusion נפצעו (פציעה ב T9) ספראג חולדות Dawley נותחו ו ניתק מכנית במספריים עדינים HBSS בטמפרטורת החדר, כפי שתואר לעיל 1. לפני רקמת הניתוק, כל העמודות בעמוד השדרה נשמרו על קרח יבש במשך 5 דקות לפני החילוץ של מגזרים כבל T8-T10.
- פיסות רקמה נאספו על ידי צנטריפוגה (1 דקה, 1000 סל"ד, בטמפרטורת החדר) ו ניתק enzymatically עם 2.5 מ"ג טריפסין ו 5 collagenase מ"ג 5 מ"ל DME (Media השתנה Dulbecco של הנשר) במשך 20 דקות ב 37 מעלות צלזיוס לפני טחינה דקה (~ 10 פעמים בטמפרטורת החדר) עם פיפטה פסטר זכוכית (9-אינץ').
- 10 מ"ל של סרום + 10% DME שור העובר נוספה תאים כדי לבלום פעילות אנזימטית ואז היה מסונן דרך מסננת תא 40 מיקרומטר. אחרי סיבוב מהיר, התא גלולה היה resuspended ב 6 מ"ל של HBSS ו overlayed על פתרונות OptiPrep שיפוע המתוארים להלן.
2. יצירת OptiPrep שיפוע פתרונות
- OptiPrep מדולל נבנה על ידי דילול OptiPrep 01:01 עם הצפת מגבים (0.15 M NaCl, מגבים 10 מ"מ, ה-pH 7.4).
- ארבעה OptiPrep פתרונות הדרגתיים נעשו על ידי ערבוב 350, 250, 200, או 150 OptiPrep בדילול μl עם HBSS לנפח סופי של 1 מ"ל (טבלה 1).
- ארבעת הפתרונות הושמו לאט ובזהירות שכבות צינור חרוטי 15 מ"ל עם לפחות לדלל בתחתית ואת לדלל ביותר על החלק העליון (איור 1A).
3. הפרדת השומנים / המיאלין פסולת מתאי
- 6 מ"ל של תאים השדרה ניתק ב HBSS היה בזהירות על גבי שכבות של פתרונות הדרגתיים OptiPrep.
- תאים Tube המכיל פתרונות הדרגתיים היה centrifuged (15 דקות, 1900 סל"ד או 726 RCF, 20 ° C) באמצעות 5810R צנטריפוגה Eppendorf עם הרוטור הנדנדה דלי (A-4-62), להפריד את פתרון התא לתוך שכבות נפרדות עם שומנים / פסולת המיאלין (7 מ"ל העליון של הצינור), ואחריו 3 שכבות של נוירונים, עם תאים דלקתיים, גליה, ותאי דם אדומים בתוך גלולה. למרות תאים דלקתיים ביותר, כולל מונוציטים, מקרופאגים, גרנולוציטים PMN, לימפוציטים ו נמצאו גלולה, חלק גדול בגודל המופעל מקרופאגים ניתן למצוא שכבות מעל גלולה.
- שכבת השומנים / המיאלין פסולת (למעלה 7 מ"ל) היה aspirated בזהירות הוסרו. תאים נשטפו אז resuspended ב 2.5 HBSS מ"ל המשמש immunolabeling להלן.
4. Immunolabeling של תאים חיסוניים ספציפיים עבור cytometry זרימה
- תאים (500 μl) שנאספו ההכנות חוט השדרה היו pelleted ו resuspended ב אמוניום כלוריד 0.85% (מדולל במים מזוקקים) במשך 5 דקות עד lyse כדוריות דם אדומות.
- תאים נשטפו עם 500 HBSS μl וחסמו אז ארנב רגיל או בסרום עכבר בטמפרטורת החדר למשך 30 דקות.
- תאים נשטפו וטופחו בטמפרטורת החדר למשך שעה 1 עם נוגדן (הארנב נגד PMN FITC, כימי מדויק ומדעי; עכבר אנטי עכברוש ED1 אלקסה 488, Serotec, או עכבר אנטי CD3 עכברוש אלקסה 488) או אלוטיפ פתרון IgG בדילול מלא HBSS (בבת דילול 1:100), כפי שתואר לעיל 1.
- תאים נשטפו פעמיים לאחר כל שלב לעיל ולאחר מכן resuspended ב 300 HBSS μl אחרי לשלב הסופי.
5. תא הערכה כמותית על ידי זרימת cytometry
- דוגמאות נותחו על cytometer Calibur (בקטון דיקינסון-) תזרים FACS באמצעות תוכנה Quest Cell. 5000 אירועים לפי המדגם היו לקרוא כל הדגימות, ניתוח הנתונים הושלם עם Summit (DakoCytomation).
- שערי תזרים cytometric נקבעו באמצעות שליטה IgG תאים אלוטיפ שכותרתו או תאים בחוט השדרה מחיות בקרה וללא כל פגע לקבוע ערכי בסיס לנורמליזציה בכל נקודות זמן כפי שתואר לעיל 1. הערכים הממוצעים של תאים שכותרתו חיובי באו לידי ביטוי כאחוז (± SEM) של המדגם.
6. נציג תוצאות:
היכולת של שיפוע OptiPrep להסיר פסולת המיאלין ולשיפור יכולת הזיהוי של תא החיסון על ידי זרימת cytometry הוערכה על ידי לכימות PMNs השדרה של 1 dpi (איור 1B), השיא שדווח קודם לכן של חדירת PMN לאחר SCI 1-3. לחלופין, מיתרי השדרה גזור זהה היו ניתק enzymatically ללא הסרת-OptiPrep של פסולת המיאלין ואת הוערכו באופן דומה במקביל עבור חדירת PMN ידי cytometry הזרימה. כפי שכבר דווח בעבר 1, לא היה שינוי במצב של אירועים בדגימות מבודד עם שיפוע OptiPrep שיטת טיהור לעומת דיסוציאציה האנזימטית לבד, הוכחת אחוז PMNs זוהה בדגימות בפסולת המיאלין שלם היה רק חלק קטן (0.5%) של אחוז PMNs זוהה (5.1%) ב OptiPrep purifדגימות ied (איור 1B). נתונים אלה מראים כי שברים המיאלין בהכנות רקמות יכול לטשטש קריאות תזרים cytometric, ולהוכיח כי סילוק פסולת המיאלין משפר את הרגישות של זיהוי תא החיסון ברקמות חוט השדרה נפגע.
לאחר שקבע את הרגישות של מערכת שיפוע OptiPrep לגילוי תאים בחוט השדרה נפגע, אנו מאופיין בשינויים חדירת הסלולר על פני תקופה שבין 2 שעות עד 180 dpi והקים בתגובה multiphasic הרומן של דלקת הסלולר לאחר SCI שכלל PMNs, מקרופאגים / microglia ו-T-תאים. כפי שאושרו על ידי מחקרים קודמים 1-3, PMNs נכנסה לראשונה טבורי 2 שעות שלאחר פציעה הגיע לשיא של 1 dpi (איור 2 ו 4). המקרופאגים / microglia מאידך 1,4,5, לא התגלו חוט השדרה נפגע עד 3 dpi, והגיעה לשיאה בתחילה 7 dpi (איור 3 & 4). באופן מפתיע, אנו מציגים בפעם הראשונה כי מקרופאגים / microglia לשיא עבור השני 60 זמן dpi ונשארו גבוהות דרך 180 dpi (איור 3 & 4). בדומה מקרופאגים / microglia, T-cell חדירה היה צפוי להגיע לשיא 05-07 יולי dpi, אולם זרימת cytometry לא לזהות כל שינוי במספר T-cell במחצית הראשונה 7 dpi, אם כי מספר גבוה של T-תאים זוהה בשעה 9 dpi (1.6%) (איור 4). בעוד T-cell מספר פחתה ב -10 dpi, תגובה מתמשכת T-cell נצפתה דרך 180 dpi, עת 4.4% של תאים תויגו עבור CD3 (איור 4).
יחד, נתונים אלה מדגימים את זמן התגובה תלוי multiphasic של דלקת הסלולר לאחר SCI (איור 4), בשלבים הראשונים של דלקת הסלולר כללו לשיא מוקדם של PMNs 1 dpi ואחריו לשיא של ED1 + מקרופאגים / microglia 7 dpi ו-T תאים 9 dpi, ואילו בשלבים המאוחרים כללו את כל שלושת האוכלוסיות הסלולר עולה לאחר 14 dpi ולהתמיד דרך 180 dpi, עם שיא שנייה בולטת מקרופאגים / microglia ב 60 dpi. מחקר זה timecourse לבין נתונים כמותיים שנוצר על ידי זרימת cytometry אומתו בעבר, מראה תוצאות להשוות נתונים שנאספו stereology כמותי של immunolabeled סעיפים 1 חוט השדרה.

טבלה 1. הכנת שיפוע OptiPrep לסילוק פסולת המיאלין. ארבעה פתרונות OptiPrep שיפוע מבוצעים באמצעות HBSS ו OptiPrep מדולל (1:1 דילול OptiPrep, מגבים).

באיור 1. צפיפויות OptiPrep שיפוע להפריד ביותר המיאלין / פסולת נפצעו ברקמות / תאים חוט השדרה ולשפר את ההערכה תא החיסון על ידי cytometry הזרימה. (א) המיאלין / פסולת הופרד תאים (נוירונים, גליה ותאי החיסון) לאחר צנטריפוגה של רקמת ניתק את חוט השדרה דרך שיפוע OptiPrep ואחריו השאיפה של שכבת המיאלין / פסולת. (ב) PMN מספר בחוט השדרה נפגע, מראה רגישות מוגברת בזיהוי PMNs לאחר הסרת פסולת (של סטודנטים מבחן t, p = 0.0001). כל השערים תזרים cytometric נקבעו באמצעות תאים מבעלי חיים שכותרתו וללא כל פגע, n = 5 לכל קבוצה, ממוצע ± SEM. 5000 אירועים לפי המדגם היו לקרוא עבור כל המדגמים ואת הערכים הממוצעים של תאים שכותרתו חיובי באו לידי ביטוי כאחוז (± SEM) של המדגם.

איור 2. גילוי חדירה PMN בחוט השדרה נפגע cytometry הזרימה. לאחר פציעה (200 KD) מתון contusion ב T9, PMNs במהירות נכנס חוט השדרה מתחיל 2 שעות (ב) לאחר פציעה peaking 1 dpi (C). כל השערים תזרים cytometric נקבעו באמצעות תאים מבעלי חיים שכותרתו ללא פגע (A).

איור 3. איתור של מקרופאגים / חדירה microglia בחוט השדרה נפגע cytometry הזרימה. לאחר פציעה (200 KD) מתון contusion ב T9, ED1 + macrophage / microglial מספר גדל בחוט השדרה נפגעים החל מהשעה 3 dpi (ד), הגיעה לשיאה בחריפות ב 7 dpi (E), ירד לרמות נמוכות ב 14 dpi (F) לפני עולה לשיא השני 60 dpi (G), ונשאר חוט השדרה נפגע עד 180 dpi (H). IgG תיוג אלוטיפ השליטה 7 תאים השדרה dpi (ב) הראו רקע מינימלי נוגדנים תיוג לא משנה התאים נוגדנים שכותרתו מ - 2 שעות לאחר נפצעו (C) או ללא פגע (א) בעלי חיים. כל השערים תזרים cytometric נקבעו באמצעות תאים מבעלי חיים שכותרתו וללא כל פגע.

טבלה 2. דגימות בעלי חיים בניסויים timecourse. עבור כל נקודת זמן (0 שעות עד 180 dpi), חמש החיות קיבל פציעה בינונית (200 KD) contusion ב T9,ורקמות חוט השדרה הוערכו על ידי cytometry זרימה עבור מספרי PMNs, ED1 + מקרופאגים / microglia, ואת CD3 + T-תאים. עם זאת, לא כל הדגימות בעלי חיים שנמצאו בהצלחה PMN (4-5), ED1 (3-5), ואת CD3 (4-5) לזרום מנתח cytometric.

איור 4. Timecourse של דלקת הסלולר בחוט השדרה בעקבות פציעה (200 KD) מתון contusion ב T9. כפי שהוערכו על ידי cytometry זרימה, מספרי PMNs, ED1 + מקרופאגים / microglia, ואת CD3 + T-תאים לשיא בחריפות (1,7, ו 9 dpi, בהתאמה) התעקש כרונית בחוט השדרה הפגוע. N = 3 ל -5 הקבוצה, ממוצע ± SEM.