Mestcellen (MC) zijn immuuncellen die bekend staan om hun betrokkenheid bij allergische en ontstekingsreacties zoals artritis, astma, eosinofiele oesofagitis, chronische dermatitis en anafylactische shock 1,2 en andere aandoeningen zoals coronaire hartziekte 3,5 en kanker 3,4. Daarnaast MCs spelen een belangrijke rol in aangeboren en adaptieve immuniteit, zowel in de afweer tegen bacteriën en parasieten en door onderdrukking van immuunreacties, bijvoorbeeld het induceren allotransplantaat tolerantie 5,6.
MCs afkomstig uit het beenmerg, het ontwikkelen van CD34 + / CD117 + pluripotente voorlopercellen 7. Geëngageerde beenmerg MC voorouders vrijkomen in de bloedbaan en migreren naar de perifere weefsels lokaliseren voornamelijk binnen bindweefsels en epitheeloppervlakken 8. Rijping en terminale differentiatie worden uiteindelijk gerealiseerd onder invloed of cytokines binnen het omringende milieu 8,9.
MC kan worden geactiveerd door een allergeen (antigen, Ag), waarvan de ontmoeting resulteerde in de generatie van immunoglobuline E (IgE) type antilichamen. Binding van dergelijke IgE aan de MC's FcsRI receptoren, gevolgd door verknoping van celgebonden IgE bij hernieuwde blootstelling aan hetzelfde Ag, leidt FceRI aggregatie en initiatie van een signalerende cascade die culmineert in degranulatie [herzien 10,11] . MCs worden ze geactiveerd, onafhankelijk van IgE door neuropeptiden 5,12, toxines 13 bacteriële en virale antigenen 14,15, een aantal positief geladen peptiden gezamenlijk aangeduid als basis- secretagogen, immuuncellen en cytokines 5,13,12,16 17. MCs worden ze geactiveerd door veel van hun bezit mediatoren, die de ontstekingsreactie verder versterken.
MC's zijn verpakt met secretoire korrels (SGS) dat immuno bevattenregulerende mediatoren, zoals vasoactieve aminen, zoals histamine en serotonine (bij knaagdieren), proteoglycanen, proteasen, zoals chymase en tryptase, vasculaire endotheliale groeifactor en verschillende cytokines en chemokines 8,9. Deze mediatoren "klaar voor" en eenmaal MCs worden geactiveerd door een geschikte stimulus, worden deze mediatoren vrijgemaakt uit de cellen door gereguleerde exocytose (degranulatie) in een kwestie van seconden tot minuten 18,19. Deze initiële gebeurtenis wordt gevolgd door de de novo synthese en afgifte van een grote reeks van biologisch potente stoffen, zoals arachidonzuur metabolieten, verschillende cytokinen en chemokinen 20,21,22. Release van nieuw gesynthetiseerde producten gebeurt onafhankelijk van SG release. Tezamen zijn deze bemiddelaars initiëren vroege en late fase inflammatoire en allergische reacties. Daarom is het begrip van de mechanismen verantwoordelijk voor MC activering en degranulatie zijn zowel theoretisch en klinisch importance.
De moeilijkheid om genetisch te manipuleren primaire en gekweekte MCs heeft bemoeilijkt de pogingen om de mechanismen die ten grondslag liggen MC degranulatie, die slecht bleef opgelost te helderen. Om dit probleem ontwikkelden we een reporter gebaseerde test met gelijktijdig transfecteren van de mucosale mast cellijn, rat basofiele leukemie (RBL) -2H3 (hierna RBL) of beenmerg afgeleide MCs (BMMCs) 30 met een gen van interesse en neuropeptide Y (NPY) gefuseerd aan monomere RFP (mRFP), als SG reporter.
NPY is eerder aangetoond dat het gedrag van endogene SG merkers in andere systemen recapituleren. Bovendien, omdat mRFP fluorescentie pH ongevoelig expressie van NPY-mRFP maakt visualisatie van de zure SG en kwantitatieve beoordeling van exocytose door 96-well platen en een fluorescentie plaatlezer. We hebben aangetoond dat NPY-mRFP wordt geleverd aan de zure SG van RBL-cellen en BMMCs en wordt vrijgemaakt uit de cellenop een gereguleerde manier naast de endogene SG lading (dat wil zeggen, β-hexosaminidase en serotonine) 30, 32. Dit protocol voorziet in een hoge-resolutie-imaging gebaseerde methodologie die screening genen van belang zijn voor hun fenotypische en functionele impact op SG kenmerken en degranulatie in RBL cellen 32 toestaat. Specifiek, dit protocol maakt real time tracking van MC SG en kwantificering van de oppervlakte en het volume groot, aantal, kinetiek van assemblage, hun beweging langs de cel cytoskelet en hun uiteindelijke fusie met de plasmamembraan onder verschillende omstandigheden. Bijvoorbeeld, sensibiliserende de cellen met DNP-specifieke IgE en het activeren van de cellen met een meerwaardige Ag (DNP geconjugeerd serumalbumine) onder verschillende verstoringen (dwz, het uitschakelen van genen van belang, meer dan de expressie van wt of gemuteerde genen, of farmacologische manipulaties) en vergeleken met controle cellen.