Method Article

Анализ штрих-кодирования для фенотипической и функциональной характеристики иммунных клеток

July 8th, 2025

In This Article

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Источник: Baxter, R. M., et al. Одноклеточный анализ иммунофенотипа и продукции цитокинов в периферической цельной крови с помощью масс-цитометрии. J. Vis. Exp. (2018).

В этом видео рассказывается об одноклеточном протеомном методе, в котором используются антитела, конъюгированные с тяжелыми металлами, для штрихкодирования различных клеток. Затем применяется иммуноокрашивание и массовая цитометрия для оценки иммунных фенотипических и функциональных изменений в иммунных клетках цельной крови человека.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Штрих-код лизированных/фиксированных клеток крови

  1. Медленно размораживайте лизированные/фиксированные образцы клеток из хранилища при температуре -80 °C на льду; максимум 20 образцов могут быть помечены уникальными штрих-кодами и объединены с помощью этой системы. Разбавьте буфер для химической завивки 10X штрих-кодирования в соотношении 1:10 с PBS; сделайте достаточный буфер для ~3 мл на образец.
  2. Заполните одно нестерильное корыто с помощью CSM и одно с помощью буфера для завивки с штрих-кодированием 1X. Добавьте 1 мл ледяного CSM в только что размороженные образцы, тщательно перемешайте пипеткой и переложите в соответствующие предварительно помеченные полипропиленовые кластерные пробирки.
  3. Возьмите образец объемом 10 мкл для подсчета клеток с помощью автоматического счетчика клеток или гемоцитометра. Нормализуйте количество клеток до 1,5–2 x 10по 6 клеток на образец в каждой кластерной пробирке: удалите и отбракуйте объем избыточных клеток выше 2 x 106 клеток.
  4. Центрифугируйте ячейки при 600 x g в течение 5 минут при комнатной температуре. Ресуспендируйте клетки в 1 мл буфера для химической завивки с 1X штрих-кодированием с помощью многоканальной пипетки и центрифуги при 600 x g в течение 5 минут при комнатной температуре. Отсасывайте от надосадочной жидкости.
  5. Выровняйте кластерные пробирки на штативе в том же порядке, который указан на ключе штрих-кода, чтобы образец совпадал со своим штрих-кодом. Добавляйте 800 мкл 1X буфера для химической завивки с помощью многоканальной пипетки во все образцы в кластерных пробирках, не касаясь клеточной гранулы наконечниками пипетки (не смешивая) для уменьшения потерь клеток. Отложите в сторону штатив с кластерными пробирками.
  6. Снимите трубки с 20-plex Pd Barcoding Kit от -20 °C и разморозьте при комнатной температуре. Добавьте 100 μL буфера для химической завивки с штрих-кодированием 1X, тщательно перемешайте и перенесите 120 μL ресуспендированной смеси штрих-кодов в соответствующие образцы клеток в кластерных пробирках.
  7. Тщательно перемешивайте с помощью многоканальной пипетки, чтобы не было перекрестного загрязнения между образцами с индивидуальными штрихкодами. Инкубируйте кластерные пробирки в течение 30 минут при комнатной температуре, чтобы штрих-коды могли маркировать клетки.
  8. Центрифуга при 600 х г в течение 5 минут при комнатной температуре. Аспирируйте надосадочную жидкость, затем повторно суспендируйте в 1 мл CSM.
  9. Снова центрифуга и ресуспендия в CSM.
    заметка: Теперь каждый образец помечен уникальным штрих-кодом, и образцы готовы к объединению.
  10. Центрифугируйте при 600 х г в течение 5 минут при комнатной температуре и отаскайте надосадочную жидкость. С помощью одной пипетки и с помощью одного и того же наконечника перенесите все гранулы клеток в остаточном объеме ~70–80 мкл в одну полистирольную пробирку. НЕ выталкивайте наконечник пипетки; Отложите в сторону одну пипетку с этим наконечником.
  11. С помощью многоканального дозатора и новых наконечников добавьте ~100 μL CSM в каждую исходную кластерную пробирку, чтобы максимизировать восстановление клеток. С помощью одной пипетки с отведенным в сторону наконечником перенесите все гранулы клеток в остаточном объеме ~100 мкл в ту же полистирольную трубку.
  12. Добавьте CSM, чтобы долить полистирольную трубку (~3 мл). Подсчитайте и запишите номер ячейки объединенного набора штрихкодов. Центрифугируйте при 600 х г в течение 5 минут при комнатной температуре и отаскайте надосадочную жидкость. Приступайте к окрашиванию образцов со штрих-кодом в тот же день.
    Примечание: Нормально ожидать потери ~20–30% клеток в процессе штрихкодирования.

2. Окрашивание лизированных/фиксированных клеток крови со штрих-кодом и подготовка к анализу на приборе для масс-цитометрии

Примечание: Каждый титр окрашивающего антитела в 1X (1 мкл антитела на 100 мкл окрашивающей реакции) обычно может окрашивать 3–4 x 106 клеток. Поэтому, когда все образцы со штрихкодами объединяются в одну пробирку, количество антител необходимо увеличивать. Если 20 образцов со штрих-кодом составляют 30 x 106 клеток, и каждый титр 1X может окрашивать 3–4 x 106 клеток, образец со штрих-кодом требует только титров 10X, в отличие от окрашивания каждого образца по отдельности, для которого потребуется 20-кратное количество антител (1X на отдельную пробирку). Концентрацию антитела к числу клеток следует тщательно титровать для каждого отдельного коктейля антител (здесь не обсуждается).

  1. Окрашивание клеток с помощью антител (Таблица материалов) для поверхностного окрашивания и индукции цитокинов.
    1. Приготовьте коктейль для окрашивания поверхности, рассчитав количество, которое должно быть добавлено, и учитывая ошибку пипетирования (т.е. при окрашивании 20 образцов со штрих-кодом 2 x 10по 6 клеток в каждом образце, требуется окрашивание титром в 10 раз; для расчета окончательного объема компенсируйте ошибку пипетирования, сделав раствор для окончательного окрашивания в 10,5 раз).
    2. Добавьте в 10 раз больше объема окрашивания поверхности к грануле ячейки со штрих-кодом. Чтобы уменьшить потерю клеток, с помощью одного и того же наконечника смешайте и отмерьте объем поверхностных красителей и клеточных гранул.
    3. В зависимости от объема клеток и окрашивающего коктейля добавьте CSM к конечному объему окрашивания 50 мкл на количество образцов клеток (т.е. при работе с набором из 20 образцов 50 мкл X 20 = 1 мл). Инкубировать в течение 30 минут при 4 °C. Перемешивать образец каждые 15 минут, чтобы обеспечить равномерное окрашивание.
    4. Во время инкубации поверхностных пятен подготовьте буфер Perm/Wash (Таблица материалов), разбавив 1:10 фильтрованным ddH2O. Подготовьте объемы 2 мл для пермеабилизации и 5 мл для стирки. Хранить при температуре 4 °C или на льду.
    5. Долейте пробирку для окрашивания поверхности с помощью CSM и центрифугируйте при 600 x g при 4 °C в течение 5 мин. Аспирируйте надосадочную жидкость. Суспендируйте образец со штрих-кодом в 2 мл при температуре 4 °C, разбавляя буфер Perm/Wash в соотношении 1:10. Инкубировать при температуре 4 °C в течение 20–30 мин для полного проникновения клеток.
    6. Центрифугируйте при 600 x g при 4 °C в течение 5 мин и аспирируйте надосадочную жидкость.
    7. Для внутриклеточного окрашивания следуйте аналогичным шагам окрашивания (как и при поверхностном окрашивании). Тем не менее, используйте буфер Perm/Wash с разбавлением 4 °C, 1:10 вместо CSM, чтобы получить общий объем окрашивания таким образом, чтобы клетки оставались в проникающей среде на протяжении всего внутриклеточного окрашивания.
    8. Добавьте внутриклеточный коктейль антител в окрашенную и проникнувшую клеточную гранулу на поверхность (шаги 2.1.2–2.1.7). Доведите общий объем окрашивания до 50 мкл на количество образцов клеток. Инкубировать в течение 60 минут при температуре 4 °C. Перемешивать образец каждые 15 минут, чтобы обеспечить равномерное окрашивание.
    9. Во время внутриклеточного окрашивания готовят раствор интеркалятора: 900 мкл отфильтрованного PBS + 100 μл отфильтрованного 16% PFA (конечная концентрация 1,6% PFA) + 0,2 μл 500 мкМ интеркаляторного красителя (Таблица материалов).
    10. Добавьте клеточную гранулу + коктейль из внутриклеточных антител с холодным буфером 1:10 Perm/Wash.
    11. Центрифугируйте при 600 x g при 4 °C в течение 5 мин и отсасывайте надосадочную жидкость. Долейте до тюбика для окрашивания CSM. Посчитайте и запишите номер сотового телефона. Центрифугируйте при 600 x g при 4 °C в течение 5 мин и отсасывайте надосадочную жидкость. Ресуспендируйте клетки в 1 мл раствора интеркалятора, начиная с шага 4.9. Инкубировать не менее 20 минут при комнатной температуре для полной интеркаляции или в течение ночи при 4 °C (образцы в растворе интеркалятора могут оставаться при температуре 4 °C до 1 недели, прежде чем запускать их на приборе для массовой цитометрии).
  2. Подготовьте клетки для прибора для масс-цитометрии.
    1. Долейте до пробирки 3 мл отфильтрованного ddH2O и центрифугируйте при 600 x g в течение 5 мин при 4 °C. Повторно суспендируйте клетки в 3 мл отфильтрованного ddH2O. Пропустите эту суспензию через фильтр 100 мкм, чтобы удалить любой мусор или агрегаты, которые потенциально могут засорить прибор для массовой цитометрии.
    2. Подсчитайте и запишите номер ячейки после фильтрации. Центрифуга при 600 x g в течение 5 мин при 4 °C
  3. Приготовьте раствор калибровочного валика (Таблица материалов), разбавив его в соотношении 1:10 в отфильтрованном ddH2O.
  4. Повторно суспендируйте окрашенные клетки в требуемом объеме разбавленного калибровочного раствора гранул 1:10 для достижения концентрации клеток ~1 x 106 клеток/мл.<бр/> заметка: Для CyTOF1 при концентрации 45 μл/мин рекомендуемый оптимальный показатель составляет 5 x 105 клеток/мл; для Гелиос при 30 μл/мин, 7,5 x 105 якл/мл.
  5. Приступайте к прогону образца на приборе для масс-цитометрии.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Конфликт интересов не декларируется.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
РуксолитинибСанта-КрусSC-364729AИсходный конк: 10 мМ; Итоговая консекция: 5 мкМ
Р848ИнвивогенТЛРЛ-Р848-5Консультация запаса: 1 мкг/мкл; Итоговый конс: 1 мкг/мл
ЛПС-ЭКИнвивогенTLRL-EKLPSКонсультация запаса: 1 мкг/мкл; Итоговая конкуренция: 0,1 мкг/мл
Стерильный PBSЛонза17-516Ф
Lyse/Fix BufferBD бионауки558049Исходный конс: 5X; Итоговый конс: 1X (разбавленный в ddH2O)
BD Phosflow буфер для перманентной завивки/промывки IBD бионауки557885Стоковый конс: 10X; Итоговое значение: 1:10 (разбавленное в ddH2O)
РПМИGibco21870-076
Азид натрия (NaN3)Сигма-ОлдричС-8032Стоимость акций: >99,9%; Итоговая конуссия: 0.0002
Ингибитор переноса белка (PTI)Электронные биологические науки00-4980-93 (Английский)Стоковый конс: 500X; Итоговый конс: 1X
Интеркалятор ДНКФлюидигм201192БКонс. приклада: 500 μM; Итоговая консекция: 0,1 мкМ
MaxPar Буфер для перманентной завивки с штрих-кодомФлюидигм201057Стоковый конс: 10X; Итоговый конс: 1X
Набор штрих-кодов Pd 20-plexФлюидигмС0014Стоимость акций: н/д; Итоговое условие: н/д
Антитела, используемые для масс-цитометрии
Маркеры поверхностей
CD1cБиолегендаЛ161Масса: 161
CD3БДUCHT1Масса: 144
СД4БиолегендаСК3Масса: 174
СД7БДМ-Т701Масса: 149
СД8БиолегендаСК1Масса: 142
CD11bФлюидигмICRF44Масса: 209
CD11cБДВ-ly6Масса: 152
СД15БДHI98Масса: 115
СД14БиолегендаМ5Е2Масса: 154
СД16eBioscience/ThermoВ73.1Масса: 165
СД19Санта-КрусСДЖ25С1Масса: 163
СД21БиолегендаБу32Масса: 141
СД27БДЛ128Масса: 155
СД38ФлюидигмХИТ2Масса: 172
Всего CD45БиолегендаХИ30Масса: 89
CD45RAБиолегендаХИ100Масса: 153
КД56МилтеньиРЕА196Масса: 168
КД66БДВ1.1/CD66Масса: 113
КД86ФлюидигмИТ2.2Масса: 150
КД123Флюидигм6Н6Масса: 143
CD278/ICOSБиолегендаС398.4АМасса: 156
КД179/ПД1БиолегендаЭХ12.2Н7Масса: 162
IgDБиолегендаИА6-2Масса: 146
IgMБиолегендаМХМ-88Масса: 151
КХКР5БДРФ8Б2Масса: 173
HLADRБиолегендаЛ243Масса: 167
Цитокины
ИЛ-1αБиолегенда364-3Б3-14Масса: 147
ИЛ-1βБиолегендаН1б-98Масса: 169
Ил-1РАСанта-КрусАС17Масса: 157
Ил-6БиолегендаМКВ2-13А5Масса: 164
Ил-8БДЕ8Н1Масса: 160
Ил-12/Ил-23П40БиолегендаС8.6Масса: 171
Ил-17АБиолегендаБЛ168Масса: 148
ИЛ23п19eBioscience/Thermo23dcdpМасса: 176
МИП1βБДД21-1351Масса: 158
МКП1БД5Д3-F7Масса: 170
ИФНαМилтеньиЛТ27:295Масса: 175
ИФНγБиолегенда4С.В3Масса: 165
PTENБДА2В1Масса: 159
ФНОαБиолегендаМаб11Масса: 166
Примечание: Если производитель указан как Fluidigm, то это антитело было приобретено у Fluidigm с предварительно конъюгированным металлом. Если производитель указан как не Fluidigm, то это антитело было самоконъюгировано с использованием набора для маркировки Multi-Metal Labeling Kit MaxPar (Fluidigm Cat: 201300) в соответствии с протоколом производителя.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Mass CytometryHeavy Metal IsotopesCell BarcodingImmune Cell AnalysisSurface Antigen StainingIntracellular Cytokine StainingPeripheral Whole BloodPhenotypic CharacterizationFunctional CharacterizationSingle cell Proteomics

Related Articles