Tutaj prezentujemy protokół oceny fagocytozy makrofagów otrzewnowej myszy przy użyciu wzmocnionej zielonej fluorescencji wyrażającej białko Escherichia coli.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Tutaj prezentujemy protokół oceny fagocytozy makrofagów otrzewnowej myszy przy użyciu wzmocnionej zielonej fluorescencji wyrażającej białko Escherichia coli.
Ten manuskrypt opisuje prostą i powtarzalną metodę przeprowadzania testu fagocytozy. Pierwsza część tej metody polega na zbudowaniu wektora pET-SUMO-EGFP (SUMO = mały modyfikator podobny do ubikwityny) i ekspresji wzmocnionego białka zielonej fluorescencji (EGFP) w Escherichia coli (BL21DE). E. coli wykazująca ekspresję EGFP jest inkubowana z makrofagami przez 1 godzinę w temperaturze 37 °C; Ujemną grupę kontrolną inkubuje się na lodzie przez ten sam czas. Następnie makrofagi są gotowe do oceny. Do zalet tej techniki należą proste i nieskomplikowane kroki, a fagocytozę można zmierzyć zarówno za pomocą cytometru przepływowego, jak i mikroskopu fluorescencyjnego. E. coli wykazujące ekspresję EGFP są stabilne i wykazują silny sygnał fluorescencyjny nawet po utrwaleniu makrofagów paraformaldehydem. Metoda ta nadaje się nie tylko do oceny linii komórkowych makrofagów lub pierwotnych makrofagów in vitro, ale także do oceny fagocytozy granulocytów i monocytów w komórkach jednojądrzastych krwi obwodowej. Wyniki pokazują, że zdolność fagocytarna makrofagów otrzewnowych u młodych (ośmiotygodniowych) myszy jest wyższa niż makrofagów u starszych (16-miesięcznych) myszy. Podsumowując, metoda ta mierzy fagocytozę makrofagów i nadaje się do badania funkcji wrodzonego układu odpornościowego.
Testy fagocytozy makrofagów są często używane do badania wrodzonej funkcji odpornościowej. Wrodzona odpowiedź immunologiczna może wskazywać na podatność na infekcje. Linie komórkowe makrofagów są szeroko stosowane w badaniach immunologicznych. Jednak przedłużone pasaż może spowodować utratę genów i upośledzenie funkcji odpornościowych w tych liniach komórkowych. Tak więc pierwotne makrofagi otrzewnowe są idealnym obiektem do badania funkcji komórki1.
Chociaż wrodzona odpowiedź immunologiczna była uważana za nienaruszoną w starszym ciele, zdolność fagocytarna może się zmniejszyć w porównaniu do tej w młodszym ciele2,3. Tutaj pokażemy metodę oceny fagocytozy makrofagów otrzewnowej od młodej (ośmiotygodniowej) i starszej (16-miesięcznej) myszy przy użyciu E. coli z ekspresją EGFP, co jest wygodne, szybkie i ekonomicznie wykonalne.
Użycie szczepu E. coli wykazującego ekspresję EGFP jest jedną z zalet tego testu, ponieważ bakterie te są stabilne i wykazują silny sygnał fluorescencyjny, nawet po utrwaleniu makrofagów przez 4% (w/v) paraformaldehydu. Dodatkowo, dzięki zastosowaniu E. coli wykazującej ekspresję EGFP, naukowcy nie potrzebują dalszego barwienia po fagocytozie, co oszczędza czas. Ponadto makrofagi reagują immunologicznie na antygen powierzchniowy E. coli, co sprawia, że E. coli jest bardziej odpowiednia do testu fagocytozy niż przy użyciu grzybów eksprymujących EGFP lub kulek znakowanych fluoresceiną.
Z ekspresją EGFP E. coli, test fagocytozy może być łatwo wykonany w ciągu 2 godzin i zmierzony zarówno za pomocą cytometrii przepływowej, jak i mikroskopii fluorescencyjnej, w zależności od celu badacza. Ponieważ ta metoda bezpośrednio mierzy zdolność fagocytarną, wyniki są bardziej powtarzalne niż inne metody pośrednie.
Ta metoda została również zweryfikowana w linii komórkowej RAW264.7 i ludzkich komórkach jednojądrzastych krwi obwodowej4. Poniższy tekst zawiera szczegółowe instrukcje krok po kroku dotyczące wykonywania tego testu i podkreśla krytyczne kroki, które naukowcy mogą zmodyfikować, aby spełnić potrzeby swoich eksperymentów.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury zostały przeprowadzone zgodnie z wytycznymi National Institutes of Health dotyczącymi opieki i użytkowania zwierząt laboratoryjnych, a protokoły zostały zatwierdzone przez Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt Uniwersytetu Medycznego w Dalian. Szesnastomiesięczne (o masie ciała 30-35 g) i ośmiotygodniowe (20-25 g) samce myszy C57BL/6 z filtrem SPF (wolne od specyficznych patogenów) uzyskano z centrum dla zwierząt SPF Uniwersytetu Medycznego w Dalian. Wszystkie myszy trzymano w pomieszczeniach dla zwierząt z dostępem do pożywienia i wody ad libitum. Temperatura była utrzymywana na poziomie 20-24 °C, wilgotność wynosiła 40%-70%, a oświetlenie było 12 godzin światła/12 godzin ciemności. Zwierzętom pozwolono zaaklimatyzować się w środowisku przez co najmniej 7 dni przed eksperymentem.
1. Budowa plazmidu pET-SUMO-EGFP i indukcja ekspresji EGFP
2. Izolacja makrofagów otrzewnowych myszy i hodowla pierwotna
3. Test fagocytozy makrofagów przy użyciu mikroskopu fluorescencyjnego
4. Test fagocytozy makrofagów za pomocą cytometrii przepływowej
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wektor pET-SUMO wykorzystuje mały modyfikator podobny do ubikwityny, aby umożliwić ekspresję natywnych białek w E. coli. Fuzja SUMO może znacznie zwiększyć rozpuszczalność EGFP, umożliwiając jego łatwe wykrycie. Jeśli ekspresja EGFP zostanie skutecznie wywołana przez laktozę, zielone kolonie można zaobserwować w ciemności (Rysunek 1A). Zielone kropki, które reprezentują E. coli wykazującą ekspresję EGFP, można obserwować pod mikroskopem fluorescencyjn...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Kroki w tym protokole są dość proste i nieskomplikowane. Jednym z krytycznych etapów jest indukcja ekspresji EGFP na E. coli. Zwykle, gdy planuje się ekspresję genu eukariontów, takiego jak EGFP, u prokariontów, takich jak E. coli, istnieje ryzyko, że białko utworzy nieaktywne agregaty (ciała inkluzyjne), co zmieni natywną strukturę i aktywność białka. Wykorzystując wektor pET-SUMO i konstruując plazmid pET-SUMO-EGFP, białko fuzyjne EGFP-SUMO uległo pomyślnej ekspresji, a sygnał świetlny był wystarczają...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Chińska Narodowa Fundacja Nauk Przyrodniczych (nr 31800046) oraz Fundacja Nauk Przyrodniczych Prowincji Liaoning (nr 20170540262) wsparły tę pracę. Praca ta została wykonana w laboratoriach Centrum Badań Naukowych w Drugim Szpitalu Uniwersytetu Medycznego w Dalian. Autorzy chcieliby podziękować Xiao-Lin Sang za jej pomoc w cytometrii przepływowej oraz Bo Qu i Dong-Chuan Yangowi za pomoc w produkcji filmu.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| BD FACSCanto II Cytometr przepływowy | BD Biosciences-Biotyna | ||
| anty-mysie CD16/32 Przeciwciało | Biolegend | Cat101303 | |
| Champion pET SUMO System ekspresji białek | Invitrogen | K300-01 | |
| Niestandardowa usługa syntezy | genów Takara Biotech. | - | |
| DAPI(4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dichlorowodorek) | Przeciwciało | D1306 | |
| F4/80-PE dla FACS | Biolegend | Cat123110 | |
| Leica DMI3000 B Mikroskop odwrócony | Leica | Microsystems-PE | |
| Rat IgG2a, kontrola izotypu κ-izotyp | Biolegend | Cat400507 | |
| Phalloidin 633 fluorescencyjny roztwór roboczy sprzężony z barwnikiem | AAT Bioquest | Cat23125 | |
| Podłoże tioglikolanowe | Sigma-Aldrich | T9032 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie