Dit werk beschrijft een geavanceerd werkproces voor de nauwkeurige en snelle bepaling van het NK (Natural Killer) celgetal en de NK celcytotoxiciteit in menselijke bloedmonsters.
Methodenartikel
Dit werk beschrijft een geavanceerd werkproces voor de nauwkeurige en snelle bepaling van het NK (Natural Killer) celgetal en de NK celcytotoxiciteit in menselijke bloedmonsters.
NK-cel cytotoxiciteit is een veel gebruikte maat voor het effect van externe interventie NK celfunctie bepalen. Echter, de nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid van deze test onstabiel beschouwd, hetzij door een vergissing gebruiker of vanwege de gevoeligheid van NK cellen voor experimentele manipulatie. Om deze problemen te elimineren, een workflow die hen reduceert tot een minimum werd opgericht en wordt hier gepresenteerd. Ter illustratie, we bloedmonsters op verschillende tijdstippen van lopers (n = 4), die een intensieve training opgemeten werden. Eerst worden NK-cellen tegelijkertijd geïdentificeerd en geïsoleerd door middel van CD56-tagging en magnetische gebaseerde sortering direct uit volbloed en van slechts één milliliter. De gesorteerde NK cellen verwijderd van elke reagens of capping antilichamen. Ze kunnen worden geteld om een nauwkeurige NK cellen vast per milliliter bloed. Ten tweede kan de gesorteerd NK-cellen (effector cellen of E) worden gemengd met 3,3'-Diotadecyloxacarbocyanine perchloraat (DIO) hebben K562 cellen (doelcellen of T) en een test-optimaal 1: 5 T: E-verhouding en geanalyseerd met een beeldvormende flow cytometer dat zorgt voor de visualisatie van elk voorval en het verdwijnen van een valspositieve of valse negatieven (zoals doubletten of effectorcellen). Deze workflow kan worden voltooid in ongeveer 4 uur, en zorgt voor een zeer stabiele resultaten, zelfs bij het werken met menselijke monsters. Indien beschikbaar, kunnen onderzoeksteams testen verschillende experimentele interventies bij menselijke proefpersonen, en vergelijk metingen tussen verschillende tijdstippen, zonder afbreuk te doen aan de integriteit van de gegevens.
Natural killer cellen zijn een essentieel onderdeel van het aangeboren immuunsysteem. Terwijl de kamers worden gereguleerd, ze hebben de mogelijkheid om te herkennen en te elimineren abnormale cellen via cel-cel contact en zonder voorafgaande activering 1. Als zodanig vormen ze een snelle lijn van verdediging tegen infecties. Oefening, intense, is aangetoond dat tijdelijk onderdrukken van het immuunsysteem 2, 3, 4, 5. NK-cellen zijn bijzonder gevoelig voor dit effect 4, 6, 7, waardoor effectief een venster van verhoogde gevoeligheid voor ziekte. Vandaar dat de studie van interventies voor, tijdens of na intensieve training met als doel het verminderen van de gevolgen NK celfunctie van bijzonder belang is voor het welzijn van atleten na wedstrijden.
Echter, de studie van dergelijke ingrepen bemoeilijkt door verschillende factoren: 1) NK-cellen zijn schaars 8 bij ongeveer 1% van de witte bloedcellen compartiment; 2) NK-cellen zeer gevoelig zijn voor stress en vertrouwen op constante blootstelling aan fysiologische omstandigheden levensvatbaar en stabiel tijdens experimenten te blijven; en 3) standaard assays voor NK-cel cytotoxiciteit te bepalen, zoals Ficoll gradiënten 9 kort assays 10, onbetrouwbaar en inconsistent. De inherente variabiliteit van menselijke stalen verbinding alleen deze kwesties. Verse menselijke monsters verzameld tijdens ingrepen zijn vrij geregeld en moeilijk te schaffen, tenminste in vergelijking met diermonsters of geïmmortaliseerde cellijnen. Dit vermindert de kansen om experimenten te herhalen of de deelnemers aan de studie cohort om significante statistische drempels bereiken. Tezamen zijn deze problemen achter de noodzaak voor een gestroomlijnde protocol waarmee for zowel high-throughput en een zeer betrouwbare analyse van de NK-cel lytische activiteit in menselijke monsters.
We hebben een workflow dat de tijd verkort die nodig zijn om te identificeren, te isoleren en te testen NK-cellen uit menselijk bloed terwijl het minimaliseren van de blootstelling aan externe factoren. De werkwijze optimaliseert het gebruik van twee instrumenten, een magnetisch gebaseerde celsorteerinrichting en een beeldvormende stromingscytometer en een test-specifieke, geoptimaliseerde T: E verhouding tot de detectie van afname of toename van NK-cel cytotoxiciteit mogelijk.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
LET OP: Alle incassoprocedures bloed werden uitgevoerd in overeenstemming met de uiteengezet door de Appalachian State University (ASU) Institutional Review Board (IRB) richtlijnen.
1. Hele bloedafname
2. Voorbereiding van de DIO-gelabelde doelcellen
3. Voorbereiding van Controls
4. NK Cell Geautomatiseerde Separation
5. NK Cell Count Na Cell Separation
6. cytotoxiciteit Assay Monstervoorbereidingstesten
7. Bereiding van Spontane ( "S") Sample
8. Data Acquisition met Imaging flowcytometer
9. Imaging flowcytometer Sample Analysis

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Bepaling van NK cellen
Het effect van zware verkeer op NK cellen in volbloed werd berekend op basis van de inspanningsprotocol in figuur 2 beschreven. Bloedmonsters werden voor de inspanning, onmiddellijk na de training, 1,5 uur na inspanning, en tenslotte 24 en 48 uur na de eerste bloedafname. De concentratie van NK cellen per milliliter bloed werd gemeten voor elke loper (figuur 3A) en gemiddeld (Figuur 3B) voor elk tijdstip.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De werkwijze beschreven in deze studie meet direct de specifieke activiteit van NK-cellen van een individu in reactie op stimuli (in dit geval, langdurige oefening). Kenmerkend worden NK-cellen geïsoleerd van bloed dichtheidsscheiding gradiënten of celsortering door een combinatie van merkers. Hoewel deze werkwijzen op grote schaal worden gebruikt, hebben veel nadelen: ze zijn tijdrovend, omvatten meerdere manipulaties en zijn sterk afhankelijk van de gebruiker. Hierdoor wordt onnodige nadruk gelegd op de geïsoleerde NK...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dit project werd ondersteund door de Agriculture and Food Research Initiative Competitieve Subsidie nr. 2100-68003-30395 van het USDA National Institute of Food and Agriculture.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| K-562 lymfoblasten | ATCC | CCL-243 | |
| Iscove's Gemodificeerd Dulbecco's Media | ATCC | 30-2005 | Hoge glucose, met L-Glutamine, met HEPES, Sterile-gefilterd |
| Alpha Minimum Essential medium | ATCC | CRL-2407 | Zonder ribonucleosiden en deoxyribonucleosiden maar met 2 mM L-glutamine en 1,5 g/L natriumbicarbonaat |
| Trypan Blauw Oplossing 0,4% | Amresco | K940-100ML | Weefselcultuurkwaliteit |
| Propridium Jodide Kleuring Oplossing | BD Pharmingen | 51-66211E | |
| Vybranto DiO cel-labeling oplossing | Vybranto | V-22886 | |
| autoMACS Pro Separator | Miltenyi Biotec | 130-092-545 | |
| autoMACS Running Buffer | Miltenyi Biotec | 130-091-221 | |
| autoMACS Washing Buffer | Miltenyi Biotec | 130-092-987 | |
| autoMACS Columns | Miltenyi Biotec | 130-021-101 | |
| Whole Blood CD56 MicroBeads, human | Miltenyi Biotec | 130-090-875 | |
| ImageStream X Mark II Beeldvorming Flow Cytometer | EMD Millipore | ||
| Speedbeads | Amnis Corporation | 400030 | |
| 0,4-0,7% Hypochloriet (Sterilizer) | VWR | JT9416-1 | |
| Coulter Clenz | Beckman Coulter | 8546929 | |
| 70% Isopropanol (Debubbler) | EMD Millipore | 1.3704 | |
| D-PBS (Sheath vloeistof) | EMD Millipore | BSS-1006-B (1X) | Geen calcium of magnesium |
| INSPIRE Software | EMD Millipore | Versie Mark II, september 2013 | |
| Ideas Toepassing Software | EMD Millipore | Versie 6.1, juli 2014 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen