この議定書は、赤芽球摘出プロセスの可視化を提供し、フローサイトメトリーマルチスペクトルイメージングフローによりオルソ赤芽球を除核の集団を同定する新規な方法を説明します。
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この議定書は、赤芽球摘出プロセスの可視化を提供し、フローサイトメトリーマルチスペクトルイメージングフローによりオルソ赤芽球を除核の集団を同定する新規な方法を説明します。
哺乳動物の赤血球生成は、赤血球の形成をもたらす摘出の劇的プロセスを終了します。摘出のメカニズムはまだ完全には解明されていない。顕微鏡による除核の赤芽球内の主要なタンパク質や構造物の局在を研究する際に遭遇する一般的な問題は、摘出を受けている細胞の十分な数を観察することが困難なことである。我々は、フロー内のマルチパラメータの高速セルイメージング(マルチスペクトルイメージングフローサイトメトリー)を効率的に除核事象のかなりの数を識別するために、フローサイトメトリー、免疫蛍光顕微鏡法を組み合わせた方法を用いて新規な分析プロトコルを開発し、それはを可能にする測定値を取得し、統計解析を行う。
まず、ここでは、マウス赤芽球を同期し、目に摘出を捕捉する確率を増加させるために使用される2つのin vitro赤血球新生培養法を記載評価のE時間。次に、我々は、マルチスペクトル画像フローサイトメトリーによる除核の間の細胞内タンパク質または脂質ラフトの局在化を研究するために詳細に固定および透過処理後の赤芽球の染色を記載する。サイズおよびオルソ赤芽球を識別するために使用されDNA/Ter119染色と共に、我々は、細長い細胞の認識および「デルタ重心XY Ter119/Draq5に役立つ明視野チャンネル内のセルのパラメータ「アスペクト比」を利用"それはTER119染色(新生網赤血球)の中心は、このように脱核するのに約セルを示す、遠く離れDRAQ5染色(押出を受けて核)の中心からである細胞事象の同定を可能にする。高いデルタ重心と低アスペクト比を有するオルソ赤芽球集団のサブセットは高度に細胞を除核内に濃縮される。
哺乳動物の赤血球系統内の端末分化はオルソ赤芽球は赤血球2を生成し 、その膜包ま核(pyrenocyte)1を排出を通して摘出の劇的過程でまとめられる。また、インビトロで赤血球の成功した、大規模生産の律速段階であるこのプロセスの正確なメカニズムは、まだ完全には解明されていない。除核の赤芽球内の主要なタンパク質や構造物の局在は、蛍光および電子顕微鏡3-5の使用に依存している。この面倒なプロセスは、一般的に摘出イベントの限られた数の識別をもたらし、常に意味のある統計的な分析を可能にしていません。マクグラスら 6により、前述の赤芽球の識別方法に拡大し、我々は、マルチスペクトルいまで摘出イベントを特定し、研究する新しいアプローチを開発した測定値を取得し、統計分析を実行するために十分な数の観測値を提供することができるエージングフローサイトメトリー(フローにおける多パラメータの高速セルイメージング、フローサイトメトリーと蛍光顕微鏡を組み合わせた方法)7。
ここでは、赤芽球を同期し、評価時に摘出を捕捉する確率を増加させるために使用される最初の2つのin vitroでの赤血球形成培養法を記載している。その後、我々は、マルチスペクトル画像フローサイトメトリーによる除核の間の細胞内タンパク質または脂質ラフトの局在化を研究するために詳細に固定および透過処理後の赤芽球の染色を記載する。
サンプルは、フローサイトメーターイメージングフロー上で実行され、回収した細胞をオルソ赤芽球6を識別するために、適切にゲートされています。明いまで測定されるオルソ赤芽球は、次いで、それらのアスペクト比に基づいて分析されそれぞれTER119及びDNAのために染色された領域の中心間の距離として定義されるパラメータデルタ重心XY TER119-DNA、のためのそれらの値に対するエージング。低アスペクト比及び高いデルタ重心XY Ter119/DNAを有する細胞の集団は、高度に細胞を除核内に濃縮される。 - / -たRac2上のRac1のMX-Creを媒介条件の削除と赤芽球に対する野生型(WT)赤芽球を使用して、または組み合わせたRac2 - / - ; RAC3 - / -遺伝的背景およびマルチスペクトル画像のこの新規な分析プロトコルは、フローサイトメトリー、我々は最近、脱核が非対称分裂に似ているし、RACのGTPaseによって部分的に調節アクトミオシン環の形成が摘出進行7のために重要であるとことを明らかにした。
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体外赤血球文化の中で 1。長期(ex vivoで赤血球分化培養プロトコルGiarratanaによるら 8、修正およびマウス細胞に適応)
これは、in vitro赤血球生成プロトコルで 3段階の長期的である。最初のステップ(0〜4日目)は、2×10 5細胞/ mlを、幹細胞因子(SCF)、インターロイキン-3(IL-3)、エリスロポエチン(EPO)を補充した赤芽球増殖培地中に置かれる。第二工程(5-6日間)において、細胞は、Epoを用いてのみ補充した新鮮赤芽球の増殖培地中で接着性間質細胞上/ mlで共培養し、2×10 5細胞(MS5)に再懸濁する。第三段階(7-9日間)において、細胞は、最大除核のサイトカイン( 図1A)なしの新鮮な赤芽球の増殖培地中のMS-5細胞の層上で培養される。
全ての動物プロトコルはの施設内動物管理使用委員会(IACUC)によって承認されたシンシナティ小児病院医療センター。
2。高速除核アッセイ、吉田らが記載したプロトコルに従って。変更した12(図1B)
3。マルチスペクトルイメージングフローサイトメトリーによる除核の間に細胞内タンパク質または脂質ラフトの局在化のための赤芽球の染色
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まず、細胞は、その明のアスペクト比(その長軸に対して彼らの未成年の長さの比)とそれらの明領域(その大きさの指標)に基づいて分析する。明Area値20を下回ると、200よりも高いとのイベントには、それぞれ、主に破片および細胞凝集体である、と分析( 図2A)から除外されます。単一細胞(ゲート「R1」)は、画像の鮮鋭度を示すグラデーションRMSパラメータのためのそれらの値に基づいて分析される。ゲート「R2」がフォーカス( 図2B)でよく撮影した画像を選択するために、50 パーセンタイル以上の勾配RMS値を持つ細胞を含む作成される。 TER119蛍光染色、平均ピクセル·パラメータ(ゲート」TER119が正」、 図2C)によって測定される細胞は、次いで、それらの明領域によって測定されるように、それらのサイズに基づいて、および赤血球マーカーTER119のためのそれらの陽性ゲートされる。 TER119のための非常に低いか、または非常に高い細胞は、それぞれ、非erythroidsまたは残りの細胞凝集体のどちらかであり、分析から除外...
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それはex vivoで赤血球の正常な、大規模生産を達成するために効果的に再現するのが最も困難であるインビトロ赤血球新生培養における工程であるため、近年、赤芽球除核の研究が増加する勢いを得ている。最近まで、赤芽球摘出利用主に蛍光顕微鏡の研究とは、フローサイトメトリー法。蛍光顕微鏡法は、関与する分子を同定するのに有用ではあるが、特定の時点で固定された数百のセル内の摘出を受けているオルソ赤芽球の少数を同定するための顕微鏡観察の日数を必要とする。フローサイトメトリー法、他方では、培養液中の摘出率だけでなく、このプロセスの特定の分子の薬理学的または遺伝子操作の影響を評価する上で非常に有用ですが、intracellul上のデータを提供していませんこれらの分子のARの局在。
それは、細胞の数千のフローサイトメトリーおよび形態学的データの両方の迅速な取得を可能にするので、マルチスペクトルイメージングフローサイトメトリーは、フローサイトメトリーおよび免疫蛍光顕微鏡の利点を兼ね備えています。赤芽球分化(前赤芽球、好塩基性、多染性、およびオルソ)のさまざまな段階で形態...
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著者らは、競合する経済的利益を宣言していません。
著者は、専門家の技術サポートのためにAmnisコーポレーション(EMD Millliporeの一部)からシンシナティ小児病院研究財団とリチャードDemarcoの、Sherree友人、そしてスコットモルデカイの研究フローサイトメトリーコアに感謝します。この作品は、国立衛生研究所によってサポートされていましたK08HL088126とR01HL116352(TAK)とP30のDK090971(YZ)を付与します。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| &アルファ;MEM培地 | CellGro | 15-012-CV | |
| IMDM培地 | Hyclone(Thermo Scientific) | SH30228.01 | |
| Stempro-34 SFM | GIBCO(Life Tech) | 10640 | |
| Stempro-34栄養補助食品 | GIBCO(Life Tech) | 10641-025 | |
| ウシ胎児血清(FBS) | Atlanta Biologicals | 512450 | |
| BIT9500 | Stemcellテクノロジー | 09500 | |
| ウシ血清アルブミン(BSA) | フィッシャーサイエンティフィック | BP-1600-100 | |
| リン酸緩衝生理食塩水(PBS) | ハイクロン(サーモサイエンティフィック) | SH30028.02 | |
| ペニシリン/ストレプトマイシン | ハイクロン(サーモサイエンティフィック) | SV30010 | |
| L-グルタミン | ハイクロン(サーモサイエンティフィック) | SH30590.01 | |
| イソセシア(イソフルラン) | Butler-Schein | 029405 | |
| Histopaque 1.083 mg/ml | Sigma | 10831 | |
| BD Pharmlyse (RBC lysis buffer) | BD Biosciences | 555899 | |
| Acetone Sigma-Aldrich | 534064 | ||
| Formaldehyde | Fisher Scientific | BP 531-500 | |
| Hydrocortisone | Sigma | H4001 | |
| 幹細胞因子 (SCF) | Peprotech | 250-03 | |
| インターロイキン-3 (IL-3) | Peprotech | 213-13 | |
| EPOGEN Epoetin Alfa (Erythropoietin, EPO) | AMGEN | 薬局で利用可能 | |
| CD44-FITC 抗体 | BD Pharmingen | 553133 | |
| CD71-FITC 抗体 | BD Pharmingen | 553266 | |
| Ter119-PECy7 抗体 | BD Pharmingen | 557853 | |
| Phalloidin-AF488 | Invitrogen (Life Technologies) | A12379 | |
| β-tubulin-AF488 antibody | Cell Signaling | #3623 | |
| anti-rabbit AF488-secondary antibody | Invitrogen (Life Technologies) | A11008 | |
| anti-rabbit AF555-secondary antibody | Invitrogen (LifeTechnologies) | A21428 | |
| AF594-cholera toxin B subunit | Invitrogen (Life Technologies) | C34777 | |
| pMRLC (Ser19) antibody | Cell Signaling | #3671 | |
| γ-tubulin antibody | Sigma | T-3559 | |
| Syto16 | Invitrogen (Life Technologies) | S7578 | |
| Draq5 | Biostatus | DR50200 | |
| 硫酸第一鉄 | Sigma F7002 | ||
| 硝酸鉄 | Sigma | F3002 | |
| EDTA | Fisher Scientific | BP120500 | |
| 15mlチューブ | BD Falcon | 352099 | |
| 50mlチューブ | BD Falcon | 352098 | |
| 6ウェルプレート | BD Falcon | 353046 | |
| 24-ウェルプレート | BD ファルコン | 351147 | |
| フローチューブ | BD ファルコン | 352008 | |
| ツベルクリンシリンジ | BD | 309602 | |
| インスリンシリンジ | BD | 329461 | |
| シリンジ針 25-G 5/8 | BD | 305122 | |
| キャップ付きフローチューブ | BD | 352058 | |
| 40-μm細胞ストレーナー | BD Falcon | 352340 | |
| メス (使い捨て) | Feather | 2975#21 | |
| FACS Canto Flow Cytometer | BD | ||
| ImagestreamX Mark II Imaging Flow Cytometer | AMNIS (EMD Millipore) | ||
| Image Data Exploration and Analysis Software (IDEAS) version 4.0 and up. | AMNIS (EMD Millipore) | ||
| Hemavet 950 Cell Counter | Drew Scientific | CDC-9950-002 | |
| NAPCO series 8000WJ インキュベーター | Thermo scientific | ||
| Allegra X-15R 遠心分離機 | Beckman Coulter | 392932 | |
| Mini Mouse Bench 遠心分離機 | Denville | C0801 |
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