$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Membraan kleurstoffen zoals PKH26 vlek door bijna onmiddellijke opdeling in celmembranen in plaats van door een chemische reactie (voor CFSE) of evenwicht binding (voor antilichamen). Gebrek aan aandacht voor de kritieke punten in figuur 1 kan in donkere of heterogene kleuring van het type getoond in figuur 2. Daarentegen gebruik van geoptimaliseerde etiketteringsvoorwaarden (Figuur 1, Tabel 2) resulteert in heldere homogene verdelingen geschikt voor een verscheidenheid van toepassingen, waaronder cell tracking celdeling toezicht op basis van kleurstof verdunning (figuur 3). Dode / stervende cellen verliezen variërende hoeveelheden van het bijhouden van kleurstof, die kan verbreden en / of scheef dochter generatie intensiteiten en compliceren proliferatie modellering op basis van kleurstof verdunning 3,4,16,18. Het gebruik van een levensvatbaarheid kleurstof wordt daarom aanbevolen bij het verzamelen van kleurstof verdunning van gegevens onder omstandigheden waarbij grote aantallen dode cellen kan vooraf wordenverstuurd, zoals gestimuleerde kweken (figuur 3) of ouder specimens (figuur 4).
Omdat het volgen dye labeling typisch haal fluorescentie-intensiteiten enkele orden van grootte hoger dan immunofenotypering, is het belangrijk om passende compensatie controle (tabel 1) omvatten en te verifiëren dat de aanwezigheid van kleurstof niet volgen vermogen om antilichaam positieve en negatieve cellen (Figuur lossen afbreuk 4). om de noodzaak voor excessieve kleurcompensatie voorkomen, verdient het de voorkeur een heldere fluorochroom, of een niet gevonden op cellen van belang, zoals een kleurstof uitgesloten levende cellen, in de spectrale kanaal (en) ter plaatsen om de tracking kleurstof (figuur 4A en B vs. 4C en D). Bij gebruik piek modeling software mate van proliferatie kwantificeren verkrijgen van een goede pasvorm heeft passen aannames in het model de eigenschappen van de kleurstof verdunning profiles geanalyseerd (Figuur 5 en Tabel 3). Met juiste keuze van tracking kleurstoffen en levensvatbaarheid reagentia, is het ook mogelijk om proliferatieve reacties gelijktijdig karakteriseren meerdere lymfocyt subpopulaties. Bijvoorbeeld, zoals geïllustreerd in figuur 6, toevoeging van een 2e volgen kleurstof vereenvoudigt discriminatie tussen regulerende T-cellen (aangeduid met CellVue Claret) en zeer geprolifereerde effector T cellen (gemerkt met CFSE) en biedt een veel grotere details over hun interacties dan kon worden verkregen met 3H-thymidine labeling 18,27.

Figuur 1. Algemene membraan etikettering protocol voor PKH26, PKH67 en CellVue kleurstoffen. Partitioneren van deze zeer lipofiele kleurstoffen in cel membranes geschiedt in hoofdzaak direct na het mengen met cellen wanneer kleuring wordt uitgevoerd in de zout-vrije Diluent C voertuig aan kleurstof oplosbaarheid en vlekken efficiëntie te maximaliseren. Zoals samengevat in dit schema voor algemene membraan labeling met PKH26, helder, uniform en reproduceerbaar kleuring is daarom het gemakkelijkst verkregen door: 1) het minimaliseren van de hoeveelheden eiwitten en / of zouten aanwezig zijn in de kleuring en stap 2) met een mengtechniek die verzekert snelle homogene verspreiding van cellen in kleurstof (dwz gelijktijdig alle cellen blootgesteld aan dezelfde concentratie van de kleurstof).

Figuur 2. Effect van vlekken omstandigheden op PKH26 fluorescentie distributies (overgenomen uit Ref. 18). Identieke monsters van logaritmisch toe, gekweekte U937 cellen werden gekleurd met PKH26 (eindconcentraties: 1 x 10 7 cellen / ml, 12 - 15 pM PKH26) gedurende 3 min bij kamertemperatuur, met of zonder onmiddellijke menging na de toevoeging van 2x cellen 2x kleurstof. Na wassen werden gekleurde cellen geanalyseerd op een Beckman Coulter flowcytometer met cyaan constant instrumentinstellingen Histogram 1:. Unstained controle met PKH26 detector voltage aangepast om alle cellen op schaal plaats in het eerste decennium met weinig / geen cellen accumuleren in het eerste kanaal. Histogram 2: kleuring bij 15 uM kleurstof met behulp van toevoeging van 2x cellen om kleurstof 2x met onmiddellijke menging resulteerde in een heldere, homogeen gekleurd, symmetrische populatie van cellen in de vierde decennium, met weinig / geen cellen die zich ophopen in het laatste kanaal (gMFI = . 2548, GCV = 26,2%) Histogram 3: kleuring bij 15 uM kleurstof met toevoeging van 2x cellen kleurstof 2x zonder direct mengen tot een verminderde intensiteit en een breder CV (gMFI = 505 , GCV = 116%) als een slecht gekleurde subpopulatie mogelijk door een druppel afgegeven cellen op de wand van de buis niet in de 2x kleurstofoplossing Histogram 4:. Beitsen error tot 3 pl geconcentreerde kleurstof ethanolische stock wordt direct toegevoegd aan cellen in Diluent C 2x zonder verdere menging plaats van 2x gebruikt om een kleurstofoplossing in Diluent C. Dit resulteerde in een uiteindelijke concentratie van 12 kleurstof uM bereiden maar heeft zeer zwak en heterogene kleuring (gMFI = 32,9, GCV = 1,020%). De waargenomen juiste skew waarschijnlijk de gecombineerde effecten van weerspiegelt: i) weinig vermenging door sterk uiteenlopende cel en kleurstof volumes en ii) het feit dat cellen het dichtst bij de kleurstof afleveringspunt worden blootgesteld aan een hogere concentratie kleurstof dan verder weg. Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken .
re 3 "src =" / files/ftp_upload/4287/4287fig3.jpg "fo: inhoud-width =" 4.5in "fo: src =" / files/ftp_upload/4287/4287fig3highres.jpg "/>
Figuur 3. Gebruik van een probe levensvatbaarheid vereenvoudigt gating van T-celproliferatie profielen hPBMC werden gelabeld met PKH26 (uiteindelijke celconcentratie: 3x10 7 / ml; uiteindelijke kleurstofconcentratie: 10 pM).. Na kweek gedurende 96 uur in de aanwezigheid (gestimuleerde) of afwezigheid (niet gestimuleerde) van anti-CD3 en IL-2 werden de cellen tegengekleurd met anti-CD3-FITC, anti-CD19-APC en 7-AAD, en werden geanalyseerd op een FACSCalibur flowcytometer (zie referentie 13 voor details). Kleur compensatie werd uitgevoerd op het moment van data-acquisitie met behulp van bekabelde compensatie circuit. De mate van proliferatie werd gemodelleerd als beschreven in stap 4 met de proliferatie in Wizard ModFit LT3.3. Gegevens uit de PKH26 neg control (tabel 1 Tube 7) op elkaar worden geplaatst ter referentie (grijze gevuld histogrammen in kolom 3). De levensvatbaarheid voor de gestimuleerde en stigeformuleerd culturen 76% en 62% (ungated gegevens panelen A en B, respectievelijk). Paneel A. PKH26 gekleurde cellen gekweekt gedurende 96 uur in medium waren gated levensvatbare (7-AAD neg) pos cellen CD3 (R1) omvatten. Naast het antilichaam integratie en 7-AAD dode cel uitsluiting gate, een voorwaartse verstrooiing (FSC) versus zijwaartse verstrooiing (SSC) poort (R2) werd gebruikt om afval en aggregaten sluiten. Let op de afwezigheid van dode cellen in de laatste plot in dit paneel. De best fit model voor de PKH26 proliferatie profiel (kolom 3) gaf een enkele piek met RCS = 2,1 (Donor 6, Tabel 3), wat aangeeft goede symmetrie, en werd gebruikt om de positie te bepalen ouderlijke en uitgangsmaterialen piekbreedte voor analyse van de gestimuleerde monster van deze data set (Panel B). Panel B. overgenomen aliquot van PKH26 gekleurde cellen werd gekweekt met anti-CD3 en IL-2 gedurende 96 uur en afgesloten op dezelfde wijze als in Paneel A. Een model met zwevende piekpositie en drijvende piekbreedte gaf het beste past bij deze gegevens met RCS = 1,3 (Donor 6, tabel 3). Panel C. Dezelfde gegevens bestand in Panel A werd geanalyseerd zonder gebruik van 7-AAD data. Wanneer een primaire FSC vs SSC werd gebruikt om gedeeltelijk te sluiten dode cellen en aggregaten (R2) en een secundaire poort naar CD3 positieve gebeurtenissen (R3) te selecteren, een kleine overblijvende populatie van dode cellen bleef (0,2% van gated gebeurtenissen). De best fit model gaf een enkele piek met RCS = 2,2. Paneel D. Dezelfde gegevens bestand in Panel B gated was in Panel C. de grotere resterende populatie van dode cellen, in de gestimuleerde monster (1,29% van gated events) dit gating strategie. De beste fit model was een met drijvende piekpositie en drijvende piekbreedte (RCS = 1,3). Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken .
ig4.jpg "fo: inhoud-width =" 5in "fo: src =" / files/ftp_upload/4287/4287fig4highres.jpg "/>
Figuur 4. Effect van fluorochroom keuze en kleurstofconcentratie op de bekwaamheid om immunofenotype lymfocyten gelabeld met PKH26. HPBMC werden geïsoleerd uit 24 uur oud bloed en voorzien PKH26 zoals beschreven in Stap 1, met uitzondering dat kleuring werd uitgevoerd in 12 x 75 mm ronde bodem polystyreenbuizen plaats van 12 x 75 mm conische polypropyleenbuisjes. Direct na labeling met PKH26 werden de cellen tegengekleurd met de aangegeven immunophenotypic en levensvatbaarheid reagentia, en geanalyseerd op een flowcytometer LSRFortessa met de gating strategie van figuur 3A en de volgende optische configuratie: 488 nm laser: FSC-A (488 nm); SSC -A (488/10 BP), FITC-A (530/30 bp), PKH26-A (575/26 bp), 7-AAD-A of PerCP-A (695/40 BP). 640 nm laser: APC-A of TOPRO-3-A (670/14 BP). Kleur compensatie werd uitgevoerd op het moment van data-acquisitie met behulp van BD DiVa software. "Auto"geeft autofluorescentie van het niet-antilichaam controle in de desbetreffende spectrale window (APC voor panelen A en B, PerCP voor Panelen C en D). Gegevens uit de PKH26 neg control (tabel 1 Tube 7) op elkaar worden geplaatst ter referentie (grijs gevulde histogrammen, kolom 5). Na kleuring levensvatbaarheden waren vergelijkbaar voor alle monsters (88-92%). Paneel A. gelabelde cellen met PKH26 bij een uiteindelijke concentratie van 2 pM werden tegengekleurd met anti-CD3-FITC, anti-CD4-APC en 7-AAD ( buis 8 van tabel 3). Na gating op levensvatbare (7-AAD neg) pos lymfocyten CD3 (kolom 1) en uitsluiting van puin en aggregaten gebaseerd op FSC en SSC (zie Figuur 3A), werd PKH26 intensiteit geëvalueerd in combinatie met APC CD4 (kolommen 2 en 3). Of gecompenseerde (kolom 2) of gecompenseerd (kolom 3) Deze combinatie resulteerde in fluorochroom goede resolutie tussen CD4 pos T-cellen en CD4 T-cellen neg), zoals bevestigd door zowel een no-antibody, autofluorescente controle (Tube 6 van tabel 1; kolom 4) en de twee-kleuren perceel van CD3 vs. CD4 (kolom 6). Panel B. Met dezelfde fluorochroom combinatie zoals in Panel A, maar het verhogen van de uiteindelijke concentratie PKH26 4 uM niet nadelig beïnvloeden om CD4 T-cellen pos oplossen van CD4 T-cellen neg. Panel A C. aliquot van cellen repliceren onafhankelijk gelabeld met PKH26 bij een eindconcentratie van 2 uM werd tegengekleurd met anti-CD3-FITC, anti-CD4-PerCP en TOPRO-3. Na gating op levensvatbare (TOPRO-3 neg) pos lymfocyten CD3 (kolom 1) en uitsluiting van puin en aggregaten gebaseerd op FSC en SSC (zie Figuur 3A), werd PKH26 intensiteit beoordeeld in combinatie met anti-CD4-PerCP (kolommen 2 en 3). Aanzienlijke spectrale overlap van PKH26 in de PerCP kanaal is zichtbaar in de niet-gecompenseerde data (kolom 2), en de resolutie tussen PKH26 pos CD4 pos pos en PKH26 CD4 negatieve gebeurtenissen marginaal na compensatie wordt toegepast (vergelijk kolom 3 met de no-antilichaam, autofluorescerende control aangegeven in kolom 4). Paneel D. Wanneer PKH26 concentratie wordt verhoogd tot 4 urn is niet meer mogelijk het fluorochroom combinatie Panel C. spectrale overlap gebruiken van PKH26 in de PerCP kanaal dan de intensiteit van het signaal van CD4 (kolom 2) en CD4 pos pos PKH26 events niet meer worden opgelost door CD4 neg pos PKH26 T-cellen (Kolom 3 vs. Kolom 4). Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken .

Figuur 5. Effect van proliferatie model selectie op. goodness of fit voor dye verdunning profielen hPBMC werden gemerkt met PKH26 (laatste cel concentratie: 3x10 7 / ml; laatste kleurstof concentratie: 10 uM). Na kweek gedurende 96 uur in de aanwezigheid (gestimuleerde) of afwezigheid (niet gestimuleerde) van anti-CD3 en IL-2 werden cellen geoogst tegengekleurd met anti-CD3-FITC, anti-CD19-APC en 7-AAD en geanalyseerd op een FACSCalibur flowcytometer (zie referentie 13 voor gedetailleerde methoden). Kleurcompensatie werd uitgevoerd op het tijdstip van gegevensverzameling gebruikt hardwired compensatie schakelingen. Panel A. De PKH26 intensiteitsprofiel van een ongestimuleerde 96 uur cultuur Donor 5, een matige responder, was gated zie figuur 3A en gebruikt om de verspreiding ModFit bieden Wizard met een eerste schatting van de positie en breedte van de piek die ongedeelde oudercellen. Panel B. de PKH26 intensiteitsprofiel van een parallelle gestimuleerde 96 uur kweken werd geanalyseerd met de start van schattingenPaneel A en 4 verschillende combinaties van 'proliferatie beheerder "instellingen, die overeenkomen met vaste of variabele intensiteit van de piek, en vaste of drijvende piekbreedtes voor opeenvolgende dochter generaties zoals afgebeeld. Zoals samengevat in tabel 3, het model dat het beste past gaf de waargenomen data (laagste verlaagde chi-square; RCS) was de "floating / floating" combinatie waarin niet alleen piekposities ook standaardafwijkingen dochter generatie pieken konden te variëren (RCS = 1,5). Hetzelfde model gaf de beste pasvorm voor Donor 6, een hoge responder (Figuur 3B en tabel 3).

Figuur 6. Toevoegen van een tweede cell tracking kleurstof vereenvoudigt discriminatie tussen effector en regulatoire T cellen in een flow cytometrische onderdrukking assay(Naar Ref 18.) Monocyt uitgeputte lymfocyten bereid uit TRIMA leukaferese filters werden gekleurd met anti-CD127-PE, anti-CD4-PE-Cy7, en anti-CD25-APC en stroming gesorteerd in populaties van effector (Teff.; CD4 pos CD127 heldere CD25 dim), regelgeving (Treg; CD4 pos CD127 dim CD25 pos) en accessoires (CD4-neg) cellen. Gesorteerd Treg cellen gelabeld met CellVue Claret (laatste cel concentratie: 1x10 6 / ml; laatste kleurstof concentratie: 1 uM) en gesorteerd Teff gelabeld met CFSE (laatste cel concentratie: 5 × 10 7 / ml; uiteindelijke kleurstofconcentratie, 5 uM) waren co-gekweekt bij verschillende verhoudingen in de aanwezigheid van anti-CD3, anti-CD28 en bestraalde accessoire cellen. Na 96 uur werden de kweken geoogst, tegengekleurd met anti-CD4-PE-Cy7 en LIVE / DEAD fixable Violet, en geanalyseerd op een flow cytometer en LSRII kleurcompensatie werd uitgevoerd bij de data ACQUISITIEn met behulp van BD DiVa-software (zie referentie 18 voor details met inbegrip van schadevergoeding controles). De proliferatie Indices voor Teff en Treg werden gemodelleerd, zoals beschreven in stap 4, met behulp van de verspreiding Wizard in ModFit LT3.3. Gegevenspunten in panels B en C de gemiddelde ± 1 standaardafwijking van monsters in drievoud Panel A. Representatieve gegevens getoond voor een van de drie monsters in drievoud op Treg:. Teff verhouding van 0,25:1. LIVE / DEAD Muur Violet reagens werd gebruikt om dode cellen (R1, links boven plot; accessoire cellen = rood-bruin, niet-levensvatbare Teff = grijs en niet-levensvatbare Treg = rood) uit te sluiten van alle andere gegevens percelen. CellVue Claret kleuring werd gebruikt om levensvatbare Treg (R4, midden rechts plot; blauw) te onderscheiden van levensvatbare, maar zeer verspreidden Teff (R5, midden rechts perceel; groen). Een enkele parameter CFSE proliferatie profiel voor Teff (linksonder plot) werd gegenereerd door gating op cellen die waren CFSE pos (R5), CD4 pos (R3), levensvatbare (niet R1), en had lymfocyten scAtter eigenschappen (R2). Een parameter CellVue Claret proliferatie profiel Treg werd gegenereerd door gating op cellen die waren CellVue Claret pos (R4), CD4 pos (R3), levensvatbare (niet R1), en had lymfocyt scatter foto (R2). Let op de royale lymfocyt regio (R2) gedefinieerd om lymfocyten ontploffing te nemen. Merk ook op dat het totale aantal cellen te verzamelen afhankelijk van de laagste frequentie populatie van belang. In een celproliferatie experiment waar de populatie van belang kan worden verdeeld over een breed bereik van intensiteiten die tot zeven of acht generaties een groot aantal cellen worden verzameld om nauwkeurig model en bereken het aantal cellen in elke generatie. Bij het bestuderen van zeldzame cellen, kan het nodig zijn gewoon het monsterbuis bijna droog om het maximale aantal gebeurtenissen verzamelen. Voor de hiernaast afgebeeld, om dit te doen resulteerde in een totaal van ~ 25.000 gebeurtenissen, waarvan er 11.923 werden Teff (Proliferatie Index 3,85) en 1380 waren Treg (proliferatie-index 1,83). Paneel B. Zoals verwacht, het verhogen van het aandeel van de Tregs in co-culturen geleid tot een grotere onderdrukking van Teff celproliferatie. Vergelijkbare resultaten werden verkregen met zowel CellVue Claret gebeitst (vaste lijn) of ongekleurde (stippellijn) Treg, wat aangeeft dat de kleuring CellVue Claret volgen kleurstof geen invloed Treg sterkte. Panel C. Treg relatief anergische en zoals verwacht Wat niet prolifereren wanneer geïncubeerd met anti-CD3, anti-CD28 en accessoire cellen in afwezigheid van Teff cellen (Treg: Teff verhouding van 1:0). Aangezien het percentage Teff in co-culturen neemt (bijvoorbeeld de Treg: Teff daalde), de mate van proliferatie Treg toegenomen. Gewoonlijk een groter foutstaven voor deze data althans gedeeltelijk tijdens de beperkte omvang van proliferatie, waardoor kleinere aantallen verzamelde gebeurtenissen ten opzichte Teff en meer onzekerty in het modelleren van het aantal cellen in elke generatie. Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken .
| Tube No (Doel) | PKH26 | Antilichaam (en) | 7-AAD |
| 1 (Setup, compensatie) | - | - | - |
| 2 (Setup, compensatie) | + | - | - |
| 3 (Setup, compensatie) | - | - | + |
| 4 (compensatie) | - | CD8-FITC b | - |
| 5 (compensatie) | - | CD8-APC b | - |
| 6 (geen Ab controle) | + | - | + |
| 7 (geen tracking kleurstof concontrole) | - | CD3-FITC CD4-APC of CD19-APC c | + |
| 8 (T0 control) | + | CD3-FITC CD4-APC of CD19-APC c | + |
. Tabel 1 Instrument Setup Controls a a regelopdrachten geschikt zijn voor een 4-kleuren CD4 T-celproliferatie assay met controle:. PKH26 (proliferatie kleurstof), CD3-FITC (pan-T-cel merker), CD4-APC (T-helper celmarker), 7-aminoactinomycin D (7-AAD; dode cel uitsluiting) b Helderder surrogaten voor CD3-FITC en CD4-APC (beter vermogen om schadevergoeding fouten op te sporen) c. Figuur 3:. CD3-FITC en CD19-APC. d Figuur 4: CD3 FITC-en CD4-APC.
| Celtype | Final celconcentratie | Final Dye Concentratie </ Strong> | Verwijzing |
| hPBMC b | 1 x 10 7 / ml | 2 pM PKH67 | 10,17 |
| 5 x 10 6 / ml | 2 pM PKH26 | 12 |
| 3 x 10 7 / ml | 10 pM PKH26 | 13 |
| 5 x 10 7 / ml | 30 pM PKH26 | 18 |
| 1 x 10 6 / ml | 1 uM CellVue Claret c | 18 |
| 3 x 10 7 / ml | 4 uM CellVue Claret | 13 |
| 5 x 10 7 / ml | 5 uM CellVue Claret | 18 |
| Cellen in cultuur | 5 x 10 5 / ml | 0,1 pM PKH26 (1 ° borstklieren cellen) | 8 |
| 1 x 10 7 / ml | 15 uM PKH26 (U937) | 18 |
| 1 x 10 7 / ml | 12.5 -15 uM PKH26 (U937) | 15 |
| 1 x 10 7 / ml | 1 pM PKH67 (K562) | 18 |
| 1 x 10 7 / ml | 1 pM PKH67 (T cellijnen) | 9 |
| 1 x 10 7 / ml | 10 uM CellVue Claret (YAC-1) | 23 |
Tabel 2. Die geen storing veroorzaakt Membraan-Dye Vlekken Voorwaarden een. Een aangepast en geactualiseerd from Ref. 18. B lage snelheid wash (300 xg) werd gebruikt om bloedplaatjes verontreiniging te minimaliseren. C Treg cellen (flow gesorteerd CD4 CD25 pos pos neg CD127 lymfocyten).
| | Model-instellingen | Model Resultaten |
| Schenker | Behandeling | Peak Positie | SD | Ouderlijk Positie | Ouderlijk SD | # Van Peaks Ingericht | RCS | PI | PF |
| 5 | Ongestimuleerde | Zweven | Zweven | 209 | 4,5 | 1 | 5,1 | 1,0 | 0 |
| 5 | Gestimuleerd | Vast | Vast | 209 | 4,5 | 7 | 35 | 3,9 | 31 |
| 5 | Gestimuleerd | Zweven | Vast | 209 | 4,5 | 8 | 19 | 4,3 | 30 |
| 5 | Gestimuleerd | Vast | Zweven | 209 | 9,2 | 6 | 1,9 | 3,8 | 30 |
| 5 | Gestimuleerd | Zweven | Zweven | 209 | 9,0 | 7 | 1,5 | 3,7 | 29 |
| 6 | Ongestimuleerde | Zweven | Zweven | 205 | 4,0 | 1 | 2,1 | 1,0 | 0 |
| 6 | Gestimuleerd | Vast | Vast | 205 | 4,0 | 6 | 42 | 6,6 | 60 |
| 6 | Gestimuleerd | Zweven | Vast | 205 | 4,0 | 7 | 12 | 7,4 | 60 |
| 6 | Gestimuleerd | Vast | Zweven | 205 | 8,6 | 6 | 6,9 | 6,8 | 62 |
| 6 | Gestimuleerd | Zweven | Zweven | 205 | 6,5 | 6 | 1,3 | 6,5 | 59 |
Tabel 3. Impact van proliferatie model op Goodness of Fit (RCS) en Proliferatie Metrics een. Een sample kleuring, het verzamelen van gegevens en gating, zoals beschreven in figuur 3A en B.