$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Protokół opisuje izolację komórek limfoidalnych od ludzkiego materiału pacjenta i dlatego wymaga zgody etycznej. Praca wykonana w niniejszym badaniu została przyznana przez Komisję ds. Oceny Etycznej w Uppsali (Dnr. 2013/387).
1. Izolacja komórek jednojądrzastych (MNC) z ludzkich migdałków podniebiennych
UWAGA: Wszystkie niesprawdzone materiały pochodzenia ludzkiego, takie jak krew, tkanki lub płyny ustrojowe, powinny być uważane za potencjalnie zainfekowane materiały. W związku z tym należy przestrzegać zalecanych praktyk bezpieczeństwa biologicznego w odniesieniu do tkanek ludzkich.
Uwaga: Aby uniknąć kontaminacji, wszystkie roztwory i sprzęt do hodowli komórkowych muszą być sterylne. Wszystkie i roztwory powinny być wstępnie schłodzone i przechowywane na lodzie. Tkanki migdałków i wyizolowane komórki powinny być przechowywane i poddawane obróbce na lodzie.
- Uzyskaj świeże migdałki od pacjentów poddawanych tonsillektomii lub tonsillotomii (ryc. 2). Zanurz grudki tkanek w probówce wirówkowej o pojemności 50 ml wypełnionej lodowatym sterylnym zrównoważonym roztworem soli Hanksa (HBSS) uzupełnionym 5% płodową surowicą bydlęcą (FBS), 10 mM glutaminy, 0,05 mg/ml gentamycyny i 1% mieszaniny antybiotykowo-przeciwgrzybiczej (penicylina, streptomycyna i amfoterycyna B).
- Probówki z zanurzonymi próbkami tkanki migdałkowej należy przechowywać przez cały czas na lodzie. Staraj się przetworzyć migdałki tak szybko, jak to możliwe i nie później niż 3 godziny po chirurgicznym usunięciu.
- Umieścić migdałek na plastikowej płytce do hodowli komórkowej o średnicy 60 mm na lodzie i utrzymywać tkankę zwilżoną HBSS. Usuń widoczne skrzepy krwi, tkankę tłuszczową i łączną za pomocą czystych kleszczy z powierzchni migdałków.
- Użyć nowej płytki o średnicy 60 mm zawierającej 5 ml HBSS. Pokrój kępkę tkanki migdałkowej na fragmenty o wielkości 3-10 mm za pomocą sterylnych nożyczek i/lub skalpela.
- Przygotować nową płytkę do hodowli komórkowej o średnicy 60 mm zawierającą 10 ml HBSS i umieścić sitko z tworzywa sztucznego o średnicy 100 μm w roztworze HBSS.
- Przenieś wypreparowane fragmenty migdałków do sitka komórkowego za pomocą sterylnych kleszczy. Za pomocą tłoka plastikowej strzykawki płynnie przecisnąć fragmenty tkanki przez sitko do komórek. Upewnij się, że fragmenty migdałków są całkowicie zanurzone w HBSS.
- Odrzucić sitko komórkowe wraz z resztkami tkanek i przenieść powstałą zawiesinę komórek z płytki do hodowli komórkowej o średnicy 60 mm do plastikowej probówki wirówkowej o pojemności 50 ml. Pozostaw probówkę na lodzie, wykonując kroki 1.8 i 1.9.
- W przypadku dużych migdałków, większych niż 2 cm (ryc. 2), należy ścisnąć fragmenty migdałków w sitkach dwukomórkowych, aby uniknąć zatkania siatki w sitku.
- Otrzymać końcową objętość 35 ml zawiesiny komórek.
Uwaga: Na tym etapie możliwe jest przygotowanie zawiesiny komórek do kriokonserwacji (patrz punkt 2).
- Dodać 10 ml roztworu gradientu gęstości, takiego jak Ficoll, do nowej probówki wirówkowej o pojemności 50 ml. Delikatnie nałożyć zawiesinę komórek (krok 1.9) na wierzch roztworu gradientu gęstości. Unikać mieszania zawiesiny komórek z roztworem gradientu gęstości.
Uwaga: Roztwór gradientu gęstości musi być rozgrzany do RT.
- Odwirować zawiesinę komórek w odchylanym rotorze o masie 700 x g przez 20 minut w temperaturze pokojowej. Nie włączaj funkcji hamowania w wirówce, ponieważ szybkie hamowanie może zakłócić nachylenie. Należy również użyć funkcji najniższego przyspieszenia dostępnej w wirówce.
Uwaga: Po tym etapie wirowania obserwuj MNC jako puszystą białą warstwę na granicy faz, a czerwone krwinki (RBC), fibroblasty i szczątki komórkowe jako osad na dnie probówki.
- Ostrożnie zebrać warstwę MNC za pomocą pipety o pojemności 10 ml. Umieścić zawiesinę komórek w nowej probówce wirówkowej o pojemności 50 ml.
- Dodać 25 ml lodowatego PBS do zawiesiny komórek i wirować probówkę o sile 300 x g przez 5 minut w odchylanym rotorze w temperaturze 4 °C.
- Usunąć sklarowany osad za pomocą pipety o pojemności 25 ml i powtórzyć etap przemywania osadów komórkowych jeszcze dwa razy. Na koniec ponownie zawiesić osad komórkowy w 15 ml PBS.
Uwaga: Po ostatnim etapie płukania możliwe jest kriokonserwowanie zawiesiny komórek (patrz punkt 2).
- Nałożyć 10 μl zawiesiny komórek do komory zliczania komórek hemocytometru i policzyć liczbę komórek pod mikroskopem. Dozować odpowiednią ilość komórek (np. 2-3 x 107) do probówki wirówkowej o pojemności 15 ml w celu późniejszego oddzielenia kulek magnetycznych. Przechowywać tę podwielokrotność na lodzie do kroku 3.2.
2. Kriokonserwacja komórek migdałków
- Przygotuj pożywkę do zamrażania (90% FBS i 10% DMSO) i trzymaj ją na lodzie. W przypadku długotrwałego przechowywania należy przechowywać zamrażarki w temperaturze -20 °C.
- Określ całkowitą liczbę komórek za pomocą komory zliczania komórek hemocytometru (krok 1.15). Obliczyć wymaganą ilość pożywki zamrażającej zgodnie z pożądaną gęstością zamrożonych komórek (np. 107 komórek/ml pożywki zamrażającej).
- Odwirować zawiesinę komórek o sile 300 x g przez 5 minut. Zdekantować supernatant bez naruszania osadu komórkowego i ponownie zawiesić osad komórkowy w lodowato zimnym pożywce do zamrażania (od kroku 2.1).
- Dozować 1 ml porcji zawiesiny komórkowej do sterylnych fiolek przeznaczonych do długotrwałego przechowywania w ciekłym azocie. Zamrozić fiolki w komorze izopropanolowej i przechowywać je w temperaturze –80 °C O/N. W celu długotrwałego przechowywania należy przenieść fiolki do zbiornika magazynowego zawierającego ciekły azot lub zamrażarki komórkowej o temperaturze –140 °C.
- Aby rozmrozić fiolki z zamrożonymi komórkami, należy je szybko ogrzać w łaźni wodnej o temperaturze 37 °C. Natychmiast po rozmrożeniu zawiesinę komórkową rozpuścić w 10 ml wstępnie podgrzanego HBSS (z dodatkami, krok 1.1) w probówce wirówkowej o pojemności 15 ml. Wirować probówkę o masie 300 x g przez 5 minut, usunąć HBSS i ponownie zawiesić osad komórek o żądanej gęstości komórek w HBSS (z dodatkami, krok 1.1).
Uwaga: Żywotność MNC po rozmrożeniu ma znaczenie, ponieważ obecność martwych komórek zmniejszy ostateczną wydajność oczyszczonych limfocytów B i T.
Uwaga: Zgodnie z naszym doświadczeniem żywotność ogniw mniejsza niż 80% zmniejszy skuteczność izolacji komórek.
3. Pozytywna selekcja populacji limfocytów T z migdałków wieloletnich
Uwaga 1: Ten protokół opiera się na pozytywnej selekcji ludzkich limfocytów T CD3+ z migdałków TNC za pomocą kulek magnetycznych sprzężonych z przeciwciałem CD3. Możliwe jest rozpoczęcie tej sekcji od świeżych (sekcja 1) lub mrożonych (sekcja 2) MNC.
Uwaga 2: Zacznij od 3 x 107 MNC. Nie przekraczaj tej liczby komórek, ponieważ kolumny separacyjne mogą się zatkać, co zmniejszy skuteczność izolacji. Użyj większych kolumn, jeśli ma być obsługiwanych więcej komórek. Woluminy używane w tym protokole zostały eksperymentalnie zoptymalizowane pod kątem liczby komórek używanych w naszej konfiguracji eksperymentalnej.
- Przygotować bufor separacyjny [PBS (pH 7,2), 0,5% albuminy surowicy bydlęcej (BSA) i 2 mM EDTA]. Przefiltrować bufor separacyjny przez filtr 0,45 μm i przechowywać w temperaturze 4 °C.
- Obracać zawiesinę MNC (krok 1.14) przy 300 x g przez 5 minut w temperaturze 4 °C. Ponownie zawiesić powstałe osady komórkowe w 240 μl (80 μl na 107 komórek) lodowatego buforu rozdzielającego. Przenieść zawiesinę komórkową do sterylnej probówki o pojemności 2 ml.
- Dodać 20 μl przeciwciała magnetycznego CD3 do roztworu komórkowego. Inkubować probówki przez 1 godzinę w temperaturze 4 °C, ciągle delikatnie mieszając, aby utrzymać komórki w zawiesinie.
- Przenieść całą zawiesinę komórek do probówki o pojemności 15 ml zawierającej 5 ml lodowatego buforu rozdzielającego w celu przepłukania komórek.
- Odwirować probówkę o masie 300 x g przez 10 minut w temperaturze 4 °C w odchylanym wirniku.
- W międzyczasie ustaw separator magnetyczny i kolumnę. Przymocuj separator magnetyczny do stojaka i umieść kolumnę w separatorze. Przemyć kolumnę, nakładając 500 μl lodowatego buforu rozdzielającego. Odrzuć przepływ.
- Umieść nową probówkę zbiorczą o pojemności 15 ml pod kolumną. Trzymaj probówkę zbiorczą na lodzie.
- Odrzucić supernatant (krok 3.5) za pomocą pipety i delikatnie zawiesić osad komórek w buforze separacyjnym o pojemności 500 μl. Nałóż zawiesinę komórkową na wstępnie umytą kolumnę i pozwól jej przepłynąć.
Uwaga: Grudki komórek mogą zatkać kolumnę, a tym samym zmniejszyć natężenie przepływu. Aby zapobiec temu problemowi, umieść plastikowe sitko o wielkości 40 μm na górze kolumny. Przepuszczenie komórek przez tę siatkę znacznie poprawi skuteczność tej metody.
- Przemyć kolumnę 4 razy 1,5 ml buforu rozdzielającego (500 μl na 107 komórek). Poczekaj, aż zbiornik kolumny będzie pusty (w kolumnie nie należy zaobserwować płynu) przed zastosowaniem następnego kroku mycia.
Uwaga: Uzyskać nieznakowane komórki CD3, uważane za frakcję limfocytów B, podczas ich elucji do probówki zbiorczej.
- Wyjąć kolumnę z separatora i umieścić w nowej probówce zbiorczej o pojemności 15 ml. Odpipetować pipetą 2 ml buforu separacyjnego na kolumnę. Za pomocą tłoka dostarczonego z kolumną eluować dodatnio wyselekcjonowane limfocyty T, które są uważane za frakcję limfocytów T.
- W razie potrzeby określić liczbę oczyszczonych komórek (krok 1.15). Zawiesiny komórek są teraz gotowe do dalszych eksperymentów.
4. Analiza metodą cytometrii przepływowej izolowanych limfocytów B i T migdałków
UWAGA: Roztwór paraformaldehydu jest drażniący i podejrzewa się, że jest rakotwórczy. Nosić odpowiednią odzież ochronną, rękawice i ochronę oczu/twarzy.
Uwaga 1: Ten protokół opisuje metodę bezpośredniego barwienia izolowanych komórek B i T za pomocą analizy sortowania komórek aktywowanych fluorescencją (FACS). Głównym celem tego etapu jest ocena czystości izolowanych populacji komórek po oddzieleniu przeciwciał magnetycznych CD3. W tym celu stosuje się ustalone markery limfocytów B i T, przeciwciała monoklonalne sprzężone z fluoroforem CD20-FITC i CD2-APC. Zdecydowanie zaleca się również włączenie przeciwciał kontrolnych izotypu w celu rozróżnienia niespecyficznego wiązania "tła" przeciwciał CD2 i CD20 (patrz krok 4.8).
Uwaga 2: Możliwe jest przechowywanie oczyszczonych frakcji komórkowych w 1% roztworze paraformaldehydu (PFA) w ciemności w temperaturze 4 °C do czasu barwienia (np. następnego dnia). Ta sama procedura ma również zastosowanie, jeśli istnieje przerwa czasowa między barwieniem a analizą FACS. Należy pamiętać, że w obu przypadkach komórki należy odpowiednio umyć buforem PBSA (PBS zawierającym 0,2% BSA), przed barwieniem lub analizą FACS.
- Pobrać 6 x 106 komórek MNC z kroku 1.15 (przed nałożeniem na kolumnę), frakcję limfocytów B z kroku 3.9 i frakcję limfocytów T z kroku 3.10.
- Wirować zawiesiny komórek w temperaturze 300 x g przez 5 minut w temperaturze 4 °C za pomocą odchylanego rotora.
- Usunąć sklarowany osad za pomocą pipety i przemyć osad komórkowy raz 1 ml lodowatego PBSA. Wirować zawiesiny komórek w temperaturze 300 x g przez 5 minut w temperaturze 4 °C. Usunąć supernatant za pomocą pipety i ponownie zawiesić komórki w 600 μl lodowatego buforu PBSA.
- Dodać 100 μl zawiesiny komórek na dno probówki FACS.
- Do każdej probówki dodać 100 μl PBS zawierającego 10% inaktywowanej termicznie surowicy ludzkiej, dobrze wymieszać i inkubować przez ~1 min w temperaturze pokojowej lub 20 min na lodzie.
Uwaga: Limfocyty B przenoszą receptory Fc. W celu zablokowania receptorów Fc, oczyszczone frakcje komórkowe inkubuje się z 10% inaktywowaną termicznie surowicą ludzką. Surowicę ludzką inaktywuje się termicznie przez inkubację w temperaturze 56 °C przez 1 godzinę. Podziel inaktywowaną termicznie surowicę na małe porcje i przechowuj zamrożone w temperaturze -20 °C.
- Odwirować zawiesinę komórek o sile 300 x g przez 5 minut w temperaturze 4 °C w odchylanym wirniku.
- Usunąć sklarowany osad za pomocą pipety i przemyć osad komórkowy 1 ml PBSA. Powtórzyć wirowanie (300 x g przez 5 minut w temperaturze 4 °C).
- Dodaj 100 μl PBSA do każdej probówki z lodem. Dodać odpowiednią ilość przeciwciała monoklonalnego sprzężonego z fluoroforem, zgodnie z zaleceniem producenta (np. 20 μl przeciwciał anty-CD20 i/lub 5 μl przeciwciał anty-CD2 w 100 μl PBSA). Uwaga: Nie zapomnij przypisać wystarczającej liczby rurek kontrolnych do analizy FACS. W protokole tym należy uwzględnić następujące kontrole: 1) komórki barwione indywidualnie przeciwciałami anty-CD2 i anty-CD20, 2) komórki barwione indywidualnie przeciwciałami kontrolnymi izotypu anty-CD2 i anty-CD20 oraz 3) komórki bez dodatku przeciwciał.
- Krótko zawirować probówkę i inkubować przez 30 minut w temperaturze 4 °C w ciemności.
- Umyj 2 razy za pomocą PBSA. Dodać 2 ml 1% roztworu PFA do próbek. Pozostawić komórki w roztworze PFA w temperaturze 4 °C w ciemności do czasu analizy FACS.
- Bezpośrednio przed umieszczeniem próbek w maszynie FACS należy przemyć komórki 2 razy za pomocą PBSA (300 x g przez 5 minut w temperaturze 4 °C). Zawiesić próbki w 1 ml PBS i przechowywać w temperaturze 4 °C (lub na lodzie), chronić przed światłem, przed rozdzieleniem na cytometrze przepływowym.
- Sortowanie FACS należy przeprowadzić zgodnie z protokołem producenta cytometru przepływowego.
5. Wykrywanie metodą PCR DNA adenowirusa w izolowanych limfocytach B i T migdałków
Uwaga 1: Starterami genu heksonu adenowirusa są AdRJC1 (5'-GACATGACTTTCGAGGTCGATCCCATGGA-3') i AdRJC2 (5'-CCGGCTGAGAAGGGTGTGCGCAGGTA-3')11. Te startery generują amplikon 139 pz. Gen 18S rRNA gospodarza można wykryć za pomocą starterów tp206 (5'-CCCCTCGATGCTCTTAGCTG-3') i tp207 (5'-TCGTCTTCGAACCTCCGACT-3'). Przewidywana wielkość amplikonu to 300 pz.
Uwaga 2: Każda próba PCR obejmuje kontrolę negatywną (destylowany H2O) i pozytywną kontrolę DNA uzyskaną z ludzkiej linii komórek B (BJAB) zakażonej ludzkim adenowirusem typu 512.
- Ekstrahować DNA (z co najmniej 1 x 106 komórek, krok 3.11) przy użyciu metody oczyszczania kolumny opartej na membranie krzemionkowej. Ekstrahuj RNA za pomocą roztworu fenolu i izotiocyjanianu guanidyny13.
- Dodać 100 ng DNA z limfocytów B i T do mieszaniny reakcyjnej zawierającej 1x bufor HF, 0,2 mM mieszaniny trifosforanu deoksynukleotydu (dNTP), 0,25 μM każdego startera i 1 U polimerazy DNA High-Fidelity w całkowitej objętości 20 μl.
- Przeprowadzić amplifikację PCR w następujących warunkach cyklicznych: 30-sekundowa denaturacja w temperaturze 98 °C, a następnie 30 cykli w temperaturze 98 °C przez 10 sekund, 67 °C (sześciokąt) lub 58 °C (18S rRNA) przez 30 sekund i 72 °C przez 30 sekund. Reakcję PCR zakończono końcowym etapem wydłużania trwającym 7 minut w temperaturze 72 °C.
- Oddziel powstałe produkty amplifikacji PCR na 1,5% żelu agarozowym w buforze 1x TBE i zwizualizuj oczekiwane prążki poprzez barwienie kwasem nukleinowym.