Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Analiza wpływu preparatów wyrobów tytoniowych na produkcję cytokin za pomocą barwienia wewnątrzkomórkowego i cytometrii przepływowej

778 wyświetleń

⸱

8 lipca 2025

W tym artykule

Streszczenie

Źródło: Arimilli, S. et al., Metody oceny cytotoksyczności i immunosupresji preparatów palnych wyrobów tytoniowych.J. Vis. Exp.(2015)

Ten film pokazuje wpływ preparatów wyrobów tytoniowych, TPP, na produkcję cytokin z ludzkich komórek jednojądrzastych krwi obwodowej za pomocą cytometrii przepływowej. Leczenie komórek TPP obniża produkcję cytokin prozapalnych, którą szacuje się po stymulacji lipopolisacharydami, a następnie barwieniu immunologicznym i analizie cytometrii przepływowej.

Protokół

Wszystkie procedury z udziałem ludzi zostały przeprowadzone zgodnie z instytucjonalnymi, krajowymi i międzynarodowymi wytycznymi dotyczącymi dobrobytu ludzi i zostały sprawdzone przez lokalną komisję rewizyjną instytucji.

1. Przygotowanie do WS-CM

  1. Wygeneruj całe medium kondycjonowane dymem (WS-CM) zgodnie z wcześniejszym opisem.
    1. Przygotuj WS-CM, przepuszczając dym z czterech papierosów referencyjnych 3R4F przez podłoże Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 bez czerwieni fenolowej, stosując następujący schemat palenia: odpowiednio 35-60-2, objętość zaciągnięcia w ml, odstęp między zaciągnięciami w sekundach i czas zaciągnięcia w sekundach. Z każdego preparatu pobierana jest próbka o objętości 20 ml.
  2. Oznacz rurkę (tuby) datą, godziną zakończenia oraz nazwą i numerem papierosa. Przechowywać 500 μl porcji w temperaturze -80 °C natychmiast po zakończeniu wędzenia.
  3. Przeanalizuj podwielokrotności zamrożonego WS-CM, aby określić poziomy nikotyny, nitrozoamin specyficznych dla tytoniu i wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, jak opisano wcześniej.

2. Izolacja komórek jednojądrzastych krwi obwodowej, PBMC

  1. Pobranie świeżej krwi od zdrowych dawców (którzy nie są konsumentami wyrobów tytoniowych) Odizoluj PBMC od świeżej krwi, jak opisano poniżej.
    1. Przed przybyciem worka na krew należy przygotować butelkę o pojemności 500 ml, nożyczki, bufor izolacyjny i sól fizjologiczną buforowaną fosforanami (DPBS) (RT) firmy Dulbecco w kapturze do hodowli komórkowych na poziomie bezpieczeństwa biologicznego 2 (BSL-2). Bufor izolacyjny musi być chroniony przed światłem.
    2. Trzymaj worek na krew do góry nogami i przetnij rurkę tuż poniżej miejsca, w którym została zaciśnięta, pozostawiając co najmniej 3 cm rurki.
    3. Zdjąć nakrętkę z butelki o pojemności 500 ml i przytrzymać probówkę nad otworem butelki. Podnieś worek na krew i odwróć go, aby krew mogła swobodnie przepływać z worka do butelki, aż worek będzie pusty. Pozwól, aby krew spłynęła na wewnętrzną ściankę butelki, a nie prosto w dół, aby uniknąć tworzenia pęcherzyków.
    4. Wlać bufor izolacyjny do butelki w stosunku 1:5 buforu izolacyjnego do krwi. Szczelnie zakręć butelkę i delikatnie odwróć ją od końca do końca, 10 razy. Pozostawić butelkę w kapturze do hodowli komórkowej do inkubacji przy wyłączonym świetle, na 1 godzinę w temperaturze pokojowej.
    5. Nad krwią utworzy się jasna, słomkowa warstwa. Usunąć tę warstwę za pomocą pipety serologicznej o pojemności 25 ml do stożkowych probówek o pojemności 50 ml. Pobrana ilość może wahać się od 50 do 300 ml, w zależności od osoby, która oddała krew.
    6. Odwirować probówki o sile 200 x g przez 10 minut w temperaturze pokojowej.
    7. Odessać półprzezroczysty supernatant, pozostawiając ciemny krwisty granul. Granulka będzie luźna, ale lepka.
    8. Odpipetować 3 ml buforu izolacyjnego do stożkowych probówek o pojemności 15 ml.
    9. Do zawieszonego osadu dodać 20 ml DPBS na każde 50 ml cieczy o barwie słomkowej zebranej w kroku 2.1.5. Wirować, aby dokładnie wymieszać i skonsolidować zawieszoną ciecz z wielu probówek. Ten płyn zawiera zawieszone krwinki.
    10. Za pomocą pipety do przenoszenia przenieść 5 ml zawieszonych krwinek na 3 ml buforu izolacyjnego zgodnie z krokiem 2.1.8. Powoli i delikatnie przechylić stożkową probówkę o pojemności 15 ml, która zawiera zawiesinę komórek, aby utworzyć dwie oddzielne warstwy. Wirować probówki o sile 400 x g przez 40 minut przy temperaturze pokojowej przy minimalnym przyspieszeniu i bez hamulca.
    11. Za pomocą pipety transferowej usunąć powstałą mętną warstwę środkową (kożuchową powłokę) zawierającą PBMC do stożkowej probówki o pojemności 50 ml. Unikaj rysowania innych przezroczystych warstw pod nim. Przenieść nie więcej niż 25 ml do każdej stożkowej probówki o pojemności 50 ml.
    12. Dodać 25 ml buforu do pracy na zimno (lub więcej, aby wypełnić całą pozostałą objętość stożkowej probówki o pojemności 50 ml) w celu przemycia komórek. Odwirować komórki przy 400 x g przez 10 minut w temperaturze 4 °C.
    13. Zawiesić osad za pomocą 10 ml buforu bieżącego. Zawiera PBMCs. Policz komórki i użyj ich natychmiast lub umieść je na lodzie w celu zamrożenia.

3. Zamrażanie i rozmrażanie PBMC

  1. Odwirować jednojądrzaste komórki krwi kropelkowej (PBMC), które zostały zebrane w kroku 2.1.13, przez 10 minut przy 400 x g.
  2. Napełnij pojemnik do zamrażania alkoholem izopropylowym zgodnie z instrukcjami producenta.
    ostrożność: Alkohol izopropylowy jest łatwopalny i silnie toksyczny.
  3. Zawiesić osad za pomocą pożywki RPMI 1640 (4 °C) zawierającej 20% płodowej surowicy bydlęcej (FBS) i 10% dimetylosulfotlenku (DMSO). Jest to medium zamrażające RPMI 1640. Zawiesić osad z taką ilością pożywki do zamrażania, że w wyniku zawiesiny będzie miała około 5 x 107 komórek/ml. Liczba komórek dostępnych do zamrożenia będzie się różnić.
  4. Dozować 1 ml porcji zawiesiny komórkowej do 2 ml krioprobówek i umieścić krioprobówki w pojemniku do zamrażania. Umieścić pojemnik do zamrażania z krioprobówkami w zamrażarce w temperaturze -80 °C w celu przechowywania O/N, a następnie wyjąć krioprobówki i przenieść do przechowywania w zamrażarce kriogenicznej w temperaturze od -150 °C do -190 °C.
  5. Wyjąć krioprobówkę z magazynu kriogenicznego i szybko ją rozmrozić, delikatnie mieszając, w łaźni wodnej o temperaturze 37 °C.
  6. Natychmiast przenieś rozmrożone PBMC w krioprobówce do stożkowej probówki o pojemności 15 ml z 10 ml RPMI 1640 kompletnej pożywki (4 °C) zawierającej 10% FBS, 1% Pen/Strep i 1% L-glutaminy. Zawartość rozmrożonej krioprobówki powinna zostać przeniesiona tak szybko, jak to możliwe, aby uzyskać maksymalną żywotność komórek.
  7. Odwirować PBMC przy 400 x g przez 10 minut.
  8. Zawiesić osad za pomocą 5 ml kompletnej pożywki RPMI 1640 i policzyć komórki.
  9. Zmierz żywotność komórek za pomocą ustalonych metod, takich jak metoda wykluczania błękitu trypanowego. Ogólnie rzecz biorąc, żywotność komórek tą metodą wynosi około 90 - 95%. PBMC są teraz gotowe do użycia w eksperymentach.

4. Barwienie wewnątrzkomórkowe i cytometria przepływowa

UWAGA: Podane tutaj rozcieńczenia są przeznaczone do celów tego badania. Rozcieńczenia można odpowiednio dostosować.

  1. Rozcieńczyć WS-CM w 96-dołkowej płytce za pomocą kompletnej pożywki RPMI do całkowitej objętości 100 μl/studzienkę przy stężeniu 0,3, 1,56, 3 i 5 μg/ml jednostek ekwitonikotyny.
  2. Na tej samej płytce rozcieńczyć nikotynę do następujących stężeń: 2, 10, 50, 100, 500, 2000 i 4000 μg/ml.
    ostrożność: Nikotyna jest bardzo toksyczna i niebezpieczna dla środowiska.
  3. Dodać 100 μl PBMC zawieszonych w kompletnym pożywce RPMI o stężeniu 1 ×10 6 komórek/basenik. Całkowita objętość komórek plus WS-CM lub nikotyna wyniesie 200 μl/studzienkę.
  4. Przykryć płytkę i inkubować przez 3 godziny w temperaturze 37 °C i 5% CO2 .
  5. Przemyć komórki w temperaturze pokojowej przez odwirowanie z stężeniem 300 × g przez 3 minuty, zasysając supernatant, wirując dno płytki z przykrytą płytką, a na koniec ponownie zawieszając komórki za pomocą 200 μl lodowatego buforu i powtórzyć etap przemywania jeszcze raz.
  6. Dodać 200 μl kompletnego podłoża RPMI na płytkę i powtórzyć etap mycia jeszcze raz.
  7. Przygotować stężenia robocze 2 μl/ml GolgiPlug i 10 μg/ml LPS przy użyciu kompletnego podłoża RPMI i dodać 200 μl do każdej studzienki.
  8. Inkubować płytkę przez 6 godzin w temperaturze 37 °C i 5% CO2 .
  9. Pod koniec kroku 9.8 przemyć komórki buforem (4 °C) i wirować w temperaturze 300 x g przez 3 minuty w temperaturze 4 °C.
  10. Dodać 100 μl Cytofix do każdej studzienki i inkubować przez 20 minut w temperaturze 4 °C.
  11. Umyj komórki 3 razy, jak opisano w kroku 9.9, za pomocą 1x Permwash (4 °C) w temperaturze 300 x g przez 3 minuty w 4 °C.
  12. Dodaj 45 μl 1x Cytoperm do każdej studzienki, a następnie 5 μl każdego z następujących przeciwciał do każdej studzienki: TNF-α-Alexa Fluor 488, IFN-γ V500, MIP-1α PE. Inkubować w temperaturze 4 °C przez 30 minut.
  13. Przemyć komórki dwa razy, jak opisano w kroku 9.9, 1x Permwash (4 °C) i jeden raz z buforem (4 °C) przy 300 x g przez 3 minuty w 4 °C.
  14. Zawiesić komórki za pomocą 200 μl 2% paraformaldehydu (4 °C). Przenieś komórki do probówek o średnicy 12 × 75 mm i przeanalizuj próbki na cytometrze przepływowym.
    ostrożność: Paraformaldehyd jest, silnie toksyczny i stanowi zagrożenie dla zdrowia.

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

Oświadczenia

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
12 x 75 tubBD Sokół352058
Probówki stożkowe 15 mlCorningNumer telefonu 430790
2 ml mikroprobówekAxygen (AxigenMCT-150-C-S
Papierosy referencyjne 3R4F Uniwersytet Kentucky, Wyższa Szkoła Rolnicza3R4F
Probówki stożkowe 50 mlCorning430828
Butelka 500 mlCorning430282
96-dołkowa płyta z płaskim dnemTermo Nunc439454
Kaptur do hodowli komórkowychThermo ScientificSeria 1300 A2
wirówkaEppendorf58110R
Cytofix/Cytoperm (Permwash)BD Nauki biologiczne555028łatwopalny
FBS (Sieć UsługowaSigma-AldrichF2442
Jednostka filtrującaNalgene powiedział:156-4020
Cytometr przepływowyBD Nauki biologiczneFACS Canto II 8 kolorów, w Ex 405 i Em785.
Cytometr przepływowyBD Nauki biologiczneFACS Calibur 4 kolory w Ex 495 i Em 785.
Oprogramowanie do analizy cytometrii przepływowejGwiazda drzewaFlowJo
Pojemnik do zamrażaniaNalgene powiedział:5100-0001Zawiera DMSO, działa drażniąco
Wtyczka GogliPlugBD Nauki biologiczne555029Rakotwórcze, drażniące,
Przeciwciało IFN-γ V-500BD HoryzontNumer katalogowy: 561980 Działa uczulająco na skórę
Bufor izolacyjnyIsolymph, CTL Scientific Corp.1114868Ciecz łatwopalna, Drażniąca
IzopropylowySigma-AldrichW292907
L-glutaminaTechnologie życiowe Gibco25030-081
LpsSigma-AldrichL2630
Przeciwciało MIP1-α PEBD PharmingenNumer katalogowy: 554730Ostra toksyczność, Doustnie
nikotynaSigma-AldrichNumer katalogowy N3876Toksyczność ostra, Zagrożenie dla środowiska
ParafilmBemis"M"
ParaformaldehydSigma-AldrichZobacz materiał P6148Łatwopalny, Działanie drażniące na skórę
Pióro/paciorkowiecTechnologie życiowe GibcoRozdział 15140-122
Silnik RPMI 1640Technologie życiowe GibcoNumer katalogowy 11875-093
Uruchomiony buforBufor do biegania MACS, Miltenyi Biotech130-091-221
Przeciwciało TNF-α Alexa Fluor 488Legenda biologiczna502915
Pipeta transferowaFisher NaukowyNumer katalogowy: 13-711-20
) powiedział: powiedział: powiedział:

Przeglądaj więcej artykułów

mononuklearne komórki krwi obwodowejcytokiny prozapalnestymulacja lipopolisacharydemtest immunosupresjitraktowanie preparatem GolgiPlugfiksacja komórek