Szczegółowo opisujemy protokół monitorowania zachowania neutrofili i monocytów w żyłach krezkowych w stanie stacjonarnym i stanach zapalnych za pomocą mikroskopii konfokalnej przyżyciowej na znieczulonych myszach.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Szczegółowo opisujemy protokół monitorowania zachowania neutrofili i monocytów w żyłach krezkowych w stanie stacjonarnym i stanach zapalnych za pomocą mikroskopii konfokalnej przyżyciowej na znieczulonych myszach.
Skuteczna odpowiedź immunologiczna zależy od szybkiej mobilizacji leukocytów krwi do miejsca infekcji lub urazu. Badanie migracji leukocytów in vivo ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia molekularnych podstaw transśródbłonkowej migracji leukocytów i interakcji z śródbłonkiem naczyniowym. Jednym z potężnych podejść jest mikroskopia przyżyciowa na transgenicznych myszach wykazujących ekspresję białek fluorescencyjnych w komórkach będących przedmiotem zainteresowania.
Tutaj prezentujemy protokół obrazowania monocytów i neutrofili w myszy CX3CR1gfp/wt i.v., której wstrzyknięto pomarańczowe neutrofile znakowane barwnikiem za pomocą odwróconego mikroskopu konfokalnego. Filmy poklatkowe zebrane od 30 min do kilku godzin obrazowania pozwalają na analizę zachowania leukocytów w żyłach krezkowych zarówno w stanie stacjonarnym, jak i zapalnym. Opisujemy również kroki w celu miejscowego wywołania zapalenia naczyń krwionośnych za pomocą agonisty TLR2 / TLR1 Pam3SK4 i monitorowania późniejszej rekrutacji neutrofili i monocytów.
Przedstawiona technika może być również wykorzystana do monitorowania innych populacji leukocytów i badania cząsteczek zaangażowanych w rekrutację lub handel leukocytami za pomocą innych bodźców lub transgenicznych myszy.
Neutrofile i monocyty to komórki wrodzonego układu odpornościowego, które nieustannie krążą we krwi. Po urazie lub infekcji sygnały zapalne indukują diapedezę leukocytów w uszkodzonych i zakażonych tkankach, inicjując w ten sposób komórkową odpowiedź immunologiczną 1-3. Szybkość mobilizacji leukocytów decyduje o pozytywnym wyniku odpowiedzi immunologicznej. Te skomplikowane procesy opierają się na określonych cząsteczkach (np. Selektynach, chemokiny związane ze śródbłonkiem) obecnych w śródbłonku objętym stanem zapalnym, które pomagają w tworzeniu kontaktów adhezyjnych między krążącymi leukocytami a śródbłonkiem 1-3. Aby uzyskać wgląd w cząsteczki zaangażowane w kaskadę rekrutacji leukocytów, ważne jest, aby zobrazować kinetykę rekrutacji komórek i śledzić zachowanie każdej komórki/populacji. Skuteczna metoda polega na mikroskopii przyżyciowej na transgenicznych myszach wykazujących ekspresję białek fluorescencyjnych w komórkach będących przedmiotem zainteresowania.
Do tej pory opracowano kilka podejść wykorzystujących mikroskopię przyżyciową do obrazowania naczyń krwionośnych 4,5. Na przykład obrazowanie unaczynienia skóry właściwej ucha lub żył krezkowych za pomocą przyżyciowej mikroskopii konfokalnej wykorzystano do identyfikacji zachowania patrolowego mysich monocytów oniskiej zawartości Ly6C i ludzkichmonocytów CD14 dimCD16 + po stronie światła naczyń krwionośnych w warunkach stanu ustalonego 6-8. Mysi model unaczynienia Cremaster jest często używany do monitorowania zachowania neutrofili lub zapalnych monocytów owysokim poziomie Ly6C w warunkach zapalnych lub niedokrwiennych u myszy transgenicznych. W takim przypadku cremaster jest stymulowany poprzez wstrzyknięcie domosznowe IL1β, CCL2, TNFβ lub fMLP. Po 2-4 godzinach tkanki są następnie chirurgicznie eksterioryzowane i analizowane za pomocą przyżyciowej mikroskopii konfokalnej 9-11.
Poniższy protokół opisuje metodę jednoczesnego monitorowania monocytów i neutrofili za pomocą dowolnego mikroskopu konfokalnego z odwróconą fluorescencją. Ponadto nasza metoda szczegółowo opisuje, jak obrazować to samo naczynie przed (stan stacjonarny) i po zapaleniu oraz jak śledzić kinetykę rekrutacji leukocytów. W tym celu wykorzystujemy mysz CX3CR1gfp/wt, której monocyty wyrażają eGFP, dożylnie wstrzyknięte mysim neutrofilami znakowanymi pomarańczowym barwnikiem. Za pomocą odwróconego mikroskopu konfokalnego możliwe jest (1) śledzenie i analizowanie patrolującychniskich monocytów Ly6C w warunkach stanu stacjonarnego oraz (2) śledzenie rekrutacji zarówno monocytów, jak i neutrofili w tym samym naczyniu po miejscowym zapaleniu. Tutaj tworzymy stany zapalne za pomocą agonisty TLR2/TLR1 Pam3CSK4 12. Co więcej, takie obrazowanie może pomóc w określeniu roli określonych cząsteczek będących przedmiotem zainteresowania w różnych etapach kaskady rekrutacji leukocytów, jeśli zostanie przeprowadzone na określonych myszach z nokautem lub w obecności przeciwciał blokujących 6,9,13.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
UWAGA: Procedury na zwierzętach zostały przeprowadzone zgodnie z Instytucjonalnym Komitetem Etycznym ds. Opieki nad Zwierzętami w Genewie, Szwajcaria oraz Kantonalnym Biurem Weterynaryjnym. Numer pozwolenia GE/63/14.
1. Przygotowanie zawiesiny pojedynczej komórki ze szpiku kostnego
2. Wzbogacanie neutrofili przez selekcję negatywną
3. Etykietowanie neutrofili
4. Przygotowanie myszy do mikroskopii przyżyciowej
UWAGA: Krok 4.1.) oraz 4.2.) należy przeprowadzić na początku doświadczenia, aby uniknąć wydłużenia czasu oczekiwania znakowanych neutrofili na lodzie.
5. Pomiar zachowania neutrofili i monocytów w naczyniach objętych stanem zapalnym in vivo za pomocą mikroskopii przyżyciowej
6. Generowanie plików filmowych i śledzenie leukocytów
UWAGA: Oprogramowanie do akwizycji firmy Nikon generuje pliki .nd2, ale poniższa procedura będzie podobna w przypadku innego oprogramowania i marek.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
W manuskrypcie opisano zoptymalizowany protokół umożliwiający łatwe monitorowanie w czasie rzeczywistym zachowania monocytów i neutrofili w żyłach krezkowych znieczulonych myszy. Użycie komory termostatowanej w 37 °C jest niezbędne w celu utrzymania temperatury ciała myszy, a także ze względu na zależność ruchu leukocytów od temperatury. Przygotowanie myszy przedstawiono na Rysunku 1. Rysunek 2 pokazuje cały obszar widoczny pod mikroskopem. Światło przechodzące pozwala na identyfikację żył krezkowych (cz...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Metodologie opisane w tym manuskrypcie zapewniają spójne podejście do skutecznego badania zachowania monocytów i neutrofili w żyłach krezkowych w stanie stacjonarnym i stanach zapalnych.
Kluczowym etapem przygotowania jest unieruchomienie jelita za pomocą tkanek zwilżonych PBS. Jeśli zostanie wykonane prawidłowo, naczynia krezkowe są ładnie naświetlone na szkiełku nakrywkowym w celu uzyskania obrazu. Umożliwia to wybór kilku obszarów zainteresowania do monitorowania zachowania leukocytów w żył...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.
Ta praca była wspierana przez EMBO (do Y.E.), Foundation Machaon (do Y.E.) i SNSF (do B.A.I.). Dziękujemy Centrali Bioobrazowania za dostępność mikroskopu Nikon A1r i pomoc techniczną. Dziękujemy Pani Clarissie Bartley za korektę języka angielskiego.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Probówki z okrągłym dnem polistyrenowe o pojemności 5 ml | Beckton Dickinson | 352058 | |
| 10x CFI Plan Apochromat 0,45 DT:4mm | Nikon | ||
| 20x CFI Plan Apochromat VC 0,75 DT:1mm | Nikon | ||
| Cell Tracker Pomarańczowy CMRA Dye | Life Technologies | C34551 | |
| EasySep Magnet | Stem Cell Technologies | 18000 | |
| Zestaw do wzbogacania neutrofili myszy EasySep | Stem Cell Technologies | 19762 | |
| EDTA | Sigma Aldrich | E6758 | |
| FCS | PAA | A15-042 | |
| Olejek immersyjny typu A | Nikon | dowolny lepki olej | |
| System kontroli temperatury Life Box | Obrazowanie | ||
| NaHCO3 | Sigma Aldrich | S5761 | |
| NH4Cl | Sigma Aldrich | A9434 | |
| Mikroskop konfokalny Nikon A1R | Nikon | A1R | , zmotoryzowany stolik x/y/z, oprogramowanie NIS elements |
| PBS | Life Technologies | D8537 | |
| bez czerwieni fenolowej DMEM/F12 | Life Technologies | 21041-025 | dowolne podłoże wolne od czerwieni fenolowej jest odpowiednie |
| PAM3CSK4 | Invivogen | tlrl-pms | rozpuszczają się w PBS |
| komórek macierzystych | surowicy szczurów | zawarte w EasySep Zestaw do wzbogacania neutrofili myszy | |
| Naczynie do hodowli tkankowych 100 | TPP | 93100 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.