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

Artykuł metodologiczny

Ocena napływu wapnia indukowanego przez receptor limfocytów T za pomocą barwnika wskaźnikowego wapnia

991 wyświetleń

8 lipca 2025

W tym artykule

Streszczenie

Źródło: Perrenoud, L. et al., Analiza napływu wapnia indukowanego receptorem limfocytów T w pierwotnych mysich limfocytach T za pomocą cytometrii przepływowej pełnego spektrum.J. Vis. Exp. (2022)

Ten film analizuje indukowany przez receptory limfocytów T napływ wapnia do komórek T. Przeciwciała anty-CD3 aktywują szlaki sygnałowe limfocytów T, co prowadzi do wzrostu wewnątrzkomórkowych jonów wapnia, które wiążą się z barwnikiem Indo-1. W cytometrii przepływowej przesunięcie widma ze stanu wolnego od wapnia do stanu związanego z wapniem koreluje z napływem wapnia wywołanym przez receptor komórek T.

Protokół

Wszystkie procedury dotyczące modeli zwierzęcych zostały sprawdzone przez lokalny instytucjonalny komitet opieki nad zwierzętami oraz weterynaryjną komisję rewizyjną JoVE.

1. Przygotowanie komórek odpornościowych ze śledziony myszy

UWAGA: Eutanazja naiwnych myszy za pomocą eutanazji za pomocą dwutlenku węgla (CO2). Myszy C57BL/6 zakupione w Jackson Laboratories i wyhodowane we własnym zakresie są używane do eksperymentów w wieku 6-12 tygodni. Do eksperymentów wykorzystuje się zarówno samce, jak i samice myszy.

  1. Zdezynfekuj skórę myszy 70% etanolem, aby zmniejszyć możliwość przedostania się zanieczyszczeń zewnętrznych do próbki.
  2. Wypreparuj śledzionę myszy za pomocą narzędzi preparacyjnych, nożyczek chirurgicznych i kleszczy. Zbierz śledzionę i umieść oderwaną śledzionę w stożkowej probówce o pojemności 50 ml z ~5 ml kompletnej pożywki Roswell Park Memorial Institute (cRPMI) na lodzie.
    nuta: Complete RPMI składa się z 10% płodowej surowicy bydlęcej (FBS), 2 mM L-glutaminy i 1% penicyliny/streptomycyny.
    1. Aby zebrać śledzionę myszy, wykonaj nożyczkami 5-centymetrowe nacięcie w futrze i skórze wzdłuż lewej strony myszy w połowie odległości między przednimi i tylnymi nogami. Otwórz jamę ciała ~5 cm i usuń śledzionę za pomocą kleszczy. Śledziona ma kolor fasoli i jest dłuższa i bardziej płaska niż sąsiednia nerka.
  3. Wlać zawartość kroku 1.2 na sterylny filtr 70 μm podłączony do nowej stożkowej probówki o pojemności 50 ml. Mechanicznie oddzielić śledzionę do zawiesiny jednokomórkowej, przepychając śledzionę przez filtr za pomocą tłoka strzykawki o pojemności 5 ml, aż na powierzchni filtra nie pozostanie miazga śledziony.
  4. Osadzanie splenocytów za pomocą wirówki nablatowej z odchylanym wirnikiem o sile 500 x g przez 5 minut w temperaturze 4 °C.
  5. Ostrożnie zdekantować supernatant. Granulowane splenocyty pozostają na dnie stożkowej probówki o pojemności 50 ml.
  6. Aby usunąć czerwone krwinki, ponownie zawiesić granulowane splenocyty w 1 ml buforu do lizy amonowo-chlorkowo-potasowego (ACK) na 3 minuty zgodnie z instrukcjami producenta. Dobrze wymieszaj.
  7. Ugasić bufor do lizy ACK za pomocą 15 ml cRPMI.
  8. Osadzać limfocyty zgodnie z zaleceniami w kroku 1.4.
  9. Ponownie zawiesić zawiesinę komórek w 5 ml cRPMI w stożkowej probówce o pojemności 50 ml. Umieścić próbki na lodzie.
    1. Aby policzyć komórki, przenieś 10 μl zawiesiny komórek do probówki mikrowirówkowej o pojemności 0,6 ml i rozcieńcz w stosunku 1:1 roztworem błękitu trypanowego. Następnie przenieś do hemocytometru lub automatycznego systemu zliczania komórek.
  10. Po zliczeniu, w zależności od stężenia komórek w zawiesinie komórek, jak w kroku 1.9, zagnieździć komórki w wirówce stołowej o sile 500 x g w temperaturze 4 °C przez 5 minut, aby przygotować się do dodania pożywki cRMPI zawierającej barwnik estrowy Indo-1 AM.
  11. Obliczyć objętość do ponownego zawieszenia komórek, aby uzyskać 10-12 x 106 komórek/ml. Jest to stężenie 2x całkowitej wymaganej liczby komórek.
  12. Ponownie zawieś komórki w objętości cRPMI obliczonej w kroku 1.11. Umieścić komórki w temperaturze 37 °C z 5% CO2 w stożkowej probówce o pojemności 50 ml z odpowietrzoną pokrywką lub na płytce do hodowli tkankowej.

2. Znakowanie barwnikiem ratiometrycznym Indo-1 i przeciwciałami fluorescencyjnymi

  1. Zgodnie z instrukcjami producenta dodać 50 μl dimetylosulfotlenku (DMSO) do fiolki zawierającej 50 μg Indo-1 AM. Stężenie roztworu podstawowego wynosi 1 μg/μL.
    nuta: DMSO jest dostarczany w mikrofiolkach z zestawem, aby zapobiec utlenianiu DMSO.
  2. Rozcieńczyć podwielokrotność podstawową (1 μg/μl) do odpowiedniej objętości doświadczalnej (ustalonej w ppkt 1.11) cRPMI w stężeniu 6 μg/ml, o stężeniu 2x. Nie przechowywać Indo-1 w roztworze wodnym.
    nuta: Inne z dodatkiem wapnia mogą być stosowane w zależności od potrzeb komórki.
  3. Odstawić na bok kompletne podłoża z Indo-1 w łaźni wodnej o temperaturze 37 °C.
    nuta: Stosować minimalne stężenie estru Indo-1 AM niezbędne do uzyskania odpowiedniego sygnału. Musi to być miareczkowane dla różnych typów komórek. Zazwyczaj wystarczające jest stężenie między 3-5 μM. W przypadku pierwotnych limfocytów T obciążenie komórek Indo-1 w stężeniu >5 μg/ml zwiększa średnią intensywność fluorescencji (MFI) powyżej logarytmu 6 na spektralnych cytometrach przepływowych. W takim przypadku należy zmniejszyć intensywność lasera ultrafioletowego (UV) i miareczkować Indo-1 do niższego stężenia.
  4. Rozcieńczyć wcześniej przygotowaną zawiesinę komórek (w kroku 1.12) w stosunku 1:1 w cRPMI, w tym 2x pożywki Indo-1 wykonane w kroku 2.2. Upewnij się, że komórki mają stężenie 5-6 x 106/ml.
    nuta: Nie należy farbować niezabarwionych pojedynczych plam kontrolnych lub znaczników powierzchniowych pojedynczych komórek barwienia Indo-1. Dodanie Indo-1 do kontroli przeciwciał z pojedynczym barwnikiem spowoduje utworzenie wielokolorowej próbki ze względu na Indo-1 dodany do pojedynczych barwionych komórek. Włączyć kontrolę dodaną do płytki próbki utworzonej w kroku 2.6 glikolu etylenowego (EGTA) indo-1 (bezwapniowego) glikolu etylenowego.
  5. Dodać 1 ml komórek/dołka/warunków eksperymentalnych do 12-dołkowej płytki do hodowli tkankowej.
  6. Utworzyć pojedynczą barwioną kontrolę dla próbki Indo-1 (bezwapniowej) przy użyciu wcześniej komórek obciążonych barwnikiem Indo-1 i dodać EGTA do końcowego stężenia 2 mM. EGTA chelatuje wapń w zawiesinie komórkowej, dając czystszą próbkę kontrolną.
    1. Utworzyć kontrolę pozytywną Indo-1 (Indo-1 związaną z wapniem), dodając 50 μM jonomycyny do zawiesiny komórek obciążonej barwnikiem na cytometrze przepływowym. Jonomycyna to przepuszczalny przez błonę jonofor wapnia, który wiąże jony wapnia i ułatwia przenoszenie jonów wapnia do komórek.
  7. Stwórz studnię do biologicznej kontroli negatywnej bez fluoroforów i barwnika Indo-1.
  8. Utwórz studzienkę do kontroli pojedynczego barwienia dla wszelkich dodatkowych populacji komórek będących przedmiotem zainteresowania (przeciwciała zdefiniowane przez użytkownika) przy użyciu fluoroforów sprzężonych z przeciwciałami w projekcie panelu cytometrii przepływowej. Nie będą one zawierały barwnika ratiometrycznego Indo-1.
  9. Dodaj przeciwciało blokujące receptor Fc (~2 μg/1 x 106 komórek), zgodnie z instrukcjami producenta, przed dodaniem dodatkowych przeciwciał sprzężonych z fluorochromem do barwienia powierzchniowego.
  10. Inkubować płytkę przez 45 minut w temperaturze 37 °C z 5% CO2 .
  11. Ponownie zawiesić komórki na płytce 12-dołkowej, delikatnie stukając w płytkę co 15 minut.
  12. Wymieszać i usunąć całą objętość komórek zawieszonych w pożywce z płytki 12-dołkowej. Następnie dodać zawiesinę komórkową do probówek mikrowirówek o pojemności 1,7 ml.
  13. Granulować komórki w mikrowirówce o sile 500 x g przez 5 minut w temperaturze pokojowej. Zdekantować supernatant i przemyć komórki, dodając 1 ml wstępnie podgrzanego cRPMI. Ponownie zagnieździć osad i zdekantować supernatant.
    nuta: Mycie komórek usuwa wszelkie pozostałe przeciwciała blokujące Fc.
  14. Ponownie zawiesić komórki w 1 ml cRPMI w 1,7 ml probówkach mikrowirówek i inkubować każdą probówkę w temperaturze 37 °C przez dodatkowe 30 minut przy 5% CO2 , pozostawiając górną część probówki lekko otwartą, aby umożliwić wymianę gazową. Pozwala to na całkowitą deestryfikację wewnątrzkomórkowych estrów AM.
  15. W razie potrzeby przenieś komórki z powrotem na 12-dołkową płytkę do hodowli tkankowej. W fazie spoczynku można dodać dodatkowe, zdefiniowane przez użytkownika miareczkowane przeciwciała sprzężone z fluorochromem.
    nuta: Markery używane w panelu metod to: Ghost 540, CD4, CD8, TCRβ, TCRγδ, CD25 i tetramer CD1d/α-galcer. Markery są wybierane do analizy podzbiorów limfocytów T.
    1. Do probówki mikrowirówkowej o pojemności 1,7 ml należy utworzyć główną mieszaninę wszystkich zdefiniowanych przez użytkownika przeciwciał sprzężonych z fluorochromem zgodnie z interesującymi typami komórek przy uprzednio miareczkowanej objętości.
    2. Dodać obliczoną mieszankę wzorcową na 1 ml objętości komórki, w zależności od miareczkowanych przeciwciał skierowanych do komórek w stanie spoczynku.
      nuta: Zaletą barwienia w kroku 2.15 zamiast późniejszego kroku 2.18 jest to, że barwienie w kroku 2.15 skróci całkowity czas inkubacji w eksperymencie. Jednak barwienie w całkowitej objętości 1 ml na kroku 2.15 zwiększa użycie przeciwciał.
  16. Po odpoczynku granulować komórki w temperaturze 500 x g przez 5 minut w temperaturze pokojowej.
    nuta: Komórki na 12-dołkowej płytce do hodowli tkankowej można granulować na płytce za pomocą wirówki płytkowej. W przeciwnym razie umieść komórki w probówce do mikrowirówek o pojemności 1,7 ml.
  17. Umyć ogniwa poprzez ponowne zawieszenie osadu w 1 ml zimnego cRPMI o temperaturze 4 °C i ponownie zagnieździć ogniwa, jak w kroku 2.16. Umieść komórki na lodzie.
    nuta: W przypadku barwienia powierzchni komórek oddzielnie, po deestryfikacji w kroku 2.18, potrzebna jest mniejsza objętość przeciwciała. Barwienie powierzchni na tym etapie można przeprowadzić po fazie spoczynku w buforze zimnego przepływu (1x sól fizjologiczna buforowana fosforanami (DPBS) firmy Dulbecco z dodatkiem 1% FBS), przy użyciu przeciwciał zdefiniowanych przez użytkownika, na lodzie przez 30 minut. Umyj ogniwa po barwieniu w cRPMI, jak w kroku 2.17.
    1. Dodać do próbek barwnik żywotności Ghost540 rozcieńczony w stosunku 1:7,500 w DPBS zgodnie z instrukcjami producenta. Ciepło zabija komórki w temperaturze 55 °C na bloku grzewczym w celu pojedynczej barwionej kontroli żywej/martwej.
      nuta: Żywotność funkcjonalnego barwienia barwnikiem w celu wyeliminowania martwych komórek w analizie cytometrii przepływowej jest wykonywana bez FBS. FBS może wchodzić w interakcje z barwnikami aminowymi zgodnie z instrukcjami producenta.
  18. Ponownie zawiesić poszczególne próbki w 500 μl cRPMI (bez czerwieni fenolowej) za pomocą rurki przepływowej z polistyrenu o pojemności 5 ml z nakrętką.
    nuta: Komórki można pozostawić w temperaturze 4 °C na okres do godziny.
  19. Ogrzać każdą probówkę o pojemności 5 ml zawierającą komórki, indywidualnie, do temperatury 37 °C, używając kąpieli perełkowej przez 7 minut przed analizą na cytometrze przepływowym, zachowując stały odstęp czasu między próbkami. Użyj timera.

3. Rurka do kąpieli z koralikami: utrzymywanie temperatury podczas analizy strumienia wapnia

  1. Dodać koraliki do kąpieli do małej łaźni wodnej bez dodawania wody; podgrzać do temperatury 37 °C.
  2. Ostrożnie przeciąć stożkową probówkę o pojemności 50 ml na pół, w miejscu oznaczenia 25 ml, żyletką; wyrzuć górną część probówki.
  3. Napełnij przepołowioną rurkę w 3/4 wysokości koralikami do kąpieli.
  4. Umieść rurkę utworzoną w kroku 3.2 w wannie perełkowej utworzonej w kroku 3.1. Doprowadzić rurkę i koraliki do temperatury 37 °C.
  5. Podłączyć kąpiel perełkową do gniazdka elektrycznego obok cytometru przepływowego, aby utrzymać temperaturę w ramach przygotowań do analizy próbki.
  6. Dodaj stożkowy stojak styropianowy o pojemności 50 ml, aby przytrzymać jedną probówkę, aby ustawić probówkę na miejscu podczas pracy na cytometrze przepływowym. Wyeliminuje to konieczność ręcznego przytrzymywania rury przez cały czas trwania analizy krzywej.

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-dołkowe płytki z powłoką TCLeczenie komórek229111
50 ml stożkowyGreiner Bio141-12-17-0350 ml polipropylenowe probówki wirówkowe z nakrętką
5 ml probówki przepływowe z polistyrenuCorning352052
Strzykawka 5 mlStrzykawka BD309646Używany jest tylko tłok, który jest odrzucany
Filtr 70uMGreiner bio1Numer katalogowy: 542070
aCD3 (17A2)Legenda biologiczna100202
Bufor do lizy AKCGibco (firma Gibco)A1049201
Spektralny cytometr przepływowy Aurorahttps://cytekbio.com/pages/aurora
Koraliki do kąpieliColeparmerPozycja #: UX-06274-52
CD19 PETonboNr kat. 50-0193-U100
CD1d Tetramer APCNih
CD25 PECy7eBionaukaNumer katalogowy: 15-0251
CD4 APC Cy7Tonbo25-0042-U100
CD8a FITCeBionaukaNumer katalogowy: 11-0081-85
Inkubator komórkowyFormalny naukowy
Kleszcze do narzędzi preparacyjnychMcKesson powiedział:#487593Kleszczyki do tkanek McKesson Adson o długości 4-3/4 cala Klasa biurowa Niesterylny nieblokujący uchwyt kciuka ze stali nierdzewnej 1 x 2 zęby
Narzędzia do preparacji NożyczkiMcKesson powiedział:#970135Nożyczki operacyjne McKesson Argent™ 4-1 / 2 cala chirurgiczny uchwyt pierścieniowy ze stali nierdzewnej Prosta ostra końcówka / ostra końcówka
Zasilacz DPBS 1xGibco (firma Gibco)Nr kat. 14190-136DPBS (Polskie Biuro Obsługi
EGTA (EGTA)rybakNC1280093
FBS (Sieć UsługowaHykonSH30071.03Partia AE29165301
Oprogramowanie FlowJohttps://www.flowjo.com/
Barwnik estrowy Indo1-AMeBionauka65-085-39Barwnik obciążający wapń
JonomycynaMilipory407951-1mg tabletki powlekania
Żywy/martwy duch 540Tonbo13-0879-T100
Probówki do mikrowirówek 1,7 mlLaboratoria świetlneA-7001
Penicylina/Streptomycyna/L-glutaminaGibco (firma Gibco)Numer katalogowy 10378-016
Zobacz materiał PRN694Med Chem ExpressHy-12688
Oczyszczony CD16/CD32 (osłona FC) (2.4G2)TonboNr kat. 70-0161-M001Blok FC
Prędkość obrotowaGibco (firma Gibco)1875093 + czerwień fenolowa
RPMI bez fenoluGibco (firma Gibco)11835030 -czerwień fenolowa
Wirówka stołowaBeckman CoulterAllegra612
TCRβ PerCP Cy5.5eBionaukatel. 45-5961-82
TCRγ/δ Pe Cy5eBionaukaNumer katalogowy: 15-5961-82
Pakiet odczynników Vi-Cell BluNr artykułu: C06019Wliczone w cenę Tripan
Vi-Cell BluBeckman Coulter
Kąpiel wodnaMarka Fisher Sucha kąpiel
powiedział: powiedział: Klienta TGL powiedział: powiedział:

Tagi

Cytometria przep ywowabarwnik Indo 1przeciwcia a anty CD3blokowanie receptor w Fcbarwienie barwnikiem ywotno ciIndo 1 zwi zany z wapniemIndo 1 wolny od wapniatraktowanie ionomycyn