Il presente protocollo descrive un nuovo metodo di identificazione di una popolazione di enucleare eritroblasti ortocromatiche dal flusso di imaging multispettrale citometria, fornendo una visualizzazione del processo di enucleazione eritroblasti.
Articolo metodologico
Il presente protocollo descrive un nuovo metodo di identificazione di una popolazione di enucleare eritroblasti ortocromatiche dal flusso di imaging multispettrale citometria, fornendo una visualizzazione del processo di enucleazione eritroblasti.
Eritropoiesi nei mammiferi si conclude con il drammatico processo di enucleazione che si traduce nella formazione dei reticolociti. Il meccanismo di enucleazione non è stato ancora completamente chiarito. Un problema comune riscontrato quando si studia la localizzazione delle proteine chiave e strutture all'interno erythroblasts enucleare mediante microscopia è la difficoltà di osservare un numero sufficiente di cellule in fase di enucleazione. Abbiamo sviluppato un protocollo di analisi romanzo utilizzando multiparameter imaging cellulare ad alta velocità del flusso (Multi-Spectral Imaging citometria a flusso), un metodo che combina microscopia a immunofluorescenza con citometria a flusso, al fine di individuare in modo efficiente un numero significativo di eventi enucleare, che permette di ottenere misure ed eseguire analisi statistiche.
Per prima cosa descriviamo qui due vitro l'eritropoiesi metodi di coltura in utilizzati per sincronizzare erythroblasts murini e aumentare la probabilità di catturare l'enucleazione al secoloe momento della valutazione. Poi, si descrive in dettaglio la colorazione degli eritroblasti dopo la fissazione e permeabilizzazione per studiare la localizzazione delle proteine intracellulari o raft lipidici durante l'enucleazione dal flusso di imaging multispettrale citometria. Insieme con dimensioni e DNA/Ter119 colorazione che vengono utilizzati per identificare gli eritroblasti ortocromatiche, utilizziamo i parametri "rapporto" di una cella nel canale in campo chiaro che aiuta nel riconoscimento delle cellule allungate e "delta baricentro XY Ter119/Draq5 "che permette l'identificazione di eventi cellulari in cui è molto distanti dal centro di DRAQ5 colorazione (nucleo fase di estrusione) al centro di Ter119 colorazione (reticolociti nascente), indicando così una cella per enucleate. Il sottoinsieme della popolazione ortocromatica eritroblasto con l'alta baricentro delta e basso rapporto d'aspetto è altamente arricchito in enucleare cellule.
Differenziazione terminale all'interno della linea eritroide nei mammiferi si conclude con il drammatico processo di enucleazione, attraverso il quale il eritroblasti ortocromatica espelle suo nucleo membrana-incassato (pyrenocyte) 1, generando un reticolociti 2. L'esatto meccanismo di questo processo, che è anche il fattore limitante di successo, su larga scala, la produzione di globuli rossi in vitro, non è ancora completamente chiarito. La localizzazione di proteine chiave e strutture all'interno eritroblasti enucleare si basa sull'utilizzo di microscopia a fluorescenza ed elettronica 3-5. Questo processo noioso provoca tipicamente l'identificazione di un numero limitato di eventi enucleazione e non sempre consente l'analisi statistica significativa. Espansione su un metodo di identificazione eritroblasto descritto in precedenza da McGrath et al. 6, abbiamo sviluppato un nuovo approccio per identificare e studiare gli eventi enucleazione da Ima Multi-Spectralging Citometria a Flusso (imaging multiparametrico ad alta velocità cella in flusso, un metodo che combina microscopia a fluorescenza con citometria a flusso) 7, che può fornire un numero sufficiente di osservazioni per ottenere misure ed effettuare analisi statistiche.
Qui, descriviamo primi due vitro eritropoiesi metodi di coltura in utilizzati per sincronizzare eritroblasti e aumentare la probabilità di catturare enucleazione al momento della valutazione. Poi descriviamo in dettaglio la colorazione degli eritroblasti dopo fissazione e permeabilizzazione per studiare la localizzazione delle proteine intracellulari o raft lipidici durante l'enucleazione dal flusso di imaging multispettrale citometria.
I campioni vengono eseguiti su un flusso di immagini citometro e le cellule raccolte sono gated appropriato per identificare eritroblasti ortocromatiche 6. Eritroblasti ortocromatiche vengono poi analizzati in base al loro rapporto di aspetto, come misurato in campo chiaro imaging, contro il loro valore per il parametro delta centroide XY Ter119-DNA, che è definita come la distanza tra i centri delle aree colorate per Ter119 e DNA, rispettivamente. La popolazione di cellule con basso rapporto di aspetto e di alta baricentro delta XY Ter119/DNA è altamente arricchito in enucleare cellule. Utilizzando wild-type (WT) eritroblasti contro eritroblasti con delezione Mx-Cre mediata condizionale di Rac1 on Rac2 - / - o combinati Rac2 - / -; Rac3 - / - background genetico e questo protocollo di analisi romanzo di flusso di imaging multispettrale citometria, abbiamo recentemente dimostrato che enucleazione assomiglia citochinesi asimmetrico e che la formazione di un anello actomyosin regolata in parte da Rac GTPasi è importante per la progressione enucleazione 7.
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1. Lungo termine in vitro Cultura eritropoiesi (ex vivo differenziamento eritroide Cultura protocollo da Giarratana et al. 8, modificato e adattato per cellule di topo)
Si tratta di una prospettiva a lungo termine in 3 step nel protocollo eritropoiesi vitro. Nella prima fase (0-4 giorni) 2 x 10 5 cellule / ml vengono posti in un terreno di crescita eritroblasti supplementato con fattore delle cellule staminali (SCF), interleuchina-3 (IL-3), e l'eritropoietina (EPO). Nella seconda fase (5-6 giorni), le cellule sono risospese in 2 x 10 5 cellule / ml e co-coltivati su cellule stromali aderenti (MS5) in terreno di crescita fresco eritroblasti, completata solo con Epo. Nella terza fase (7-9 giorni), le cellule sono coltivate su uno strato di MS-5 cellule nel mezzo di crescita fresco eritroblasti senza citochine massimo di enucleazione (Figura 1A).
Tutti i protocolli di animali sono stati approvati dalla cura degli animali ed uso Comitato Istituzionale (IACUC) diHospital Medical Center Pediatrico di Cincinnati.
2. Rapido enucleazione Assay, secondo il protocollo descritto da Yoshida et al. 12 con modifiche (Figura 1B)
3. Colorazione di eritroblasti per la localizzazione delle proteine intracellulari o lipidi Zattere Durante enucleazione da Multi-spettrale Imaging Citometria a Flusso
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In primo luogo, le cellule vengono analizzate in base alla loro Brightfield Aspect Ratio (il rapporto tra la lunghezza della loro minore rispetto al loro asse maggiore) e la loro area Brightfield (indicativo della loro dimensione). Eventi di valore Brightfield Area inferiore a 20 e superiore a 200 sono per lo più detriti cellulari e aggregati, rispettivamente, e sono esclusi dall'analisi (Figura 2A). Singole cellule (gate "R1") sono poi analizzati in base al loro valore per il parametro Gradient RMS, ch...
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Negli ultimi anni lo studio di enucleazione eritroblasti ha guadagnato crescente slancio poiché è il passo in vitro culture eritropoiesi in che è più difficile da riprodurre in modo efficiente per ottenere successo, la produzione su larga scala di globuli rossi ex vivo. Fino a poco tempo, lo studio di enucleazione eritroblasti utilizzato principalmente microscopia a fluorescenza e citofluorimetria metodi. Metodi di microscopia a fluorescenza, sebbene utili per identificare molecole partecipant...
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Gli autori dichiarano interessi finanziari concorrenti.
Gli autori ringraziano il flusso di Ricerca Citometria Nucleo presso l'Ospedale Pediatrico di Cincinnati Fondazione di Ricerca e Richard Demarco, Sherree amico, e Scott Mordecai dal Amnis Corporation (parte di EMD Milllipore) per il supporto tecnico di esperti. Questo lavoro è stato sostenuto dal National Institutes of Health concede K08HL088126 e R01HL116352 (TAK) e P30 DK090971 (YZ).
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| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| &alfa; MEM medium | CellGro | 15-012-CV | |
| IMDM medium | Hyclone (Thermo Scientific) | SH30228.01 | |
| Stempro-34 SFM | GIBCO (Life Tech) | 10640 | |
| Stempro-34 integratore nutrizionale | GIBCO (Life Tech) | 10641-025 | |
| Siero fetale bovino (FBS) | Atlanta Biologicals | 512450 | |
| BIT9500 | Stemcell Tecnologie | 09500 | |
| Albumina sierica bovina (BSA) | Fisher Scientific | BP-1600-100 | |
| Soluzione salina tamponata con fosfato (PBS) | Clone (Thermo Scientific) | SH30028.02 | |
| Penicillina/Streptomicina | Hyclone (Thermo Scientific) | SV30010 | |
| L-glutammina | Hyclone (Thermo Scientific) | SH30590.01 | |
| Isothesia (Isoflurano) | Butler-Schein | 029405 | |
| Histopaque 1.083 mg/ml | Sigma | 10831 | |
| BD Pharmlyse (tampone di lisi RBC) | BD Biosciences | 555899 | |
| Acetone | Sigma-Aldrich | 534064 | |
| Formaldeide | Fisher Scientific | BP 531-500 | |
| Idrocortisone | Sigma | H4001 | |
| Fattore delle cellule staminali (SCF) | Peprotech | 250-03 | |
| Interleuchina-3 (IL-3) | Peprotech | 213-13 | |
| EPOGEN Epoetina Alfa (Eritropoietina, EPO) | AMGEN | disponibile in farmacia | |
| Anticorpo CD44-FITC | BD Pharmingen | 553133 | |
| Anticorpo CD71-FITC | BD Pharmingen | 553266 | |
| Anticorpo Ter119-PECy7 | BD Pharmingen | 557853 | |
| Falloidina-AF488 | Invitrogen (Life Technologies) | A12379 | |
| β-tubulina-AF488 anticorpo | Cell Signaling | #3623 | |
| anti-coniglio AF488-anticorpo secondario | Invitrogen (Life Technologies) | A11008 | |
| anti-coniglio AF555-anticorpo secondario | Invitrogen (Life Tecnologie) | A21428 | |
| AF594-subunità B della tossina del colera | Invitrogen (Life Technologies) | C34777 | |
| pMRLC (Ser19) anticorpo | Cell Signaling | #3671 | |
| γ-tubulina anticorpo | Sigma | T-3559 | |
| Syto16 | Invitrogen (Life Technologies) | S7578 | |
| Draq5 | Biostatus | DR50200 | |
| Solfato ferroso | Sigma | F7002 | |
| Nitrato ferrico | Sigma | F3002 | |
| EDTA | Fisher Scientific BP120500 | ||
| Provette da 15 ml | BD Falcon | 352099 | |
| Provette da 50 ml | BD Falcon | 352098 | |
| Piastre a 6 pozzetti | BD Falcon | 353046 | |
| 24- piastre a pozzetti | BD Falcon | 351147 | |
| Tubi di flusso | BD | Falcon 352008 | |
| Siringa per tubercolina | BD | 309602 | |
| Siringa per insulina | BD | 329461 | |
| Ago per siringa 25-G 5/8 | BD | 305122 | |
| Tubi di flusso con tappo | BD | 352058 | |
| 40-μ Filtro cellulare m | BD Falcon | 352340 | |
| Bisturi (usa e getta) | Feather | 2975#21 | |
| FACS Canto Flow Citometro | BD | ||
| ImagestreamX Mark II Imaging Flow Cytometer | AMNIS (EMD Millipore) | ||
| Software per l'esplorazione e l'analisi dei dati di immagine (IDEAS) versione 4.0 e successive. | AMNIS (EMD Millipore) | ||
| Contatore di cellule Hemavet 950 | Drew Scientific | CDC-9950-002 | |
| NAPCO serie 8000WJ Incubatore | Thermo scientific | ||
| Allegra X-15R Centrifuga | Beckman Coulter | 392932 | |
| Mini mouse Bench centrifuge | Denville | C0801 |
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