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방법 논문

유세포 분석을 사용한 마우스 신경 조직의 면역 세포 분석

891 조회수

2025년 5월 29일

이 논문에서

초록

출처: Hidmark, A. S., et al. 유세포 분석을 이용한 단일 마우스 좌골 신경 및 배근 신경절의 면역 세포 분석. J. Vis. 특급{{TAG_ 27}} (2017).

이 비디오는 마우스 좌골 신경과 등쪽 뿌리 신경절(DRG)의 면역 세포를 분석하기 위해 유세포 분석을 사용하는 방법을 보여줍니다. 이 프로세스에는 형광단 및 비오틴 태그가 지정된 항체로 면역 세포를 라벨링하고, 세포를 안정화 및 투과화하고, 형광 마커를 사용하여 세포 표면 및 핵 특성을 감지하는 작업이 포함됩니다. 이 기술을 사용하면 신경 조직에서 면역 세포의 이질성을 정량적으로 평가할 수 있습니다.

프로토콜

동물 샘플과 관련된 모든 절차는 해당 동물 윤리 검토 위원회에 의해 검토되고 승인되었습니다.

1. 좌골 신경과 DRG의 소화

  1. 100μg/mL의 데옥시리보뉴클레아제가 보충된 소화 매체(Dulbecco's Modified Eagle Medium[DMEM], 10mM 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid [HEPES], 5mg/mL 소 혈청 알부민[BSA], 1.6mg/mL 콜라겐분해효소 Type 4)을 준비하고 얼음에 보관합니다.
    참고: 마우스(좌골 신경 + DRG) 당 필요한 소화 매체의 양은 1mL입니다. 일단 준비되면 분해 매체의 부분 표본은 -20 °C에서 보관할 수 있습니다.
  2. 한 마우스의 좌골 신경과 DRG를 500μL의 소화 매체가 들어 있는 별도의 1.5mL 튜브로 옮깁니다. 좌골 신경의 경우 스프링 가위를 사용하여 재료를 15-20 조각으로 자른 다음 37 ° C의 진탕 인큐베이터에서 부드러운 교반 (≤ 450 rpm)으로 20 분 동안 조직 현탁액
  3. 을 배양합니다.
  4. 1,000μL 피펫 팁을 통해 세포 현탁액을 반복적으로 분쇄하여 불완전하게 분해된 조직을 기계적으로 분리합니다.
    참고: 현탁액을 적정하기 어려운 경우 피펫 끝을 가위로 잘라 끝이 뭉툭하게 만듭니다. 37°C에서 부드러운 교반(≤ 450rpm)으로 20분 동안 조직 현탁액을 배양합니다.
  5. 1,000 μL 피펫 팁을 통해 분쇄를 반복하고 37 °C에서 부드러운 교반(≤ 450 rpm)으로 10분 더 배양합니다.
  6. FACS 완충액(10% 태아 송아지 혈청[FCS] 및 1mM 에틸렌디아민 테트라아세트산[EDTA]이 보충된 인산염 완충 식염수[PBS])을 준비하고 얼음에 보관합니다. 얼음 위의 60 x 15mm 페트리 접시에 형광 활성화 세포 분류(FACS) 버퍼가 있는 140μm 메쉬 크기의 스테인리스 스틸 스크린을 헹구고 담급니다.
    참고: 나일론 스크린 필터는 핵이 형성된 세포의 수율에 상당한 손실을 초래하므로 피해야 합니다.
  7. 뭉툭한 집게로 얼음 위에 페트리 접시 위에 올려 놓은 것처럼 140μm 스크린 필터를 통해 조직 현탁액을 반복적으로 통과시킵니다. 페트리 접시에서 세포 현탁액을 수집하여 얼음에 보관된 새 1.5mL 튜브로 옮깁니다.
  8. 필터에 남아 있는 불완전하게 소화된 조직을 1,000μL 피펫 팁으로 반복적인 분쇄를 통해 밀어 넣습니다. 500μL의 FACS 버퍼로 스크린 필터를 두 번 헹구고 생성된 세포 현탁액을 페트리 접시에 수집하여 1.6단계의 세포 현탁액과 결합합니다.
    참고: 사용된 유세포 분석기가 파편에 민감한 경우 1.7단계의 세포 현탁액을 70μm 스크린 필터를 통과할 수 있습니다. 그러나 이는 핵이 있는 세포의 수율 손실로 이어질 수 있습니다.
  9. 세포 현탁액을 300 x g에서 4°C에서 5분 동안 원심분리합니다.상등액을 버리고 세포 펠렛을 1mL의 FACS 완충액에 재현탁합니다. 이 세탁 단계를 한 번 반복합니다.
  10. 필요한 염색 횟수에 따라 150-350μL의 FACS 완충액에 세포 펠릿을 재현탁합니다(염색 패널당 150μL FACS 완충액).

2. 유세포 분석을 위한 형광 표지 항체를 사용한 좌골 신경 및 DRG의 염색

  1. 좌골 신경 또는 DRG 세포 현탁액의 100μL를 얼음 위의 96웰 플레이트에서 V자형 웰로 전달합니다.
    참고: Single-stained cell은 PMT(Photomultiplier Tube) 전압 이득 및 보상과 관련하여 유세포 분석을 설정하는 데 필요한 제어를 제공하고 특이적 결합과 비특이적 결합을 구별하는 데 도움이 되기 때문에 사용되는 모든 항체에 필요합니다.
  2. 좌골 신경 또는 DRG 샘플에서 나머지 세포 현탁액(샘플당 약 50μL)을 풀링하여 염색되지 않은 대조군 역할을 합니다.
  3. 400 x g의 플레이트를 4°C에서 5분 동안 원심분리합니다. 접시를 쓰레기통 위에 뒤집어 놓고 손목을 세게 튕겨 상층액을 버리고 종이 타월로 부드럽게 두드려 말립니다.
  4. 표면 염색의 경우, 관심 항체(CD45-A647, CD11b-PerCP/Cy5.5 및 주요 조직적합성 복합체[MHC] Class II-Biotin)를 포함하는 20μL의 FACS 완충액에 각 세포 펠릿을 재현탁하고 빛으로부터 보호되는 얼음 위에서 30분 동안 배양합니다.
    참고: (1) 최적의 항체 희석은 사용 전에 제조업체의 제품 정보에 따라 희석 시리즈를 수행하여 결정해야 합니다. (2) 비특이적 염색은 제조업체의 지침에 따라 이 단계에서 Fc-block으로 배양하여 줄일 수 있습니다. (3) 동형광단과 직접 접합된 1차 항체를 사용하거나 관심 항원이 별개의 집단을 생성하는 경우 일반적으로 동형(isotype) 대조군 염색이 필요하지 않습니다.
  5. 각 웰에 130μL의 FACS 완충액을 추가하고 400 x g에서 4°C에서 5분 동안 플레이트를 원심분리합니다.앞서 설명한 대로 상등액을 버리고(단계 2.3) 150μL의 FACS 완충액으로 세포 펠릿을 두 번 세척합니다.
    참고: 비접합 1차 항체 또는 비오틴에 접합된 1차 항체를 사용하는 경우, 이 시점에서 형광단에 접합된 적절한 2차 시약을 첨가할 수 있으며 2.4-2.5단계를 반복합니다. 이 프로토콜의 경우, streptavidin-PE/Cy7 또는 Streptavidin-PerCP를 사용하여 CD45-A647/CD11b-PerCP/Cy5.5와 함께 또는 CD68-APC 및 F4/80-PE/Cy7과 각각 MHC Class II를 검출했습니다.
  6. 고정을 위해 마지막 세척 단계 후 PBS(pH 7.4)의 4% 파라포름알데히드 100μL에 세포 펠릿을 재현탁합니다. 플레이트를 얼음 위에서 10분 동안 배양한 다음 400 x g에서 4°C에서 5분 동안 원심분리합니다.앞서 설명한 대로 상등액을 버리고(2.3단계) 150μL의 FACS 완충액으로 세포 펠릿을 한 번 세척합니다.
    주의: 파라포름알데히드는 독성이 있습니다. 장갑과 안경과 같은 적절한 보호 장비를 착용하고, .
    참고: 세포 펠릿을 150μL의 FACS 완충액에 재현탁하고 빛으로부터 보호된 상태로 4°C에서 최대 2일 동안 보관합니다. 세포 내 염색이 필요하지 않은 경우 400 x g에서 4°C에서 5분 동안 플레이트를 원심분리한 후 2.11단계로 진행합니다.
  7. 세포 내 염색의 경우, 세포 펠릿을 150μL의 FACS 완충액+0.5% 세제에 재현탁하고 15분 동안 빛으로부터 보호된 실온에서 배양합니다. 400 x g에서 4°C에서 5분 동안 플레이트를 원심분리합니다. 앞서 설명한 대로 상층액을 버리고(단계 2.3) 150μL의 FACS 완충액+0.5% 세제로 셀 펠릿을 한 번 세척합니다. 관심 항체(CD68-APC, CD206-PE)가 포함된 20μL의 FACS buffer+0.5% 세제에 세포 펠렛을 재현탁하고 빛으로부터 보호된 상태로 실온에서 30분 동안 배양합니다.
  8. 각 웰에 130μL의 FACS 완충액+0.5% 세제를 추가하고 400°C에서 5분 동안 400 x g에서 플레이트를 원심분리합니다. 앞서 설명한 대로 상등액을 버리고(단계 2.3) 150μL의 FACS 완충액+0.5% 세제로 셀 펠릿을 두 번 세척합니다.
    참고: 비오틴에 접합된 1차 항체 또는 비오틴에 접합된 1차 항체를 사용하는 경우, 이 시점에서 형광단에 접합된 적절한 2차 시약을 추가하고 2.9-2.10단계를 반복할 수 있습니다.
  9. 세포 펠릿을 150μL의 FACS 완충액+0.5% 세제에 재현탁하고 빛으로부터 보호하여 4°C에서 최대 2일 동안 보관합니다.
  10. 5 μg/mL4',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI)이 보충된 150 μL FACS buffer+0.5 % detergent로 세포 펠릿을 재현탁시키고 빛으로부터 보호된 실온에서 5분 동안 배양합니다. 400 x g에서 4°C에서 5분 동안 플레이트를 원심분리하고, 앞서 설명한 대로 상등액을 폐기합니다(2.3단계).
  11. 세포 펠릿을 150μL의 PBS에 재현탁시키고 적절하게 라벨링된 FAC 튜브로 옮깁니다. 분석 준비가 될 때까지 빛으로부터 보호되는 실온에 보관하십시오.
    참고: PBS에서 재현탁 후 DAPI가 DNA에서 천천히 해리되어 신호 손실로 이어지기 때문에 몇 시간 내에 세포를 분석해야 합니다.

3. 유세포 분석 설정 및 샘플 실행

  1. 유세포 분석기에 세포를 염색하는 데 사용되는 형광단을 측정하기 위한 적절한 레이저 및/또는 필터 세트가 장착되어 있는지 확인하십시오. 이는 시스템의 기본 세포 분석기 구성에서 확인할 수 있습니다. 이 프로토콜의 경우, 3개의 레이저(405nm, 488nm 및 633nm)가 장착된 유세포 분석기를 사용하여 세포를 분석하여 ≤ 5개의 형광단을 검출할 수 있었습니다.
  2. 관심 형광단을 검출하기 위한 적절한 채널을 선택합니다. 모든 형광 신호는 로그 증폭으로 가장 잘 감지됩니다.
  3. 샘플에 적합한 유속을 선택합니다. 이 매개변수는 사용하는 시스템에 따라 달라질 수 있으며 경험적으로 결정해야 합니다. 이 프로토콜의 경우 바늘의 막힘을 방지하기 위해 MED-to-HI(35-60μL/min)의 유속이 사용되었습니다.
  4. 샘플당 수집할 총 이벤트/셀 수를 선택합니다. 최소 이벤트 수는 1,000,000개여야 합니다.
  5. 측면 산란 영역(SSC-A) 대 전방 산란 영역(FSC-A)의 글로벌 워크시트 아래에 산점도를 생성하고, 관심 형광단과 FCS-A에 대한 각 형광단에 대해서도 산점도를 생성합니다. 선택한 형광단에 대한 이벤트 수와 평균 형광 강도(MFI)를 표시하는 통계 보기를 만듭니다.
  6. 볼륨을 설정합니다.tag가장 작은 셀이 산점도의 왼쪽 하단 10%에 맞도록 FSC-A 및 SSC-A 채널의 e. 좌골 신경 또는 DRG의 염색되지 않은 대조군에서 배경 형광과 최소 샘플 형광을 측정합니다.DAPI 전용 염색 대조군의 산점도를 기반으로 부모(P1) 게이트를 결정합니다.
    참고: 이것은 말초신경계(PNS)에서 DAPI+ 개체군의 이질적인 특성으로 인해 수집 게이트가 아닙니다.
  7. 관심 형광단 각각에 대한 FSC 산점도를 사용하여 염색되지 않은 대조군의 세포가 해당 산점도의 하위 분기 내에 속하도록 전압을 조정합니다. 그런 다음 이 영역 위에 게이트를 생성하여 각 마커/형광단에 대해 양성인 세포를 정의합니다. 게이트의 배치는 단일 염색 대조군을 실행하여 확인합니다(2.1단계).
    참고: 중첩 방출 스펙트럼에 대한 보상은 이 시점에서 수행하거나 적절한 분석 소프트웨어를 사용하여 소급하여 적용할 수 있습니다.
  8. 유세포 분석기가 설정되면 설명된 대로 샘플을 실행할 수 있습니다.
  9. 실행 후 나머지 샘플 재료를 폐기하고 추가 분석을 위해 FCS 파일을 내보낼 수 있습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
C57BL/6 MouseCharles RiverC57BL/6NCrl
DMEM(+1g/L 포도당, 글루타민, 피루브산염)Thermo31885023이 자료의 출처는 중요하지 않습니다.
HEPESSigma-AldrichH3375
소 혈청 알부민(BSA)Sigma-AldrichA2153
collagenase Type 4Worthington Biochemical Corp., USLS004188
Deoxyribonuclease (DNase) I from bovine pancreas ISigma-AldrichDN25-1g
에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)Sigma-AldrichE6758
태아 송아지 혈청(FCS), 열 비활성화Sigma-AldrichF4135
CD11b-PerCP/Cy5.5.5Biolegend101228클론 M1/70
MHC class II에 대한 항체, biotinylatedBiolegend107603clone m5/114.15.2
CD45-A647에 대한 항체Biolegend107603clone 30-f11
Streptavidin-PE/Cy7Biolegend405206CD45-A647 및 CDllb-PerCP/Cy5.5<
Streptavidin-PerCPBiolegend405213CD68-APC 및 F4/80-PE/Cy7에서 MHCII-biotin을 감지하는 데 사용됩니다
triton-x 100Sigma-AldrichT8787
DAPISigma-AldrichD9542-1MGPBS에서 50x로 희석하고 어둠 속에서 4 °C에서 저장
Cell dissociation sieve - tissue grinder kitSigma-AldrichCD1
V-shapeped, 96-well platesGreiner/SigmaM8185
5ml 폴리스트리엔 둥근 바닥 튜브, 12x75mmBD Biosciences352008
60x15mm 페트리 접시Greiner/SigmaZ643084
BD LSR II 유세포 분석기BD Biosciences
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태그

CD45CD11bMHC class IIDNA