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방법 논문

1차 인간 면역 세포의 항진균 활성에 대한 실시간 평가

660 조회수

2025년 7월 8일

이 논문에서

초록

출처: Brunel, S. F. et al., A. fumigatus에 대한 반응으로 인간 1차 호중구 및 단핵구에 의한 항진균 활성의 라이브 이미징.J. Vis. 특급 (2017년)

이 비디오는 형광 Aspergillus 리포터 분생포자를 사용하여 인간 호중구의 항진균 활성을 분석하기 위한 라이브 셀 이미징을 보여줍니다. 처음에는 적색 형광과 자홍색 형광이 모두 호중구 내에서 검출되는 반면, 적색 형광은 시간이 지남에 따라 감소하여 분생포자의 분해를 나타내고 호중구의 항진균 활성을 확인합니다.

프로토콜

인간 참가자와 관련된 모든 절차는 인간 복지를 위한 제도적, 국가적, 국제적 지침에 따라 수행되었으며 지역 기관 검토 위원회의 검토를 거쳤습니다.

1. A. fumigatus 문화와 조건

  1. 설명된 대로 포도당 최소 한천 배지를 준비합니다.
    1. 1M 수산화나트륨(NaOH)을 사용하여 매체를 pH 6.5로 조정하고 120°C에서 20분 동안 오토클레이브합니다.
    2. 65 °C로 식히십시오.
    3. 멸균 흐름 후드에서 작업하면서 냉각된 매체 30mL를 T75 플라스크에 붓고 플라스크 목을 25mL 피펫에 올려 놓은 상태에서 냉각시켜 한천 경사를 만듭니다.
  2. 한천에 dsRed Af293-Aspergillus fumigatus 균주를 줄무늬를 만들고 37 ° C + 5 % 이산화탄소 (CO2)에서 7 일 동안 배양합니다. 두 개의 플라스크는 5mL 인산염 완충 식염수(PBS) 비오틴화 전에서 약 109 분생분포자를 생성합니다.

2. A. fumigatus 라벨링 및 준비

참고: 이 분석을 처음 수행하는 경우 parent Af293-A. fumigatus 균주를 준비하십시오. 마이크로 원심분리 튜브에서 두 균주의 샘플을 채취하고 아래 설명된 대로 각 균주 중 하나만 표시합니다. 이를 통해 색상이 없는 분생포자와 dsRed 또는 Alexa Fluor 633(AF633)과 같은 단일 색상으로 분생포자를 제어하여 설정 및 장비를 테스트할 수 있습니다.

  1. 배양물을 30mL PBS + 0.05% Tween-80으로 침지하여 A. fumigatus conidia를 수확합니다. 생성된 현탁액을 40μm 세포 여과기를 통해 50mL 튜브로 여과하여 균사 단편을 제거합니다.
  2. 805 x g에서 10분 동안 원심분리기를 하고 상층액을 제거하고 멸균 PBS 20mL에 한 번 세척합니다. 세척 단계에서 동일한 균주의 두 플레이트에서 수영장 분생포자.
  3. 세척 단계 후, 펠릿을 PBS 5mL에 재현탁시키고 분취액 1mL를 미세 원심분리 튜브로 옮깁니다.일반적으로 각 균주의 현탁액 1mL는 라이브 셀 이미징에 충분합니다. 남은 부분 표본을 호일로 싸서 4°C에서 보관합니다.
  4. 원뿔형 현탁액의 원심분리기 분취액을 실온에서 10분 동안 9,300 x g에서 추출하고 상층액을 조심스럽게 제거합니다. conidial 펠렛을 1mL, 0.05M, 중탄산나트륨(NaHCO3), pH 8.3에 재현탁합니다.
  5. 500μL DMSO에서 25mg 비오틴을 재용해하여 10mg 비오틴/200μL 디메틸설폭사이드(DMSO) 원액을 준비합니다. 마이크로 원심분리기 튜브에 10μL 비오틴/DMSO 원액을 추가하고 알루미늄 호일로 덮은 다음 4°C의 로커에서 2시간 동안 배양합니다.
    1. 나머지 비오틴/DMSO 원액을 분취하고 후속 실험에 사용하기 위해 -20°C에서 동결합니다.
  6. 9,300 x g에서 10분 동안 원심분리기를 하고 상층액을 조심스럽게 제거합니다. 분생포자 펠렛을 100mM Tris(하이드록시메틸) 아미노메탄-염산염(Tris-HCl) pH 8.0 1mL에 1시간 동안 재현탁시켜 자유 부유 비오틴을 비활성화합니다.
  7. 9,300 x g에서 10분 동안 원심분리기를 하고 상층액을 조심스럽게 제거합니다. 1mL의 멸균 PBS로 펠릿을 두 번 세척하고 1mL의 PBS에 펠릿을 재현탁합니다.
  8. 1mg의 Streptavidin-AF633을 PBS 0.5mL에 용해시켜 2mg/mL의 원액을 만듭니다. conidial 현탁액 1mL당 2mg/mL streptavidin-AF633 10μL를 추가하고 알루미늄 호일로 덮인 로커에서 실온에서 40분 동안 배양합니다. 나머지 Streptavidin-AF633은 후속 실험에 사용하기 위해 분취액에서 동결할 수 있습니다.
  9. 9,300 x g에서 10분간 원심분리기를 하고 상층액을 조심스럽게 제거합니다. 분생포자 펠릿을 1mL의 PBS에 재현탁하고 혈구계를 사용하여 1:1,000 희석(1:100 및 1:10)으로 분생포자를 계수합니다. CO2 독립 배지를 사용하여 원추형 농도를 3.6 x 106/mL로 조정하고 호일로 싸서 4°C에서 보관합니다.
    메모: 분생포자는 이제 AF633으로 표시되며 FLuorescent Aspergillus REporter(FLARE) 분생포자라고 합니다.
  10. 선택 사항: 팽윤된 분생포자를 통한 자극이 필요한 경우, 분생포자를 계수한 후(2.9단계), 효모 질소 염기(YNB) 배지에서 분생포자를 7.2 x 106/mL로 희석하고 오토클레이브 50mL 삼각 플라스크에서 4.5mL YNB 배지에 500μL 분생식 현탁액을 추가합니다. 플라스크를 덮고 진탕 인큐베이터(200°C에서 37rpm)에 6시간 동안 놓습니다.
    1. 배지를 15mL 튜브로 옮깁니다. 805 x g에서 실온에서 10분 동안 원심분리기를 사용하고 PBS에서 한 번 세척합니다. 다시 원심분리기를 하고 펠릿을 1mL CO2 독립 배지에 재현탁시켜 3.6 x 106 conidia/mL.
      제공합니다. 참고: 분생포자는 부풀어 오른 후 자주 뭉쳐서 정확한 계산을 어렵게 만들며, 사용된 휴지 분생포자의 계수된 수로 계산하는 것이 좋습니다.

3. 인간 호중구 및 단핵구의 분리

  1. 건강한 지원자의 정맥혈 20mL를 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)이 포함된 10mL 혈액 튜브 2개에 채취합니다. 각 헌혈자에 대해 개별적으로 20mL의 혈액을 50mL 튜브에 붓고 15mL PBS로 희석합니다.
  2. 주사기와 철 바늘로 15mL의 림프구 분리 용액(밀도 1.077g/mL)을 혈액 밑에 놓습니다. 바늘을 튜브 바닥에 놓고 림프구 분리 용액을 부드럽게 밀어냅니다. 630 x g에서 20분 동안 브레이크 없이 낮은 가속으로 원심분리기.
  3. 얼음에 식힌 PBS를 준비합니다.
    메모: 3.4단계와 3.5단계를 동시에 따라야 단핵구(3.4)와 호중구(3.5)
  4. 가 생성됩니다.
  5. 페이스트를 사용하여 말초 혈액 단핵 세포(PBMC) 층을 수확합니다. 이 층은 노란색 혈청(위)과 투명 림프구 분리 용액(아래) 층 사이의 중앙에 있는 층으로, 새로운 50mL 튜브로 이동합니다.
    1. 차가운 PBS로 튜브를 최대 50mL까지 채우고 582 x g에서 10분 동안 원심분리합니다. 상등액을 제거하고 차가운 PBS로 두 번 세척한 후 처음에 사용한 헌혈자 혈액 20mL당 PBS 1mL에 재현탁합니다.
    2. 160μL의 PBS와 20μL의 트리판 블루에 20μL의 세포 현탁액을 첨가하여 계수를 위한 1:10 희석을 만듭니다. 혈구계(hemocytometer)로 세포를 세십시오.
    3. 500mL의 Hank's balanced salt solution(HBSS)에 26mL의 열비활성화 태아 송아지 혈청(FCS)과 2.1mL의 0.5M EDTA를 첨가하여 완충 용액을 준비합니다. 515 x g에서 10분 동안 세포를 원심분리하고 1 x 107 세포당 40μL의 완충 용액에 재현탁합니다.
    4. 세포 현탁액을 15mL 튜브로 옮기고 1 x 107 세포당 10μL의 CD14 마이크로비드를 첨가하고 잘 혼합한 다음 4°C에서 15분 동안 배양하고 5분마다 튜브를 혼합합니다.
    5. 1 x 107 셀당 1mL의 완충 용액을 첨가하고 515 x g에서 10분 동안 원심분리하여 셀을 세척합니다.
    6. 상층액을 완전히 흡인하고 500μL의 완충 용액에 최대 1 x 108 세포를 재현탁합니다.
    7. 샘플당 1개의 열을 제조업체의 지침에 따라 자기 분리기에 놓습니다. 먼저 500μL의 완충 용액으로 컬럼을 한 번 세척합니다.
    8. 500μL의 세포 현탁액을 컬럼을 통해 피펫팅하고 컬럼이 마를 때까지 기다린 다음 완충 용액으로 3회 반복하여 세척합니다.
    9. 컬럼 아래에 새 15mL 튜브를 놓고 마그네틱 분리기에서 컬럼을 분리합니다. 그런 다음 1mL의 완충 용액을 사용하여 컬럼에서 튜브로 세포를 플러시합니다.
    10. 4mL의 완충 용액과 원심분리를 515 x g에서 10분 동안 첨가한 다음 1mL의 Roswell Park Memorial Institute(RPMI) 배지에 재현탁합니다.
    11. 160μL의 PBS와 20μL의 트리판 블루에 20μL의 세포 현탁액을 첨가하여 계수를 위한 1:10 희석을 만듭니다. 혈구계로 세포를 세십시오.
    12. RPMI를 사용하여 세포 농도를 6 x 105/mL로 조정하고 35mm 유리 기반 이미징 접시에 200μL를 시드합니다. 37 ° C에서 5 % CO2로 밤새 배양하십시오.
    13. 다음 날, 이미징 전에 RPMI를 제거하고 200μL의 CO2 독립 배지를 추가합니다.
      메모: 이러한 단핵구는 이미징 전에 다양한 대식세포 subset으로 구별될 수도 있습니다. 이것이 탐구해야 할 기술이라면, 훌륭한 출발점은 Ohradanova-Repic et al.의 최근 논문입니다.
  6. PBMC 층을 채취한 후 모든 혈청과 대부분의 림프구 분리 용액을 제거하되 대부분의 호중구를 포함할 수 있으므로 빨간색 펠릿 위에 있는 작은 흰색 띠를 제거하지 않도록 주의하십시오.
    1. 멸균수 1L에 염화암모늄 83g(NH4Cl)과 중탄산칼륨 10g(KHCO3)을 첨가하여 10x 저장성 용해 완충액을 준비합니다. 4 °C에서 보관하십시오.
    2. 이 스톡을 멸균수로 10배 희석하여 튜브에 넣습니다. 그런 다음 조심스럽게 3회 뒤집어 얼음 속에서 15분 동안 배양합니다.
    3. 394 x g에서 10분 동안 원심분리기를 하고 얼음에서 10분 동안 저장성 용해 완충액에 재현탁합니다.
    4. 394 x g에서 원심분리기를 만들고 차가운 PBS로 두 번 세척합니다. 공여체당 1mL의 CO2-독립 배지에 재현탁합니다.
    5. 160μL의 PBS와 20μL의 트리판 블루에 20μL의 세포 현탁액을 첨가하여 계수를 위한 1:10 희석을 만듭니다. 혈구계로 세포를 세십시오.
    6. 현미경 검사의 경우, 35mm 유리 기반 이미징 접시에 동일한 세포 현탁액 200μL를 추가합니다.
      참고: 호중구 이미징 또는 유세포 분석은 자극하지 않고 방치하면 세포사멸을 겪는 경향이 있으므로 즉시 시작해야 합니다. 이것이 가능하지 않은 경우 호중구를 얼음 위에 보관하고 가능한 한 빨리(당일 이내에) 사용해야 합니다.

4. 라이브 셀 비디오 현미경

참고: 현미경의 선택은 현지에서 사용할 수 있는 항목에 따라 다르지만 현미경 설정에는 반전 스테이지, 37°C로 가열된 환경 챔버 및 dsRed(532/561nm) 및 AF633(633nm)에 대한 적절한 여기/방출 필터가 포함되어야 합니다.FLARE 분생포자는 dsRed용 532/561nm 레이저 대신 488nm 레이저에서 작동하지 않습니다. 이 실험을 처음 수행하는 경우 색상이 없는 대조 분생포자와 단색을 사용하여 dsRed와 AF633 채널 사이의 배경 형광 및 블리드 스루를 테스트합니다.

  1. 실험 전에 현미경 히터를 켜고 환경 제어 챔버가 37°C로 예열될 때까지 충분한 시간을 기다립니다. 챔버 온도가 안정화되는 데 걸리는 시간은 현미경 설정에 따라 다릅니다.
  2. 현미경과 컴퓨터를 켜고 이미징 소프트웨어를 로드합니다. 이미징 접시를 현미경 스테이지에 장착하고 초점을 조정하여 인간 호중구 또는 단핵구를 찾습니다.
  3. dsRed 및 AF633의 경우 획득 설정에서 레이저 출력을 10%로 설정하고 노출 시간을 1초로 설정합니다.
  4. 이미징 슬라이드를 제거하고 100μL의 3 x 106/mL FLARE 코니다이얼 현탁액을 적절한 웰(총 부피 300μL/웰)에 추가합니다. FLARE 분생포자(FORE)가 접시에 추가되는 시간을 기록합니다.
  5. 슬라이드를 스테이지로 되돌리고 dsRed 및 AF633의 카메라 감도를 조정하여 코니디아를 명확하게 보지만 이미지를 과도하게 노출하지 않도록 합니다. 멀티 포인트 획득이 필요한 경우 스테이지 포인트 목록을 설정합니다.
  6. 모든 지점에 초점이 맞춰지고, 채널이 최적화되고, 주기 시간과 지속 시간이 설정되면 이미징을 시작합니다. 이미징의 주기 시간과 지속 시간은 실험 질문에 따라 다릅니다. 목표는 사이클 시간을 가능한 한 짧게(≤2분) 유지하고 1분으로 흡수 역학을 심층적으로 분석할 수 있도록
  7. 하는 것입니다.

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공개 사항

선언된 이해 상충이 없습니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
글리세롤시그마G6279 (영문http://www.sigmaaldrich.com
T75 플라스크Greiner 바이오 원658 175http://www.greinerbioone.com/
PBS (PBS)지브코20012-019https://www.thermofisher.com/
트윈-80피셔 사이언티픽10592955https://nl.fishersci.com/
40 μm 필터써모 피셔 사이언티픽(Thermo Fisher Scientific22363547https://www.thermofisher.com/
15ml 팔콘 튜브Greiner 바이오 원188 님 261http://www.greinerbioone.com/
50ml 팔콘 튜브Greiner 바이오 원227 261http://www.greinerbioone.com/
밀리큐밀리포어QGARD00R1나노 순수도 비슷하게 작용합니다. http://www.merckmillipore.com/
비오 틴분자 프로브나-6352https://www.thermofisher.com/uk/en/home/brands/molecular-probes.html
디엠소시그마D5879http://www.sigmaaldrich.com
스트렙타비딘-AF633분자 프로브재질 보기 S-21375AF633은 지금까지 테스트된 형광단 중 식체에서 볼 수 있는 유일한 형광단입니다. https://www.thermofisher.com/uk/en/home/brands/molecular-probes.html
EDTA 혈액 튜브Greiner 바이오 원455036항응고제가 있는 모든 혈액관이 작동해야 합니다. http://www.greinerbioone.com/en/start/
Ficoll-Paque 플러스GE 헬스케어Tel.: 17-1440-03http://www3.gehealthcare.com/
트리판 블루써모 피셔 사이언티픽(Thermo Fisher ScientificSV3008401https://www.thermofisher.com/
HBSS (하이브에스)지브코14170112https://www.thermofisher.com/uk/en/home/brands/gibco.html
CD14 마이크로비즈Myltenyi 바이오텍Tel.: 130-050-201다른 단핵구 분리 방법도 사용할 수 있으며, 노동 집약적이지 않고 일관되게 높은 순도의 단핵구를 제공하기 때문에 이 방법을 선호합니다. http://www.miltenyibiotec.com/en/
MS 컬럼Myltenyi 바이오텍Tel.: 130-042-201CD14 마이크로비즈에 대한 설명을 참조하십시오. http://www.miltenyibiotec.com/en/
RPMI + 글루타맥스지브코제72400-021https://www.thermofisher.com/uk/en/home/brands/gibco.html
CO2 독립 매체써모 피셔 사이언티픽(Thermo Fisher Scientific18045054이미징 중 CO2 교환이 충분하지 않은 경우 필요합니다. https://www.thermofisher.com/uk/en/home
μ 슬라이드 8웰 유리 바닥이비디80827이것은 우리가 사용하는 이미징 접시이지만 적절한 크기의 유리 이미징 접시가 작동해야 합니다. http://ibidi.com/
UltraVIEW VoX 3D 라이브 셀 이미징 시스템퍼킨 엘머L7267000수집 및 분석을 위한 volocity 소프트웨어가 포함되어 있습니다.http://www.perkinelmer.com/
) 호 년 ) 명 ) 호 )

태그

DsRed