여기에 제시된 것은 pH 에 민감한 형광 분자에 공주되는 비협화효모(zymosan) 입자의 대식세포(MΦ) 식세포증의 중간엽 줄기세포(MSC) 중재조절의 동적 이미지를 정량화하고 생성하는 프로토콜이다.
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여기에 제시된 것은 pH 에 민감한 형광 분자에 공주되는 비협화효모(zymosan) 입자의 대식세포(MΦ) 식세포증의 중간엽 줄기세포(MSC) 중재조절의 동적 이미지를 정량화하고 생성하는 프로토콜이다.
중간 엽 줄기 세포 (MSC)는 전통적으로 그들의 재생 특성에 대 한 공부 되었습니다., 하지만 더 최근에, 그들의 면역 조절 특성 최전선에 있다. 그(것)들은 면역 세포 활동과 상호 작용하고 통제합니다. 이 연구의 초점은 대식세포 활성의 MSC 조절입니다. 대식세포(MΦ) phagocytosis는 감염에 대한 선천적인 면역 계통 반응의 중요한 부분이며, MSC가 이 반응을 조절하는 메커니즘은 적극적인 조사를 받고 있습니다. 여기에 제시된 MΦ phagocytosis의 비편화 된 자모산 입자를 pH 에 민감한 형광 분자에 접합 하는 방법 MSC와 공동 배양 하는 동안. 식세포 활성이 증가하고 표지된 zymosan 입자가 phagolysosome의 산성 환경 내에서 동봉됨에 따라 pH 에 민감한 분자의 형광 강도가 증가합니다. 적절한 발각 및 방출 파장으로, 식세포 활성은 형광 분광계를 사용하여 측정되고 운동 데이터는 70 분 동안 상대 형광 단위의 변화로 제시된다. 이 정량적 데이터를 지원하기 위해, phagocytic 활동의 변화는 동적 이미징을 사용하여 시각화됩니다. 이 방법을 사용한 결과는 공동 배양시 MSC가 순진한 및 IFN-γ 처리MΦ의 비편화 자모산의 MΦ phagocytosis를 향상시킨다는 것을 보여줍니다. 이 데이터는 선천적인 면역 계통의 MSC 규정의 현재 지식에 추가합니다. 이 방법은 근본적인 세포 및 분자 기계장치를 완전히 묘사하기 위하여 미래 조사에 적용될 수 있습니다.
중간 엽 줄기 세포 (MSC)는 결합 조직 세포를 초래하는 전구 세포입니다. MSC는 성인 포유류 조직에 존재하며 골수1로부터분리 될 수 있습니다. 그들의 면역 조절 특성 때문에, 이들 세포는 널리 연구된다2. T세포3,4,5,6의 MSC 조절에 초점을 맞춘 초기 연구는 최근에는 선천성 면역의 주요 세포 성분인 대식세포 세포(MΦ)의 조절에 초점을 맞추고 있으며,7, 8,9,10,11,12,13,14의 증가된 관심을 받고 있습니다. . 염증성 질환의 치료에 있는 MSC-MΦ 상호작용의 중요성은 동물 모델8에서단핵구/대식세포의 고갈이 MSC의 치료 효과를 흡수한다는 사실에 의해 강조된다. 여기서, 초점은 MΦ와 MSC의 세포 접촉 상호 작용이다. MSC는 염증에서 항염증 반응으로의 전환을 촉진하여 MΦ의 표현형을 조절할 수 있는 능력을 가지며, 조직 수리 활동8,9,10,11로이어지는 이러한 조절 메커니즘을 입증하기 위해 많은 작업을 수행하였다. 다른 상황에서, MSC는 MΦ 구동 염증반응을지원하거나 악화시킬 수 있으며,13, 13및 MΦ phagocytic 활동을 향상시킬 수있습니다(14,15). 그러나 MSC가 MΦ phagocytic 활동을 조절하는 메커니즘과 조건을 식별하는 기존 데이터가 매우 부족합니다.
MΦ는 협소화(항체 또는 보체 코팅) 또는 비편화병원균(16)을인식하는 수용체의 제품군을 가지고 있다. 후자의 활성화 및 활동은 덜 잘 연구17. 비염증성 체외 환경에서, MSC는 비편성병원체(13)의MΦ phagocytosis를 향상시킵니다. 그러나, MΦ에 의한 비편화 병원균의 인식은 적응성 면역 반응 도중 림프구에 의해 생성된 선동적인 환경에 노출 후에 감소될 수 있다. 자연 킬러 세포및 이펙터 림프구에 의해 방출되는 IFN-γ, 비응진입자(18)의MΦ phagocytosis에 대한 억제 효과가 있다. MΦ phagocytosis의 MSC 직접 접촉 조절의 메커니즘을 연구하기 위해 공동 배양 모델이 개발되었습니다. 여기서 제시된 실험의 목적은 MSC가 MΦ가 IFN-γ(도1)에노출된 후 비편화 병원체의 MΦ phagocytosis를 조절하는지 여부를 결정하는 것이다.
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참고: 모든 중간 제제 및 세포 배양 기술은 라미나르 흐름을 가진 생물 안전 캐비닛을 사용하여 무균 조건하에서 수행됩니다. 설명된 모든 배양 배양 단계는 37°C, 5% CO2및 95% 습도의 대기를 유지하도록 설계된 인큐베이터를 사용하여 수행됩니다.
1. 세포 배양
2. 실험 요리에 MSC 씨를 씨앗, 1 일
참고: MSC를 시드하기 전에 형광측정과 동적 이미징을 위한 챔버 슬라이드를 위한 실험적인 96웰 플레이트 레이아웃을 설계합니다. 96 웰 플레이트의 경우, 세포를 포함하는 우물이있는 측면 실험 우물은 분석에서 사용하지 않습니다. 시약 공백(RBL)에 사용할 우물이 적어도 4개 이상 표시됩니다. 4웰 챔버 슬라이드 템플릿의 예는 예제 96웰 템플릿 및 표 2에 대한 표 1을 참조하십시오. 선명한 하의가 있는 검은색 또는 흰색 96웰 플레이트를 추천합니다. 1.5mm 보로실리케이트 유리 챔버 슬라이드가 최적이지만 연구 설계에 따라 챔버 수를 조정할 수 있습니다. 다음 메서드의 요약 흐름 차트는 그림 2에포함되어 있습니다.
3. IFN-γ, 1일째로 MΦ 활성화
4. MΦ를 분리하고 공동 문화권, 2일째를 준비합니다.
5. 식세포 분석, 운동 형광 96 웰 플레이트 읽기, 3 일째
6. 식세포 분석, 동적 이미징, 3일째
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모든 시간 지점에서 각 그룹에 대한 평균 ± SEM을 계산한 후 데이터는 Y축을 상대형 형광 강도로, X축을 시간으로 선 그래프 형식으로 표시됩니다. 보충 파일 1스프레드시트 형식으로 96웰 플레이트의 운동 판독에서 원시 데이터의 예를 제공합니다.
본 연구에서는, 도 3A에제시된 최적의 결과, 및 표 3에서 제시된 최적 결과는 MSC와의 공동 배양이 대식세포의 교피 활성을 향상시킨다는 것을 보여주고, 2) IFN-y 처리는 대식세포의 활성을 감소시키고, 3) MSC와 공동 배양하여 MΦ phagocytic 활성을 부분적으로 구출시킨다. 최적의 세포 밀도는 이러한 연구에서 중요하며 MΦ가 밀도가 너무 낮게 도금되면 형광 강도의 변화를 감지할 수없습니다(그림 3B). 도 3C는
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pH 에 민감한 염료에 컨쥬커드된 생체입자를 이용한 식세포증의 분석은 기존의 형광표지입자(12,19,20)에비해 유리하다는 비교적 새로운 도구이다. 기존의 형광 라벨 입자를 사용하면 엔드 포인트 분석만 가능합니다. 검출은 식세포에 의해 채택되지 않은 입자를 세척하거나 담금질 한 후 형광 현미경 검사및 /또는 분광로메로 수행됩니다. 분광성법에서 유래된 정량적 데이터는 비침범입자를 검출할 수 있는 잠재력을 가지며, 세포내 입자만 정량화하는 이미지 분석은 기존의 형광 현미경시스템(14)을사용하여 지루하고 시간이 많이 소요된다. pH에 민감한 염료형광에 공인된 바이오입자는 식염수와 같은 산성 환경에서만 불필요하며, 따라서 지루한 세척 및 담금질 단계는 불필요합니다14. 또한 pH 에민감...
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저자는 선언할 이해 상충이 없습니다.
이 작품은 1626093 및 1919583 보조금 수에 따라 NSF 주요 연구 기기 메커니즘에 의해 지원되었다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 96웰 블랙 폴리스티렌 마이크로플레이트 | MilliporeSigma | CLS3603-48EA | |
| 0.4% 트리판 블루 솔루션 | MilliporeSigma | T8154-20ML | |
| 15 mL 및 50 mL 원추형 멸균 폴리프로필렌 원심분리기 튜브 | ThermoFisher | 339653 | |
| 4-웰 챔버 커버글라스 w/ 비탈착식 웰 | ThermoFisher | 155382PK | |
| 항생제-항진균제(100X) Gibco | ThermoFisher | 15240096 | |
| Axiobserver 7 이미징 시스템 | Zeiss | ||
| 소 혈청 알부민 (BSA) | MilliporeSigma | A8806-1G | |
| 세포 리프터 | MilliporeSigma | CLS3008-100EA | |
| 배양 플라스크, 조직 배양 처리, 표면 면적 75 cm2, 경사진 목, 캡 포함, 여과된 | MilliporeSigma | C7231-120EA | |
| D1 ORL UVA [D1] | ATCC | CRL-12424 | Mouse MSC Cell Line |
| DMEM, High Glucose | ThermoFisher | 11965092 | |
| Fetal Bovine Serum, 적격, 열 불활성화 | ThermoFisher | 16140071 | |
| 혈구분석기 | FisherScientific | 02-671-51B | |
| I-11.15 | ATCC | CRL-2470 | 마우스 MΦ 세포주 |
| : LADMAC: 세포주 | : ATCC | CRL-2420 | LADMAC 세포는 성장인자 콜로니 자극 인자 1(CSF-1)을 분비합니다. |
| 생세포 이미징 솔루션 | ThermoFisher | A14291DJ | |
| PBS, pH 7.4 | ThermoFisher | 10010031 | |
| pHrodo Green Zymosan Bioparticles Conjugate | ThermoFisher | P35365 | |
| Recombinant Murine IFN-γ | Preprotech | 315-05 | |
| Spectramax i3X | 분자 장치 | ||
| 멸균 일회용 진공 필터 유닛, 250 mL, 0.2 µ m | ThermoFisher | 568-0020 | |
| 멸균 주사기 필터, 0.2 마이크로미터 | ThermoFisher | 723-2520 | |
| 조직 배양 처리 배양 접시, 100 mm x 20 mm | MilliporeSigma | CLS430167-100EA | |
| 트립신-EDTA (0.05%), 페놀 레드 | ThermoFisher | 25300054 |
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