ここで提示されるプロトコルは、pH感受性蛍光分子に結合された非オプゾン化酵母(zymosan)粒子のマクロファージ(MΦ)食作用の間葉幹細胞(MSC)媒介性調節の動的画像を定量化し、生成するプロトコルです。
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ここで提示されるプロトコルは、pH感受性蛍光分子に結合された非オプゾン化酵母(zymosan)粒子のマクロファージ(MΦ)食作用の間葉幹細胞(MSC)媒介性調節の動的画像を定量化し、生成するプロトコルです。
間葉系幹細胞(MSC)は、伝統的に再生特性について研究されてきましたが、最近では免疫調節特性が最前線に位置しています。彼らは免疫細胞の活性と相互作用し、調節します。.本研究の焦点は、マクロファージ貪食活動のMSC調節である。マクロファージ(MΦ)貪食症は、感染に対する自然免疫系の反応の重要な部分であり、MSCがこの応答を調節するメカニズムは積極的に調査中である。本明細書に提示される非オプソ化ザイモサン粒子のMΦ食細胞化を研究する方法であり、MSCと共培養中にpH感受性蛍光分子に結合する。食作用活性が増加し、標識されたザイモサン粒子がファゴリソームの酸性環境内に封入されると、pH感受性分子の蛍光強度が高くなる。適切な励起波長と発光波長により、蛍光分光光度計を用いて貪食活性を測定し、70分の間に相対的な蛍光単位の変化として運動データを提示します。この定量的データをサポートするために、食作用活性の変化を動的イメージングを用いて可視化する。この方法を用いた結果は、共培養時に、MSCがナイーブとIFN γの両方の非オプソナイズザイモサンのMΦ貪食症を増強することを示γ MΦを治療した。これらのデータは、自然免疫系のMSC調節の現在の知識に追加されます。この方法は、将来の調査で、基礎となる細胞および分子機構を完全に引き出すために適用することができます。
間葉系幹細胞(MSC)は、結合組織細胞を生み出す前駆細胞です。MSCは、哺乳動物の成人組織に存在し、骨髄1から単離することができる。それらの免疫調節特性のために、これらの細胞は広く研究されている2.初期の研究は、T細胞3、4、5、6のMSC調節に焦点を当てたが、最近では、自然免疫の主要な細胞成分であるマクロファージ細胞(MΦ)の調節が、7、8、9、10、11、12、13、14の注目を集めている.炎症性疾患の治療におけるMSC-MΦ相互作用の重要性は、単球/マクロファージの枯渇が動物モデル8におけるMSCの治療効果を損なうという事実によって強調される。ここで、焦点はMΦとMSCの細胞接触相互作用である。MSCは、炎症反応から抗炎症反応への切り替えを促進することによってMΦの表現型を調節する能力を有し、組織修復活動8、9、10、11に至り、これらの調節メカニズムを実証するために多くが行われている。他の状況下では、MSCはMΦ駆動の炎症反応12、13を支持または悪化させ、MΦ貪食活性14、15を増強することができる。しかし、MSCがMΦ貪食活性を調節するメカニズムと条件を特定する既存のデータが欠けています。
MΦは、オプゾン化(抗体または補体被覆)または食作用に至る非オプソン化病原体のいずれかを認識する受容体のファミリーを有する16。後者の活性化と活動はあまりよく研究されていない17.非炎症性インビトロ環境において、MSCは非オプソン化病原体13のMΦ貪食症を増強する。しかし、MΦによる非オプソナイズ病原体の認識は、適応免疫応答中にリンパ球によって産生される炎症環境への曝露後に減少し得る。天然キラー細胞およびエフェクターリンパ球によって放出されるIFN-γは、非オプソン化粒子18のMΦ貪食症に対して阻害効果を有する。MΦ貪食症のMSC直接接触調節機構を研究するために、共培養モデルが開発された。ここで提示する実験の目的は、MΦがIFN-γにさらされた後にMSCが非オプス化病原体のMΦ貪食症を調節するかどうかを決定することです(図1)。
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注:すべての培地製剤および細胞培養技術は、層流を有するバイオセーフティキャビネットを使用して無菌条件下で行われます。記載されたすべての培養工程は、37°C、5%CO2、および95%湿度の雰囲気を維持するように設計されたインキュベーターを使用して行われる。
1. 細胞培養
2. 実験料理のシードMSC、 1日目
注:MSCを播種する前に、蛍光分光測定用の実験用96ウェルプレートレイアウトと、動的イメージング用のチャンバースライドを設計してください。96ウェルプレートの場合、細胞を含む井戸を含む実験井戸を横に並べますが、アッセイでは使用しないでください。試薬ブランク(RBL)に使用するウェルを少なくとも4つマークします。4 ウェルチャンバー スライド テンプレートの例については、96 ウェル テンプレートの例の 表 1 および 表 2 を参照してください。黒または白の96ウェルプレートとクリアボトムが推奨されます。1.5 mmのホウケイ酸ガラス室のスライドは最適であるが、チャンバーの数は、研究の設計に応じて調整することができます。以下の方法の要約フローチャートは図2に示 されています。
3. IFN-γ 1 日目で MΦ を有効にします。
4. MΦを分離し、共同文化を準備する、2日目
5. 食細胞症アッセイ、運動蛍光96ウェルプレート読み取り、3日目
6. 食道細胞症アッセイ、動的イメージング、3日目
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すべての時間ポイントで各グループの平均±SEMを計算した後、データはY軸を相対蛍光強度、X軸を時間として折れ線グラフ形式で表示します。 補足ファイル 1 は、96 ウェルプレートのキネティック読み取りからスプレッドシート形式での生データの例を提供します。
本研究では、図3Aおよび表3に示す最適な結果は、1)MSCとの共培養がマクロファージの貪食活性を高めることを示し、2)IFN-y治療はマクロファージの活性を低下させ、3)MSCとの共培養はMΦ貪食活性を部分的に救う。これらの研究では最適な細胞密度が重要であり、MΦが低密度でメッキされると、蛍光強度の変化は検出できない(図3B)。図3Cは、MΦが高すぎる密度でメッキされ、蛍光強度が全群で急速に上昇し、差異を識別できない研究のデータを表している。動的イメージングビデオは、蛍光強度の変化が、培...
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pH感受性色素に結合した生体粒子を用いた貪食の分析は、従来の蛍光標識粒子12、19、20よりも有利であることが証明された比較的新しいツールである。従来の蛍光標識粒子では、エンドポイント分析のみが可能です。検出は、食細胞によって取り込まれていない粒子を洗浄または消毒した後、蛍光顕微鏡および/または分光蛍光法で行われます。分光フルオロメトリーから得られた定量的データは、非巻き込み粒子を検出する可能性を有し、そして細胞内粒子のみを定量する画像解析は、従来の蛍光顕微鏡システム14を用いて、退屈で時間のかかる。pH感受性染料に結合した生体粒子は、食道体などの酸性環境でのみ蛍光を発し、したがって、退屈な洗浄および焼入工程は不要である14。さらに、pH感受性標識化されたバイオ粒子は、FITCや他の蛍光圏共役生物粒子では容易に取得できない運動データを提供するという利点を提供...
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著者は宣言する利害の対立を持っていません。
この研究は、NSFの主要な研究機器メカニズムによって、1626093および1919583の助成金の下で支えられた。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 96ウェルブラックポリスチレンマイクロプレート | MilliporeSigma | CLS3603-48EA | |
| 0.4%トリパンブルー溶液 | MilliporeSigma | T8154-20ML | |
| 15 mLおよび50 mL円錐形滅菌ポリプロピレン遠心分離チューブ | ThermoFisher | 339653 | |
| 4ウェルチャンバーカバーグラス付き 取り外し不可能なウェル | ThermoFisher | 155382PK | |
| 抗生物質-抗真菌薬(100倍) Gibco | ThermoFisher | 15240096 | |
| Axiobserver 7 イメージングシステム | ツァイス | ||
| ウシ血清アルブミン (BSA) | ミリポアシグマ | A8806-1G | |
| セルリフター | ミリポアシグマ | CLS3008-100EA | |
| 培養フラスコ、組織培養処理済み、表面積 75 cm2、カントネック、キャップ付き、フィルター付き | ミリポアSigma | C7231-120EA | |
| D1 ORL UVA [D1] | ATCC | CRL-12424 | マウスMSC細胞株 |
| DMEM、高グルコース | ThermoFisher | 11965092 | |
| ウシ胎児血清、認定、熱不活化 | ThermoFisher | 16140071 | |
| 血球計算盤 | FisherScientific | 02-671-51B | |
| I-11.15 | ATCC | CRL-2470 | マウス MΦ細胞株 |
| LADMAC細胞株 | ATCC | CRL-2420 | LADMAC細胞は、成長因子コロニー刺激因子1(CSF-1)を分泌します。 |
| 生細胞イメージングソリューション | ThermoFisher | A14291DJ | |
| PBS, pH 7.4 | ThermoFisher | 10010031 | |
| pHrodo Green Zymosan Bioparticles Conjugate | ThermoFisher | P35365 | |
| Recombinant Murine IFN-γ | Preprotech | 315-05 | |
| Spectramax i3X | Molecular Devices | ||
| 滅菌済み単回使用真空フィルターユニット、250 mL、0.2 µm | ThermoFisher | 568-0020 | |
| 滅菌シリンジフィルター、0.2 μm | ThermoFisher | 723-2520 | |
| 組織培養処理培養ディッシュ、100 mm x 20 mm | MilliporeSigma | CLS430167-100EA | |
| Trypsin-EDTA (0.05%)、フェノールレッド | ThermoFisher | 25300054 |
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