Dit protocol demonstreert een toegankelijke methode en workflow voor de isolatie van perifere mononucleaire bloedcellen (PBMC's) uit volbloed. Dit protocol is speciaal gericht op beginnende onderzoekstechnici, studenten en klinisch laboratoriumpersoneel met als doel het verzamelen en cryopreservatie van PBMC's te vergemakkelijken zonder voorafgaande training in laboratoriumtechnieken te veronderstellen.
Dit protocol maakt gebruik van centrifugatie om de componenten van volbloed te scheiden op dichtheid. Volbloed bestaat uit vier hoofdcomponenten die worden vermeld in volgorde van afnemende dichtheid: rode bloedcellen/erytrocyten (~45% van het volume), witte bloedcellen (<1% van het volume), bloedplaatjes (<1% van het volume) en plasma (~55% van het volume)1,2,3,4,5,6. Witte bloedcellen kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën op basis van hun kernkenmerken: rond of meerkernig6. PBMC's worden gedefinieerd als witte bloedcellen met ronde kernen en bestaan uit de volgende celtypen: lymfocyten (T-cellen, B-cellen, NK-cellen), dendritische cellen en monocyten6. Meerkernige witte bloedcellen omvatten granulocyten, die bestaan uit de volgende celtypen: neutrofielen, basofielen en eosinofielen6. Meerkernige witte bloedcellen zijn dichter dan PBMC's6. De dichtheden van elk bestanddeel van volbloed worden gedetailleerd beschreven in tabel 1.
In dit protocol wordt volbloed verzameld in centrifugatiebuisjes met dichtheidsgradiënt. Deze buisjes bevatten een voorverpakt dichtheidsgradiëntmedium met een dichtheid van 1,077 g/ml. Na centrifugatie worden dichtere cellen, waaronder meerkernige witte bloedcellen en erytrocyten, gescheiden van PBMC's en bloedplaatjes door het dichtheidsgradiëntmedium (figuur 1A)6,7. De PBMC- en bloedplaatjesfractie wordt vervolgens verzameld, gewassen en gecentrifugeerd om bloedplaatjes te verwijderen. De resulterende gezuiverde PBMC's worden verzameld en opgeslagen bij -80 °C of in vloeibare stikstof. Gecryopreserveerde PBMC's kunnen levensvatbaar worden ontdooid en direct worden gebruikt in stroomafwaartse analyses of aanvullend worden verwerkt om specifieke componentceltypen te isoleren.
Dit protocol is geoptimaliseerd voor hoogwaardige RNA-sequencing van zeer levensvatbare PBMC's. In dit artikel werden PBMC's geïsoleerd en gecryopreserveerd van patiënten in een polikliniek. Vervolgens werden monocyten geïsoleerd uit PBMC's door FACS en geanalyseerd via RNA-sequencing. Het protocol kan echter op grote schaal worden aangepast aan andere experimentele behoeften, zoals celcultuur, genbewerking, ex-vivo functionele studies, analyses van één cel, fenotypering door flowcytometrie of cytometrie door vluchttijd, isolatie van DNA/RNA of eiwitten, objectglaasjes voor immunohistochemie, onder andere 8,9,10,11,12,13,14,15, 16,17,18.
Naast PBMC-verzameling van centrifugatiebuizen met dichtheidsgradiënt, wordt in dit protocol beoordeeld hoe plasma en buffy coat kunnen worden verzameld via centrifugatie met behulp van een EDTA-buis. Na centrifugatie wordt volbloed gescheiden in plasma, erytrocyten en een dunne interfacelaag die buffy coat wordt genoemd en leukocyten bevat (Figuur 1B)6. De buffy coat wordt vaak gebruikt voor DNA-extractie en daaropvolgende genomische analyses19,20. De plasmalaag bevat de celvrije componenten van volbloed en kan worden gebruikt voor biomarkertests21,22.