このプロトコルは、単球、ミクログリア、マクロファージ、樹状細胞を含む特定の眼単核貪食集団を同定するために、多パラメータフローサイトメトリック分析を目的として、目全体を単一細胞懸濁液に消化する方法を提供する。
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方法論記事
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このプロトコルは、単球、ミクログリア、マクロファージ、樹状細胞を含む特定の眼単核貪食集団を同定するために、多パラメータフローサイトメトリック分析を目的として、目全体を単一細胞懸濁液に消化する方法を提供する。
自然免疫系は、ブドウ膜炎、糖尿病性網膜症、加齢黄斑変性症を含む眼部病態生理学において重要な役割を果たしている。自然免疫細胞、特に単核食細胞は、重なり合う細胞表面マーカーを発現し、これらの集団を同定することが課題となる。マルチパラメータフローサイトメトリーは、マウス目の単球、マクロファージ、ミクログリア、樹状細胞を区別するために、複数の細胞表面マーカーの同時定量分析を可能にします。このプロトコルは、マウスの目全体の核分裂、眼圧解剖、単一細胞懸濁液への消化、および骨髄細胞マーカーに対する単一細胞懸濁液の染色について説明する。また、単色制御を用いて電圧を決定する方法や、蛍光から1つの制御を使用して正のゲートを引いた正のゲートを引いたものを解法するための適切な方法を説明します。マルチパラメータフローサイトメトリーの主な制限は、組織アーキテクチャの欠如です。この制限は、個々の眼区画のマルチパラメータフローサイトメトリーまたは無料の免疫蛍光染色によって克服することができる。しかし、免疫蛍光は、定量分析の欠如とほとんどの顕微鏡の蛍光体の数の減少によって制限されます。レーザー誘導脈絡膜新血管化における単核食細胞の定量的分析を提供するマルチパラメトリックフローサイトメトリーの使用について述べた。さらに、マルチパラメータフローサイトメトリーは、マクロファージサブセットの同定、運命マッピング、およびトランスクリプトームまたはプロテオミクス研究のための細胞分類に使用することができる。
自然免疫系には、補体の活性化および炎症を刺激する複数の細胞タイプが含まれる。自然免疫細胞には、ナチュラルキラー(NK)細胞、肥満細胞、好塩基球、好酸球、好中球、および単核食細胞が含まれる。単球、マクロファージ、樹状細胞からなる単核食細胞は、ブドウ膜炎、糖尿病性網膜症、加齢黄斑変性症(AMD)1を含む複数の眼科病態の病態生理に関与している。このプロトコルでは、新血管AMD2のマウスモデルにおける多パラメータフローサイトメトリック解析を用いた単核食細胞の同定に焦点を当てる。このプロトコルは、糖尿病性網膜症および/またはuveitisのマウスモデルに適応可能であるが、これらの疾患の全身的な性質のために、より広範な眼解剖が推奨される。
単核食細胞は、重なり合う細胞表面マーカーを発現する。長期にわたる組織居住マクロファージおよびミクログリアは、黄身嚢由来のエリスロメロイド前駆体3に由来し、一方、マクロファージおよび樹状細胞を骨髄由来のマクロファージ樹状細胞前駆細胞4から分化した。単球に共通するマウス細胞表面マーカーは、マクロファージ、および樹状細胞、CD45、CD11b5、F4/806、Cx3cr17、および細胞内マーカーIba1 8を含む。この課題を克服するために、複数の組織からマクロファージ、単球、および樹状細胞のトランスクリプトーム解析は、CD64をマクロファージ特異的細胞表面マーカー6と定義する。マクロファージは、虹彩、脈絡膜、毛様体、及び健康眼における視神経3に記載されている。あるいは、樹状細胞の識別がより困難である。樹状細胞同定の最も具体的な方法は、Zbtb46-GFPレポーターマウス9を使用して運命マッピングを必要とします。このレポーターラインとは無関係に、CD64の存在と併せてCD11cおよびMHCIIの発現は、潜在的な樹状細胞6,10を同定することができる。樹状細胞は正常眼11において角膜、結膜、虹彩、および脈絡膜で同定されている。ミクログリアは、そのレチナに位置する特殊なマクロファージであり、血液-腎障害によって保護され、黄身嚢前駆細胞12に由来する。その結果、レチナルミクログリアは、CD45発現13のそれらの薄暗いレベルと高レベルのTmem119によって単球由来マクロファージと区別することができ、これはフローサイトメトリー抗体14として利用可能である。しかし、ミクログリアの活性化時には、CD45はアップレギュレーション15、Tmem119はダウンレギュレート3となり、ミクログリア生物学の複雑さを示し、AMDとそのマウスモデルの両方に関連する可能性があります。最後に、単球は、古典と非古典的を含む少なくとも2つのサブタイプに分けることができます。古典的な単球ディスプレイCCR2+Ly6C高CX3CR1低発現、および非古典的単球はCCR2-Ly6C低CX3CR1ハイマーカー5を実証する。
マーカー発現の定量的分析、すなわち、高いレベルと低/薄暗いレベルの必要性により、多パラメータフローサイトメトリーは、眼および他の組織における単球、マクロファージ、ミクログリア、樹状細胞間の識別に理想的な方法である。その他の利点としては、サブ集団の同定、蛍光活性化細胞分類(FACS)を使用して、転写またはプロテオミクス解析のために細胞集団を分類する能力、および運命マッピングが含まれる。マルチパラメータフローサイトメトリーの主な欠点は、組織アーキテクチャの欠如です。これは、角膜、結膜、虹彩、レンズ、失膜、および脈絡膜-スクレラ複合体:様々な眼部区画への眼圧解剖によって克服することができる。さらに、確認免疫蛍光イメージングを行うことができますが、マーカーの数と堅牢な定量の欠如によって制限されます。
ゲノムワイド関連研究は、複数の補体遺伝子をAMD16と結合している。補体活性化はアナフィラトキシン産生、白血球のリクルート、および結果として生じる炎症をもたらす。補体受容体欠損マウスにおいて、レーザー傷害は、単核食細胞の動員およびレーザー誘導脈絡膜新血管化(CNV)領域17を減少させる。同様に、C-Cモチーフケモカイン受容体2(CCR2)ノックアウトマウスは、組織への単球募集に欠損しており、単核食細胞のリクルートとレーザー誘導CNV領域18の両方を示す。これらのデータは、実験的CNVおよびおそらく新血管AMDを有する単核食細胞を補完する。この関連を支持して、補体受容体は、新血管AMD19,20の患者において末梢血単球に対して調節不全である。これらのデータは、AMDと単核食細胞との間の強い関連を示す。
本稿では、実験レーザー誘導CNVモデルを用いて、マルチパラメータフローサイトメトリーを用いてマウスアイ中の単核食細胞集団を特徴付ける。レーザー誘導CNVは、新血管AMDの標準的なマウスモデルであり、現在の第1線新幹線AMD療法21の有効性を実証した。このプロトコルは、マウスの目の核形成、眼解剖、単一細胞懸濁液への消化、抗体染色、単色制御を用いたレーザー電圧の決定、および蛍光マイナス1(FMO)制御を用いた測定戦略について説明する。レーザー誘発CNVモデルの詳細な説明については、前の出版物22を参照してください。このプロトコルを用いて、ミクログリア、単球、樹状細胞、マクロファージ集団を定義する。さらに、MHCIIとCD11cを用いて、レーザー誘導CNVモデル内のマクロファージサブセットをさらに定義します。
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すべての手続きは、ノースウェスタン大学の施設動物ケアおよび使用委員会によって承認されました。C57BL/6マウスは、ノースウェスタン大学比較医学センター(イリノイ州シカゴ)のバリア施設に収容された。すべての動物は、食料と水への無料アクセスで12/12時間の明暗サイクルに収容されました。
1. 眼組織の採取
2. 眼組織の消化
3. 細胞懸濁液の調製
4. 単核食細胞の細胞懸濁液の染色
5. フローサイトメトリーデータの収集
6. フローサイトメトリーデータのアノテーション
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図1 は、赤レーザーのSCCとセルの無補償周波数ヒストグラムを示しました:Alexa647、Alexa700、およびAPC-Cy7。 図1Aでは、マゼンタ線はAlexa647のSCCのピークを表し、シアンラインは意図された0.5ログの違いを示しました。Alexa700とAPC-Cy7のピークはシアンラインの左(明るさが低い)であることに注意してください。また、セルはすべてマゼンタラインの左側にあったことに注意してください。SCCピークの右側にあるいずれの細胞も補償されなかった。特定のチャネルは、フッ素色素の化学(すなわち.e.e.)の化学に基づいて他のチャネルに流出することが知られていた。 バイオレットレーザー: BV421 -> V500, 黄緑色レーザー: PE -> PE-CF594, 赤レーザー: Alexa647 -> Alexa700, Alexa700 -> APC-Cy7, クロスレーザー: PE-Cy7 -> APC-Cy7)。上記の条件のいずれかが満たされない場合、1つ...
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マルチパラメータフローサイトメトリーは、複雑な組織における複数の細胞タイプの定量分析を可能にします。本報告では、マウス眼でのレーザー損傷後の単球、樹状細胞、マクロファージサブセットを含む単核食細胞集団のフローサイトメトリック検出について述べた。Liyanageらは最近、好中球、好酸球、リンパ球、DC、マクロファージ、マクロファージ、および単球27を検出するための同様の格子戦略を報告した。当社の格言戦略は、主にCD64の追加によって異なります。Liyanageらは、DCをCD4-CD8-B220-CD11b + CD11c+細胞、マクロファージをCD4-CD8-B220-CD11b+CD11c-NK1.1 -Ly6G-細胞として識別する。 我々は、DCをCD4-CD8-B220-...
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著者らは開示するものは何もない。
JALはNIH助成金K08EY030923によってサポートされました。CMCは、NIH国立関節炎・筋骨格疾患研究所のK01助成金(5K01AR060169)と、ルプス研究同盟の新しい研究助成金(637405)によって支援されました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 0.6 ml 微量遠心チューブ | Fisher Scientific | 05-408-120 | |
| 1.7 ml 微量遠心チューブ | Costar | 3620 | |
| 10 ml ピペット | Fisher Scientific | 431031 | |
| 15 ml 円錐 | ThermoFisher | 339650 | |
| 1x HBSS, 500 ml | Gibco | 14025-092 | |
| 2.5 ml syringe | HenkeSass Wolf | 7886-1 | |
| 20% パラホルムアルデヒド溶液 | 電子顕微鏡 Sciences | 15713-S | |
| 25 ml ピペット | フィッシャー サイエンティフィック | 431032 | |
| 30 G ニードル | エクセル | 26437 | |
| 3ml ルアー ロック シリンジ | フィッシャー サイエンティフィ | 14955457 | |
| 41 x 41 x 8 mm ポリスチレン 計量皿 | フィッシャー サイエンティフィック | 08-732-112 | |
| 50 ml円錐 | Falcon | 352070 | |
| 96ウェル、U底アッセイプレート、蓋なし | Falcon | 353910 | |
| アミン反応性ビーズ | ThermoFisher | A10628 | |
| 分析ソフトウェア | FlowJo | v 10 | |
| 抗ラットおよび抗ハムスター Ig κビーズセット | BD Biosciences | 552845 | |
| C57BL/6J マウス | Jackson Laboratory | 664 | |
| Cell counter | Invitrogen AMQAX1000 | ||
| Cell counter slides | Invitrogen | C10283 | |
| Compensation beads | ThermoFisher | 01-1111-42 | |
| Count beads | ThermoFisher | 01-1234-42 | |
| 湾曲鉗子 | Fisher Scientific | 16-100-123 | |
| 消化酵素 | Sigma Aldrich | 5401020001 | |
| 解剖顕微鏡 | National Optical and Scientific Instruments, Inc. | DC3-420T | |
| 解離チューブ | Miltenyi Biotec | 130-096-334 | |
| DNase | Roche | 10104159001 | |
| 電子解離器 | Miltenyi Biotec | 130-095-937 | |
| FACS Diva ソフトウェア | BD Biosciences | ||
| Fc ブロック、ラット抗マウス CD16/CD32 | BD Biosciences 553142 | ||
| ファイン鉗子 | インテグラ ミルテックス | 17035X | |
| フローバッファー | ミルテニー バイオテック | 130-091-221 | |
| フローサイトメーター | BD バイオサイエンス | ||
| フローチューブ | ファルコン | 352008 | |
| ハムスター アンチマウス CD11c BV421 | BD バイオサイエンス | 562782 | |
| アイスバケツ | フィッシャーサイエンティフィック | 07-210-123 | |
| 生/死用色素 | ThermoFisher | 65-0866-14 | |
| 溶解液、10倍溶液 | BD Biosciences 555899 | ||
| マイクロ力価チューブとラック | Fisher Scientific | 02-681-380 | |
| マウス抗マウス CD64 PE | BioLegend | 139304 | |
| マウス抗マウス NK1.1 PECF594 | BD Biosciences | 562864 | |
| P1000ピペットチップ | デンビルサイエンティフィック | P2404 | |
| P1000ピペッター | ギルソンFA10006M | ||
| P2ピペットチップ | エッペンドルフ | 22491806 | |
| P2ピペッター | ギルソン | FA10001M | |
| P20ピペッター | ギルソン | FA10003M | |
| P200ピペットチップ | デンビルサイエンティフィック | P2401 | |
| P200ピペッター | ギルソン | FA10005M | |
| ピペットマン | フィッシャーサイエンティフィック | FB14955202 | |
| ラット抗マウス B220 PECF594 | BDバイオサイエンス | 562313 | |
| ラット抗マウスCD11b APC-Cy7 | BDバイオサイエンス | 557657 | |
| ラット抗マウスCD19 AlexaFluor 700 | BDバイオサイエンス | 557958 | |
| ラット抗マウスCD19 PE | BD Biosciences | 553786 | |
| ラット抗マウス CD4 PECF594 | BD Biosciences | 562314 | |
| ラット抗マウス CD45 FITC | ThermoFisher | 11-0451-82 | |
| ラット抗マウス CD45 PE-Cy7 | BD Biosciences | 552848 | |
| ラット抗マウス CD8 PECF594 | BD Biosciences | 562315 | |
| ラット抗マウス Ly6C | BD Biosciences | ||
| ラット抗マウス Ly6G PECF594 | BD Biosciences | 562700 | |
| ラット抗マウス MHC II AlexaFluor 700 | BioLegend | 107622 | |
| ラット抗マウス Siglec F PECF594 | BD Biosciences | 562757 | |
| ラット抗マウス Tim4 AlexaFluor647 | BD Biosciences | 564178 | |
| 振盪インキュベーター | Labnet | 311DS | |
| スプリングハサミ | ファインサイエンスツール | 15024-10 | |
| 滅菌細胞ストレーナー、40 mm ナイロンメッシュ | フィッシャーサイエンティフィック | 22363547 | |
| 滅菌水、500 ml | Gibco | A12873-01 | |
| スイングバケット遠心分離機 | eppendorf | 5910 R | |
| トリパンブルー、0.4% 溶液 | Gibco | 15250061 |
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