ヒトの樹状細胞(DC)を含む肺に常在する免疫細胞は、吸入された病原体やアレルゲンに対する防御に重要です。しかし、ヒトの肺組織が不足しているため、研究は限られています。この研究では、免疫組織化学およびフローサイトメトリーを使用して肺DCを研究するためのヒト粘膜気管支内生検を処理するためのプロトコルを提示します。
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ヒトの樹状細胞(DC)を含む肺に常在する免疫細胞は、吸入された病原体やアレルゲンに対する防御に重要です。しかし、ヒトの肺組織が不足しているため、研究は限られています。この研究では、免疫組織化学およびフローサイトメトリーを使用して肺DCを研究するためのヒト粘膜気管支内生検を処理するためのプロトコルを提示します。
肺は常に外部環境にさらされており、無害な粒子に加えて、病原体、アレルゲン、毒素も含まれています。耐性を維持したり、免疫応答を誘導したりするためには、免疫系は吸入された抗原を適切に処理する必要があります。肺樹状細胞(DC)は、誇張された炎症反応による肺への巻き添え損傷を引き起こすことなく、必要に応じて免疫を開始するための微妙なバランスを維持するために不可欠です。ヒトの血液中のDCなどの免疫細胞の表現型と機能については詳細な理解がありますが、特に健康な個人からのヒト肺組織サンプルの研究が不足しているため、肺などのアクセスしにくい組織におけるこれらの細胞に関する知識ははるかに限られています。この研究は、気管支内生検のサンプリングのために気管支鏡検査を受ける健康なヒトの肺組織常在DCの詳細な空間的および表現型の特徴付けを生成する戦略を示しています。各個人からいくつかの小さな生検を採取し、その後、超微細切片化のために埋め込んだり、高度なフローサイトメトリー分析のために酵素的に消化したりできます。概説されているプロトコルは、定常状態の条件下では、低頻度のDCのみを含む小さな組織サンプルから最大限の情報が得られるように最適化されています。本研究はDCに焦点を当てていますが、記載されている方法は、粘膜肺組織に見られる他の(免疫)目的の細胞を含むように直接拡張することができます。さらに、プロトコルは、気管支鏡検査が診断の確立の一部である肺疾患に苦しむ患者から得られたサンプルにも直接適用できます(慢性閉塞性肺疾患(COPD)、サルコイドーシス、または肺癌など)。
肺は、外部環境と連続的に接触している、高度に疾患を引き起こす能力を有する無害な粒子および微生物の両方にさらされています。したがって、侵入する病原体に対する強力な免疫応答をマウントする免疫システムにとって重要であるが、病気を引き起こさない吸入抗原に対する寛容を維持することも同様に重要です。強力な免疫監視機構を提供するために、呼吸器系は、樹状細胞(DC)を含む免疫細胞のネットワークが並んでいます。 DCは、ナイーブT細胞を活性化する固有の能力を有するプロフェッショナル抗原提示細胞です。ヒトの肺において、常駐DCを抗原と、処理が発生し、T細胞を1、2、3に提示および活性化のために肺流入領域リンパ節に輸送します。
ヒト免疫系では、DCはdistinで、複数のサブセットに分割することができCTが、重複する機能:CD1c +およびCD141 +骨髄性樹状細胞(MDCの)とCD123 +形質樹状細胞(PDCに)4、5。ヒトDC上で最も詳細な知識は、血液中の研究に由来するが、人間の肺はまた、T細胞刺激能6、7、8、9でDCサブセットの希少集団を保有することは現在明らかです。しかし、蓄積したデータは、DCなどの免疫細胞は、その解剖学的位置10に応じてその頻度、表現型、および機能が異なることを示しています。したがって、局所免疫と寛容への貢献を理解するために、関連する組織から免疫細胞を研究することが重要です。まとめると、これは、血液DCは、より容易に入手可能であり、アクセス可能であるにもかかわらず、肺疾患に対処するとき、肺常駐DCを検討する必要性を強調します人間インチ
ヒトにおける肺常駐DCを調べた最初の研究は、主に免疫組織化学11、12、13を用いて組織切片において、形態や、HLA-DRおよびCD11cのような単一のマーカーの発現に依存していました。対照的に、典型的には、フローサイトメトリーに依存していたより最近の研究は、異なる免疫細胞サブセットを研究するために分析します。それは一意に特定のDCサブセットを識別する単一細胞表面マーカーを見出すことは困難であるので、わずか4色フローサイトメトリーを適用した研究の潜在的な制限は、DCと同様の表現型マーカーを有する細胞集団を含む、危険です。例えば、CD11cのすべての骨髄性DCおよび単球の大半で発現されます。一方、より高度なフローサイトメトリーパネルを適用する研究において、患者の外科的切除からの非癌性肺組織は、典型的に使用されました外部参照"> 10、14、15、16、これらの稀な集団が真に健康な被験者でのDCの存在の代表的なものであるかどうかは不明ですが。全体的には、研究は主として外科的に除去または全ヒト肺組織が不足しているという事実に制限されています。
これらの制限のいくつかを克服するために、この作品は空間分布と気管支鏡検査を受ける健康なボランティアから得た粘膜気管支生検におけるDCの表現型の識別の詳細な分析を実行する方法について説明します。いくつかの小さな生検を、各個体から採取することができ、その後、免疫組織化学を使用して切片化し、分析のために埋め込まれた、または酵素的に高度なフローサイトメトリー分析のために消化することができます。 bronchoscopiesから得られた気管支生検の形で肺組織を使用して、STを実行することを可能にするという利点を与えますUDYは、健康なボランティアに、肺の開放手術とは異なり、明らかな理由のために、胸部外科手術を必要とする患者に限定されている、ということ。さらに、健康なボランティアの気管支鏡検査の間にサンプリングされた組織は、肺疾患を有する患者における肺組織の非患部とは対照的に、生理的に正常です。一方、生検が小さく、いくつかの生検をプールさえ取得細胞の数は、実行することができる分析のタイプを制限します。
本研究は、樹状細胞に焦点を当てているが、記載された方法は、直接人間の粘膜肺組織に存在する関心のある他の(免疫)細胞を含むように拡張することができます。さらに、プロトコルはまた、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、サルコイドーシス、または肺癌のような気管支鏡検査は、診断を確立するための部分である肺疾患、に罹患した患者から得られた試料に直接適用可能です。
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注:この研究は、ウメオ、スウェーデンの地方倫理委員会によって承認されました。
ヒト対象から採取気管支生検1.気管支鏡検査
2.グリコールメチルアクリレート(GMA)樹脂で生検を埋め込みます
注:GMA免疫染色プロトコルは、もともとサウサンプトン大学、組織化学研究ユニット17で開発されました。
GMA-埋め込み気管支生検の3セクショニング
GMA-埋め込み気管支生検の4免疫組織化学染色
注:アジ化ナトリウムは有毒です。ヒュームフード内で0.1%アジ化ナトリウム溶液を準備し、離れて酸から。酸と接触して有毒ガスを発生します。
5.セントaining分析
気管支生検の6酵素消化
7。酵素消化後の気管支生検の単一細胞のフローサイトメトリー解析
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DCを含むヒト呼吸組織常駐免疫細胞を特徴づける研究は、主として外科的に除去または全ヒト肺組織が不足しているという事実のために、限られています。ここでは、フローサイトメトリー、免疫組織化学を使用して組織内の免疫細胞を研究するか、流れるように健康なボランティアと開発されたプロトコルの気管支生検(EBB)から肺組織を得るためのより侵襲性の低い方法が概説されています。
以前に19、20に記載されているように 、健康なボランティアは、気管支鏡検査を施行しました。シックス1-2 9 mmの3気管支粘膜生検を有窓鉗子( 図1A)を使用して、主気管分岐し、各被験者の主...
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本稿では、免疫組織化学を使用して、健康なヒトにおける肺組織常駐DCの詳細な空間と表現型の特徴付けを生成し、気管支鏡検査中に収集された気管支粘膜生検でフローサイトメトリーする方法について説明します。以下の段落では、プロトコルにおける重要なステップは、詳細に説明します。
議定書の重要なステップ
セクショニングおよび免疫組織化学:彼らに(ステップ2.5)を使用していないときに、-20℃で生検のブロックを維持することが重要です。暖かいブロックが時々柔らかくなることができ、セクションは同様にしません。さらに、-20℃でブロックを維持すること抗原部位を維持し、免疫組織化学を使用して、より良い染色になります。
セクショニングおよび免疫組織化学:GMA-埋め込まれた生検を区画する場合は、上のセクションをフロートするために利用可能なアンモニア水の3-4の容器を持っていると便利です。セクションがピックアップされ、ミリアンペア新鮮なセクション(ステップ3.4)に置き換えてくださいKE。これは、そのセク...
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著者は、彼らが競合する金融利害関係を持たないことを宣言します。
著者らは、この研究に臨床材料を貢献したボランティアに感謝したいと思います。我々はまた、すべての臨床材料の収集のための公衆衛生・臨床医学/呼吸器内科の部門、大学病院、ウメオ(Norrlandsのuniversitetssjukhus)の部門のスタッフに感謝しています。
この作品は、スウェーデンの研究評議会、スウェーデン心肺財団、戦略研究のためのスウェーデンの財団、カロリンスカ研究所からAS-Sへの助成金によってサポートされていました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| Bronchoscopy | |||
| Bronchoscope BF1T160 | Olympus | BF1T160 | |
| 光源 | オリンパス | エクセラCV-160 | |
| 穴あき鉗子 | オリンパス | FB21C | 検を取るために使用 |
| ブロック | Conmed | 1429 | 20 mm x 27 mm |
| コース25% | 500 ml の静脈内 | ||
| 化グリコピロニウム 0.2 mg/ml | 内。粘液/唾液の分泌を防ぎます | ||
| ミックス。ミダゾラム 1 mg/ml p.o | 追加のリラクゼーションに使用できます | ||
| リドカイン、40 mg/ml | 口と喉の投与 / うがい | ||
| リドカイン 100 mg/ml スプレー | 喉の奥に投与 | ||
| リドカイン 20 mg/ml スプレー | 気管支鏡を介して気道に投与 | ||
| GMA 処理と埋め込み | |||
| ガラスバイアル5 | ml | ||
| アセトン | シグマ-アルドリッチ | 32201-1L | |
| モレキュラーシーブ、4 Å | Alfa Aesar | 88120 | 3-4 mm 直径ペレット |
| フェニルメチルスルホニルフッ化物 | Sigma-Aldrich | P-7626 | 0.035 g/100 ml アセトン |
| ヨードアセトアミド | Sigma-Aldrich | I-6125 | 0.37 g/100 ml アセトン |
| ポリエチレンフラット TAAB包埋カプセル | TAABラボラト | C094 | 直径500×8mm、ポリエチレン、平底カプセル |
| カプセルホルダー | TAABラボラトリーズ | C054 | 8mmカプセルを25個保持 |
| JB-4 GMA包埋キット | Polysciences | 00226 | JB-4溶液A(0026A-800)、JB-4溶液B(0026B-3.8)、過酸化ベンゾイル(02618-12) |
| 安息香酸メチル | Sigma-Aldrich | 27614-1L | |
| 湿度インジケーター付きシリカゲル | Scharlau | GE0043 | 2.5-6 mm |
| GMA セクショニング | |||
| ガラス顕微鏡スライド | サーモフィッシャーサイエンティフィック | 10143562CEF | カットエッジ、つや消しエンド |
| ポリ-L-リジン溶液 | シグマ-アルドリッチ | P8920-500mL | 1:10 作業溶液用 |
| ウルトラミクロトミー用シートガラスストリップ | アルカー | ||
| トゥイーン 20 | シグマ-アルドリッチ | P2287 | ウォッシュ溶液 (0.1% Tween20) |
| LKB 7800B ナイフメーカー | LKB | ||
| カプセル スプリッター | TAAB 研究所 | C065 | |
| 炭素鋼 片刃 | TAAB 研究所 | B054 | |
| 副 | |||
| アンモニア、25% | VWR | 1133.1000 | 2 ml 1 L、1:500 (0.05%) |
| ミクロトーム | ライカ | ライカRM 2165 | |
| 光源 | ライカ | ライカ CLS 150 XE | |
| 顕微鏡 スイングアームスタンド付き | ライカ | MZ6 | |
| GMA 免疫組織化学 | |||
| >Diamond 先端ペン | Histolab | 5218 | |
| 過酸化水素 30% 溶液 | AnalaR Normapur | 23619.264 | |
| アジ化ナトリウム | Sigma-Aldrich | S8032 | |
| Tris | Roche | 10708976001 | |
| 塩化ナトリウム | VWRケミカル | 27810.295 | |
| ウシ血清アルブミン | ミリポア | 82-045-2 | プロブミン BSA診断グレード |
| ダルベッコ修正イーグル培地 (DMEM) | シグマ-アルドリッチ | D5546 | |
| 抗ヒトCD45抗体 | BioLegend | 304002 | マウスモノクローナル、クローンHI30、アイソタイプIgG1k。500 ng/ml |
| の作業濃度 抗ヒト CD1a 抗体 | AbD Serotech | MCA80GA | マウスモノクローナル、クローン NA1/34-HLK、アイソタイプ IgG2a。10 µの作業濃度。g/ml |
| マウスモノクローナル IgG1 アイソタイプコントロール | Abcam | ab27479 | |
| マウスモノクローナル IgG2a アイソタイプコントロール | Dako | X094301-2 | |
| ベクタステイン ABC エリート スタンダードキット | Vector Labs | PK-6100 | |
| AEC (3-アミノ-9-エチルカルバゾール) ペルオキシダーゼ 基質 凧 | Vector Labs | SK-4200 | |
| Mayers ヘマトキシリン | HistoLab | 01820 | |
| 永久埋込用水性封入剤 | AbD セロテック | BUF058C | |
| 乾燥炉 | |||
| DPX永久埋込液 | VWR | 360292F | |
| 光学顕微鏡 | ライカ | ライカ DMLB | |
| 顕微鏡カメラ | ライカ | DFC 320 | |
| 分析ソフトウェア | ライカ | Qwin V3 | |
| 酵素消化 | |||
| ハンクの平衡塩溶液 (HBSS) | Sigma-Aldrich | 55021C | |
| ジチオスレイトール (DTT) | Sigma-Aldrich | DTT-RO | |
| コラゲナーゼ II | Sigma-Aldrich | C6885 | |
| DNase | Sigma-Aldrich | 10104159001 ロシュ | |
| RPMI 1640 | シグマ-アルドリッチ | R8758 | |
| 鉗子 | |||
| プラットフォームロッカー | グラント機器 | PMR-30 | |
| 50 ml円錐管ファ | ルコン | 14-432-22 | |
| 40&マイクロ;m細胞ストレーナー | Falcon | 352340 | |
| Flow cytometry | |||
| Phosphate Buffered Saline (PBS) | |||
| LIVE/DEAD Aqua fixable dead cell stain kit | Life Technologies | L34957 | |
| CD45 | BD | 555485 | |
| CD3 | BD | 557757 | |
| CD20 | BD | ||
| CD56 | Biolegend | 318332 | |
| CD66abce | Miltenyi | 130-101-132 | |
| HLA-DR | BD | ||
| CD14 | BD | 557831 | |
| CD16 | Biolegend | 302026 | |
| CD11c | BD | 560369 | |
| CD1c | Miltenyi | 130-098-009 | |
| CD141 | Miltenyi | 130-090-514 | |
| CD103 | Biolegend | 350212 | |
| パラホルムアルデヒド | Sigma-Aldrich | F8775 | |
| LSR II フローサイトメーター | BD | フローサイトメーター | |
| FlowJo | FlowJo | 解析用ソフトウェア |
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