Method Article

Test kodów kreskowych do charakterystyki fenotypowej i funkcjonalnej komórek odpornościowych

July 8th, 2025

In This Article

Abstract

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

Źródło: Baxter, R. M., et al. Jednokomórkowa analiza immunofenotypu i produkcji cytokin w obwodowej krwi pełnej za pomocą cytometrii masowej. J. Vis. Exp. (2018).

Ten film przedstawia metodę proteomiczną pojedynczej komórki, która wykorzystuje przeciwciała sprzężone z metalami ciężkimi do odrębnego kodowania kreskowego komórek. Następnie stosuje się barwienie immunologiczne i cytometrię masową w celu oceny zmian immunologicznych fenotypowych i funkcjonalnych w ludzkich komórkach odpornościowych pochodzących z krwi pełnej.

Protocol

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

1. Kod kreskowy lizowanych/utrwalonych komórek krwi

  1. Rozmrażać zlizowane/utrwalone próbki komórek z magazynu w temperaturze -80 °C powoli na lodzie; Za pomocą tego systemu można oznaczyć maksymalnie 20 próbek unikalnymi kodami kreskowymi i połączyć je ze sobą. Rozcieńczyć 10-krotny bufor trwałej ondulacji kodów kreskowych w stosunku 1:10 za pomocą PBS; zrobić wystarczającą ilość buforu dla ~ 3 ml na próbkę.
  2. Napełnij jedno niesterylne koryto CSM, a drugie buforem perm 1X do kodów kreskowych. Dodać 1 ml lodowatego CSM do świeżo rozmrożonych próbek, dokładnie wymieszać pipetą i przenieść do odpowiednich wstępnie znakowanych probówek z polipropylenu.
  3. Pobrać próbkę o objętości 10 μl, aby policzyć komórki za pomocą automatycznego licznika komórek lub hemocytometru. Normalizuj liczbę komórek do 1,5–2 x 106 komórek na próbkę w każdej probówce zbiorczej: usuń i wyrzuć objętość nadmiaru komórek powyżej 2 x 106 komórek.
  4. Odwirować komórki przy 600 x g przez 5 minut w temperaturze pokojowej. Ponownie zawiesić komórki w 1 ml bufora trwałej ondulacji 1X do kodów kreskowych za pomocą pipety wielokanałowej i odwirować przy 600 x g przez 5 minut w temperaturze pokojowej. Odessać supernatant.
  5. Ułóż probówki zbiorcze na stojaku w tej samej kolejności, jak wskazano na kluczu kodu kreskowego, tak aby próbka była zgodna z jej kodem kreskowym. Dodaj 800 μl 1X bufor do trwałej ondulacji z kodowaniem kreskowym za pomocą pipety wielokanałowej do wszystkich próbek w probówkach zbiorczych bez dotykania osadu komórkowego końcówkami pipet (no mixing), aby zmniejszyć utratę komórek. Odłóż na bok stojak z rurkami klastrowymi.
  6. Usuń paski probówek 20-plex Pd Barcoding Kit z -20 °C i rozmrozić w temperaturze pokojowej. Dodaj 100 μl bufora trwałej ondulacji 1X do kodów kreskowych, dokładnie wymieszaj i przenieś 120 μl zawieszonej mieszanki kodów kreskowych do odpowiednich próbek komórek w probówkach zbiorczych.
  7. Dokładnie wymieszać za pomocą pipety wielokanałowej, aby nie doszło do zanieczyszczenia krzyżowego między poszczególnymi próbkami oznaczonymi kodem kreskowym. Inkubować probówki zbiorcze przez 30 minut w temperaturze pokojowej, aby kody kreskowe mogły oznaczyć komórki.
  8. Wirować przy 600 x g przez 5 minut w temperaturze pokojowej. Odessać supernatant, a następnie ponownie zawiesić w 1 ml CSM.
  9. Ponownie odwirować i ponownie zawiesić w CSM.
    Uwaga: Każda próbka jest teraz oznaczona unikalnym kodem kreskowym, a próbki są gotowe do łączenia.
  10. Wirować przy 600 x g przez 5 minut w temperaturze pokojowej i odessać supernatant. Za pomocą jednej pipety i tej samej końcówki przenieś wszystkie granulki komórek w ~70–80 μl resztkowej objętości do jednej rurki polistyrenowej. Czy NOT wysuwa końcówkę pipety; Odłóż na bok pojedynczą pipetę z tą końcówką.
  11. Za pomocą wielokanałowej pipety i nowych końcówek dodaj ~100 μl CSM do każdej oryginalnej probówki aparatu udojowego, aby zmaksymalizować regenerację komórek. Za pomocą pojedynczej pipety z odłożoną na bok końcówką przenieś wszystkie granulki komórek w ~100 μl pozostałej objętości do tej samej probówki z polistyrenu.
  12. Dodaj CSM, aby uzupełnić rurkę z polistyrenu (~ 3 ml). Policz i zapisz numer komórki w zbiorczym zestawie kodów kreskowych. Wirować przy 600 x g przez 5 minut w temperaturze pokojowej i odessać supernatant. Przystąp do barwienia próbek z kodami kreskowymi tego samego dnia.
    Uwaga: Normalne jest oczekiwanie ~20–30% utraty komórek w procesie kodowania kreskowego.

2. Barwienie lizanych/utrwalonych komórek krwi z kodami kreskowymi i przygotowanie do analizy na cytometrze masowym

Uwaga: Każdy 1X miano przeciwciała barwiącego (1 μL przeciwciała na 100 μL reakcji barwienia) może zwykle zabarwić 3-4 x 106 komórek. Dlatego, gdy wszystkie próbki z kodami kreskowymi zostaną zebrane w jednej probówce, ilość przeciwciał musi zostać zwiększona w górę. Jeśli 20 próbek z kodami kreskowymi to 30 x 106 komórek, a każde miano 1X może zabarwić 3–4 x 106, próbka oznaczona kodem kreskowym wymaga tylko 10-krotnego miana, w przeciwieństwie do barwienia każdej próbki indywidualnie, co wymagałoby 20-krotnej ilości przeciwciał (1X na pojedynczą probówkę). Stężenie przeciwciała do liczby komórek powinno być starannie miareczkowane dla każdego pojedynczego koktajlu przeciwciał (nie omówione tutaj).

  1. Wybarwić komórki za pomocą przeciwciał (Tabela materiałów) do barwienia powierzchni i indukcji cytokin.
    1. Przygotuj koktajl barwienia powierzchni, obliczając ilość do dodania i uwzględniając błąd pipetowania (i.e., w przypadku barwienia 20 próbek z kodami kreskowymi 2 x 106 komórek w każdej próbce, wymagane jest 10-krotne barwienie mianem; do obliczeń końcowej objętości należy skompensować błąd pipetowania, tworząc 10,5-krotny końcowy roztwór barwiący).
    2. Dodaj 10-krotnie większą objętość barwienia powierzchni do osadu komórek z kodem kreskowym. Aby zmniejszyć utratę komórek, za pomocą tej samej końcówki wymieszaj i zmierz objętość plam powierzchniowych i granulek komórek.
    3. W oparciu o objętość komórek i koktajl barwiący, dodaj CSM do końcowej objętości barwienia wynoszącej 50 μl na liczbę próbek komórek (i.e., jeśli używasz zestawu 20 próbek, 50 μL X 20 = 1 ml). Inkubować przez 30 minut w temperaturze 4 °C. Mieszać próbkę co 15 minut, aby zapewnić równomierne barwienie.
    4. Podczas inkubacji barwienia powierzchniowego przygotuj bufor do trwałej ondulacji/płukania (Tabela materiałów), rozcieńczając w stosunku 1:10 przefiltrowanym ddH2O. Przygotuj objętości 2 ml do przepuszczania i 5 ml do przemywania. Przechowywać w temperaturze 4 °C lub na lodzie.
    5. Uzupełnić probówkę do barwienia powierzchni CSM i odwirować przy 600 x g w temperaturze 4 °C przez 5 minut. Odessać supernatant. Ponownie zawiesić próbkę oznaczoną kodem kreskowym w 2 ml buforu Perm/Wash o temperaturze 4 °C i rozcieńczeniu 1:10. Inkubować w temperaturze 4 °C przez 20–30 minut, aby w pełni przepuszczalność komórek.
    6. Odwirować przy 600 x g w temperaturze 4 °C przez 5 minut i odessać supernatant.
    7. W przypadku barwienia wewnątrzkomórkowego postępuj zgodnie z podobnymi etapami barwienia (jak w przypadku barwienia powierzchni). Należy jednak użyć buforu do trwałej ondulacji/płukania w rozcieńczeniu 4 °C, 1:10 zamiast CSM, aby uzyskać całkowitą objętość barwienia, tak aby komórki pozostały w środowisku przepuszczalnym przez cały czas barwienia wewnątrzkomórkowego.
    8. Dodać wewnątrzkomórkowy koktajl przeciwciał do barwionego powierzchniowo i przepuszczalnego osadu komórkowego (kroki 2.1.2–2.1.7). Doprowadzić całkowitą objętość barwienia do 50 μl na liczbę próbek komórek. Inkubować przez 60 minut w temperaturze 4 °C. Mieszać próbkę co 15 minut, aby zapewnić równomierne barwienie.
    9. Podczas barwienia wewnątrzkomórkowego należy przygotować roztwór interkalatora: 900 μL przefiltrowanego PBS + 100 μL przefiltrowanego 16% PFA (końcowe stężenie 1,6% PFA) + 0,2 μL 500 uM barwnika interkalatorowego (Tabela materiałów).
    10. Uzupełnij granulat komórkowy + wewnątrzkomórkowy koktajl przeciwciał zimnym buforem 1:10 Perm/Wash.
    11. Odwirować przy 600 x g w temperaturze 4 °C przez 5 minut i odessać supernatant. Uzupełnij rurkę do barwienia CSM. Policz i zapisz numer komórki. Odwirować przy 600 x g w temperaturze 4 °C przez 5 minut i odessać supernatant. Zawiesić komórki w 1 ml roztworu interkalatora z kroku 4.9. Inkubować przez co najmniej 20 minut w temperaturze pokojowej w celu pełnej interkalacji lub przez noc w temperaturze 4 °C (próbki w roztworze interkalatora mogą pozostawać w temperaturze 4 °C przez okres do 1 tygodnia przed poddaniem ich działaniu w przyrządzie do cytometrii masowej).
  2. Przygotuj komórki do przyrządu do cytometrii masowej.
    1. Uzupełnić probówkę 3 ml przefiltrowanego ddH2O i odwirować przy 600 x g przez 5 minut w temperaturze 4 °C. Ponownie zawiesić komórki w 3 ml przefiltrowanego ddH2O. Przepuścić tę zawiesinę przez filtr 100 μm, aby usunąć wszelkie zanieczyszczenia lub zagięcia, które mogłyby potencjalnie zatkać przyrząd do cytometrii masowej.
    2. Policz i zapisz liczbę komórek po filtracji. Wirować przy 600 x g przez 5 minut w temperaturze 4 °C
  3. Przygotuj roztwór kulki kalibracyjnej (Tabela materiałów), rozcieńczając go w stosunku 1:10 w przefiltrowanym ddH2O.
  4. Ponownie zawiesić wybarwione komórki w wymaganej objętości rozcieńczonego roztworu kulek kalibracyjnych w stosunku 1:10, aby uzyskać stężenie komórek ~1 x 106 komórek/ml.
    Uwaga: Dla CyTOF1 przy 45 μL/min zalecane optimum to 5 x 105 komórek/ml; dla Heliosa przy 30 μL/min, 7,5 x 105 komórek/ml.
  5. Kontynuuj badanie próbki na przyrządzie do cytometrii masowej.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
RuxolitinibSanta CruzSC-364729AZawartość magazynowa: 10 mM; Stężenie końcowe: 5 μM
R848Invivogentlrl-r848-5Stężenie magazynowe: 1 μg/μL; Stężenie końcowe: 1 μg/ml
LPS-EKInvivogentlrl-eklpsStężenie magazynowe: 1 μg/μL; Stężenie końcowe: 0,1 μg/ml
Sterylny PBSLonza17-516F
Lyse/Fix BufferBD biosciences558049Stężenie magazynowe: 5X; Stężenie końcowe: 1X (rozcieńczyć w ddH2O)
BD Bufor do trwałej ondulacji/płukania Phosflow IBD nauki biologiczne557885Zawartość magazynowa: 10X; Końcowe Conc: 1:10 (rozcieńczyć w ddH2O)
RPMIGibco21870-076
Azydek sodu (NaN3)Sigma-AldrichS-8032Zawartość magazynowa:>99,9%; Końcowe stężenie: 0,0002
Inhibitor transportu białek (PTI)eNauki biologiczne00-4980-93Zawartość magazynowa: 500X; Końcowe potwierdzenie: 1X
Interkalator DNAFluidigm201192BStężenie magazynowe: 500 μM; Stężenie końcowe: 0,1 μM
Bufor Perm kodów kreskowych MaxParFluidigm201057Zawartość magazynowa: 10X; Końcowe stwierdzenie: 1X
Zestaw kodów kreskowych Pd 20-plexFluidigmS0014Stan magazynowy: nie dotyczy; Końcowe potwierdzenie: n/a
Przeciwciała stosowane w cytometrii masowej
Znaczniki powierzchni
CD1cLegenda biologicznaL161Masa: 161
CD3BDUCHT1Masa: 144
CD4BiolegendSK3Masa: 174
CD7BDM-T701Masa: 149
CD8Legenda biologicznaSK1Masa: 142
CD11bFluidigmICRF44Masa: 209
CD11cBDB-ly6Masa: 152
CD15BDHI98Masa: 115
CD14Legenda biologicznaM5E2Masa: 154
CD16eBioscience/ThermoB73.1Masa: 165
CD19Santa CruzSJ25C1Masa: 163
CD21Legenda biologicznaBu32Masa: 141
CD27BDL128Masa: 155
CD38FluidigmTRAFIENIE2Masa: 172
CD45 razemLegenda biologicznaHI30Masa: 89
CD45RALegenda biologicznaHI100Masa: 153
CD56MiltenyiREA196Masa: 168
CD66BDB1.1/CD66Masa: 113
CD86FluidigmIT2.2Masa: 150
CD123Fluidigm6H6Masa: 143
CD278/ICOSLegenda biologicznaC398.4AMasa: 156
CD179/PD1Legenda biologicznaEH12.2H7Masa: 162
IgDLegenda biologicznaIA6-2Masa: 146
IgMLegenda biologicznaMHM-88Masa: 151
CXCR5BDRF8B2Masa: 173
HLADRLegenda biologicznaL243Masa: 167
Cytokiny
IL-1αLegenda biologiczna364-3B3-14Masa: 147
IL-1βLegenda biologicznaH1b-98Masa: 169
IL-1RASanta CruzAS17Masa: 157
IL-6Legenda biologicznaMQ2-13A5Masa: 164
IL-8BDE8N1Masa: 160
IL-12/IL-23p40Legenda biologicznaC8.6Masa: 171
Ił-17ALegenda biologicznaBL168Masa: 148
IL23p19eBioscience/Thermo23dcdpMasa: 176
MIP1βBDD21-1351Masa: 158
MCP1BD5D3-F7Masa: 170
IFNαMiltenyiLT27:295Masa: 175
IFNγLegenda biologiczna4S. B3Masa: 165
PTENBDA2B1Masa: 159
TNFαLegenda biologicznaMab11Masa: 166
Uwaga: Jeśli producent jest podany jako Fluidigm, to przeciwciało zostało zakupione od Fluidigm z metalem wstępnie sprzężonym. Jeśli producent jest określony jako inny niż Fluidigm, przeciwciało to zostało samosprzężone przy użyciu zestawu MaxPar Multi-Metal Labeling Kit (Fluidigm Cat: 201300) zgodnie z protokołem producenta.
powiedział:

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Mass CytometryHeavy Metal IsotopesCell BarcodingImmune Cell AnalysisSurface Antigen StainingIntracellular Cytokine StainingPeripheral Whole BloodPhenotypic CharacterizationFunctional CharacterizationSingle cell Proteomics

Related Articles