Artykuł metodologiczny

Izolacja komórek jednojądrzastych mózgu i rdzenia kręgowego za pomocą gradientów Percoll

DOI:

10.3791/2348

2 lutego 2011

W tym artykule

Podsumowanie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Obecny artykuł opisuje szybki protokół do efektywnego izolowania komórek jednojądrzastych z tkanek mózgu i rdzenia kręgowego, który może być efektywnie wykorzystany do analiz cytometrycznych przepływowych.

Streszczenie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Izolacja komórek odpornościowych, które infiltrują ośrodkowy układ nerwowy (OUN) podczas infekcji, urazu, autoimmunizacji lub neurodegeneracji, jest często wymagana do określenia ich fenotypu i funkcji efektorowych. Podejścia histochemiczne odgrywają zasadniczą rolę w określeniu lokalizacji komórek naciekających i analizie związanej z tym patologii OUN. Jednak histochemia in-situ i techniki barwienia immunofluorescencyjnego są ograniczone liczbą przeciwciał, które można zastosować jednorazowo do scharakteryzowania podtypów komórek odpornościowych w określonej tkance. Dlatego podejścia histologiczne w połączeniu z fenotypowaniem immunologicznym za pomocą cytometrii przepływowej mają kluczowe znaczenie dla pełnego scharakteryzowania składu miejscowego nacieku OUN. Protokół ten opiera się na oddzieleniu zawiesin komórkowych OUN nad nieciągłymi gradientami perkolu. Niniejszy artykuł opisuje szybki protokół skutecznego izolowania komórek jednojądrzastych z tkanek mózgu i rdzenia kręgowego, który można skutecznie wykorzystać do identyfikacji różnych populacji komórek odpornościowych w jednej próbce za pomocą cytometrii przepływowej.

Protokół

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Przygotowanie odczynników

Przygotuj zapasowy izotoniczny perkol (SIP), 4 ml na mózg, mieszając 9 części perkolu z jedną częścią 10X HBSS bez Ca++ i Mg++.

Przygotuj SIP na poziomie 70% w 1X HBSS bez Ca++ i Mg++, 2 ml na mózg dozowane do 15 ml polipropylenowej stożkowej tuby.

Uwaga: Zaleca się, aby perkol był używany w temperaturze pokojowej, jeśli jest używany na zimno, komórki mają tendencję do zbijania się, a separacja komórek jest mniej efektywna.

Pobieranie i homogenizacja tkanek

Znieczulenie myszy i przepuszczenie przez lewą komorę lodowato zimnym 1X HBSS. Wypreparuj mózg i rdzeń kręgowy i utrzymuj w RPMI bez czerwieni fenolowej, dopóki wszystkie myszy nie zostaną złożone w ofierze.

Umieść chusteczki w 7 lub 15 ml homogenizatorze z dounce zawierającym 3 ml RPMI, delikatnie przygotuj zawiesinę komórkową za pomocą luźno dopasowanego tłuczka (rozmiar A), a następnie tłuczka o dużej mocy (rozmiar B), aby jeszcze bardziej rozdzielić tkanki. Uzupełnić objętość zawiesin komórek do 7 ml za pomocą RPMI.

Ustawienie gradientu

Dodaj 3 ml SIP do zawiesiny komórek, aby uzyskać końcowe 30% SIP

Powoli nakładaj 10 ml zawiesiny komórek na 70% SIP. Jest to najbardziej krytyczny etap procedury, należy użyć zestawu pipet w trybie grawitacyjnym, unikając mieszania się roztworów 70% i 30%. Na skrzyżowaniu 70%-30% powinna być widoczna bardzo wyraźna płaska linia.

Wirować 30 min przy 500G 18°C. Upewnij się, że wirówka zatrzyma się z minimalnym hamulcem lub bez przerwy, aby interfaza nie została zakłócona.

Używając pipety transferowej, delikatnie usuń warstwę zanieczyszczeń z górnej części rurki i zbierz 2,0-3,0 ml interfazy 70%-30% do czystej stożkowej probówki zawierającej 8 ml 1X HBSS. Upewnij się, że perkol zawierający interfazę jest rozcieńczony około trzykrotnie, wymieszaj kilka razy przez inwersję i odwiruj 7 minut w 500G w temperaturze 18°C.

Ponownie zawiesić osad w 1 ml bufora do barwienia komórek i przenieść go do probówki o pojemności 1,5 ml i umyć jeszcze raz za pomocą mikrowirówki o temperaturze 10 000G 1 min w temperaturze 4°C.

Barwienie przeciwciał

Zawieś granulki w 50 μl oczyszczonego antymysiego CD16/CD32 rozcieńczonego w stosunku 1:200 w buforze do barwienia komórek, aby zablokować miejsca wiązania Fc. Inkubować nad lodem przez 10 minut. Policz komórki za pomocą hemocytometru.

Dodaj 50 μl mieszanki koktajli przeciwciał i inkubuj na lodzie przez 30 minut. Każde przeciwciało musi być najpierw miareczkowane w celu oceny optymalnego rozcieńczenia. Użyj odpowiednich kombinacji fluorochromów dobranych zgodnie z możliwościami ustawień lasera i filtra konkretnego cytometru przepływowego.

Umyj komórki w buforze do barwienia komórek, ponownie zawieś granulki w 100-200 μl bufora do barwienia komórek i natychmiast przeanalizuj w cytometrze, lub alternatywnie komórki mogą być ponownie zawieszone w 2% paraformaldehydzie (PFA) przygotowanym w PBS i przechowywanym przez noc w temperaturze 4°C.

Reprezentatywne wyniki:

Po obróceniu gradientów, interfaza 70%-30% powinna mieć zdefiniowane białe halo, a kwantyfikacja komórek odzyskanych od naiwnej myszy powinna dać 3-5 x105 komórek na mysz (mózg plus rdzeń kręgowy). Stan zapalny mózgu może mieć różną liczbę komórek zapalnych w zależności od uszkodzenia OUN lub modelu choroby (ryc. 1).

figure-protocol-1
Rysunek 1. Izolacja komórek jednojądrzastych, od naiwnego i EAE-mózg w szczytowym momencie choroby. Zawiesiny komórek mózgowych rozdzielono na nieciągłych gradientach 70%/30% percollu. Wybarwione komórki inkubowano z blokiem Fc, a następnie przeciwciałami anty-CD45 przez 30 minut na lodzie. Komórki przepłukano w buforze do barwienia komórek i utrwalono w 2% PFA przed nabyciem w LSR-II. Intensywność CD45 mierzy się na osi Y, gdzie wizualizowane są trzy odrębne populacje. Dalsza charakterystyka fenotypu immunologicznego komórek naciekających CD45hi jest realizowana przy użyciu dodatkowych przeciwciał, a następnie analizowana za pomocą cytometrii przepływowej.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Analizy markerów powierzchniowych komórek w leukocytach OUN z normalnych i objętych stanem zapalnym tkanek myszy są wykorzystywane od kilkudziesięciu lat1-3. Protokoły izolacji opierają się na separacji mikrogleju i leukocytów przez wirowanie gęstości4. Tutaj opisujemy szybką i skuteczną metodę izolacji leukocytów OUN za pomocą nieciągłych gradientów perkolowych. Po wyizolowaniu komórek, barwienie różnymi przeciwciałami, takimi jak -ale nie tylko- CD45, CD4, CD8, CD11b, CD19 itp., Pozwala na identyf...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Podziękowania

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ta praca była wspierana przez National Multiple Sclerosis Society (TA 3021-A1/T do AEC) oraz University of Texas w San Antonio.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze

Homogenizacja tkanek i gradienty

  • Percoll (Amersham)
  • 10X Hanks' Zrównoważony roztwór soli, bez wapnia i magnezu (Gibco)
  • RPMI Medium 1640, bez czerwieni fenolowej (Gibco)
  • 7-ml lub 15-ml Dounce Tissue Grinders (VWR)

Cytometria przepływowa

  • Bufor do barwienia komórek (Biolegend)
  • Oczyszczony szczurzy anty-mysi CD16/ CD32 (mysi blok BD Fc), BD Pharmingen
  • hemacytometr (Fisher)
  • Anty-mysi CD45 (klon 30-F11), CD4 (klon RM4-5), CD19 (klon 6D5), BioLegend
  • 10X Sól fizjologiczna buforowana fosforanem, bez wapnia i magnezu (Thermo Scientific)
  • Paraformaldehyd (Sigma Aldrich)
  • Analiza cytometrii przepływowej wykonana za pomocą LSR II (BD Biosciences)

Bibliografia

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Sedgwick, J. D. Isolation and direct characterization of resident microglial cells from the normal and inflamed central nervous system. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 88, 7438-7442 (1991).
  2. Ponomarev, E. D., Shriver, L. P., Maresz, K., Dittel, B. N. Microglial cell activation and proliferation precedes the onset of CNS autoimmunity. J. Neurosci. Res. 81, 374-389 (2005).
  3. Ford, A. L., Goodsall, A. L., Hickey, W. F., Sedgwick, J. D. Normal adult ramified microglia separated from other central nervous system macrophages by flow cytometric sorting. Phenotypic differences defined and direct ex vivo antigen presentation to myelin basic protein-reactive CD4+ T cells compared. J Immunol. 154, 4309-4321 (1995).
  4. Cardona, A. E., Huang, D., Sasse, M. E., Ransohoff, R. M. Isolation of murine microglial cells for RNA analysis or flow cytometry. Nat. Protoc. 1, 1947-1951 (2006).
  5. Juedes, A. E., Ruddle, N. H. Resident and infiltrating central nervous system APCs regulate the emergence and resolution of experimental autoimmune encephalomyelitis. J. Immunol. 166, 5168-5175 (2001).
  6. Prinz, M., Priller, J. Tickets to the brain: Role of CCR2 and CX(3)CR1 in myeloid cell entry in the CNS. J Neuroimmunol. , (2010).
  7. Mildner, A. Microglia in the adult brain arise from Ly-6ChiCCR2+ monocytes only under defined host conditions. Nat. Neurosci. 10, 1544-1553 (2007).
  8. Djukic, M. Circulating monocytes engraft in the brain, differentiate into microglia and contribute to the pathology following meningitis in mice. Brain. 129, 2394-2403 (2006).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Mononuclear Cell IsolationPercoll GradientBrain Immune CellsSpinal Cord CellsFlow CytometryImmune PhenotypingCNS InfiltrationAntibody StainingCell SuspensionMicroglia Identification

Powiązane artykuły