RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
pl_PL
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Tutaj prezentujemy protokół izolacji komórek dendrytycznych z mysich śledzion, poprzez magnetyczne sortowanie komórek, a następnie transfer adoptywny do naiwnych myszy. Model komórek dendrytycznych aktywowanych solą został wybrany, aby wyjaśnić krok po kroku procedury adoptywnej cytometrii transferowej i przepływowej.
Nadmierne spożycie soli w diecie przyczynia się do stanu zapalnego i odgrywa istotną rolę w rozwoju nadciśnienia. Wcześniej odkryliśmy, że komórki dendrytyczne (DC) prezentujące antygen mogą wyczuwać podwyższony poziom sodu zewnątrzkomórkowego, co prowadzi do aktywacji oksydazy NADPH i tworzenia adduktów białka izolewuglandyny (IsoLG). Te addukty białka IsoLG reagują z własnymi białkami i promują stan podobny do autoimmunologicznego i nadciśnienia. Opracowaliśmy i zoptymalizowaliśmy najnowocześniejsze metody badania funkcji DC w nadciśnieniu tętniczym. W tym miejscu przedstawiamy szczegółowy protokół izolacji, leczenia in vitro z podwyższonym poziomem sodu i adoptywnego transferu mysich komórek CD11c + śledziony do myszy biorców w celu zbadania ich roli w nadciśnieniu.
Nadmiar soli w diecie jest głównym czynnikiem ryzyka nadciśnienia. 1,2 Amerykańskie Towarzystwo Kardiologiczne zaleca jednak maksymalne spożycie 2 300 miligramów (mg) sodu (Na+) dziennie; mniej niż 10% populacji USA przestrzega tego zalecenia. 3,4 Niewielkie zmniejszenie spożycia Na+ obniża ciśnienie krwi i zmniejsza roczną liczbę nowych przypadków choroby niedokrwiennej serca i udaru mózgu w USA o 20%. 5 Głównym problemem związanym z nadmiernym spożyciem soli jest to, że 50% populacji z nadciśnieniem tętniczym wykazuje wrażliwość na sól, zdefiniowaną jako wzrost ciśnienia krwi o 10 mmHg po obciążeniu Na+ lub podobny spadek ciśnienia krwi po ograniczeniu Na+ i diurezie. 6 Wrażliwość na sól występuje również u 25% osób z prawidłowym ciśnieniem i jest niezależnym predyktorem zgonów i zdarzeń sercowo-naczyniowych. 7,8 Mechanizmy wykrywania soli w nadciśnieniu obejmującym nerki zostały dobrze zbadane; jednak ostatnie badania sugerują, że komórki odpornościowe mogą wyczuwać Na+. 9,10
Ostatnie dowody sugerują, że zmiany w obchodzeniu się z Na+ przez nerki mogą powodować akumulację Na+ w śródmiąższu i sprzyjać stanom zapalnym. 11,12 Nasze laboratorium i inne wykazały, że komórki zarówno wrodzonego, jak i nabytego układu odpornościowego przyczyniają się do zaostrzenia nadciśnienia. 9,13,14,15 Różne bodźce nadciśnieniowe, w tym angiotensyna II, noradrenalina i sól, powodują, że makrofagi, monocyty i limfocyty T przenikają do nerek i naczyń krwionośnych oraz sprzyjają zatrzymywaniu Na+, zwężeniu naczyń krwionośnych, podwyższeniu ciśnienia krwi i uszkodzeniu narządów końcowych. 9,16,17,18,19,20 We wcześniejszych badaniach odkryliśmy, że DC gromadzą addukty białka izolewukleryny (IsoLG) w odpowiedzi na różne bodźce nadciśnieniowe, w tym angiotensynę II i nadciśnienie solne DOCA. 14 IsoLGs są wysoce reaktywnymi produktami peroksydacji lipidów, które szybko i kowalencyjnie przekształcają się w lizyny na białkach, a ich akumulacja jest związana z aktywacją DC. 14 Niedawno ustaliliśmy, że podwyższony poziom Na+ jest silnym bodźcem do tworzenia adduktów białka IsoLG w mysich DCs.9 Wejście Na+ do DC odbywa się za pośrednictwem transporterów wrażliwych na amilorydy. Na+ jest następnie wymieniany na wapń (Ca2+) przez wymiennik Na+/Ca2+. Ca2+ aktywuje kinazę białkową C (PKC), która aktywuje oksydazę NADPH, prowadząc do zwiększonego tworzenia ponadtlenków (O2·-) i białka IsoLG. 9 Adoptywny transfer DC narażonych na sól powoduje nadciśnienie w odpowiedzi na subpresorową dawkę angiotensyny II. 9
Identyfikacja DC11c+ z tkanek była wcześniej ograniczona do immunohistochemii i RT-PCR, a izolacja DC była ograniczona do sortowania komórek za pomocą cytometrii przepływowej. Chociaż sortowanie komórek metodą cytometrii przepływowej jest potężną metodą izolacji komórek odpornościowych, jest kosztowne, czasochłonne i prowadzi do niskiej wydajności żywych komórek. Dlatego zoptymalizowaliśmy krok po kroku protokół trawienia tkanek, stymulacji in vitro i adoptywnego transferu CD11c+ DC w celu zbadania nadciśnienia.
Komitet ds. Opieki nad Zwierzętami i Użytkowania Zwierząt Uniwersytetu Vanderbilt zatwierdził procedury opisane w niniejszym dokumencie. Myszy są trzymane i opiekowane zgodnie z Przewodnikiem dotyczącym opieki i wykorzystywania zwierząt laboratoryjnych (National Academies Press. Revised 2010).
1. Izolacja śledziony od myszy
2. Wytwarzanie zawiesin jednokomórkowych ze śledziony
UWAGA: Śledziona może zostać zdysocjowana na jednokomórkową zawiesinę poprzez połączenie mechanicznej dysocjacji z trawieniem enzymatycznym.
3. Izolacja CD11c+ DC z zawiesiny pojedynczej komórki śledziony
4. Separacja magnetyczna DCs CD11c+
UWAGA: Separacja magnetyczna odbywa się ręcznie za pomocą separatora magnetycznego (patrz Tabela materiałów) wyposażonego w kolumny LS. Separacja magnetyczna może być również wykonywana automatycznie za pomocą automatycznego separatora magnetycznego. (patrz Tabela materiałów).
5. Obróbka in vitro o wysokiej zawartości soli w CD11c+ DC
6. Adoptywny transfer CD11c+ DC o wysokiej zawartości soli
7. Przygotowanie 14-dniowej niskiej dawki angiotensyny II (140 ng/kg/min)
8. Implantacja 14-dniowych minipomp osmotycznych Angiotensyna II o niskiej dawce
9. Izolacja śledziony myszy biorców do analizy cytometrycznej przepływowej
10. Barwienie powierzchni
Rysunek 1 przedstawia schemat opisanych powyżej kroków. Izolowane mysie śledziony są sortowane pod kątem CD11c+ DC przez magnetyczne sortowanie komórek i siane w normalnych pożywkach solnych (NS; 150 mmol NaCl) lub pożywkach o wysokiej zawartości soli (HS; 190 mmol NaCl) przez 48 godzin. CD11c + DC są następnie adoptywnie przenoszone przez wstrzyknięcie retroorbitalne do naiwnych myszy biorców. Dziesięć dni później myszom wszczepia się minipompy osmotyczne do infuzji małych dawek angiotensyny II (140 ng/kg/min) przez 14 dni. Podczas 14-dniowej infuzji angiotensyny II ciśnienie krwi jest rejestrowane za pomocą telemetrii radiowej lub pletyzmografii mankietu ogonowego.
Typowa analiza ciśnienia krwi jest przedstawiona w Rysunek 2 (zmodyfikowany z Barbaro et al.9) po adopcyjnym przeniesieniu DC i wszczepieniu minipomp osmotycznych do infuzji angiotensyny II w niskiej dawce. Warto zauważyć, że ta niska dawka angiotensyny II (140 ng/kg/min) jest dawką podpresyjną, która nie zwiększa ciśnienia krwi u normalnej myszy. Myszy otrzymujące normalne DC CD11c + leczone solą (czarne kółka) utrzymują normalne ciśnienie krwi podczas infuzji angiotensyny II, podczas gdy myszy otrzymujące CD11c + DC leczone solą (czerwone kółka) wykazują wzrost skurczowego ciśnienia krwi. Rysunek 2 ilustruje, że CD11c+ DC o wysokiej zawartości soli wywołują nadciśnienie tętnicze w odpowiedzi na subpresyjną dawkę angiotensyny II.
Aby określić czystość izolowanych komórek CD11c+, przeprowadziliśmy analizę cytometrii przepływowej przy użyciu strategii bramkowania zilustrowanej na Rysunek 3A. Odkryliśmy, że w porównaniu z całkowitymi splenocytami osiągnęliśmy zwiększone wzbogacenie komórek CD11c + (Figura 3B). Wykorzystaliśmy różne stężenia mikrogranulek CD11c, aby rozwiązać problemy z protokołem producenta w Rysunek 4. Po magnetycznym oddzieleniu splenocytów za pomocą 100 μL (Rysunek 4A), 200 μL (Rysunek 4B) lub 300 μL (Rysunek 4C) mikrogranulek CD11c daje odpowiednio około 65%, 55% i 50% komórek dodatnich CD11c+. Następnie włączyliśmy bloker FcR (5 μl / śledziona) + 100 μl mikrogranulki CD11c, oddzielone magnetycznie i stwierdziliśmy, że blokada FcR daje około 65% komórek CD11c dodatnich (Rysunek 4D). W dodatkowych eksperymentach inkubowaliśmy splenocyty w 100 μl mikrogranulek CD11c i rozdzielaliśmy magnetycznie przez kolumnę LS. Następnie inkubowaliśmy oddzielone komórki z dodatkowymi 100 μl mikrogranulek CD11c i ponownie rozdzieliliśmy przez kolumnę LS. Podwójna izolacja splenocytów dała 92% komórek CD11c + (Rysunek 4E).

Rysunek 1: Ilustracja adoptywnego transferu CD11c+ DC poddanych działaniu in vitro. CD11c+ DC są izolowane ze śledziony myszy i siane w normalnej soli lub pożywce o wysokiej zawartości soli przez 24 godziny. CD11c+ DC są następnie adoptywnie przenoszone retroorbitalnie do naiwnych myszy biorców. Wszczepia się minipompę osmotyczną podającą małą dawkę angiotensyny II i monitoruje ciśnienie krwi przez 14 dni. Rysunek ten został zaczerpnięty z Barbaro et al.)9. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 2: Wpływ CD11c+ DC o wysokiej zawartości soli na skurczowe ciśnienie krwi. Komórki dendrytyczne izolowano i hodowano w normalnej soli (NS) lub wysokiej zawartości soli (HS) przez 48 godzin. DC przeniesiono adoptywnie do myszy naiwnych typu dzikiego. Wszczepiono minipompy Ang II (140 ng/min) i monitorowano ciśnienie krwi za pomocą telemetrii radiowej. Skurczowe ciśnienie krwi (SBP) mierzone za pomocą telemetrii radiowej (średnia ± SEM). Ten rysunek jest zaadaptowany z Barbaro et al.9 Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 3: Analiza cytometryczna magnetycznie oddzielonych splenocytów. (A) Strategia bramkowania definiująca analizę populacji CD11c+ DC. Komórki są oddzielane od szczątków, a żywe komórki są wybierane na podstawie wykluczenia barwienia żywych/martwych komórek. Komórki singletowe są wybierane, a następnie analizowane pod kątem dodatniego wyniku CD45. Komórki CD45 są następnie analizowane pod kątem CD11c. (B) Po separacji magnetycznej następuje znaczne wzbogacenie komórek CD11c +. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 4: Analiza cytometryczna magnetycznie oddzielonych splenocytów CD11c+ po różnych protokołach izolacji. Komórki oddzielono od szczątków i żywych komórek. Żywe komórki analizowano pod kątem dodatniego wyniku I-Ab i CD11c. (A) % komórek CD11c+ po separacji magnetycznej, które wyizolowano za pomocą 100 μl, (B) 200 μl, (C) 300 μl mikrokulek CD11c. (D) % komórek CD11c+ po separacji magnetycznej, które izolowano blokadą FcR (anty-FcR; 5 μL) + 100 μL mikrogranulek CD11c. (E) % komórek CD11c+ po separacji magnetycznej, które wyizolowano za pomocą podwójnego sortowania komórek magnetycznych. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Tutaj prezentujemy protokół izolacji komórek dendrytycznych z mysich śledzion, poprzez magnetyczne sortowanie komórek, a następnie transfer adoptywny do naiwnych myszy. Model komórek dendrytycznych aktywowanych solą został wybrany, aby wyjaśnić krok po kroku procedury adoptywnej cytometrii transferowej i przepływowej.
Ta praca była wspierana przez granty American Heart Association POST290900 dla N.R.B., 17SDG33670829 dla L.X. oraz granty National Institutes of Health K01HL130497 dla A.K.
| APC/Cy7 Anti-Mouse CD11c | Biolegend | 117324 | |
| bufor uruchomiony autoMACS | Miltenyi Biotec | 130-091-221 | |
| CD11c Mikrokulki Ultrapure | Miltenyi Biotec | 130-108-338 | |
| Kolagenaza D | Roche | 11088866001 | |
| DNase I | Roche | 10104159001 | |
| DPBS bez wapnia i magnezu | Corning | 21-031-CV | |
| Odczynnik blokujący FcR | Miltenyi Biotec | 130-092-575 | |
| FITC anty-mysz CD45 | Biolegend | 103108 | |
| GentleMACS C rurka | Miltenyi Biotec | 130-096-334 | |
| Dysocjator GentleMACS | Miltenyi Biotec | 130-093-235 | Protokół użytkowania: Śledziona 04.01 |
| LIVE/DEAD zestaw do naprawy fioletowych barwników martwych komórek | Invitrogen | L34964 | |
| LS Kolumny | Miltenyi Biotec | 130-042-401 | |
| Separator QuadroMAC | Miltenyi Biotec | 130-090-976 | |
| RPMI 1640 średni | Gibco | 11835-030 |