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Articolo metodologico

Immunofenotipizzazione e smistamento cellulare di MK umani da fonti primarie umane o differenziati in vitro da progenitori ematopoietici

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DOI:

10.3791/62569

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7 agosto 2021

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In questo articolo

Sommario

Qui presentiamo una strategia di immunofenotipizzazione per la caratterizzazione della differenziazione dei megacariociti, e mostriamo come tale strategia consente lo smistamento dei megacariociti in diverse fasi con uno smistatore di cellule attivato dalla fluorescenza. La metodologia può essere applicata ai tessuti primari umani, ma anche ai megacariociti generati in coltura in vitro.

Abstract

La differenziazione dei megacariociti (MK) comprende un certo numero di cicli endomitotici che si traducono in una cellula altamente poliploide (raggiungendo anche >64N) ed estremamente grande (40-60 μm). A differenza della conoscenza in rapida crescita della megacariopoiesi a livello cellulare e molecolare, la caratterizzazione della megacariopoiesi per citometria a flusso è limitata all'identificazione di MK maturi usando marcatori di superficie specifici del lignaggio, mentre i precedenti stadi di differenziazione MK rimangono inesplorate. Qui presentiamo una strategia di immunofenotipizzazione che consente l'identificazione di fasi successive di differenziazione MK, con crescente stato di ploidia, in fonti primarie umane o colture in vitro con un pannello che integra marcatori superficiali specifici e non specifici di MK. Nonostante le sue dimensioni e fragilità, gli MK possono essere immunofenotipati utilizzando il pannello sopra menzionato e arricchiti da smistamento cellulare attivato dalla fluorescenza in specifiche condizioni di pressione e diametro dell'ugello. Questo approccio facilita gli studi multi-omici, con l'obiettivo di comprendere meglio la complessità della megacariopoiesi e della produzione piastrinica nell'uomo. Una migliore caratterizzazione della megacariopoiesi può essere fondamentale nella diagnosi o nella prognosi di patologie legate al lignaggio e malignità.

Introduzione

I megacariociti (MK) si sviluppano da cellule staminali ematopoietiche (HSC) a seguito di un processo complesso chiamato megacariopoiesi, che è orchestrato principalmente dall'ormone trombopoietina (TPO). La visione classica della megacariopoiesi descrive il viaggio cellulare dagli HSC attraverso una successione di fasi gerarchiche di progenitori impegnati e cellule precursori, portando infine a un MK maturo. Durante la maturazione, gli MK sperimentano più cicli di endomitosi, sviluppano un intricato sistema di membrana di demarcazione intracellulare (DMS), che fornisce una superficie di membrana sufficiente per la produzione di piastrine, e producono e confezionano i....

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Protocollo

Campioni di sangue intero e di midollo osseo sono stati ottenuti e trattati conformemente alla dichiarazione di Helsinki del 1964. Campioni di sangue intero sono stati ottenuti da donatori sani dopo aver dato il consenso informato (ISPA), nell'ambito di uno studio approvato dal nostro comitato medico etico istituzionale (Hospital Universitario Central de Asturias -HUCA-). Campioni di midollo osseo sono stati ottenuti da materiale di scarto aspirato al midollo osseo di pazienti gestiti presso il Dipartimento di Ematologia dell'Ospedale Clínico San Carlos (HCSC).

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Risultati

Midollo osseo e Ploidia
Nella figura 4, mostriamo un'analisi immunofenotipica rappresentativa della megacariopoiesi nei campioni di BM (aspirazione) dei pazienti. Quando tracciamo la frazione cellulare rispetto a CD71 e CD31, abbiamo recintato sei popolazioni principali: CD31- CD71- (rosso), CD31- CD71+ (blu), CD31+ CD71- (arancione), CD31+ CD71mid (verde chiaro), CD31.......

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Discussione

La maggior parte della ricerca incentrata sullo studio della megacariopoiesi per citometria a flusso è finora limitataall'identificazione disottoinsiemi MK utilizzando solo marcatori di superficie specifici del lignaggio (cioè CD42A/CD42B, CD41/CD61), mentre le precedenti fasi di differenziazione MK sono state esaminate male. Nel presente articolo mostriamo una strategia di immunofenotipizzazione per affrontare una caratterizzazione citometrica a flusso completo della megacariopoiesi umana. Nel complesso, vorrem.......

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Dichiarazioni

La produzione di materiale audiovisivo è stata sostenuta da BD Biosciences.

Ringraziamenti

Ringraziamo Marcos Pérez Basterrechea, Lorena Rodríguez Lorenzo e Begoña García Méndez (HUCA) e Paloma Cerezo, Almudena Payero e María de la Poveda-Colomo (HCSC) per il supporto tecnico. Questo lavoro è stato parzialmente supportato da Medical Grants (Roche SP200221001) ad A.B., una borsa di studio RYC (RYC-2013-12587; Ministerio de Economía y Competitividad, Spagna) e una sovvenzione I+D 2017 (SAF2017-85489-P; Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, Spagna e Fondos FEDER) a L.G., una Borsa di Studio Severo Ochoa (PA-20-PF-BP19-014; Da Consejería de Ciencia, Innovación y Universidades del Principado de Asturias, Spagna) a P.M.-B. e una sovvenzione post-dott....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Ugello da 130 micronBD643943necessario per lo smistamento MK
5810R CentrifugaEppendorfIsolamento e lavaggi delle cellule
A-4-62 Rotore a secchio oscillanteEppendorfIsolamento e lavaggi delle cellule Aerospray
Pro Coloratore di vetrini per ematologia / Citocentrifuga GruppoELITech Dispositivocitologico automatizzato, in cui i vetrini vengono colorati con Mat-Gr& uuml; nwald Giemsa
CO2 Incubatore Galaxy 170 SEppendorfIncubazione cellulare
Citocentrifuga Cytospin 4Thermo ScientificPer preparare i citospin
FACSAria IIu selezionatoreBDLasers 488 nm e 633 nm
FACSCantometro a flusso IIBDLasers 488 nm , 633 nm e 405 nm
Microscopio Olympus BX 41MicrofotografieOlympus
Microscopio Olympus BX 61MicrofotografieOlympus
Imager cellulare fluorescente ZoeMicrofotografie BioRad
Per ottenere PBMC
Lipidi Colesterolo Ricco da siero bovino adultoSigma-AldrichL4646o simile
LymphoprepStem Cell Tecnologie#07801o simile
Penicillina-StreptomicinaSigma-AldrichP4333o simile
Eritropoietina umana ricombinante (EPO)  R& D Systems287-TC-500o simile
Fattore di cellule staminali umane ricombinanti (SCF)Thermo Fisher Scientific, Gibco™PHC2115o simile
Trombopoietina umana ricombinante (TPO)Thermo Fisher Scientific, Gibco™PHC9514o agonisti del recettore TPO
StemSpan SFEMStem Cell Technologies#09650
Analisi di citometria a flusso Albumina
sierica bovinaMerckA7906-100Go simile
BD CompBead Anti-mouse Ig, κ/Set di particelle di compensazione del controllo negativo552843Gli anticorpi per le cellule umane provengono generalmente dal topo.
BD Cytofix/CytopermBD554714o simile
BD FACS Accudrop BeadsBD345249
CD31 AF-647BD561654Topo anti-umano
CD31 FITCImmunostep31F-100T
CD34 FITCBD555821Topo anti-umano
CD41 PEBD555467Topo anti-umano
CD41 PerCP-Cy5.5BD333148Topo anti-umano
CD42A APCImmunostep42AA-100TAbbiamo osservato un legame aspecifico... che deve essere valutato
CD42A PEBDTopo anti-umano
CD42B PerCPBiolegend303910Topo anti-umano
CD49B PEBDTopo anti-umano
CD61 FITCBD555753Topo anti-umano
CD71 APC-Cy7Biolegend334109Topo anti-umano
Hoechst 33342Thermo Fisher ScientificH3570
Human BD Fc BlockBD564219Fc blocking - controllo
KIT PE-Cy7Biolegend313212Topo anti-umano
Lineage Cocktail 2 FITCBD643397Topo anti-umano
RNAsiMerckR6513o simile
Triton X-500Merck93443-500MLo similare
Filtri cellulari per la selezione
Filtri CellTrics 100 micrometriSysmex04-004-2328Filtri cellulari
Nota: non specifichiamo reagenti/prodotti chimici generici (PBS, EDTA, ecc.) o prodotti monouso (provette, ecc.), o reagenti specificati in precedenti protocolli pubblicati e standard  - se non diversamente specificato.
BD 558819 555669

Riferimenti

  1. Italiano, J. E. Unraveling Mechanisms That Control Platelet Production. Semin Thrombosis And Haemostasis. 39 (1), 15-24 (2013).
  2. Machlus, K. R., Italiano, J. E. The Incredible Journey: From Megakaryocyte Development To Platelet Formation. Journal ....

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Ristampe e permessi

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