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Gli studi sugli animali sono stati eseguiti secondo i protocolli approvati dall'Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) del Texas Tech University Health Sciences Center (TTUHSC) per gli esperimenti presso il TTUHSC e dall'Amministrazione veterinaria della Prefettura della Grecia occidentale secondo la direttiva 2010/63 per gli esperimenti presso l'Università di Patrasso. Seguire diligentemente le norme sullo smaltimento dei rifiuti durante lo smaltimento dei materiali di scarto animale.
1. Isolamento del derma di topo
- Giorno 1
NOTA: Il giorno 1; Prepara i seguenti materiali e attrezzature: camera per anestesia, tagliacapelli per animali, isoflurano, pinze fini, filtri per siringhe da 0,2 μm.- Preparare una soluzione di dispasi da 2 mg/mL in DMEM con 1x soluzione antibiotico-antimicotica e sterilizzarla con filtro.
NOTA: L'uso del mezzo o del PBS può essere sostituito da HBSS, poiché è stato utilizzato con successo in altri protocolli segnalati12. La soluzione antibiotico-antimicotica 1x può essere sostituita con l'aggiunta di penicillina (100 U.I./mL), streptomicina (100 μg/mL) e amfotericina (2,5 μg/mL).
- Anestetizzare il topo posizionandolo in una camera di anestesia con somministrazione di isoflurano (0,5-2% di isoflurano, flusso: 1 L/min). Dopo che il topo ha smesso di muoversi, trasferirlo fuori dalla gabbia e continuare l'anestesia regolando un cono nasale con un flusso di isoflurano simile. Pizzicare l'animale per confermare livelli di anestesia sufficienti e monitorare costantemente il topo per assicurarsi che l'anestesia profonda sia preservata (nessuna motilità). Tagliare circa 9 cm2 del pelo dorsale e ventrale (rispettivamente dorso e addome del topo) longitudinalmente lungo la linea mediana, utilizzando un tagliacapelli. Lascia che il topo si riprenda dall'anestesia e rimettilo nella gabbia.
NOTA: In alternativa è possibile utilizzare una crema per la depilazione (depilazione). Assicurarsi che il pelo sia completamente rimosso nelle zone cutanee da isolare mantenendo l'integrità della pelle. Cerca di tagliare l'area della pelle il più estesa possibile. Per garantire che la potenziale infiammazione derivante dalla depilazione venga risolta, l'isolamento delle cellule deve avvenire il giorno successivo. Per aumentare il numero di cellule isolate, raggruppare da 2 a 4 topi per gruppo.
- Giorno 2
NOTA: Tenere a portata di mano i seguenti materiali e attrezzature: camera per eutanasia, armadio di biosicurezza, incubatore per CO2 , etanolo, forbici fini, pinze fini, pinze smussate, piastra per colture tissutali da 100 mm, Dispase, DMEM, 1x soluzione antibiotico-antimicotica.- Sopprimere il topo mediante somministrazione di CO2 e posizionarlo in posizione supina, esponendo l'area tagliata. Spruzzare etanolo al 70% come disinfettante.
NOTA: Da questo passaggio in poi, tutti i passaggi devono essere eseguiti in condizioni sterili (in una cappa di biosicurezza).
- Posizionare una piastra sterile per colture tissutali da 100 mm sul ghiaccio.
- Fai un taglio superficiale di 0,5 pollici sull'addome e taglia longitudinalmente lungo la linea mediana fino al collo e al basso addome. Fai dei tagli laterali per poter aprire la pelle.
NOTA: La dimensione dell'incisione e l'area cutanea isolata dipendono dalle dimensioni del topo.
- Usando una pinza smussata, separa accuratamente la pelle dai tessuti circostanti. Fallo girando intorno all'intero busto del topo, tagliando la pelle lateralmente intorno al collo e al basso addome.
- Posizionare con cautela la pelle nella piastra di coltura tissutale da 100 mm, con il lato del derma rivolto verso il basso, mantenendo la pelle il più tesa possibile. Coprite i piatti e teneteli in ghiaccio. Completa l'isolamento di tutti i topi del gruppo.
- Dopo che la pelle è stata estratta da tutti i topi, incubare le piastre per 10 minuti a temperatura ambiente per appiattire l'espianto.
- Aggiungere 6 mL di soluzione di Dispase alla piastra, assicurandosi che la pelle sia completamente immersa e incubare per una notte con una leggera agitazione a 4 °C.
NOTA: Invece della Dispasi, si può eseguire anche la digestione della tripsina12, seguita dal trattamento con Liberase invece della Collagenasi di tipo II (sotto).
2. Isolamento cellulare dal derma
- Giorno 3
NOTA: Tenere a portata di mano i seguenti materiali e attrezzature: centrifuga, incubatore di CO2 , cappa di biosicurezza, forbici, DMEM, 1 soluzione antibiotico-antimicotica, collagenasi di tipo II, PBS, provetta conica da 50 mL, piastre per colture tissutali da 100 mm e 60 mm, soluzione di DNAsi I, collagene di tipo I, filtri cellulari da 70 μm e 40 μm, filtri per siringhe da 0,2 μm, terreno LEC.- Preparare 500 mL di 1x PBS (1,37 M NaCl, 27 mM KCl, 100 mM Na2HPO4, 18 mM KH2PO4, pH 7,4) e sterilizzare in autoclave per 20 minuti a 15 psi o sterilizzare con filtro. In alternativa, utilizzare PBS sterile disponibile in commercio.
- Preparare 10 mL di soluzione di Collagenasi di Tipo II da 2 mg/mL in DMEM con 1x Soluzione Antibiotico-Antimicotica e sterilizzarla con filtro.
NOTA: Eseguire i passaggi successivi sotto una cappa sterile per ridurre le possibilità di contaminazione del campione.
- Utilizzare una pipetta per rimuovere il liquido dal piatto.
- Usa una pinza per separare il derma (parte inferiore della pelle) dall'epidermide (parte superiore) e rimuovere qualsiasi tessuto adiposo evidente. Trasferire il derma su una piastra di coltura tissutale pulita.
- Aggiungere 1 mL di DMEM con 1x Soluzione antibiotico-antimicotica nella piastra di coltura tissutale pulita e inclinarla in modo che il liquido si accumuli su un lato della piastra.
- Tritare il derma in2 pezzi da 1-2 mm e trasferirli in una nuova provetta conica da 50 mL.
NOTA: Questo passaggio deve idealmente essere completato entro 4-5 minuti, poiché non si prevede che un'elaborazione più lunga fornisca una resa o una sopravvivenza cellulare più elevate.
- Aggiungere 10 mL della soluzione di Collagenasi di Tipo II.
- Aggiungere 50 μL (25 unità/mL di soluzione) di soluzione di DNAsi I (riduce l'aggregazione cellulare) e digerire la soluzione dermica per 2 ore a 37 °C con agitazione continua (utilizzare un'incubatrice rotante/agitatrice a 30-50 giri/min).
NOTA: Controllare periodicamente per identificare se la maggior parte del derma è stata digerita. In caso contrario, aumentare il tempo di digestione (1 ora in più al massimo) e la velocità di agitazione, se possibile.
- Rivestire piastre di coltura tissutale da 60 mm con 2 mL di collagene di tipo I da 10 μg/mL in acido acetico 0,02 M per >20 minuti a 37 °C. Lavare 2 volte con PBS sterile.
- Filtrare la sospensione cellulare utilizzando un filtro cellulare da 70 μm e centrifugare a 250 × g per 5 minuti. Scartare il surnatante.
- Risospendere in 10 ml di DMEM con 1x soluzione antibiotico-antimicotica.
- Filtrare la sospensione cellulare utilizzando un filtro cellulare da 40 μm e centrifugare a 250 × g per 5 minuti. Scartare il surnatante.
- Risospendere in 1 mL di terreno LEC completo (Endothelial Cell Growth Base Medium with Supplement).
- Piastra le cellule nella piastra di coltura tissutale da 60 mm rivestita di collagene in terreno LEC completo. Questo sarà il giorno 0 della coltura cellulare.
- Sostituire il supporto ogni 2 giorni lavando le celle con 1x PBS due volte e aggiungendo nuovi terreni LEC.
- Ripetere il passaggio 2.1.15 fino a quando le celle sono confluenti all'80-90%.
NOTA: Se la purificazione viene eseguita prima che le cellule siano confluenti all'80-90%, verranno isolate meno cellule endoteliali linfatiche. Questo processo richiede dai 7 ai 10 giorni circa.
3. Rivestimento magnetico delle perle con anticorpo LYVE-1
NOTA: Un giorno prima della fase di purificazione, preparare i seguenti materiali e attrezzature: frigorifero a 4 °C, rotore, separatore magnetico, PBS, biglie magnetiche IgG anti-coniglio, provette per microcentrifuga, filtri per siringhe da 0,2 μm, soluzione di rivestimento per perline magnetiche, anticorpo LYVE-1.
- Preparare la soluzione di rivestimento con microsfere magnetiche: 20 ml di PBS con 0,1% BSA e 2 mM EDTA e sterilizzarla con filtro. Conservarlo a 4 °C.
NOTA: Si sconsiglia di conservare più di qualche giorno; Verificare la presenza di precipitati o contaminazioni prima dell'uso.
- Pipettare 500 μL di microsfere magnetiche IgG anti-coniglio in una provetta da microcentrifuga e aggiungere 1 mL di soluzione di rivestimento di microsfere magnetiche ghiacciata.
- Utilizzare un separatore magnetico per lavare le perline.
- Ripetere i lavaggi 2 volte con 1 mL della soluzione di rivestimento per perline magnetiche ghiacciata.
- Risospendere le perle in 500 μL di soluzione di rivestimento di perline magnetiche e fare aliquote da 150 μL in provette per microcentrifuga.
- Aggiungere 15 μg di anticorpo LYVE-1 in ciascuna provetta (15 μL da 1 mg/mL di concentrazione di anticorpi scordati).
- Incubare per una notte a 4 °C con agitazione continua.
4. Purificazione delle cellule endoteliali linfatiche
NOTA: Preparare i seguenti materiali e attrezzature: incubatore di CO2 , agitatore, timer, parafilm, DMEM, 1 soluzione antibiotico-antimicotica, BSA, PBS, soluzione di rivestimento con perline magnetiche, tripsina-EDTA, piastre per colture tissutali da 100 mm o 60 mm, filtri per siringhe da 0,2 μm, collagene di tipo I, acido acetico, terreno LEC.
- Preparare 50 ml di DMEM con 1x soluzione antibiotico-antimicotica e 0,1% di BSA e sterilizzarlo con filtro.
- Rivestire piastre di coltura tissutale da 60 mm con 10 μg/mL di collagene di tipo I in acido acetico 0,02 M per >20 minuti a 37 °C. Lavare 2 volte con PBS sterile.
- Lavare le perle prerivestite con 1 ml di soluzione di rivestimento per perline magnetiche, utilizzando un separatore magnetico.
- Risospendere le perle in 150 μL di DMEM con lo 0,1% di BSA.
NOTA: Le perle possono ora essere conservate a 4 °C per un massimo di 1 mese.
- Lavare le celle 2 volte con PBS.
- Aggiungere alle cellule 3 mL di DMEM con BSA allo 0,1% (per una piastra di coltura tissutale da 60 mm) e 50 μL di perle coniugate con anticorpi.
NOTA: Se le cellule di due o più topi sono raggruppate, utilizzare una piastra di coltura tissutale da 100 mm e aggiungere 6 ml di DMEM con BSA allo 0,1%.
- Sigillare il piatto con parafilm.
- Posizionare la capsula su uno shaker agitando a 10 RPM a RT e incubare per esattamente 10 minuti.
NOTA: Un'incubazione più lunga comporterà un legame non specifico. Per garantire che le perle interagiscano con l'intera superficie della piastra, ruotare manualmente la piastra ogni pochi minuti mentre continua a tremare.
- Scartare il terreno e lavare le celle una volta con PBS. Ispezionare rapidamente le cellule per verificare la presenza di colonie di LEC sulla piastra.
- Tripsinizzare le cellule: utilizzare 1 mL di tripsina-EDTA e incubare per 3 minuti a 37 °C. Ispezionare le celle per verificare che il distacco delle cellule sia riuscito.
- Neutralizzare la soluzione con 2 mL di terreno LEC completo e trasferire la soluzione in una provetta sterile in polipropilene da 5 mL.
- Utilizzando un separatore magnetico, le celle vengono lavate con 4 x 3 mL di DMEM con lo 0,1% di BSA per rimuovere le cellule non legate.
- Risospendere le restanti cellule legate alle perle in un terreno LEC completo e su piastre per colture tissutali da 60 mm precedentemente rivestite di collagene.
- Incubare le cellule a 37 °C e cambiare il terreno a giorni alterni dopo due lavaggi PBS ogni volta.
- Coltivare le cellule fino a quando non raggiungono la confluenza (normalmente ci vogliono dai 7 ai 10 giorni).
- A quel punto, controllare le cellule al microscopio per la confluenza e procedere con la preparazione delle cellule per la citometria a flusso. Se viene identificata un'alta percentuale di F4/80+, ripetere nuovamente la fase di purificazione con LYVE-1 (Fase 4: Purificazione delle cellule endoteliali linfatiche) o idealmente un altro marcatore linfatico (ad es. podoplanina14).
NOTA: L'elevata espressione della proteina bersaglio dell'anticorpo sulla popolazione cellulare purificata con biglie magnetiche è stata dimostrata15,16. Tuttavia, per LYVE-1, è importante eseguire un controllo di citometria a flusso per l'identificazione della percentuale di altre cellule LYVE-1+, per lo più macrofagi. LYVE-1 è espresso solo in sottogruppi di macrofagi associati a tumori e ferite, mentre nella pelle sana, l'espressione di LYVE-1 è più limitata alle cellule endoteliali linfatiche17. Pertanto, lo screening F4/80 non è obbligatorio, ma piuttosto dipende dal contesto sperimentale. I topi utilizzati per la dimostrazione non portavano tumori o ferite, ma solo una potenziale infiammazione da depilazione, ma abbiamo incluso la colorazione F4/80 come base della percentuale di macrofagi LYVE-1+.
5. Citometria a flusso
NOTA: Preparare i seguenti materiali e attrezzature: centrifuga, incubatore di CO2 , timer, emocitometro, soluzione EDTA, 1x soluzione antibiotico-antimicotica, BSA, PBS, tripsina-EDTA, provette in polipropilene, filtri per siringhe da 0,2 μm, etanolo al 70%, anticorpo coniugato F4/80 FITC.
- Preparare il PBS contenente lo 0,1% di BSA e sterilizzarlo con filtro.
- Preparare 1 mM di soluzione EDTA in PBS.
- Tripsinizzare le cellule: incubare le cellule con 1 mL di soluzione di EDTA 1 mM per 5 minuti a 37 °C.
NOTA: L'incubazione con soluzione di EDTA è un metodo più delicato di distacco cellulare, che preserva meglio le proteine transmembrana ed è preferibile, ma richiede periodi di incubazione più lunghi. In alternativa, la soluzione di tripsina-EDTA può essere utilizzata per un'incubazione di 1 minuto a 37 °C, ma ciò può influire sull'affinità anticorpale per le applicazioni di citometria a flusso.
- Neutralizzare la soluzione con 2 mL di terreno LEC completo e trasferire la soluzione in una provetta sterile in polipropilene da 5 mL.
- Centrifugare i campioni a 250 × g per 5 minuti.
- Lavare con PBS.
- Ripetere la centrifugazione e il lavaggio PBS.
- Risospendere le cellule in PBS contenente lo 0,1% di BSA e contarle utilizzando un emocitometro o un metodo alternativo. Aliquotare ~1 × 106 celle in provette di polipropilene con un volume finale di 100 μl. Da questo passaggio in poi, eseguire tutti i passaggi a 4 °C.
NOTA: Le celle possono essere fissate prima della colorazione o colorate mentre sono vive. La fissazione può essere subottimale per la citometria a flusso, poiché alcuni anticorpi potrebbero non rilevare gli antigeni dopo la fissazione; Pertanto, si consiglia di eseguire la citometria a flusso subito dopo il passaggio precedente e di saltare il passaggio di fissazione. Se ciò non è possibile, la fissazione prima dell'esperimento di citometria a flusso consentirà un ritardo nella fase di citometria a flusso. Se si deve eseguire la fissazione, le prestazioni degli anticorpi nel contesto delle cellule fissate devono essere valutate in anticipo.
- Eseguire la fissazione (passaggio facoltativo; se le cellule non devono essere fissate, procedere con l'immunocolorazione): risospendere le cellule in etanolo ghiacciato al 70% e mescolare delicatamente per 10 minuti con ghiaccio.
NOTA: La fissazione dell'etanolo può permeabilizzare le cellule e portare al rilascio di GFP; Tuttavia, la fissazione a base di paraformaldeide può distruggere i coloranti utilizzati per la citometria a flusso e, idealmente, può essere evitata.
- Incubare per 15 minuti a temperatura ambiente.
- Lavare le celle 2 volte per centrifugazione a 250 × g per 5 minuti in 1x PBS.
- Procedere al passaggio successivo o risospendere le cellule in 0,5-1 mL di 1x PBS e conservarle a 4 °C.
6. Immunocolorazione
NOTA: Maneggiare le cellule con delicatezza ed evitare il pipettaggio esteso, quando possibile, per mantenere l'integrità della membrana cellulare e ridurre al minimo la morte cellulare, assicurandosi che le cellule non formino grumi. Dalle cellule endoteliali isolate, preparare i seguenti gruppi: cellule non colorate e cellule colorate con un altro marcatore di cellule endoteliali (ad es. VEGFR3, podoplanina), F4/80 ed entrambi. Includere le cellule endoteliali e i macrofagi linfatici di topo disponibili in commercio, se disponibili, come controlli positivi. A scopo dimostrativo, e a causa della fluorescenza endogena tdTomato (PE+), abbiamo utilizzato la colorazione F4/80 coniugata FITC.
- Diluire l'anticorpo primario in PBS con BSA allo 0,1% secondo la diluizione raccomandata o ottimizzata. Aggiungere 0,5 μg (1 μL di soluzione anticorpale) dell'anticorpo coniugato F4/80 FITC ai 100 μL della sospensione cellulare.
- Risospendere le cellule dopo l'aggiunta dell'anticorpo fluorescente coniugato diluito. Mescolare muovendo il tubo di polipropilene per assicurarsi che non ci siano grumi e che tutte le celle siano adeguatamente rivestite.
- Incubare per 1 ora a temperatura ambiente (celle fisse) o 30 minuti su ghiaccio (cellule vive) al buio.
- Lavare le celle 2 volte centrifugandole a 250 × g per 5 minuti a 4 °C (per cellule vive) o a temperatura ambiente (per celle fisse), utilizzando PBS con 0,1% BSA al buio.
- Per anticorpi non coniugati in fluorescenza
- Diluire l'anticorpo secondario coniugato con fluorocromo nel tampone di incubazione. Per gli anticorpi Alexa Flour, utilizzare una diluizione 1:500.
- Aggiungere l'anticorpo secondario a 100 μl della soluzione di sospensione cellulare.
- Incubare per 30 minuti a temperatura ambiente (cellule fisse) o su ghiaccio (cellule vive).
- Lavare due volte per centrifugazione a 250 × g per 5 minuti a 4 °C (per cellule vive) o a temperatura ambiente (per cellule fisse) nel tampone di incubazione.
- Risospendere le cellule in 0,5 mL di 1x PBS e analizzarle utilizzando un citometro a flusso.
- Segui questi passaggi della strategia di gating per identificare la popolazione di macrofagi all'interno delle cellule che esprimono LYVE-1:
- Considerare lo scattering diretto e laterale per distinguere la popolazione cellulare.
- Considerare la dispersione in avanti per le dimensioni, l'area e l'altezza delle celle per distinguere le singole celle (singoletto).
- Prendere in considerazione l'espressione di F4/80 (FITC) e l'espressione di RFP (PE) per identificare i macrofagi (F4/80+) all'interno delle cellule murine isolate che esprimono tdTomato (PE) (a causa della presenza di un reporter fluorescente tdTomato nei topi specifici, descritto di seguito).