שיטה פשוטה אך יעילה המעסיקה חלקיקים מגנטיים כדי לזהות ולהעשיר תאי B-reactive אנטיגן לניתוח פונקציונלי פנוטיפי מתואר.
מאמר שיטה
שיטה פשוטה אך יעילה המעסיקה חלקיקים מגנטיים כדי לזהות ולהעשיר תאי B-reactive אנטיגן לניתוח פונקציונלי פנוטיפי מתואר.
B תאי B המגיבים עם אנטיגן ספציפי מופיעים בדרך כלל בתדירות של <0.05% מהלימפוציטים. במשך עשרות שנים חוקרים חיפשו שיטות לבודד ולהעשיר את התאים הנדירים הללו לצורך מחקר על הפנוטיפ והביולוגיה שלהם. הגישות מבוססות באופן בלתי נמנע על העיקרון שתאי B מזהים אנטיגן טבעי בזכות קולטנים על פני התא המייצגים ספציפיות של נוגדנים שבסופו של דבר יופרשו על ידי בנותיהם המובחנות. אולי הגישה הברורה ביותר לבעיה כוללת שימוש באנטיגנים מצומדים פלואורוכרום בשילוב עם מיון תאים המופעל על ידי פלואורוכרום (FACS). עם זאת, התועלת של שיטות אלה מוגבלת על ידי תדר התאים וקצב הניתוח והבידוד הניתן להשגה על ידי מיון אלקטרוני. מתוארת שיטה חדשנית להעשרת תאי B נדירים ספציפיים לאנטיגן באמצעות ננו-חלקיקים מגנטיים המביאה להעשרה בתפוקה גבוהה של תאי B מגיבים לאנטיגן מאוכלוסיות תאי התחלה גדולות. שיטה זו מאפשרת ניטור משופר של הפנוטיפ והביולוגיה של תאים מגיבים לאנטיגן לפני ואחרי מפגש אנטיגן in vivo, כגון לאחר חיסון או במהלך התפתחות אוטואימוניות.
הגבלת דילול המנתח של תדר מבשר תאי מפרישי נוגדן הציע B תאים תגובתי אנטיגן מסוים מתרחשים בדרך כלל בתדר של 0.05 ל 0.005% ברפרטואר הרגיל, בהתאם למצב החיסון והגודל / מספר אפיטופים הנוכחי על אנטיגן. התדירות הנמוכה של תאים אלה מקשה ללמוד שינויים במעמדם במהלך פיתוח של מערכת חיסונית, כגון החיסון הבא או חשיפת אנטיגן זר, או במהלך ההתפתחות של אוטואימוניות. בעבר, חוקרים התחייבו בידוד של תאי B-reactive אנטיגן באמצעות טכניקות החל צלחות או adsorbents טור מצופה אנטיגן, כדי איפוס תאי דם אדום מצופה אנטיגן, קרינה המופעל מיון תא 1, 2, 3, 4, 5, 6. though טכניקות אלו היו מוצלחות בזיהוי ובידוד תאי B תגובתי-אנטיגן, התוצאות השתנו במונחי תשואה, טוהר ויכולת רחב. לאחרונה פיתחנו שיטה חדשה לשני לזהות ולהעשיר תת-אוכלוסיות לימפוציטים B נדירים באמצעות חלקיקים מגנטיים. השיטה מאפשרת העשרה עם תשואה גבוהה יחסית וטוהר מאוכלוסיות מוצא גדולים, והוא תואם עם ניתוח של תגובות אנטיגן. על ידי העשרה מאוכלוסיות של תאים בתרחיף, השיטה מבטלת אילוצים הקשורים בגיאומטריה של צלחות מצופות אנטיגן או עמודות, ותפוקת גבול. לבסוף, מאז תאים מועשרים נשארים הקשורים אנטיגן כתב ניאון, הם יכולים להיות מטוהרים עוד יותר על ידי מיון FACS. כפי שתואר במסמך זה השתמשנו גישה זו ללימוד של תאי B toxoid-reactive טטנוס הדם ההיקפיים לפני וחיסון הבאים בבני אדם, כמו גם תאי B autoantigen-reactive מן הנבדקים עם autoi שוניםפרעות mmune, כולל סוכרת מסוג 1, מחלת גרייבס, ומחלת השימוטו 7. השיטה עובדת באותה מידה אדם לעכבר, והוא תואם עם ניתוח של תאי B-reactive אנטיגן ממגוון רקמות (כתב היד בהכנה).
בשנת הפורמט הבסיסי שלה, תאי דם היקפיים mononuclear מודגרת הראשון עם אנטיגן biotinylated יחד עם נוגדנים לתא אנטיגנים השטח הנדרש לניתוח פנוטיפי. צעד תיוג זה ואחריו כביסה קיבעון, והוספת streptavidin מצמידים את צבע מרחיקות אדום ניאון לגילוי של אנטיגן biotinylated מחייב תאים (איור 1). מחקרים קודמים זיהו תאי B אנטיגן ספציפי באופן דומה אך אנטיגנים באמצעות מצומדות ישירות fluorochrome 8, 9, 10, 11. למרות זאת הוא ראויגישה, שימוש אנטיגנים biotinylated בשיתוף עם streptavidin מאפשרת הגברת אות יותר (ומכאן בידול טוב יותר של כריכה, תאים בלתי מחייבים), במיוחד כאשר אנטיגנים הם קטנים 12, 13, 14. שיקול נוסף הוא השימוש streptavidin במקום avidin כי streptavidin הוא deglycosylated, ומקטין את הלא ספציפית מחייב. יתר על כן, אנו משתמשים צבען מרחיקות אדום ניאון כמו fluorochrome בשל photostability שלה, תשואה קוונטית (בהירות), ואת גודלו הקטן (~ 1.3 KD). Fluorochromes חלבון כגון Phycoerythrin (~ 250 KD) ו allophycocyanin (~ 105 KD) 15 אינם אופטימליים כי הם פוטנציאל להכיל אפיטופים אנטיגני רבים. שימוש פלורסנט לצבוע אורגני קטן מורכב epitope יחיד, כגון צבע מרחיקות אדום ניאון, ומפחית את המורכבות של אוכלוסיית התא המבודדת.
לאחר התאים הם biotinylated-antigen ו adsorbed צבען streptavidin מרחיקה ניאון האדום, הם מועשרים באמצעות חלקיקים מגנטיים אנטי מרחיקות אדום ניאון צבען מצומדות. חלקיקים אחת אינם מזוהים על ידי cytometers הזרימה ביותר ולכן אין צורך להסיר לפני טיהור ידי FACS מיון מבחנים במורד זרם 16. מבחר מגנטי עבור תאי B אנטיגן ספציפי מעשיר את האוכלוסייה של עניין, ומבטל את הזמן והעלות של מיון אירועים נדירים באמצעות cytometer זרימה.
להלן אנו מציגים תוצאות נציג מהעשרה של תאי B טטנוס-toxoid ספציפי של נושא לפני ושבעה ימים לאחר חיסון מגבר toxoid טטנוס. בחרנו היישום המסוים הזה כדוגמה כדי להדגים את היכולת של שיטה זו להעשיר תאי B אנטיגן ספציפי הבאים חריפה גירוי vivo. כאשר מצמידים עם תזרים cytometry, שיטה זו היא מסוגלת מעשירה ומבדל אנטיגן ספציפי נאיבי, זיכרון,plasmablast B תאים מאפשרים לחוקר לעקוב שינויים בתדירות שלהם לאורך זמן. בנוסף, אנו כוללים אחר assay במורד אפשרי, למשל ב assay ELISPOT, אשר מראה כי תאים לשמור על היכולת להפריש נוגדנים הבאים עשרה. יישום נוסף של שיטה זו עשויה להיות כרוך העברת מאמצת של תאים מועשרים לתוך שורה. הראינו בעבר תאים לשמר את היכולת לפעול כפי אנטיגן הצגת תאים לתאי T אנטיגן ספציפי הבאים בידוד והעברה (מידע לא מוצג). לפיכך, יש מספר המבחנים במורד זרם האפשריים שיכול להיות מצמידים את השיטה, אשר יחד מודיע ההבנה של התגובה החיסונית אנטיגן ספציפי. תארנו את השיטה הבאה, לרבות בקרות כדי לקבוע תשואה כוללת, טוהר, תא סגולי, ומקפלים-העשרה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. ניתוק של PBMCs אנוש
מכתים 2. של תאים
עשרת Nanoparticle מבוסס 3. מגנטים
4. העשרה מגנטיים באמצעות LS או עמודות LD
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ניתוח של טוהר, תשואה, ומקפלים-העשרה באמצעות cytometry זרימה
אוכלוסיות מועשר כמתואר לעיל בהכרח מכילים תאים זיהום שלא כבול streptavidin- לצבוע מרחיקות אדום ניאון אבל כלואים בתוך מטריקס. זיהומים אלו ניתן להסיר מאוכלוסיות מועשרות על ידי מיון FACS. כדי להעריך טוהר אוכלוסיות מועשרות, שער על תאים חיים המבוסס על קדימה וצד פיזור ו / או חי / כתם מת ולנתח מרחיקו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן אנו מתארים שיטה חדשה להשיג בידוד והעשרה של תאי B מחייב אנטיגן מדם היקפי אנושי. השיטה ישימה בקלות עכברים לרקמות אחרות, כגון בלוטות הטחול הלימפה, והוא תואם עם ניתוח שלאחר העשרת פנוטיפ תא והתפקוד (כתב יד בהכנה).
המשתמש צריך להיות מודע של מספר משתנים שיכולים להשפיע על ההצלחה של הליך זה. מניסיון תאים מתים נוטים להיצמד חרוזים המגנטיים "תופס" צבעי ניאון, כגון streptavidin-מרחיקות אדום הניאון לצבוע, מוביל ר...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.
עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מה-JDRF (1-2008-994, 27-2012-450) והמכונים הלאומיים לבריאות (R01DK096492-05, R21AI124488-01, T32OD012201 ו-F30OD021477).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| משתנה משתנה אנטיגן מעניין | לפחות 100 μ g לביוטינילט בקלות; אם אתה משתמש בחלבון, נסה להשתמש בחלבון שאומת על ידי ELISA. זה חייב להיות נשא ללא חלבון. | ||
| ביוטין לתיוג; e. EZ link Sulfo-NHS-LC-Biotin | Thermo Scientific | 21335 | ביוטין זמין בתכשירים שונים, כגון אלה המכילים מרווחים באורכים שונים, כך שהסוג המשמש צריך להיקבע על ידי החוקר |
| Streptavidin-Alexa Fluor 647 | Invitrogen | S21374 | יכול להשיג מספקים אחרים. |
| Anti-Cy5/Anti-Alexa Fluor 647 Microbeads | Miltenyi Biotech | 130-091-395 | |
| עמודות LS | Miltenyi Biotech | 130-042-401 | |
| מפרידים ידניים | של MACS Miltenyi Biotech | משתנה | |
| פורמלדהיד | מדולל ל-2% עם PBS; אופציונלי אם בדיקה במורד הזרם דורשת תאים חיים | ||
| PBS ללא סידן ומגנזיום | |||
| Ficoll-Paque PLUS | GE Healthcare | 17-1440-02 | |
| דם מלא בשפופרות | |||
| מאגר FACS (PBS + 1% BSA + 0.01% נתרן אזיד) | |||
| מאגר הפרדה (PBS + 0.5% BSA + 2 מ"מ EDTA) | |||
| 50 מ"ל צינורות חרוטיים | |||
| 15 מ"ל צינורות חרוטיים | |||
| 1.5 מ"ל שפופרות | |||
| נוגדנים תגובתיים לסמן פני השטח, Fc Block, כתם חי/מת, במידת הצורך | |||
| אספקת ELISPOT, במידת הצורך |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה