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방법 논문

표현형 분석 및 대한 인간의 피부에서 림프구 분리

14.3K 조회수

DOI:

10.3791/52564

2016년 4월 8일

이 논문에서

요약

우리는 인간 피부 생검에서 피부 상주 T 세포를 효율적으로 분리하는 프로토콜을 설명합니다. 이 프로토콜은 유세포 분석 및 생체 외 배양을 위한 충분한 수의 생존 가능한 인간 피부 상주 림프구를 생성합니다.

초록

인간의 피부는 중요한 장벽 기능을 가지고 있으며, 병원균에서 조직의 항상성 및 보호에 기여하는 다양한 면역 세포가 포함되어 있습니다. 피부 액세스 비교적 용이하기 때문에, 이는 주변 면역 조절 메카니즘을 연구하기위한 이상적인 플랫폼을 제공한다. 면역 상주 건강한 피부 실시 immunosurveillance 세포 있지만는 건선과 같은 염증성 피부 질환의 발달에서 중요한 역할을한다. 새로운 통찰력에도 불구하고, 다양한 염증성 피부 질환의 기초가되는 생물학에 대한 우리의 이해는 여전히 제한된다. 피부 생검 샘플로부터 분리 된 양질의 (하나의) 세포 집단이 필요하다. 지금까지 분리 절차 심각한 생존 세포의 충분한 수를 얻기의 부족에 의해 방해되어왔다. 분리 및 후속 분석 인해 수득 현재 분리 절차에 의해 야기되는 기계적 및 화학적 스트레스, 면역 세포 계통 마커의 손실에 의해 영향을받은단일 세포 현탁액. 여기서는 자동 조직 dissociator 및 콜라게나 제 처리를 사용하여 기계적 피부 분리를 조합하여 건강 관련 건선 모두 인간 피부 T 세포를 분리하는 개질 방법을 설명한다. 이 방법은 단일 세포 현탁액의 준비 시점에 CD4, CD8, Foxp3의와의 CD11c 대부분의 면역 계통 마커의 발현을 유지합니다. 성공적인 CD4 + T 세포의 분리 및 후속 표현형 및 기능 분석의 예는 도시된다.

서론

피부는 몸과 환경 사이의 기본 인터페이스로, 외부의 물리적, 화학적 및 상처, 자외선 및 미생물 등의 생물 모욕에 대한 방어의 첫 번째 라인을 제공합니다. 피부는 두 개의 주요 구획, 표피 및 진피를 포함하고, 랑게르한스 세포, 대 식세포, 수지상 세포, 및 약 200 억 메모리 T 세포를 포함하여 면역 세포의 다양한 전체 혈액량 거의 두 배가 존재를 포함 2. 증가하는 데이터 기관은 피부 조직의 항상성 동안 다양한 병리 적 상태 모두에서 중요한 면역 기능이 개념을 지원한다. 정상 피부에 상주 면역 세포 immunosurveillance 3을 수행하는 것으로 생각되고, 이러한 4 건선 같은 염증성 질환의 발달에 중요한 역할을하는 것으로 나타났다. 건선 병변 피부에서 CD4 +와 CD8 + 모두 T 세포가 OBS했다 침투erved하고는 CD4 및 CD8의 비율은 질병 상태 (5)에 따라 다르다는 것을 나타내었다. 그러나, 이러한 세포의 집단은 기존의 기술은 단지 소수의 세포를 분리 할 수​​ 있기 때문에 연구하기가 어렵다.

인간 피부 T 세포의 분리를위한 현재 널리 사용되는 기술은 효소 처리로 기계적 피부 분리를 결합한다. 인간의 피부 조직 검사는 광범위하게 다진 및 트립신, 콜라게나 제 및 / 또는 EDTA 6-8와 같은 효소와 함께 배양한다. 피부 인장력 기계적 세분화에 매우 내성이 배리어 티슈 인 것을 고려하면, T 세포의 분리의 설정 방법은이 세포 집단 어렵고 생체 외 세포 배양한다 거의 세포 및 생존 세포의 더 낮은 수를 생산 도전적인.

여기, 우리는 mechan을 결합하여 건강하고 참여 모두 건선 인간의 피부에서 림프구를 분리하는 수정 방법을보고효소 소화 콜라 사용과 함께, 자동화 조직 dissociator 닦지 않고 광범위의 기존 방법을 사용하여 피부의 iCal 해리. 수지상 세포 및 T 세포를 포함하는 다양한 면역 세포 생존 서브 세트는 단일 세포 현탁액을 제조 한 후 관찰되었다. 중요한 것은 표면 마커 CD3, CD4 및 CD8의 발현이 잘 보존되었다. 이와 같이 제조 된 세포를 생체 외 세포 배양 또는 유세포 분석에 사용하기위한 준비가되어있다. 이 프로토콜은 성공적 건선 환자의 피부 병변에서 유래 된 단일 피부 생검 (4 ㎜)의 분석을 위해 사용되어왔다. 결과는 피부 거주 환자의 T 세포가 건강한 지원자 9 비교하여 IL-17, IFNγ와 같은 더 많은 염증성 사이토 카인을 생산 것으로 나타났다.

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프로토콜

참고 : 건강한 사람에서 피부 조직 검사가 과학적 사용을위한 구두 또는 서면 동의서 후 선택 과목 성형 수술을받은 개인의 복부 피부에 남은에서 얻었다. 인간의 피부의 사용은 승인 된 Radboud 대학 의료 센터, 네이 메헨, 네덜란드, 독일 에센 대학의 인간 연구를위한 의료 윤​​리위원회가 설정 한 규정에 따라한다.

인간의 피부에서 단일 세포 현탁액 1. 준비 (흐름 캐비닛에서 작업 멸균 이후 세포 배양 경우 필수)

  1. 세포 배양 배지를 준비 : 없음 혈청 RPMI 1640 + 페니실린 / 스트렙토 마이신 (ml의 최종 농도 100 단위 / 100 μg의 / ㎖, 각각) + 피루 베이트 (0.02 밀리미터)와 루타 (0.02 mM)을 추가.
  2. 완전 배지 준비 : 배양액 단계 1.1 + 10 % 인간 혈청 풀 (HPS)에서 제조; 4 ℃에서 저장한다. 우리 앞에 20 ° C ± 2 중간 가져와ING.
  3. 4mm 라운드 생검 펀치기구를 사용하여 피부 조직 검사를 구하여 최대 4 시간 동안 4 ° C ON에서 20 ° C ± 2에서 RPMI1640 전체 문화 매체에 보관합니다. 실험실에 도착하면 가능한 한 빨리 조직 검사를 처리합니다.
    참고 : 피부의 이상 저장 셀 수율 및 세포 생존에 영향을 미칠 것이다.
  4. 푸른 덮인 해리 튜브 레이블과 레이블이 튜브에 5 ml의에게 완전한 문화 매체를 추가 할 수 있습니다.
  5. 멸균 6 웰 배양 판 (총 3 웰)를 각 웰에 완전 배지 2 ㎖를 추가합니다. 따라서 세 린스의 총을 달성, 단일 잘으로 조직 검사를 배치 린스, 두 번째 아니라 그것을 통해 이동하고이 단계를 한 번 더 반복 살균 도구를 사용합니다.
  6. 멸균 페트리 접시로 잘 헹구고 피부 생검 전송 생검의 위에 완전 배지 100 ㎕를 추가하고, 신중 스테인리스 일회용 무균 메스를 이용한 피하 지방층을 긁어.
    참고 : 목하는 중요한 단계입니다.
  7. 멸균 페트리 접시에 4 작은 조각으로 각각의 피부 조직 검사를 잘라. 전송 샘플 (튜브 당 최대 4mm 생검 네) 완전 배지 5 ㎖를 함유하는 제조 해리 튜브.
  8. 단단히 캡 튜브를 닫고, 자동화 된 조직 dissociator의 소매에 거꾸로 연결합니다. 모든 샘플 재료는 회 전자의 지역에 위치하고 있는지 확인합니다.
  9. "프로그램 m_spleen의 _01"56 초에 해당하는 회전 속도로 조직 검사를 해리 (첨부 된 프로그램 카드 기기의 내부 메모리 또는 제공하는 미리 정의 된 프로그램)을 실행하여 해리 프로세스를 시작합니다.
  10. 처리 후, dissociator에서 분리 튜브를 분리하고 모든 해리 물질이 튜브의 바닥에서 수집되어 있는지 확인하십시오.
  11. 37 진탕 수조에서 분리 튜브에 콜라게나 IA (80 ㎎ / ㎖) μL (150)를 추가하고 샘플을 품어60 분 동안 C를 °. thedissociation 튜브에의 DNase I 100 ㎕ (5 MU / ㎖)를 추가, 잘 섞는다.
    주 : 콜라게나 제 또는 세포 생존을 변경한다 긴 배양 시간의 고농도.
  12. 자동화 된 조직 dissociator의 슬리브로 분리 튜브를 연결하고 조직 검사를 한 번 더 해리하려면 "프로그램 M_ 비장 _01"를 실행합니다.
  13. 50 ㎖의 팔콘 튜브의 상단에 70 μm의 나일론 셀 스트레이너를 놓습니다. 세포 덩어리 / 조직 파편을 제거하기 위해 셀 스트레이너에 해리 샘플 자료를 적용합니다.
  14. 완전한 배지 5 ㎖로 한 번 셀 스트레이너를 씻으십시오. 20 °에서 원심 분리기 C ± 2, 10 분, 흡인 상층 액 450 XG.
  15. 세척 단계를 한 번 더 반복합니다. 전체 문화 매체의 300 μL에 재현 탁 세포 펠렛. 단일 세포 현탁액은 추가 분석을 위해 준비; 생체 세포 배양을위한 프로토콜을 계속하거나 분석 유동 세포 계측법.
  16. 상기 난 경우ntracellular 사이토 카인 염색은 37 ℃에서 4 시간 동안 PMA (12.5 NG / ㎖), 이오 노마 이신 (500 ng의 / mL) 및 Brefeldine A (5 μg의 / ml)로 세포를 자극하고, 5 % CO 2 인큐베이터 플로우를 실행하기 전에 4 시간 동안 세포 계측법 분석.

피부 주민 T 세포의 2 클론 활성화 (예 생체 세포 배양)

  1. 둥근 바닥 96 웰 플레이트에 100 μL 분취 단일 세포 현탁액 (1.15 단계에서 제조).
    주 : 4mm 피부 생검 각각에 대해 획득 된 단일 세포 현탁액을 96- 웰 플레이트 중 적어도 두 개의 우물로 분할 될 수있다.
  2. 항 -CD3 / 항 CD28 단클론 항체 - 코팅 된 마이크로 비드 (웰 당 25,000 비드), 재조합 인간 사이토 카인 RIL -2- (최종 농도 25 U / ml) 및 RIL-1β (50 ng의 최종 농도 / ㎖)을 추가한다.
  3. 5 % CO 2에서, 100 % 습도, 37 부화 잘 표지 접시 뚜껑 배양 플레이트 커버 C 배양기를 °. 중간 색상이 노란색으로 변합니다 때 매체를 변경합니다.
    참고 : 투명 세포 식민지가 세포 배양의 날 (8)에서 관찰 할 수있다.

3. 주요의 유동 세포 계측법 분석 / 배양 된 피부 주민 T 세포

  1. PBS + 0.2 % BSA : FACS 버퍼를 준비합니다.
  2. V 바닥 96 웰 플레이트에 관심의 세포를 전송합니다. 20 ° C ± 2, 2 분 동안 450 XG에 원심 분리기하고, 기음 뜨는.
  3. PBS 100 ㎕에서 펠렛을 재현 탁. 20 ° C ± 2, 2 분 동안 450 XG에 원심 분리기하고, 기음 뜨는.
  4. (: PBS를 사용하여 1,000 희석 1) 4 ° C에서 30 분 동안 고칠 가능성 염료를 결합 준비 eFluorescence780 100 ㎕와 얼룩 세포. 20 ° C ± 2, 450 2 분 XG 및 대기음 뜨는에 FACS 버퍼, 원심 분리기 100 μl를 추가합니다.
  5. , 필요한 세포 표면 마커 모노클로 날 항체를 선택 예를 들면 : CD45-BV421 (HI30 1:20), CD3-ECD (UCHT1 1:50), CD4-PC5.5 (1388.2, 1 : 200), CD8-APC-AlexFluo700 (B9.11, 1 : 400), CD14-FITC (TUK4 1:50), CD19-APC-AlexFluo750 (13-1191:50), CD56-PE (MEM-188 1:50), CD25-PeCy7 (BC96 1:50)의 CD11c-PeCy7 (BU15 1:10), 및 CD1c-APC (AD5-8E7, 1시 10분) 시험 각 단클론 항체 희석 배수에 의한 FACS 완충액을 사용하여 모노클로 날 항체 - 혼합물을 제조한다. 비 얼룩 샘플과 함께 항체의 아이소 타입 컨트롤을 사용하여 게이트 설정을 정의합니다.
  6. 각 웰에 준비 단클론 항체 - 혼합물의 25 μl를 추가합니다. 빛으로부터 보호, 20 ° C ± 2시 20 분을 품어.
  7. 20 ° C ± 2, 450 2 분 XG 및 대기음 뜨는에 FACS 버퍼, 원심 분리기 100 μl를 추가합니다.
  8. 단지 세포 표면의 얼룩을 필요로 샘플 단계 3.16를 계속합니다.
  9. Foxp3의 세포 내 염색시 :
    1. 희석제 3 부를 농축액의 일부를 혼합하여 고정하고 permeabilization 버퍼를 준비한다.
    2. 1 배 permeabilization 버퍼를 준비 : 멸균 H 2 O 1 부 10 배의 permeabilization 버퍼 + 9 부
  10. 고정 및 permeabili 100 ㎕에 재현 탁 펠릿zation 버퍼는, 잘 혼합, 4 부화 30 분 동안 C를 °.
  11. 450 2 분 동안 실온에서 XG 및 대기음 뜨는에서 각 웰, 원심 분리기 100 μL permeabilization 버퍼를 추가합니다.
  12. permeabilization 버퍼를 한 번 더와 세포를 씻으십시오.
  13. 예를 들어 필요한 세포 내 모노클로 날 항체를 선택 Foxp3를-eFluo450 (PCH101 1:50), IL-17A-AlexFluo488 (eBio64DEC1 1:50) 및 IFNγ-PeCy7 (4S.B3, 1 : 400). 각 시험 단클론 항체 희석 인자에 따라 2 % 정상 쥐의 혈청을 함유 permeabilization 완충액을 사용하여 모노클로 날 항체 혼합물을 준비한다. 비 얼룩 샘플과 함께 항체의 아이소 타입 컨트롤을 사용하여 게이트 설정을 정의합니다.
  14. 각 웰에 준비 단클론 항체 - 혼합물의 20 μl를 추가합니다. 4 품다 빛으로부터 보호 30 분 동안 C를 °.
  15. 30 분 부화 후, 각 웰에 permeabilization 버퍼의 100 μl를 추가합니다. 20 ° C ± 2, 2 분 동안 450 XG에 원심 분리기하고, 기음 뜨는.
  16. permeabilization의 buffe와 세포를 씻으십시오R 한 번 더. microFACS 튜브에 110 FACS 완충액 μL 및 전송 세포 현탁액에 재현 탁 펠릿.
    참고 : 샘플 10 색 유동 세포 계측법 사용하여 측정을위한 준비가되어 있습니다.
  17. 필요한 정확한 세포 수의 경우, 즉시 유동 세포 계측법 사용하여 측정을 수행하기 전에 각 샘플에 fluorospheres의 잘 혼합 된 균일 한 현탁액의 10 μl를 추가합니다.

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결과

여기에 제시된 프로토콜은 단일 4mm 피부 조직 검사를 사용하는 경우 760 ± 178,000까지 615 (± SEM, 건강한 지원자의 피부를 평균) ± 2,200 사이는 인간의 피부에서 가능한 림프구 (± SEM, 건선 환자의 피부 병변을 의미) 얻을 것입니다.

CD45 + 세포의 종류는 CD4 + T 세포 (~ 45 %), CD8 + T 세포 (~ 30 %)을 포함 건강한 사람의 피부에서 유래 된 단일 세포 현탁액의 식별과의 CD11c + 수지상 세포 (~ 5 %했다 ) 몇 B 세포 (CD19 +의), NK 세포 (CD56 + CD3 반면, -), 또는 단핵구 / 대 식세포 (CD14 + 또는 CD1c +)가 관찰되었다 (도 1A). 이 방법은 인간의 피부 생검에서 C...

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토론

여기서는 효율적으로 인간의 피부 생검으로부터 피부 상주 T 세포를 분리하는 프로토콜을 제시한다. 이 프로토콜의 장점은 가능한 림프구의 상대적으로 높은 수의 분리이고, 관련 표면 마커를 발현. 식별 된 셀의 서브 세트가 있었다 :하는 CD11c + 수지상 세포, CD4 + 및 CD8 + T 세포와 Foxp3의 + CD25 + 세포를 포함한다. 중요한 것은, 절연 피부 상주 T 세포의 생체 외 배양 잘 실현 후속 기능적 분석 하였다.

인간의 피부 조직의 구조적 일체 성을 유지하는 기능 외 부착 단백질의 분해 효소로 분해 기계적 결합하여 단일 세포 현탁액 내로 해리 될 수있다. 표피 및 진피의 디스 파제 기질 층 분리 이들 각 스킨 층의 세포 침투를 결정하기 위해 널리 사용되는 방법이지만, 우리는 디스 파제 처리 t 주도 눈치OA CD25 및 CD27의 세포 표면 발현...

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공개 사항

저자는 공개할 것이 없습니다.

감사의 글

건선 환자의 피부 조직 검사는 친절 박사 안드레아스 Koerber 과학적인 사용을위한 구두 또는 서면 동의서 후 (에센, 독일의 대학 피부과 부서)에 의해 제공되었다.

XH도 NSFC 61263039과 NSFC 11101321에 의해 지원됩니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
일회용 생검 펀치카이 유럽BP-40F4mm
일회용 멸균 메스Dalhausen1100000510
gentleMACS C 튜브Miltenyi Biotech130-093-237파란 모자, 해리 튜브로 사용됩니다.
gentleMACS 해리기Miltenyi Biotech130-093-235자동 조직 해리기. 피부 생검의 해리를 위해 "프로그램 spleen_01"을 사용합니다.
세포 여과기 BD35235070 &마이크로; m 나일론
96-웰 U-바닥 플레이트Greiner Bio-One650180
RPMI 1640Life Technologies22409-015
나트륨 피루베이트Life Technologies11360-039
GlutaMAXLife Technologies35050-061
페니실린/스트렙토마이신Life Technologies15140-122
인간 세포사내에서 준비
콜라겐분해효소 ISigma-AldrichC2674Type 1-A,
DNase ICalbiochem260913
PBSB Braun3623140
BSASigma-AldrichA4503-500G
고정성 생존도 염료(FVD) APC-eFluo780eBioscience에 적합한 통합 혈청(HPS)65-0865-18세포 고정 전에 죽은 세포를 염색; 1:1,000
고정/투과화 농축액eBioscience00-5123-43
고정/투과화 희석제eBioscience00-5223-56
투과화 완충액 (10x)eBioscience00-8333-56
BV421 마우스 anti-human CD45BD563879클론: 하이30; 희석 인자 1:50
FITC 마우스 anti-human CD14DakoT0844클론: TUK4; 희석 인자 1:50
PE Mouse anti-human CD56DakoR7127클론: MOC-1; 희석 인자 1:50
ECD Mouse anti-human CD3Beckman - CoulterA07748클론: UCHT1; 표면 염색을 위한 희석 인자 1:50; 세포 내 염색을 위한 희석 인자 1:25.
PC5.5 마우스 안티-휴먼 CD4Beckman - CoulterB16491클론: 13B8.2; 희석 인자 1:200
PeCy7 마우스 안티-휴먼 CD11cBeckman - CoulterA80249클론: BU15; 희석 인자 1:50
APC 마우스 안티-휴먼 CD1cMiltenyi Biotech130-090-903클론: AD5-8E7; 희석 인자 1:10
APC-AlexFluo700 마우스 안티-휴먼 CD8Beckman - 쿨터A66332복제: B9.11; 희석 계수 1:400
APC-AlexFluo750 마우스 반인간 CD19Beckman - CoulterA94681복제품: J3-119; 희석 계수 1:50
PeCy7 마우스 반인간 CD25eBioscienceAD5-8E7복제품: BC96; 희석 계수 1:50
  PE 쥐 항-인간 CLAMiltenyi Biotech130-091-635클론: HECA-452; 희석 인자 1:
eFluo450 쥐 항-인간 Foxp3eBIoscience48-4776-42클론: PCH101; 세포 내 염색; 희석 인자 1:50
AlexFluo488 마우스 항인간 IL-17AeBioscience53-7179-42클론: eBio64DEC17; 세포 내 염색; 희석 인자 1:50
PeCy7 마우스 항인간 IFNgeBioscience25-7319-41클론: 4S. 나3; 세포 내 염색; Dilution Factor 1:400
Flow-Count FluorospheresBeckman - Coulter7547053카운팅 비드, 유세포 분석용
배양에 적합한 된에서 PBS로 희석

참고문헌

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  11. Clark, R. A., Kupper, T. S. IL-15 and dermal fibroblasts induce proliferation of natural regulatory T cells isolated from human skin. Blood. 109, 194-202 (2007).
  12. Keijsers, R. R., et al. In vivo induction of cutaneous inflammation results in the accumulation of extracellular trap-forming neutrophils expressing RORgammat and IL-17. J Invest Dermatol. 134, 1276-1284 (2014).
  13. Hybbinette, S., Bostrom, M., Lindberg, K. Enzymatic dissociation of keratinocytes from human skin biopsies for in vitro cell propagation. Experimental dermatology. 8, 30-38 (1999).
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