Articolo metodologico

Preparazione del campione per il saggio di citotossicità cellulo-mediata Natural Killer per l'analisi citofluorimetrica

8 luglio 2025

In questo articolo

Abstract

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Fonte: McBride, J. E., et al. Analisi citometrica a flusso dell'attività litica delle cellule natural killer nel sangue intero umano. J. Vis. Exp. (2017).

Questo video dimostra l'attività litica delle cellule natural killer contro le cellule bersaglio colorate in modo fluorescente. Il metodo consente la misurazione della citotossicità indotta dalle cellule NK colorando le cellule morte e utilizzando un citometro a flusso per quantificare le cellule bersaglio vive e morte.

Protocollo

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Preparazione dei controlli

  1. Trasferire quanto segue in provette da 1,5 ml separate e adeguatamente etichettate:
    1. Aggiungere 500 μl di cellule K562 risospese con IMDM contenente DiO risospeso nella provetta da 1,5 mL marcata "Doppio positivo".
    2. Aggiungere 500 μl di cellule K562 risolute con IMDM contenente DiO risospeso nella provetta da 1,5 mL marcata "solo DiO".
    3. Aggiungere 500 μL di IMDM fresco contenente cellule K562 non marcate in sospensione nella provetta da 1,5 mL marcata "Solo ioduro di propidio (PI)".
  2. Immergere le provette doppio positivo e solo PI a bagnomaria a 55 °C per 5 minuti.
  3. Trascorsi i 5 minuti, rimuovere i tubi e pulirli con etanolo al 70%.
  4. Aggiungere 10 L di PI al doppio positivo e PI solo 1,5 mL di provette.
  5. Posizionare tutti e tre i controlli delle cellule target K562 nell'incubatore a 37 °C per 30 minuti.
  6. Al termine dell'incubazione di 30 minuti, centrifugare tutti e tre i controlli delle cellule bersaglio K562 per 2 minuti a 163 x g.
  7. Rimuovere con cautela il surnatante senza disturbare il pellet cellulare.
  8. Risospendere ciascun controllo con 20 μL di terreno di coltura cellulare IMDM fresco e lasciarlo nell'incubatore a 37 °C con CO2 al 5% per almeno 30 minuti per un segnale DiO ottimale.
    nota: I controlli sono ora pronti per essere eseguiti attraverso il citometro a flusso per immagini.

2. Preparazione del campione del saggio di citotossicità

  1. Preparare ed etichettare di conseguenza le provette da 1,5 ml per ogni campione/partecipante.
  2. La pipetta desiderava il rapporto tra le cellule NK e le cellule K562 marcate con DiO in ciascuna provetta.
    NOTA: Ad esempio, il rapporto desiderato tra le cellule bersaglio K562 e le cellule effettrici NK è 1:5.
  3. Centrifugare per 5 min a 135 x g.
  4. Rimuovere con cautela il surnatante senza disturbare il pellet cellulare.
  5. Risospendere la miscela di cellule K562 marcate con NK-DiO in 500 μL di terreno cellulare NK senza interleuchina-2 (IL-2) e 2-mercaptoetanolo (2-ME) (terreno di coltura cellulare NK incompleto).
    NOTA: Il terreno di coltura cellulare NK incompleto è Minimum Essential Medium Eagle con bicarbonato di sodio, senza L-glutammina, ribonucleosidi e desossiribonucleosidi.
  6. Aggiungere 5 μl di PI a ciascuna provetta.
  7. Centrifugare per 2 min a 163 x g.
  8. Incubare le cellule a 37 °C per 2 ore.
  9. Dopo 2 ore di incubazione, centrifugare per 2 minuti a 163 x g.
  10. Rimuovere con cautela il surnatante senza disturbare il pellet cellulare.
  11. Risospendere le cellule in terreni di coltura cellulare NK incompleti da 25 μl.

3. Preparazione del campione spontaneo ("S")

  1. Pipettare 500 μl di cellule K562 marcate con DiO (concentrazione di 1 x 106 cellule/mL) in una provetta da 1,5 mL.
  2. Aggiungere 10 μl di PI a ciascuna provetta.
  3. Provetta da centrifuga per 2 minuti a 163 x g.
  4. Incubare le cellule a 37 °C per 2 ore.
  5. Dopo 2 ore di incubazione, centrifugare per 2 minuti a 163 x g.
  6. Rimuovere con cautela il surnatante senza disturbare il pellet cellulare.
  7. Risospendere le cellule in 25 μl di terreno di coltura cellulare alfa-minimo essenziale (α-MEM) incompleto.

4. Acquisizione dati con citometro a flusso per imaging

  1. Premere il pulsante verde all'interno dello sportello anteriore del citometro a flusso per immagini per accendere lo strumento.
  2. Accendere tutti i computer associati al citometro a flusso per immagini.
  3. Avviare il software del citometro a flusso per immagini.
  4. Fare clic sul pulsante "Avvio" per lavare il sistema e preparare la linea di campionamento.
  5. Una volta completato l'"Avvio", chiudere la finestra "Calibrazioni".
  6. Assegna canali: in alto a sinistra, fai clic su ciascun canale per assegnarli.
  7. Sul lato destro, fai clic sul pulsante del grafico a dispersione per creare 4 grafici a dispersione: Raw Max Pixel _MC_6 vs Area_M06, Raw Max Pixel _MC_2 vs Area_M02, Raw Max Pixel _MC_5 vs Area_M05 e FieldArea_M01 vs AspectRatio_M01.
  8. Iniziare l'analisi dei campioni utilizzando prima il controllo "Doppio positivo".
    1. Fare clic su "Carica".
    2. Posizionare la provetta da 1,5 ml con il campione "Doppio positivo" dei passaggi da 1.4 a 1.8 nel caricatore di campioni.
    3. Seleziona l'obiettivo 40X nella scheda "Ingrandimento".
    4. Accendere i laser da 405 mW e 642 mW.
    5. Attiva il canale "Brightfield".
    6. Fare clic su "Seleziona intensità".
    7. Sulla base del campione di controllo "Doppio positivo", determinare l'intensità desiderata per il laser da 405 mW in modo che il rivelatore non sia sovraccaricato.
      nota: Ad esempio, l'intensità ottimale per questo esperimento è stata fissata a 11 mW.
  9. Dopo aver ottenuto la configurazione desiderata, acquisire i dati.
    1. Nella scheda "Acquisizione file", inserisci un testo personalizzato per il nome del file. Selezionare una cartella per il salvataggio dei file di dati.
    2. Inserisci il numero di celle da acquisire accanto a "Raccogli". In genere questo numero varia tra 1.000 e 10.000.
    3. Clicca su "Acquisisci."
      NOTA: Una volta acquisito il numero di celle desiderato, il file di dati viene salvato automaticamente nella cartella precedentemente selezionata.
  10. Al termine dell'acquisizione, caricare il campione di controllo successivo: solo controllo DiO.
    1. Fare clic su "Carica".
    2. Posizionare la provetta da 1,5 mL con il campione "DiO only" nel caricatore di campioni.
    3. Lascia selezionato l'obiettivo 40X nella scheda "Ingrandimento".
    4. Lasciare acceso il laser da 405 mW.
    5. Spegnere il laser da 642 mW e il canale "Brightfield".
      NOTA: Ora che è stata raggiunta la configurazione desiderata, è possibile acquisire i dati.
    6. Nella scheda "Acquisizione file", inserisci un testo personalizzato per il nome del file e seleziona una cartella per il salvataggio dei file di dati. Inserisci il numero di celle da acquisire accanto a "Raccogli". In genere questo numero è 1.000.
    7. Clicca su "Acquisisci."
      nota: Una volta acquisito il numero di celle desiderato, il file di dati viene salvato automaticamente nella cartella precedentemente selezionata.
  11. Ripetere il passaggio 4.10 per il campione di controllo "solo PI". I campioni sperimentali sono ora pronti per essere raccolti.
  12. Gestire i campioni sperimentali rimanenti, compresi i "campioni spontanei 'S'" come segue:
    1. Lascia selezionato l'obiettivo 40X nella scheda "Ingrandimento".
    2. Accendere i laser da 405 mW e 642 mW.
    3. Attiva il canale "Brightfield".
    4. Fare clic su "Imposta intensità".
    5. Nella scheda "Acquisizione file", inserisci un testo personalizzato per il nome del file e seleziona una cartella per il salvataggio dei file di dati. Inserisci un testo per il nome del file personalizzato.
    6. Inserisci il numero di celle da acquisire accanto a "Raccogli".
    7. Fare clic sul pulsante "Acquisisci".
      nota: Una volta acquisito il numero di celle desiderato, il file di dati viene salvato automaticamente nella cartella precedentemente selezionata.
  13. Ripetere il passaggio 4.12 per tutti i campioni sperimentali.
  14. Dopo che tutti i dati e i file sperimentali sono stati raccolti, fare clic sul pulsante "Spegni" per sterilizzare il sistema.

5. Analisi del campione del citometro a flusso per imaging

  1. Aprire l'applicazione software di analisi del citometro a flusso per immagini.
  2. Nella sezione "File", apri un esperimento. RIF.
  3. Costruisci una nuova matrice utilizzando un singolo colore. RIF (controllo solo DiO e controllo solo PI, creati durante i passaggi 4.10 e 4.11) selezionando "Crea una nuova matrice" nella scheda Compensazione del software del citometro a flusso per immagini.
    NOTA: Il software richiederà la selezione dei singoli file di colore e li unirà per creare un file matrice (estensione .ctm), che deve essere selezionato per applicare la compensazione del canale.
  4. Crea grafici a punti utilizzando la funzione "blocchi predefiniti" del software.
    1. Crea un dot-plot (BrightFieldGradient_RMS vs frequenza) per il gate delle celle focalizzate. Richiamare il cancello "Focus" (Figura 1A).
    2. Utilizzando il gate "Focus", creare un grafico a punti dell'area del campo luminoso rispetto al rapporto di aspetto del campo chiaro per bloccare le celle singoletto. Chiamare il cancello "Single" (Figura 1B).
    3. Utilizzando il gate "Single", creare un grafico a punti di Intensity_MC_Ch02 rispetto a Intensity_MC_Ch5. Utilizzare questo grafico per identificare e controllare le celle solo DiO-positive (target, vive) e le celle PI-DiO double-positive (target, morte) (Figura 1C).
      nota: Tutti i grafici descritti nei passaggi 5.4.1, 5.4.2 e 5.4.3 possono essere creati utilizzando la funzione "blocchi predefiniti" del software.
  5. Fare clic sulla funzione statistica del grafico a punti per accedere ai numeri di cella di ciascun cancello.
  6. Calcolare la percentuale di bersagli morti nel campione spontaneo e nei campioni sperimentali utilizzando la seguente formula:
    % bersagli morti nel campione = (#dead bersagli x 100)/(#live bersagli + #dead bersagli)
  7. Calcolare la citotossicità utilizzando la seguente formula:
    % citotossicità = [(Morto sperimentale-Morto spontaneo)/(100-Morto spontaneo)]x100

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Risultati

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Figura 1: Istogrammi rappresentativi, grafici a dispersione e immagini per l'analisi dell'attività citotossica. (A) analisi delle cellule di fuoco. (B) analisi di singole cellule. (C) analisi della colorazione delle cellule bersaglio. Tutte le determinazioni vengono effettuate utilizzando l'immagine allegata a ciascun evento. È possibile accedervi ne...

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Dichiarazioni

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Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Linfoblasti K-562ATCCCCL-243
Media di Dulbecco modificati di IscoveATCC30-2005Alto contenuto di glucosio, con L-Glutammina, con HEPES, Filtrato sterile
Alfa Minimo Essenziale medioATCCCodice CRL-2407Senza ribonucleosidi e desossiribonucleosidi ma con 2 mM di L-glutammina e 1,5 g/L di bicarbonato di sodio
Soluzione colorante allo ioduro di propridioBD Pharmingen51-66211E
Soluzione di marcatura cellulare Vybranto DiOVybrantoV-22886
Citometro a flusso con imaging ImageStream X Mark II
Microsfere CD56 di sangue intero, umaneMiltenyi BiotecCodice 130-090-875
Citometro a flusso con imaging ImageStream X Mark IIEMD Millipore
SpeedbeadsSocietà AmnisNumero 400030
Software INSPIREEMD MilliporeVersione Mark II, settembre 2013
Software applicativo IdeasEMD MilliporeVersione 6.1, luglio 2014

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Cellule Natural KillerCitometria a flussoIoduro di propidioCellule bersaglioSinapsi immunologicaPerforine GranzimiPellet cellulareCentrifugazioneTerreno per cellule NK

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