この記事では、スペクトルサイトメトリー、蛍光色素を区別するために、発光スペクトルの形状を使用するフローサイトメトリーでの新しいアプローチを説明します。このアルゴリズムは、補償を置き換え、独立したパラメータとして自家蛍光を扱うことができます。この新しいアプローチは、固形臓器から単離された細胞の適切な分析が可能になります。
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この記事では、スペクトルサイトメトリー、蛍光色素を区別するために、発光スペクトルの形状を使用するフローサイトメトリーでの新しいアプローチを説明します。このアルゴリズムは、補償を置き換え、独立したパラメータとして自家蛍光を扱うことができます。この新しいアプローチは、固形臓器から単離された細胞の適切な分析が可能になります。
フローサイトメトリーを定義し、リンパ系および他の造血細胞の表現型を解析するために、過去40年間使用されてきました。最初は少数の蛍光色素の分析に限定さ、現在、異なる蛍光色素の数十があり、最大14-18異なる色素を一度に組み合わせることができます。しかし、いくつかの制限は、まだ分析能力を損ないます。なぜなら蛍光プローブの多数のデータ解析は、大きな、マルチパラメトリック補償マトリックスの必要性にますます複雑になってきています。また、異なる組織における特定の細胞タイプを検出し、追跡するために蛍光タンパク質を担持する変異マウスモデルが利用可能になっているので、固形臓器から得られる自家蛍光細胞懸濁液の(フローサイトメトリーによる)分析が必要です。連続的な波長の広い範囲に沿って発光スペクトルの形状を区別するれ、フローサイトメトリースペクトル、これらの問題の一部に対処します。データはwが分析され補償行列を置き換え、独立したパラメータとして自家蛍光を扱うアルゴリズム番目。したがって、スペクトルフローサイトメトリーは、類似の発光ピークを有する蛍光色素を識別することが可能であるべきであり、補正要件なしに、マルチパラメトリック分析を提供することができます。
このプロトコルは、マイナーな集団検出における高い分解能を提供する、21パラメータ(19個の蛍光プローブ)特徴付けおよび自家蛍光信号の管理を可能にする、サイトメトリー分析スペクトルの流れを説明しています。ここに示す結果は、そのスペクトルフローサイトメトリーを示し、心臓および腸のように、従来のフローサイトメトリーで特徴付けることが困難な組織からの細胞集団の分析における利点を提供します。このように、フローサイトメトリースペクトルは補正を必要とすることなく高性能従来のフローサイトメトリーのマルチパラメトリック分析能力を実証し、自家蛍光の管理を可能に。
過去数十年では、フローサイトメトリー(FCM)は、細胞の表現型の研究のために不可欠広く利用可能な分析方法になりました。特に青紫色レーザー(405 nm)を( 例えば、ブリリアントバイオレット、新たなQ-ドット染料)により励起された蛍光色素、可能な蛍光色素が大幅に増加しています。しかし、利用可能な蛍光色素の成長が重複放出のリスクを増加させ、労働集約的補償行列を必要とします。 FCMは、固形組織から細胞懸濁液を分析に広く使用されるとなったが、自己蛍光細胞の存在は、特異的に標識された集団の識別を制限します。
スペクトルFCMの基本的な原理は、二村らに詳細に報告されています。 1、2。手短に言えば、ここで使用されるスペクトルFCMは(材料の表を参照)405、488、及び638 nmのレーザーを備えています。スペクトルFCMは全て放出されるFを取り込み800 nmの500 nmおよび従来のバンドパスフィルタを交換し、それぞれ440 nmおよび469 nmの450 nmの420 nmのための2つの独立したPMT、32チャネル線形アレイPMT(32CHのPMT)におけるスペクトルとしてluorescence。 405 nmおよび638 nmのレーザースポットが共線形でありながら、488と638分の405 nmのレーザースポットは、空間的に分離されています。各個々の粒子のために、スペクトルFCMは、405 nmおよび488のnmのレーザーによって励起された蛍光データの66チャネルまで測定します。細胞を、638 nmのレーザーによって励起されるときにマスクがPMTに輝くから638 nmのレーザーを防止するために挿入されているので、スペクトルFCMは、蛍光データの58個のチャネルを測定します。スペクトルFCMは、蛍光スペクトルを重複の分離を可能にする加重最小二乗法(WLSM)に基づくアルゴリズムを用いて取得されたフルスペクトルデータを分析します。単染色し、染色されていないサンプルに由来するスペクトルは、基本的な基準スペクトルとして認識されています。マルチ染色したサンプルは、数学的に取り付けられていますND混合されていない、と混合蛍光標識を有する試料のスペクトルは、その構成スペクトルの集合に分解されます。アンミキシングは、スペクトル技術3、4において、所定の染料を測定するものを除くすべての検出器からの信号を除去する補正を置き換えます。
本研究では、合わせて、マウス脾臓に見出される主要な造血サブセットを特徴単一、21パラメータ解析における19の蛍光色素を試験しました。また、我々は、スペクトルサイトメトリーは、このように、腸上皮内リンパ球および胚中心の特性を向上させる、自己蛍光シグナルを管理することができることを実証しました。実際、これらの組織では、自家蛍光の管理は、従来のFCMに分析から除外されることになる細胞に特異的な蛍光の割り当てを可能にしました。
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すべての実験は、パスツール研究所倫理憲章およびEUのガイドラインに従って行われたとフランス農業省によって承認されました。
成体マウスの臓器から1細胞懸濁液の準備
( 例えば、UltraComp eBeads)商業報酬ビーズミクロスフェアの各蛍光色素のための単一染色の調製は、以下ビーズと呼ばれます
マウス胎児心臓から3.細胞懸濁液の準備
スペクトラルフローサイトメーターで標識脾臓、小腸、および心臓細胞の4買収
スペクトラルFCMソフトウェアを使用したデータの分析5。
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21パラメータ脾細胞を分析するスペクトルFCMパネル
CD45は、全ての造血有核細胞を標識しつつ図1は 、T、B、NK、樹状突起、および骨髄細胞のサブセットを認識する異なる抗体を含む脾臓細胞に適用し19蛍光抗体パネルを用いて得られた結果を示しています。パネルはまた、生存色素(PI)、ならびにサイズ(FSC)および粒状度(SSC)パラメータを含みます。 図1Aは、基準蛍光スペクトルを示します。 CD45 +ゲート( 図1B)における死細胞を除去した後、分析は、CD3 + T細胞がTCRβ鎖を発現し、CD4 T細胞におけるCD25 +細胞の予想されるCD4 / CD8分布および割合を有することを示します。 CD8 T細胞は、CD44-およびLy49D発現細胞の正常な分布を示します。 CD19 <...
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従来のFCMは、蛍光プローブの励起後に放出された光子の検出に基づいています。別の蛍光色素からの信号を測定するように設計された検出器で検出された1つの蛍光色素の蛍光放出は、物理的な重なりを誘導します。発光スペクトルの中でこの波及は補償によって修正される必要があります。
アンミキシングデコンボリューションアルゴリズムによるスペクトルFCMおよびデータ処理は、異なるスペクトル形状を有することを条件とする、追加の補償なしに近い発光ピークを有する蛍光色素の組み合わせを可能にします。分析のために使用されるアルゴリズムは、固形組織の細胞懸濁液から非特異的蛍光を差し引く、独立したパラメータとして自己蛍光を扱います。
19の蛍光色素のパネルは、2つのレーザー(488 nmおよび405 nm)を使用して、免疫細胞を分析するために組み立てました。実際に、638 nmのレーザーは、対応する32チャネルPMTのセクション、にあった場合このレーザーの励起波長は利用できませんでした。 PMTの最大検出能力を得るために、赤色レーザをオフにした。マウス脾臓細...
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著者は、開示することは何もありません。
我々はまた、批判的に原稿を改訂K・フタミュラ、スペクトルのフローサイトメトリーの技術と理論的な貢献を認めます。我々はC. AIT-マンスール、P.-H.にもお世話になっています批判的に原稿を読み取るためと無限の技術的なアドバイスやサポートのためのCommere、A. Bandeira、およびP.ペレイラ。我々はまた、抗Vγ7-APCとVδ4ビオチン標識抗体の贈り物のためにP.ペレイラに感謝します。私たちは、撮影の物流を歓迎し、支援するためのパスツール研究所からセンターD'Enseignementsをaknowledge。この作品は、パスツール研究所、研究所国立・デ・ラ・サンテら・デ・ラ・RECHERCHEMédicale(INSERM)によってサポートされていました。スイス国立科学財団とパスツールブルスルー(SS); FundaçãoパラCiênciaEA Tecnologia - SFRH / BD / 2010分の74218(MV)。そして大学パリディドロ、アジャンス国立デラRECHERCHE(ANR)のプロジェクトTwothyme、ANR、およびプログラム(未来のための投資を復活させます)(AC)。
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| マウス | Janvier Labs | CD45.2 | 細胞源 |
| エタノール 70% | VWR | 83801.36 | 滅菌 |
| DPBS (Ca2+, Mg2+) | GIBCO ThermoFisher | 14040-174 | 胚コレクション |
| ハンクスの平衡塩溶液 (+Ca2+ +Mg2+) (HBSS+/+) | GIBCO Lifeサーモフィッシャー | 14025092 | 解離・消化・染色液 |
| ハンクス平衡塩溶液 (-Ca2+, -Mg2+) (HBSS-/-) | GIBCO Life サーモフィッシャー | 14175095 | 解離・消化・染色液 |
| 牛胎児血清 (FCS) | EUROBIO | CVFSVF00-0U | 解離・消化・染色液 |
| コラゲナーゼ | シグマ | C2139 | 酵素溶液 |
| 90 x 15 mm、 プラスチック組織培養ペトリ皿。 | TPP | T93100 | 胚と心臓のコレクション |
| 35 x 15 mm、 プラスチック組織培養ペトリ皿。 | TPP | T9340 | ハート コレクション |
| ファイン アイリス シザー | ファイン サイエンス ツール | 14090-09 | 解剖ツール |
| グロス フォーセプス (ナロー パターン フォーセプス、湾曲 12 cm) | ファイン サイエンス ツール | 11003-12 | 解剖ツール |
| ファイン フォーセプス (デュモン No. 7 鉗子) | ファイン サイエンス ツール | 11272-30 | 解剖ツール |
| メス | VWR | 21909-668 | 解剖ツール |
| ライカMZ6 解剖顕微鏡 | ライカ | MZ6 10445111 | サンプリング;Occular W-PL10x/23 |
| コールドランプソース | SCHOTT VWR | KL1500 コンパクト | サンプリング; 2つのグースネックファイバー適合 |
| FACSチューブVWR | 60819-310 | 消化細胞 | |
| 96ウェルプレート(丸底) | VWR | 10861-564 | 染色細胞 |
| メッシュボルト締め布滅菌、 50/50mm個。 | SEFAR NITEX | SEFAR NITEX | 細胞ろ過 |
| UltrasComp eBeads | |||
| 蛍光標識抗体 | Biolegend | カタログ番号 以下の表を参照 | 細胞の染色 |
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