Method Article

Integrare la citometria a flusso di Imaging e trascrittomica profilatura per valutare alterata CD1d endocitico traffico

DOI:

10.3791/57528

October 29th, 2018

In This Article

Summary

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Citometria a flusso di imaging fornisce un approccio ideale per rilevare l'alterazione morfologica e funzionale delle cellule a livello individuale e popolazionale. Funzione endocitico interrotte per la presentazione dell'antigene del lipido in cellule dendritiche umane esposti a inquinanti è stata dimostrata con un' Transcrittomica combinato del profilo di espressione genica e morfologiche dimostrazione di traffico della proteina.

Abstract

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Popolazionale analisi dell'alterazione morfologica e funzionale delle proteine endocitiche sono difficili a causa della richiesta di acquisizione di immagini ad un'analisi di livello e Statistiche immagine singola cella a livello popolazionale. Per superare questa difficoltà, abbiamo usato imaging citometria a flusso e trascrittomica profilatura (RNA-seq) per determinare alterata localizzazione subcellulare del cluster di differenziazione 1d proteina (CD1d) connessa con l'espressione di gene endocitico compromessa in umani le cellule dendritiche (DCs), che sono stati esposti al comune lipofilico aria inquinante benzo pirene [a]. La colocalizzazione di CD1d e proteine endocitiche marker Lamp1 da migliaia di cellule immagini catturate con imaging citometria a flusso è stata analizzata utilizzando idee e ImageJ-Fiji programmi. Numerose immagini cellulare con co-macchiato CD1d e Lamp1 proteine sono state visualizzate dopo gating su CD1d+Lamp1+ DCs utilizzando idee. La colocalizzazione di CD1d e Lamp1 avanzata su BaP esposizione è stata ulteriormente dimostrata utilizzando con soglia scatterplot, testato con coefficienti di Mander per intensità co-localizzati e tracciati basato sulla percentuale di aree co-localizzate utilizzando ImageJ-Fiji. I nostri dati forniscono un approccio strumentale e bioinformatica vantaggioso per misurare la colocalizzazione di proteina a livello cellulare sia singolo che popolazionale, sostenendo un risultato funzionale alterato di trascrittomica alterazione in umani esposti a inquinanti Controller di dominio.

Introduction

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Presentazione dell'antigene coinvolge tipicamente la proteina intracellulare di traffico, che è stato spesso studiata mediante caratterizzazione morfologica e profilatura fenotipica dell'antigene che presenta le cellule1,2,3 . Per integrare i vantaggi dell'imaging e metodi phenotyping, descriviamo una imaging piattaforma di analisi a livello di popolazione per dimostrare una colocalizzazione di proteina alterata in cellule dendritiche (DCs) e singola cella. Nella presentazione dell'antigene del peptide, complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) di classe I molecole legare....

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Protocol

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Protocolli di umani in questo studio sono stati approvati dalla Institutional Review Board dell'Università di Cincinnati e tutti i metodi sono stati eseguiti in conformità con le direttive e i regolamenti. I campioni di sangue da donatori sani sono stati ottenuti dal centro di sangue Hoxworth presso l'Università di Cincinnati Medical Center.

1. Transcrittomica profilatura di esposti a inquinanti umano DCs monocito-derivato

  1. Estrazione di RNA totale dei DCs BaP-esposti
    1. Differenziare umano DCs tramite citochine GM-CSF e IL-4 ed esporre DCs per BaP per 4 giorni13.
    2. Ordinare DCs BaP-esposti med....

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Results

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L'inquinante lipofilico BaP altera cluster genici endocitosi in umano DCs. Human monocito-derivate DCs da ciascun donatore (n = 3) sono stati incubati con BaP e ordinati per DCs convenzionali, che più ulteriormente sono stati utilizzati per l'analisi di estrazione e trascrittomica RNA come descritto . Al momento la normalizzazione dell'espressione genica, geni alterati tra gruppi BaP-esposti e non esposti sono stati raggruppati secondo la correlazione funzionale dei geni differenzialmente.......

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Discussion

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Conferma funzionale di una via di gene alterato è impegnativo, a causa di espressione genica ampiamente incastrato che coinvolgono le vie multiple e la difficoltà di integrare attività cellulari individuali e popolazionale. Abbiamo impiegato imaging flusso cytometry in particolare prova CD1d traffico endocitico scomparti. Citometria a flusso di imaging integra la misura popolazionale delle cellule e la dimostrazione individuo di colocalizzazione subcellulare delle proteine multiple. Microscopia confocale ha fornito prece.......

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Disclosures

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Gli autori non hanno nulla a rivelare

Acknowledgements

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Gli autori ringraziano Robert Giulitto (centro di sangue Hoxworth) per campioni di sangue umano e legge Dr. Liang Niu per la normalizzazione dell'espressione genica. Ringraziamo anche sovvenzioni dal National Institute of Environmental Health Sciences (ES006096), Center for progetto pilota ambientale genetica (CEG) (S.H.), Istituto nazionale di allergie e malattie infettive (AI115358) (S.H.), Università di Cincinnati University Research Council award (S.H.) e Università di Cincinnati College di medicina Enhancement finanziamento di base (X. Z.).

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
TrascrittomicaIlluminaHiSeq 2500 v4Sistema Illumina HiSeq
ImagingStream XMillipore100220Citometria a flusso
di imaging mirVana miRNA Kit di isolamentoThermo FisherEstrazione dell'RNA totale
Agilent RNA 6000 Pico KitAgilentdel controllo qualità dell'RNA totale
Veriti 96-Well Fast Thermal CyclerThermo PCR, reazione enzimatica
NEBNext Poly(A) mRNA Modulo di isolamento magnetico Purificazione dell'RNA PolyANew England Biolab
Sistema automatizzato SMARTer Apollo Purificazionedell'RNATakara
NEBNext Kit di preparazione della libreria Ultra RNA per IlluminaNew England BiolabPreparazione della libreria
Perle magnetiche Agencourt AMPure XPPurificazione del DNA di Beckman Coulter 
Bioanalizzatore 2100AgilentLibrary QC, analisi della distribuzione dimensionale
Kit DNA ad alta sensibilità AgilentLibrary QC, analisi della distribuzione dimensionale
Sistema PCR in tempo reale QuantStudio 5 (Thermo Fisher)Quantificazione della libreriaThermo Fisher
NEBNext Library Quant KitNew England BiolabQuantificazione
della libreriacBotIlluminaLibrary generazione di cluster
TruSeq SR Cluster Kit v3 - cBot – Generazionedi clusterIllumina
HiSeq 1000IlluminaSequencing
TruSeq SBS Kit v3 - HS (50 cicli)IlluminaSequencing
Ficoeritrin/Cianina 7 (PE/Cy7)Bio LegendL243
Ficoeritrina/Cianina 5 (PE/Cy5)Bio Legend3.9
Viola brillante 421Bio LegendL161
PE-anti-topo IgG2bBio Legend51.1
Alexa Fluor 647 (AF647)Bio LegendCD107a(H4A3)
Analisi Fisher del PolyAHS Library

References

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  1. Roche, P. A., Cresswell, P. Antigen Processing and Presentation Mechanisms in Myeloid Cells. Microbiology Spectrum. 4 (3), (2016).
  2. Huang, S., et al. MR1 uses an endocytic pathway to activate mucosal-associated invariant T cells. <....

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Imaging Flow CytometryTranscriptomic ProfilingCD1d TraffickingEndocytic Protein ColocalizationBenzo a pyrene ExposureHuman Dendritic CellsMander s Coefficient AnalysisRNA SequencingImageJ FijiIDEAS Software

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