Przed rozpoczęciem przygotuj następujące roztwory:
3% pożywka do barwienia (SM):
3% płodowa surowica bydlęca (FBS) w 1X soli fizjologicznej w buforze fosforanowym (PBS)
Bufor MACS (MB):
- 0,5% albuminy surowicy bydlęcej (BSA) w 1XPBS
1. Pobranie śledzion z myszy
- Myszy C57BL/6 (Harlan) w wieku 6-8 tygodni poddać podskórnej iniekcji 1,5 x 105 mysich komórek Panc02 zawieszonych w 100 μl 1x PBS (grupa z nowotworem; TB). Myszy kontrolne (Naïve) otrzymują 100 μl 1XPBS.
- Około 4 tygodnie po iniekcji uśmiercić myszy poprzez duszenie dwutlenkiem węgla.
- Pobrać śledziony z myszy poprzez rozcięcie tępą metodą z użyciem pęsety i nożyczek, a następnie zważyć je na wadze. Umieścić śledziony w osobnych, oznakowanych stożkowych probówkach 50 ml zawierających 1 x PBS.
2. Przygotowanie jednokomórkowej zawiesiny leukocytów ze śledzion
Wszystkie procedury należy przeprowadzać w środowisku sterylnym, pod dygestorium z laminarnym przepływem powietrza (Biological Safety Hood), a komórki i przeciwciała przechowywać w lodzie.
- Złożyć sito do dysocjacji komórek, wkładając siatkę do otworu w kubku w kierunku dna. Następnie włożyć pierścień mocujący do obszaru z gwintem stroną z nacięciem do góry i za pomocą klucza do pierścienia dokręcić pierścień mocujący, aby unieruchomić siatkę. Umieścić złożone sito w szalce Petri zawierającej 10 ml 1 x PBS.
- Połączyć śledziony i za pomocą szklanego tłuczka rozetrzeć je o siatkę sita do dysocjacji komórek bezpośrednio do szalki Petri. Powtórzyć czynność dla każdej grupy myszy poddanych badaniu.
- Przefiltrować zawiesinę komórkową do probówki stożkowej o pojemności 50 ml, używając sita komórkowego 70 μm oraz pipety serologicznej 5 ml. Centryfugować przy 12 000 rpm (250-300 x g) przez 5 min.
- Usunąć nadsącz i resuspendować osad w 5 ml 1 x buforu do lizy RBC na każdą śledzionę. Intensywnie pipetować w górę i w dół. Inkubować w temperaturze pokojowej przez 5 min. Przerwać reakcję, dodając 20 ml 1 x PBS. Intensywnie pipetować w górę i w dół. Centryfugować przy 12 000 rpm (250-300 x g) przez 5 min.
- Usunąć nadsącz i resuspendować osad w 20 ml sterylnego 1 x PBS. Intensywnie pipetować w górę i w dół.
- Policzyć komórki przy użyciu błękitu trypanu i hemocytometru, a następnie resuspendować do pożądanego stężenia w 3% SM tak, aby 50 μl odpowiadało 5x105-1x106 komórkom (1x107 cells/ml - 2x107 cells/ml).
3. Barwienie powierzchni komórek / immunofenotypowanie MDSC z wykorzystaniem cytometrii przepływowej
- Oznakuj dołki płytki 96-dołkowej z dnem w kształcie litery V dla próbek kontrolnych i doświadczalnych oraz dla pojedynczych barwień do kontroli kompensacji (brak barwienia, NS; Mac-1-FITC; Gr-1-APC oraz DAPI).
- Do odpowiednich dołków w płytce 96-dołkowej z dnem w kształcie litery V dodaj od 5x105 do 1x106 komórek splenocytów, co odpowiada 50 μl/dołek. Wiruj płytkę z prędkością 12 000 rpm (250-300 x g) przez 5 min.
- W probówce mikrocentryfużowej 1,5 ml na lodzie przygotuj „Master Mix” (MM) z Mouse BD Fc Block (monoklonalne przeciwciało szczura przeciw mysiemu CD16/32) rozcieńczonego w 3% SM. Jako punkt wyjścia zastosuj 1 μg Fc Block w 3% SM do uzyskania objętości końcowej 50 μl na dołek.
- Ostrożnie usuń nadsącz z każdego dołka płytki 96-dołkowej z dnem w kształcie litery V, szybko odwracając płytkę nad pojemnikiem na odpady lub zlewem, tak aby nie naruszyć osadów komórkowych.
- Wymieszaj na wirówce Vortex, krótko wiruj Fc Block MM przez 5 sekund i dodaj 50 μl do wszystkich osadów w płytce 96-dołkowej z dnem w kształcie litery V. Wymieszaj dokładnie, delikatnie pipetując w górę i w dół, pozostawiając próbki w dołkach. Inkubuj płytkę przez 15 min w ciemności na lodzie. Wiruj płytkę z prędkością 12 000 rpm (250-300 x g) przez 5 min.
- Podczas inkubacji próbek z Fc Block, przygotuj w probówce mikrocentryfużowej 1,5 ml na lodzie „Master Mix” (MM) z przeciwciałami sprzężonymi z fluorochromami rozcieńczonymi w 3% SM. Przeciwciała powinny zostać tytrowane w celu ustalenia optymalnych rozcieńczeń do procedur barwienia. Jako punkt wyjścia połącz rozcieńczenie 1:25 Mac-1-FITC oraz rozcieńczenie 1:20 Gr-1-APC w 3% SM do uzyskania objętości końcowej 50 μl na dołek z próbką.
- Ostrożnie usuń nadsącz z każdego dołka płytki 96-dołkowej z dnem w kształcie litery V w sposób opisany wcześniej.
- Wymieszaj na wirówce Vortex, krótko wiruj MM przeciwciał barwiących sprzężonych z fluorochromami przez 5 sekund i dodaj 50 μl do osadów kontrolnych i doświadczalnych. Wymieszaj dokładnie, delikatnie pipetując w górę i w dół. Dla kompensacji pojedynczych barwień do odpowiednich dołków dodaj rozcieńczenie 1:25 Mac-1-FITC, rozcieńczenie 1:20 Gr-1-APC oraz 75 ng/ml DAPI w 3% SM do uzyskania objętości końcowej 50 μl na dołek. Do dołka niebarwionego (No Stain) dodaj 50 μl 3% SM. Wymieszaj dokładnie i inkubuj komórki w płytce 96-dołkowej z dnem w kształcie litery V przez 30 min w ciemności na lodzie.
- Oznakuj probówki do FACS (5 ml, 12 mm x 75 mm, polistyrenowe z dnem okrągłym) zgodnie z każdym dołkiem w płytce 96-dołkowej z dnem w kształcie litery V. Do każdej probówki FACS dodaj 200 μl 3% SM.
- Wiruj płytkę z prędkością 12 000 rpm (250-300 x g) przez 5 min i usuń nadsącz. Przemyj osady, dodając 100 μl 3% SM do każdego osadu i mieszając dokładnie przez delikatne pipetowanie w górę i w dół. Wiruj płytkę z prędkością 12 000 rpm (250-300 x g) przez 5 min. Powtórz etap płukania jeszcze raz.
- Ostrożnie usuń nadsącz z każdego dołka płytki 96-dołkowej z dnem w kształcie litery V w sposób opisany wcześniej. Resuspenduj każdy osad w 100 μl 3% SM i wymieszaj dokładnie.
- Przenieś 100 μl resuspendowanego osadu z każdego dołka płytki 96-dołkowej z dnem w kształcie litery V do odpowiednio oznakowanej probówki FACS.
- Przed analizą cytometryczną dodaj 75 ng/ml DAPI do próbek kontrolnych i doświadczalnych oraz do kontroli kompensacji dla pojedynczego barwienia DAPI.
- Przeprowadź akwizycję danych cytometrycznych dla procentowej zawartości MDSC. Wykonaj kompensację, korzystając z kontroli negatywnej (kontrola bez barwienia) oraz kontroli pojedynczo dodatnich. Ustaw wykres kropkowy (dot plot) wyświetlający rozproszenie przednie (FSC) względem bocznego (SSC) w skali logarytmicznej, aby można było zidentyfikować interesujące populacje leukocytów. Wyznacz szeroki bramkę (gate) na wszystkie leukocyty, wykluczając debris i agregaty o najniższym rozproszeniu przednim i bocznym. Z tej bramki nadrzędnej utwórz nowy wykres kropkowy wyświetlający SSC względem DAPI i wyznacz bramkę dla komórek DAPI- (żywych). Wybierz tę nowo wyznaczoną populację i utwórz wykres kropkowy wyświetlający Mac-1 względem Gr-1, a następnie wyznacz bramkę dla podwójnie dodatnich (Mac-1+ Gr-1+) MDSC.
4. Magnetyczne wzbogacanie leukocytów Gr-1+
- Rozdziel pozostałe niebarwione leukocyty w ilości 1x107 do odpowiednio oznakowanych probówek FACS i wiruj przy 12 000 obr./min (250-300 x g) przez 5 min.
- Przygotuj MM przeciwciała Gr-1-PE w probówce do mikrowirówki o pojemności 1,5 ml. Dla liczby komórek do 107 zastosuj rozcieńczenie przeciwciała Gr-1-PE 1:10 w 50 μl MB na próbkę. W przypadku większej liczby komórek zwiększ objętości proporcjonalnie. Krótko wiruj przez 5 sekund, dodaj do leukocytów w probówkach FACS i inkubuj przez 15 min w temperaturze 4 °C w ciemności.
- Dodaj 2 ml MB do probówek FACS, wiruj przy 12 000 obr./min (250-300 x g) przez 5 min i odlej nadsącz.
- Przygotuj MM Anti-PE MicroBeads w probówce do mikrowirówki o pojemności 1,5 ml. Dla liczby komórek do 107 zastosuj rozcieńczenie anti-PE MicroBeads 1:4 w 200 μl MB na próbkę. W przypadku większej liczby komórek zwiększ objętości proporcjonalnie. Krótko wiruj przez 5 sekund, dodaj do leukocytów w probówkach FACS i inkubuj przez 15 min w temperaturze 4 °C w ciemności.
- Dodaj 2 ml MB do probówek FACS, wiruj przy 12 000 obr./min (250-300 x g) przez 5 min i odlej nadsącz. Resuspenduj osad w 3 ml SB. Przefiltruj przez sito 70 μm do nowej, oznakowanej probówki stożkowej 50 ml.
- Przygotuj i zapraw urządzenie Auto MACS Pro Separator. Napełnij wszystkie butelki odpowiednimi roztworami i w razie potrzeby opróżnij butelkę na odpady. Włącz instrument i sprawdź stan pojemników z cieczami oraz kolumny po inicjalizacji. Wszystkie symbole powinny być zielone. W menu wybierz „Separation” z górnego paska menu, a następnie „Wash Now” z dolnego paska menu. Z opcji wyskakującego okienka wybierz „Rinse”, a następnie „Run”, aby rozpocząć proces zaprawiania. Po pomyślnym zakończeniu procesu zaprawiania instrument wyświetli komunikat „Ready for Separation” w menu Status.
- Wybierz odpowiedni chłodzony statyw na probówki dopasowany do ich rozmiarów i umieść probówkę stożkową 50 ml z magnetycznie znakowanymi komórkami w rzędzie A, probówkę stożkową 50 ml do zbierania frakcji negatywnej w rzędzie B oraz probówkę stożkową 15 ml do zbierania frakcji pozytywnej w rzędzie C.
- Wybierz program separacji komórek „POSSEL_S” dla pozytywnej selekcji znakowanych komórek docelowych w trybie czułym dla próbek. Magnetycznie znakowane komórki docelowe są zatrzymywane na kolumnie automatu; komórki nieznakowane są uwalniane do probówki zbierającej frakcję negatywną w rzędzie B. Po automatycznym cofnięciu magnesu znakowane komórki docelowe zostaną uwolnione do probówki zbierającej frakcję pozytywną w rzędzie C statywu.
5. Analiza leukocytów wzbogaconych w Gr-1+ po sortowaniu
- Ponownie policz frakcje Gr-1+ i Gr-1-, wykorzystując błękit trypanu oraz hemacytometr. Resuspenduj komórki do pożądanego stężenia w 3% medium barwiącym w taki sposób, aby 50 μl odpowiadało 5x105-1x106 komórkom (1x107 cells/ml - 2x107 cells/ml), a następnie przenieś 50 μl do odpowiednio oznakowanych probówek FACS.
- Przygotuj MM zawierający tylko Mac-1, w rozcieńczeniu 1:25 w 3% SM, aby uzyskać objętość końcową 50 μl na próbkę. Obarw komórki i przygotuj próbki do kompensacji pojedynczego barwienia dla Gr-PE, Mac-1 FITC oraz DAPI do analizy cytometrycznej. Dodaj 200 μl 3% SM oraz barwnik żywotności DAPI zgodnie z wcześniejszym opisem.
- Przeprowadź akwizycję danych w cytometrii przepływowej, aby określić procentowy udział frakcji Gr-1+ i Gr-1-, a także porównać procentowy udział MDSC przed i po wzbogaceniu metodą autoMACS.
6. Reprezentatywne wyniki
Przedstawiamy tutaj reprezentatywne wyniki wzbogacania leukocytów Gr-1+ z połączonych śledzion z osobników naiwnych przy użyciu systemu autoMACS w celu późniejszego sortowania MDSC metodą FACS (Rysunek 1). Przed sortowaniem autoMACS 1x106 naiwnych leukocytów barwiono przeciwciałami Mac-1-FITC oraz Gr-1-APC, aby określić procentowy udział MDSC za pomocą urządzenia BD LSRII. Następnie 1x107 naiwnych leukocytów barwiono przeciwciałami anty-Gr-1-PE oraz PE-MicroBeads w celu wzbogacenia frakcji leukocytów Gr-1+ przy użyciu separatora autoMACS Pro. Po wzbogaceniu metodą autoMACS oceniano procentowy udział Gr-1 w zebranych frakcjach Gr-1+ i Gr-1- za pomocą cytometrii przepływowej. Odizolowano 1x106 leukocytów Gr-1+ i barwiono je przeciwciałem Mac-1-FITC, aby za pomocą cytometrii przepływowej przeanalizować i porównać procentowy udział MDSC we wzbogaconych, połączonych leukocytach naiwnych z niewzbogaconymi, połączonymi leukocytami z osobników z nowotworem.

Rycina 1. Wzbogacanie leukocytów Gr-1+ od myszy naiwnych za pomocą systemu AutoMACS w celu sortowania MDSC metodą FACS. Śledziony pobrano od myszy z nowotworem trzustki oraz myszy naiwnych, a następnie przygotowano z nich zawiesiny pojedynczych komórek. Analiza cytometrii przepływowej leukocytów naiwnych barwionych powierzchniowo przeciwciałami sprzężonymi z fluoresceincją przeciwko Mac-1 i Gr-1 przed wzbogaceniem systemem autoMACS (A). Analiza cytometrii przepływowej frakcji Gr-1+ (B) oraz Gr-1- (C) po wzbogaceniu komórek Gr-1+ systemem autoMACS z połączonych leukocytów naiwnych barwionych przeciwciałami Gr-1-PE i mikro kuleczkami anti-PE. Analiza cytometrii przepływowej procentowego udziału MDSC i Gr-1+ po wzbogaceniu komórek Gr-1+ systemem autoMACS z połączonych leukocytów naiwnych (D) w porównaniu do niewzbogaconych połączonych leukocytów od myszy z nowotworem (E) (myszy naiwne, n=5; myszy z nowotworem, n=3). Procentowy udział MDSC i Gr-1 wyznaczono na reprezentatywnych wykresach konturowych i histogramach.