Hier presenteren we drie methoden om neutrofiele migratie en infiltratie zowel in vivo als in vitro te beoordelen. Deze methoden kunnen worden gebruikt om veelbelovende therapieën te ontdekken die gericht zijn op neutrofiele migratie.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
* These authors contributed equally
Hier presenteren we drie methoden om neutrofiele migratie en infiltratie zowel in vivo als in vitro te beoordelen. Deze methoden kunnen worden gebruikt om veelbelovende therapieën te ontdekken die gericht zijn op neutrofiele migratie.
Neutrofielen zijn een belangrijk lid van het aangeboren immuunsysteem en spelen een centrale rol in de verdediging van de gastheer tegen ziekteverwekkers en pathologische ontstekingsreacties. Neutrofielen kunnen worden aangeworven om ontstekingsites via de begeleiding van cytokines en chemokines. Overweldigende infiltratie van neutrofielen kan leiden tot willekeurige weefselschade, zoals bij reumatoïde artritis (RA). Neutrofielen geïsoleerd van peritoneale exudate reageren op een gedefinieerde chemoattractant, N-formyl-Met-Leu-Phe (fMLP), in vitro in Transwell of Zigmond kamer testen. Het luchtzakje experiment kan worden gebruikt om de chemotaxis van neutrofielen in de richting van lipopolysaccharide (LPS) in vivo te evalueren. Het adjuvante-geïnduceerde artritis (AA) muismodel wordt vaak gebruikt in RA-onderzoek, en immunohistochemische kleuring van gewrichtssecties met anti-myeloperoxidase (MPO) of anti-neutrofiele elastase (NE) antilichamen is een gevestigde methode om te meten neutrofiele infiltratie. Deze methoden kunnen worden gebruikt om veelbelovende therapieën te ontdekken die gericht zijn op neutrofiele migratie.
Neutrofielen zijn de meest voorkomende witte bloedcellen en zijn goed voor 50−70% van de hele witte bloedcellen populatie bij de mens1. Neutrofielen zijn een van de primaire responders tijdens acute ontsteking. Neutrofielen kunnen worden aangeworven om ontstekingsites via de begeleiding van cytokines en chemokines vrijgegeven door weefsel-resident cellen2,3,4, die wordt bemiddeld door de interacties tussen celhechting moleculen op het oppervlak van neutrofielen en vasculaire endothehelium cellen5. Neutrofielen zijn van fundamenteel belang voor de verdediging en spelen een rol in pathologische ontstekingsreacties vanwege hun krachtige vermogen om weefsel te beschadigen door het vrijkomen van reactieve zuurstofsoorten (ROS) en andere weefselbeschadigende moleculen3,6.
Eerdere studies hebben verschillende neutrofiele isolatieprotocollen van muizen of mensen beschreven. Oh et al. demonstreerde een dichtheidgradiëntscheidingsmethode om menselijke neutrofielen te isoleren van heel menselijk bloed7. Echter, de isolatie van voldoende neutrofielen van muisbloed is moeilijk vanwege het kleine bloedvolume. Als alternatief kunnen grote aantallen zuivere en levensvatbare muisneutrofielen worden ontlokt uit muisperitoneale vloeistof, en deze gezuiverde neutrofielen kunnen ex vivo worden gebruikt om verschillende aspecten van cellulaire functies ex vivo te onderzoeken, waaronder neutrofiele infiltratie, migratie, chemotaxis, oxidatieve uitbarsting, cytokine en neutrofiele extracellulaire val (NET) productie8. Transwell assays9 of Zigmond kamer assays10,11 kan worden gebruikt om neutrofiele migratie in vitro te evalueren. Het luchtzakjemodel wordt gebruikt om de migratie en infiltratie van neutrofielen in vivo te evalueren. Het onderhuidse luchtzakjemodel is een handig in vivo diermodel om de migratie van ontstekingscellen te bestuderen.
Traditioneel werden neutrofielen beschouwd als pathogene eliminators in acute ontstekingsfasen. Recente bevindingen hebben echter aangetoond dat neutrofielen gecompliceerde cellen zijn die een aanzienlijke verscheidenheid aan gespecialiseerde functies uitvoeren. Neutrofielen kunnen veel processen reguleren, zoals acuut letsel en reparatie, tumorigenese, auto-immuunrespons en chronische ontsteking12,13. Neutrofielen moduleren ook adaptieve immuunreacties en kunnen B-cellen en T-cellenreguleren 14,15. Een groot tekort aan neutrofielen leidt tot sterfte of ernstige immunodeficiëntie bij mensen en neutrofiele uitputting bij muizen leidt tot dodelijk ongeval, terwijl overmatige activering of rekrutering van neutrofielen in organen verschillende immuunziekten veroorzaakt, zoals reumatoïde artritis (RA) en systemische lupus erythematosus (SLE)6. Neutrofielen zijn de meest voorkomende cellen in de synoviale vloeistof van RA-patiënten. Neutrofielen produceren overmatige hoeveelheden myeloperoxidase (MPO) en neutrofiele elastasase (NE) via afbraak, wat kraakbeenerosie verergert. MPO is een peroxidase enzym voornamelijk uitgedrukt in de korrels van neutrofielen16. NE wordt geassocieerd met gewrichtskraakbeen vernietiging17. MPO en NE kunnen worden gebruikt om de status van neutrofiele migratie en infiltratie in het weefsel van RA-patiënten te evalueren.
Dit artikel biedt drie conventionele methoden om de migratie van normale neutrofielen geïnduceerd, zowel in vivo als in vitro, te evalueren, evenals de infiltratie van pathologische neutrofielen in een muisgewrichtspecifiek ontstekingsmodel.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle experimentele procedures werden beoordeeld en goedgekeurd door de Beijing University of Chinese Medicine Animal Care and Use Committee.
LET OP: C57BL/6 muizen (7-8 weken oud) werden gebruikt.
1. Neutrofiele isolatie
2. Neutrofiele migratietest
3. Luchtzakjetest
4. Inductie van het adjuvant-geïnduceerde artritis (AA) muismodel
5. Immunohistochemische kleuring van gewrichtsdelen
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Peritoneale ex-exudate cellen werden verzameld uit lavage vloeistof van muizen. Cellen werden opnieuw onderbroken in 1 mL RPMI-1640 volledig medium, gelaagd op een twee-staps (54,8%/70,2%) discontinu dichtheidsgradiënt(figuur 1A) en gecentrifugeerd bij 1.500 x g gedurende 30 min. Neutrofielen (≥95%, ~1 x 107 neutrofielen/muis) werden teruggewonnen uit de onderste interface (figuur 1B
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Gedetailleerde protocollen van sterk gezuiverde neutrofielen uit perifeer bloed7,beenmerg en weefsels18 zijn beschikbaar voor een lange tijd. Hier nemen we een methode aan om neutrofielen te isoleren van peritoneale vloeistof19 waarin volwassen neutrofielen geïnactiveerd blijven voor verdere ontstekingsremmende en antioxidantstudies.
We gebruikten het luchtzakje experiment om de LPS-geïnduceerde infiltratie van neutrofiele...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (subsidienummers 81430099 en 31500704), Internationale Samenwerkings- en Uitwisselingsprojecten (subsidienummer 2014DFA32950) en het onderzoeksprogramma van de Beijing University of Chinese Medicine ( subsidienummers BUCM-2019-JCRC006 en 2019-JYB-TD013).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 0.1% Fast Green Solution | Solarbio | 8348b | Transfer 20 mg van fast grene FCF in één flesje naar een andere 100 mL beker. Voeg 20 mL van H2O toe aan de beker en los de vlek op door te roeren om een 0.1% fast green-oplossing te maken en filter deze met een Nalgene PES 75 mm-filter |
| 0.1% Safranin O Staining Solution | Solarbio | 8348a | Transfer 20 mg van safranine O-kleurvlek in één flesje in een 100 ml beker. Voeg 20 mL van H2O toe aan de beker en los de vlek op door te roeren om een 0.1% safranine O-kleurvloeistof te maken en filter deze met een Nalgene PES 75 mm-filter |
| 0.5 M Ethyleendiaminetetraazijnzuur-oplossing (EDTA), pH 8.0 | Sigma | 324506 | Steriele |
| 100% Ethanol | Beijing Chemical Works | ||
| 100% Methanol | Beijing Chemical Works | ||
| 15 mL Conische Polypropyleen Centrifugebuis | Falcon | 14-959-53A | |
| 23 G x 1 1/4" Naald | BD | 305120 | |
| 26 G x 3/8" Naald | BD | 305110 | |
| 3% bovien serum albumine (BSA) | Los 0.3 g BSA op in 10 mL PBS | ||
| 3% H2O2 | Meng 1 mL 30% H2O2 met methanol met 9 mL methanol | ||
| 3,3'-diaminobenzidine (DAB) kit | ZSGB-BIO | ZLI-9018 | |
| 30 G x 1/2" Naald | BD | 305106 | |
| 30% H2O2 | Beijing Chemical Works | ||
| 5 mL Spuit | BD | Z683574 | |
| 50 mL Conische Polypropyleen Centrifugebuis | Falcon | 14-432-22 | |
| 50% Ethanol | Meng 500 mL 100% ethanol met 500 mL dH2O | ||
| 54.8% Percoll | Meng 2.74 mL SIP met 2.26 mL 1×PBS, stil staan | ||
| 70% Ethanol | Meng 700 mL 100% ethanol met 300 mL dH2O | ||
| 70.2% Percoll | Meng 3.51 mL SIP met 1.49 mL 1×PBS, stil staan | ||
| 80% Ethanol | Meng 800 mL 100% ethanol met 200 mL dH2O | ||
| 95% Ethanol | Meng 950 mL 100% ethanol met 50 mL dH2O | ||
| Acid Alcohol Superfast Differentiatieoplossing | Beyotime | C0165S | |
| ANTILICHAMEN | |||
| Anti-Myeloperoxidase Antilichaam | Abcam | ab208670 | |
| Anti-Neutrofiel Elastase Antilichaam | Abcam | ab21595 | |
| Automatische Hematologie Analyzer | Sysmex | XS-800i | |
| Bovine Serum Albumine (BSA) | VWR | 0332-100G | |
| Complete Freund's Adjuvans, 10 mg/ml | sigma | 1002036152 | |
| Dekglas | CITOGLAS | 10212432C | |
| Meetlintdiktemeter | Mitutoyo | 7301 | |
| Eppendorf Microtubes, 1.5 mL | Sigma | Z606340 | |
| Foetaal Runderserum (FBS) Premium | PAN | P30-1302 | |
| Gasanesthesiesysteem | ZS Dichuang | ZS-MV-IV | |
| Geit Anti-Konijn IgG H&L (HRP) | PPLYGEN | C1309 | Dit is het secundaire antilichaam dat wordt gebruikt bij immunohistochemische kleuring. |
| Hank's Balanced Salt Solution (HBSS) | Biological Industries, Beth HaEmek, Israel | 02-016-1A | Steriele |
| Hematoxyline Kleuringsoplossing | ZSGB-BIO | ZLI-9609 | |
| Lipopolysaccharide (LPS) | Sigma | L3012 | |
| MEDIA EN SUPPLEMENTEN | |||
| Gemodificeerd Safranin O-fast Green FCF Kraakbeenkleuringskit | Solarbio | G1371 | |
| N-formyl-Met-Leu-Phe (fMLP) | Sigma | 47729 | |
| Penicilline Streptomycine-oplossing, 100× | Invitrogen | 1514022 | |
| Percoll | GE Healthcare | 10245207 | Dichtheidsgradiëntmedium |
| Permeabilisatiebuffer | Meng 100 μL Triton X-100 met 1 L dH2O om 0.01% Triton X-100 te krijgen | ||
| Fosfaat Buffer Saline (PBS), 1× | Meng 90% ddH2O met 10% (v/v) 10×PBS, geautoclaveerd | ||
| Fosfaat Buffer Saline (PBS), 10× | Los 16 g NaCl op, 0.4 g KCl, 2.88 g Na2HPO4·2H2O, 0.48 g KH2PO4 (watervrij) in 200 mL ddH2O, pH 7.4 aanpassen, geautoclaveerd | ||
| PLASTIEK EN APPARATUUR | |||
| POEDER | |||
| Proteose Pepton | Oxoid | 1865317 | |
| Retrieval Buffer | Meng 18 mL retrieval buffer A met 82 mL retrieval buffer B, voeg dH2O toe aan 1000 mL, pH aanpassen naar 6.0 | ||
| Retrieval Buffer A Stock voor IHC | Los 4.2 g citroenzuur op (C |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.