Flowcytometrie met hoge dimensionaliteit voor analyse van de immuunfunctie van ontlede implantaatweefsels

Summary

Isolatie van cellen uit ontlede implantaten en hun karakterisering door middel van flowcytometrie kan aanzienlijk bijdragen aan het begrijpen van het patroon van immuunrespons tegen implantaten. Dit artikel beschrijft een nauwkeurige methode voor de isolatie van cellen uit ontlede implantaten en hun kleuring voor flowcytometrische analyse.

Abstract

Het succes van het implanteren van in het laboratorium gekweekt weefsel of een medisch hulpmiddel bij een persoon is afhankelijk van de immuunrespons van de ontvangende gastheer. Als een implantaat als een vreemd lichaam wordt beschouwd, kan een vijandige en ontregelde immuunrespons leiden tot de afstoting van het implantaat, terwijl een gereguleerde respons en het herwinnen van homeostase kan leiden tot de acceptatie ervan. Het analyseren van de micro-omgevingen van implantaten die zijn ontleed onder in vivo of ex vivo settings kan helpen bij het begrijpen van het patroon van immuunrespons, wat uiteindelijk kan helpen bij het ontwikkelen van nieuwe generaties biomaterialen. Flowcytometrie is een bekende techniek voor het karakteriseren van immuuncellen en hun subsets op basis van hun markers op het celoppervlak. Deze review beschrijft een protocol gebaseerd op handmatige dobbelstenen, enzymatische vertering en filtratie door een celzeef voor de isolatie van uniforme celsuspensies uit ontleed implantaatweefsel. Verder is een meerkleurig flowcytometriekleuringsprotocol uitgelegd, samen met stappen voor initiële cytometerinstellingen om deze geïsoleerde cellen te karakteriseren en te kwantificeren door middel van flowcytometrie.

Introduction

Vooruitgang op het gebied van de geneeskunde heeft geleid tot het veelvuldig gebruik van geïmplanteerde materialen ter ondersteuning van de functie of hergroei van beschadigd weefsel ^1,2. Deze omvatten apparaten zoals pacemakers, reconstructieve cosmetische implantaten en orthopedische platen die worden gebruikt voor fixatie van botbreuken ^3,4. De materialen die worden gebruikt om deze implantaten te maken en de locaties waar ze worden geïmplanteerd, spelen echter een belangrijke rol bij het bepalen van het succes van deze impla....

Protocol

OPMERKING: Figuur 1 geeft een overzicht van het flowcytometrieprotocol.

1) Bereiding van reagens

1. Bereid media voor op het verdunnen van enzymen en voor weefselkweek.
   1. Voeg 5 ml 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethaansulfonzuur (HEPES)-bufferoplossing toe aan 500 ml RPMI-medium en schud goed. Bewaar het medium bij 4 °C tot verder gebruik.
2. Bereken het volume van de enzymoplossing.
   OPMERKING: Het volume van de enzymoplossing is het volume van het medium dat de enzymen (collagenase en DNase I) bevat die nodig zijn om in blokjes gesneden weefsel in platen met 6 putjes te verter....

Results

Het proces van ontwikkeling van flowcytometriepanels voor immuunanalyse is vaak afhankelijk van de vergelijking van resultaten met bestaande gegevens en de literatuur in het veld. Kennis van hoe populaties zich kunnen presenteren in flowcytometrie is van cruciaal belang voor een goede interpretatie van gegevens. Hoe dan ook, populaties en celtypen kunnen er in verschillende weefsels anders uitzien, dus enige variabiliteit is te verwachten. In de context van goed gedefinieerde controleweef.......

Discussion

Deze review beschrijft een gedetailleerde methodologie voor het isoleren van cellen uit biomateriaalimplantaten om een uniforme celsuspensie te verkrijgen. Daarnaast is er een gedetailleerd protocol voor het kleuren van de celsuspensie voor meerkleurige flowcytometrie, samen met de stappen voor het configureren van een flowcytometer voor optimale resultaten. Celisolatiemethoden kunnen meerdere stappen omvatten, waarbij vaak gebruik wordt gemaakt van handmatige weefseldissectie gevolgd door enzymatische vertering met prot.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
50 mL conical tubes	Fisher Scientific	14-432-22
6 Well Plate	Fisher Scientific	07-000-646
BD Brilliant Stain Buffer Plus	BD Biosciences	566385
BD Cytofix	BD Biosciences	554655	For only fixing cells
Bovine serum albumin	Millipore Sigma	A7906	For preparing FACS staining buffer
CD11b AF700	Biolegend	101222	Clone: M1/70
CD11c PerCP/Cy5.5	Biolegend	117325	Clone: N418
CD197 PE/Dazzle594	Biolegend	120121	Clone: 4B12
CD200R3 APC	Biolegend	142207	Clone: Ba13
CD206 PE	Biolegend	141705	Clone: C068C2
CD45 BUV737	BD Biosciences	612778	Clone: 104/A20
CD86 BUV395	BD Biosciences	564199	Clone: GL1
CD8a BV421	Biolegend	100737	Clone: 53-6.7
Comp Bead anti-mouse	BD Biosciences	552843	For compensation control
DNase I	Millipore Sigma	11284932001	Bovine pancreatic deoxyribonuclease I (DNase I)
F4/80 PE/Cy7	Biolegend	123113	Clone: BM8
Fc Block	Biolegend	101301	Clone: 93
Fixation/Permeabilization Solution Kit	BD Biosciences	554714	For fixing and permeabilization of cells.
HEPES buffer	Thermo Fisher	15630080	Buffer to supplement cell media
Liberase	Millipore Sigma	5401127001	Blend of purified Collagenase I and Collagenase II
LIVE/DEAD Fixable Blue Dead Cell Stain Kit	Thermo Fisher	L23105	Viability dye
Ly6c AF488	Biolegend	128015	Clone: HK1.4
Ly6g BV510	Biolegend	127633	Clone: 1A8
MHCII BV786	BD Biosciences	742894	Clone: M5/114.15.2
Phosphate buffer saline	Thermo Fisher	D8537
RPMI	Thermo Fisher	11875176	Cell culture media
Siglec F BV605	BD Biosciences	740388	Clone: E50-2440
V-bottom 96-well plate