2018년 8월 23일
이 프로토콜 격리, 식별 하 고 안정 된 상태 또는 염증 동안 쥐의 심근에 있는 면역 세포를 계량 하는 간단 하 고 효율적인 방법을 제공 합니다. 프로토콜은 cytometry에 의해 더 분석 될 수 있는 단일 세포 현 탁 액의 세대에 대 한 효소 및 기계적 소화를 결합 합니다.
이 방법은 정상 상태와 질병 상태 모두에서 심장 내 면역 세포 하위 집합의 구성에 대한 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 매우 드문 하위 집합을 포함한 심장 면역 세포 집단의 정확한 면역 표현형 분석에 사용할 수 있다는 것입니다. 이 프로토콜은 비교적 간단합니다.
그러나 꼬리 정맥 주사는 어려울 수 있으므로 실험 동물을 사용하기 전에 편안해질 때까지 이 기술을 연습하는 것이 중요합니다. 순환하는 백혈구를 라벨링하기 위해 PBS에 갓 준비한 마우스 형광단 접합 항-CD45 항체 200마이크로리터를 28.5게이지 인슐린 주사기에 로드하고 12주 된 마우스 8마리를 섭씨 35-41도로 설정된 순환 물 담요에 5-10분 동안 예열합니다. 꼬리 정맥이 확장되면 흉골 위치에 있는 첫 번째 동물을 적절한 억제 장치로 구속합니다.
꼬리 정맥이 충분히 확장되지 않으면 꼬리를 섭씨 36-40도의 물에 1-2분 동안 담그십시오. 꼬리 정맥이 준비되면 에탄올을 70% 적신 거즈로 주입 부위를 면봉으로 닦고 검지와 중지로 꼬리 아랫부분을, 엄지와 약지로 꼬리의 중간 원위 부분을 고정합니다. 바늘 경사면이 위로 향하게 하고 정맥과 평행하게 잡고 바늘을 확장된 꼬리 정맥에 삽입하고 전체 항체를 정맥 주사합니다.
그런 다음 인도적 안락사 전에 항체가 5분 동안 순환하도록 합니다. 심장을 적출하려면 마우스에 70% 에탄올을 뿌리고 복부 피부를 들어 올려 엉덩이에서 흉골까지 복부 정중선을 따라 복부를 엽니다. 복막을 열고 간을 움직여 횡격막을 노출시킵니다.
횡격막과 정중선 양쪽의 갈비뼈를 자르고 폐와 심장에 구멍을 뚫지 않도록 주의하십시오. 좌우 심방을 절개하기 전에 갈비뼈를 벗겨 심장을 노출시킵니다. 집게로 심장의 아랫부분을 부드럽게 잡고 60ml 주사기에 부착된 21게이지 바늘을 정점 근처의 좌심실에 삽입하고 15-20ml의 차가운 PBS를 심장에 관류시킵니다.
심장의 적절한 관류는 혈관 내 오염 물질을 피하는 데 필수적입니다. 따라서 안락사 후 응고된 혈액으로 인한 오염을 피하기 위해 신속하게 심장을 해부하고 관류하도록 주의하십시오. 방금 보여준 대로 우심실을 관류한 후 하얀 폐와 창백한 간을 관찰해야 합니다.
겸자로 심장의 기저부를 잡고 심장을 부드럽게 위로 당겨 주요 폐동맥과 정맥, 대동맥 및 심낭을 잘라 심장 조직을 분리합니다. 엄지와 검지 사이에 심장을 부드럽게 잡고 보푸라기가 없는 깨끗한 종이 타월로 심장을 조심스럽게 청소하고 집게를 사용하여 심방과 주요 동맥 및 정맥의 잔여물 또는 기타 오염 물질을 제거합니다. 세척된 심장을 5cm 플라스틱 접시에 넣고 차가운 PBS 50마이크로리터를 넣는다.
구부러진 해부 가위를 사용하여 눈에 보이는 조각이 없고 조직이 매끄럽고 두꺼운 농도를 가질 때까지 심장을 다집니다. 구부러진 집게를 사용하여 800마이크로리터의 차가운 DMEM이 들어 있는 2밀리리터 마이크로 원심분리기 튜브로 조직을 옮깁니다. 콜라겐 분해 효소, DNase 및 히알루로니다아제를 보충하고 섭씨 37도, 50rpm에서 45-60분 동안 배양합니다.
소화 와류가 끝나면 20초 동안 샘플을 채취하고 즉시 얼음 위에 놓습니다. 샘플은 실온에 방치하면 일부 표면 항원이 내재화될 수 있으므로 달리 명시되지 않는 한 항상 섭씨 4도에서 보관해야 합니다. 그런 다음 140마이크로리터 세포 여과기를 샘플당 50ml 원뿔형 튜브에 1ml의 차가운 HBB와 함께 사전 적십니다.
1ml 피펫을 사용하여 조직 현탁액이 균질하고 피펫 팁을 막지 않을 때까지 샘플을 피펫팅하고 균질화된 샘플을 필터에 추가합니다. 샘플당 12-14ml의 차가운 HBB로 필터를 통해 샘플을 천천히 세척하고 여과된 샘플을 얼음 위의 라벨이 붙은 15ml 원추형 튜브로 옮깁니다. 좋은 소화는 필터에 심장 잔여물이 없다는 것으로 입증됩니다.
원심분리로 샘플을 수집하고 상층액을 제거합니다. 각 샘플에 1ml의 염화암모늄 칼륨 용해 완충액을 추가합니다. 짧은 와류로 샘플을 재현탁시킨 다음 실온에서 5분 동안 배양합니다.
그런 다음 5-8ml의 차가운 HBSS로 용혈을 멈춥니다. 원심분리를 통해 샘플을 수집하고 펠릿을 1ml의 형광 활성화 세포 분류 또는 FACS 완충액에 재현탁시킨 다음 다른 원심분리를 위해 개별 1.5ml 마이크로 원심분리 튜브로 옮깁니다. 유세포 분석으로 샘플을 분석하기 위해 50마이크로리터의 항-CD16/CD32 항체와 단핵구 차단제에 펠릿을 재현탁시켜 실온에서 15분 배양 동안 비특이적 항체 결합을 줄입니다.
세척하지 않고 50마이크로리터의 항체 마스터 믹스를 각 샘플에 첨가하고 혼합하여 빛으로부터 보호된 섭씨 4도에서 30분 동안 배양합니다. 배양이 끝나면 튜브당 600마이크로리터의 FACS 완충액으로 샘플을 세척하고 펠릿을 300마이크로리터의 새로운 FACS 완충액 또는 1%파라포름알데히드에 재현탁합니다. 그런 다음 표준 유동 분석 프로토콜에 따라 유세포 분석으로 심장 백혈구를 분석합니다.
유세포 분석에 의한 심장 단세포 현탁액을 분석하려면 심장의 비면역 세포와 면역 세포를 구별하기 위해 CD45로 사전 게이팅한 다음 단일 세포 및 소형 배제 게이팅이 필요합니다. CD64 발현으로 확인되는 대식세포는 심장의 주요 면역 세포 집단으로, 모든 면역 세포의 60-70%를 차지합니다. 기존의 심장 수지상 세포는 높은 수준의 MHC class II 및 CD11c를 발현하는 CD64 음성 세포입니다.
이러한 세포는 CD103 또는 CD11b의 발현에 따라 추가로 분할할 수 있으며 대식세포에 비해 훨씬 작은 심장 하위 집단을 나타냅니다. 심근의 단일 세포 현탁액에 대한 유세포 분석을 사용하면 심장 내의 작은 백혈구 하위 집단을 연구할 수 있습니다. 예를 들어, 유세포 분석 분석을 사용하여 야생형 심근과 Batf3가 결핍된 마우스의 면역 세포를 비교하면 녹아웃 동물 내에서 CD103 양성 수지상 세포의 결핍을 확인할 수 있습니다.
또한, 이 분석은 Batf3가 결핍된 동물에서 다른 심장 집단의 구성에 대한 유의미한 변화가 없음을 밝혀냈으며, 이는 단일 세포 현탁액을 달성하기 위해 이러한 효소 및 기계적 소화의 결합된 방법을 사용하여 달성할 수 있는 민감도의 정도를 보여주었습니다. 이 절차를 시도하는 동안 항상 세포 분리의 생존 가능성을 고려하는 것이 중요합니다. 따라서 실험 조건에 따라 분해의 시간과 효소 농도를 최적화하는 것이 좋습니다.
이 절차에 따라 단일 세포 RNA 염기서열분석, 기능 분석 및 자기 비드 분리와 같은 다른 방법을 수행하여 분리된 세포의 기능에 대한 추가 질문에 답할 수 있습니다.
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이 프로토콜은 정상 상태나 염증 중 마우스의 심근에 거주하는 면역 세포를 분리, 식별 및 정량화하는 간단하고 효율적인 방법을 제시합니다. 이 방법은 정상 및 질병 상태에서 심장 내 면역 세포 하위 집단의 구성에 대한 주요 질문에 답하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
Accurate profiling of cardiac immune cell subsets enables mechanistic de-risking in cardiovascular target validation by clarifying inflammatory pathways and immune-mediated mechanisms of action. This method supports predictive confidence in preclinical models by providing quantitative, reproducible immunophenotyping data that informs go/no-go decisions in early discovery. The approach addresses a critical gap in studying rare but functionally significant immune populations during steady-state conditions, enhancing translational relevance for immuno-cardiology programs.
This method fits within the discovery continuum from target validation through lead optimization, providing immune profiling data that informs mechanism of action and safety assessment in cardiovascular drug development.