Здесь мы сообщаем протокол количественной оценки и дифференцировки В-лимфоцитов миокарда на основе их расположения во внутрисосудистом или эндотелиальном пространстве с помощью проточной цитометрии.
Методическая статья
Здесь мы сообщаем протокол количественной оценки и дифференцировки В-лимфоцитов миокарда на основе их расположения во внутрисосудистом или эндотелиальном пространстве с помощью проточной цитометрии.
Растущее количество доказательств показывает, что В-лимфоциты играют важную роль в контексте физиологии миокарда и адаптации миокарда к травмам. Однако в литературе приводятся контрастные данные о распространенности В-клеток миокарда. Сообщалось, что В-клетки являются одними из наиболее распространенных иммунных клеток в сердце грызунов или присутствуют, но с заметно более низкой распространенностью, чем миелоидные клетки, или довольно редки. Аналогичным образом, несколько групп описали, что количество В-клеток миокарда увеличивается после острого ишемического повреждения миокарда, но одна группа не сообщила об изменениях в количестве В-клеток поврежденного миокарда. Реализация общего, воспроизводимого метода оценки распространенности В-клеток миокарда имеет решающее значение для гармонизации наблюдений различных исследовательских групп и, таким образом, способствует продвижению изучения взаимодействий миокарда В-клеток. Основываясь на нашем опыте, кажущиеся контрастными наблюдения, о которых сообщается в литературе, вероятно, связаны с тем фактом, что мышиные В-клетки миокарда в основном внутрисосудистые и связаны с микрососудистым эндотелием. Поэтому количество В-клеток, извлеченных из мышиного сердца, чрезвычайно чувствительно к условиям перфузии, используемым для очистки органа, и к используемому методу пищеварения. Здесь мы сообщаем об оптимизированном протоколе, который учитывает эти две критические переменные определенным образом. Этот протокол обеспечивает воспроизводимый, основанный на проточной цитометрии анализ количества мышиных В-клеток миокарда и позволяет исследователям различать внесосудистые и внутрисосудистые В-клетки миокарда.
В-лимфоциты являются узкоспециализированными иммунными клетками, которые играют важную роль как в адаптивных, так и во врожденных иммунных реакциях1. Существует две основные популяции В-клеток: меньшая популяция клеток В1, которые в основном вырабатываются во время эмбриональной жизни, и преобладающая популяция клеток В2, которые производятся во взрослой жизни в костном мозге1. После созревания в костном мозге В-клетки мигрируют в первичные и вторичные лимфоидные органы. Оттуда они непрерывно рециркулируют между лимфоидными органами, проходящими через кровеносные сосуды, и лимфатическими сосудами2. В-клетки экспрессируют специфические антитела на своей поверхности, которые функционируют как рецепторы. Когда В-клетки сталкиваются с антигеном, который связывается с их рецептором, может быть запущен активирующий сигнал. Активированные В-клетки либо мигрируют в ткань, где был обнаружен антиген, либо возвращаются в костный мозг, где они могут созревать в плазматические клетки, продуцирующие антитела 3,4.
В последнее время было признано, что сердце содержит значительную популяцию В-клеток. Исследования на грызунах показали, что В-клетки колонизируют сердце на ранних стадиях эмбрионального развития5, и что В-клетки, ассоциированные с миокардом, в основном являются внутрисосудистыми, наивными B2-клетками, прилипшими к эндотелию 6,7, с небольшим процентом клеток B17. Есть еще много областей неопределенности, но имеющиеся данные указывают на то, что В-клетки играют важную роль как в наивном сердце, так и в контексте адаптации миокарда к травме.
Исследования на наивного мышиного сердца показали, что на исходном уровне В-клетки миокарда в основном располагаются во внутрисосудистом пространстве, прилипают к эндотелию (>95% мышиных сердечных В-клеток оказались расположенными во внутрисосудистом пространстве). Было обнаружено, что эти В-клетки имеют паттерны экспрессии генов, отличные от паттернов циркулирующих В-клеток, выделенных из периферической крови. Анализ наивных сердец у животных с дефицитом В-клеток и сингенного контроля показал, что животные, лишенные В-клеток, имели меньшие сердца и более высокую фракциювыброса 6. Все эти данные свидетельствуют о том, что В-клетки могут модулировать рост миокарда и / или функцию миокарда, и что не только интерстициальные, но и внутрисосудистые В-клетки могут быть ответственны за такие наблюдения. Было также обнаружено, что В-клетки модулируют фенотип резидентных макрофагов миокарда8.
Несколько исследований показали, что В-клетки играют важную роль в контексте адаптации миокарда к травме 8,9,10,11,12,13. В-клетки временно накапливаются в поврежденном сердце, вероятно, через CXCL13-CXCR5 зависимый механизм 11,13. Оттуда В-клетки способствуют неблагоприятному ремоделированию сердца с помощью нескольких механизмов, которые включают цитокин-опосредованный моноцит, рекрутирующий 9,12. Кроме того, В-клетки могут вырабатывать антитела против сердечных белков, которые могут способствовать расширению сердечных повреждений и неблагоприятному ремоделированию сердца с помощью нескольких механизмов 14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25 . В-клетки также могут оказывать защитное воздействие на поврежденное сердце через секрецию IL-1010.
По мере роста числа групп, изучающих роль В-клеток в наивном и поврежденном сердце, становится все более и более важным определить общие протоколы для правильной количественной оценки и оценки В-клеток миокарда и, таким образом, избежать несоответствий, которые уже начали появляться в литературе. До сих пор сообщалось, что В-клетки являются одними из наиболее распространенных иммунных клеток в сердце грызунов7 и присутствуют с заметно более низкой распространенностью, чем миелоидные клетки26,27 или довольно редко28. Аналогичным образом, несколько групп описали, что количество В-клеток миокарда увеличивается после острого ишемического повреждения миокардана 7,9,13, но одна группа сообщила об отсутствии изменений в количестве В-клеток поврежденного миокарда29. Исследования сердечных иммунных клеток редко дают подробную информацию об условиях перфузии, и нет единого мнения об условиях пищеварения. Поскольку в сердце грызунов большая часть В-клеток является внутрисосудистой, а извлечение иммунных клеток из миокарда сильно зависит от используемого метода пищеварения, различия, о которых сообщается в литературе, могут быть результатом различий в перфузии органов и переваривании тканей.
Здесь представлен подробный метод количественной оценки В-клеток мышиного миокарда на основе проточной цитометрии, который максимизирует выход восстановления В-клеток за счет оптимизации условий перфузии и пищеварения и позволяет различать внутрисосудистые и внесосудистые В-клетки миокарда6. Этот протокол является адаптацией и оптимизацией других подобных протоколов, которые различают внутрисосудистые и интерстициальные иммунные клетки 28,30,31.
В этом протоколе мы стандартизируем перфузию миокарда для устранения В-клеток, плавающих во внутрисосудистом пространстве, без удаления биологически значимых В-клеток, прилипших к микрососудистому эндотелию. Более того, основываясь на предыдущих протоколах, которые описывали использование внутривенного введения антител для различения внутрисосудистых и интерстициальных иммунных клеток32, и используя тот факт, что В-клетки экспрессируют поверхностный маркер B22033, мы демонстрируем, как различать внутрисосудистые и внесосудистые В-клетки миокарда посредством внутрисосудистой инъекции B220-специфического антитела непосредственно перед жертвоприношением животных и сердечной перфузией. Этот протокол актуален для исследований любого ученого, заинтересованного во включении анализа В-клеток миокарда в наивное и травмированное сердце. Широкое внедрение этого протокола уменьшит несоответствия между исследовательскими группами, позволит анализировать изменения во внутрисосудистых и внесосудистых пулах В-клеток миокарда и, таким образом, будет способствовать продвижению открытий в области иммунологии сердца.
Таким образом, протокол представляет собой оптимизированный рабочий процесс для количественной оценки и анализа В-клеток миокарда с помощью проточной цитометрии и в то же время различения клеток, расположенных во внесосудистом пространстве и внутрисосудистом пространстве.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все эксперименты, описанные в этой рукописи, были выполнены с одобрения IACUC в Медицинской школе Университета Джона Хопкинса.
1. Препараты
2. Внутрисосудистое окрашивание В-клеток (in vivo)
3. Коллекция сердца
4. Сердечное пищеварение и окрашивание клеток
5. Проточная цитометрия
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
После завершения сбора и сбора всех событий данные должны быть проанализированы в соответствии со стандартной практикой проточной цитометрии. Фокус анализа будет варьироваться в зависимости от индивидуальной цели каждого эксперимента. В этом случае проводилась количественная оценка внутрисосудистых и внесосудистых В-клеток, и она выражалась как количество клеток на мг ткани.
При использовании спектрального цитометра рекомендуется начинать анализ с начальной решетки для удаления мусора с размер...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Растущее количество доказательств указывает на то, что В-клетки играют важную роль в контексте физиологии миокарда и ремоделирования миокарда / адаптации к травме 7,8,9,10,11,12,13,36. Проточная цитометрия является отличным инструментом для изучения популяц...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Луиджи Адамо является соучредителем i-Cordis, LLC, компании, ориентированной на разработку иммуномодулирующих молекул для лечения сердечной недостаточности, с особым интересом к производным В-клеточного модулирующего препарата пирфенидона. У остальных авторов нет конфликтов, которые можно было бы объявить.
Это исследование финансировалось грантами NHLBI 5K08HLO145108-03 и 1R01HL160716-01, присужденными Луиджи Адамо.
Проточный цитометр Aurora, используемый для разработки этого исследования, финансировался грантом NIH S10OD026859. Мы признаем поддержку ядра проточной цитометрии JHU Ross.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Alexa Fluor 700 антитело к мыши/человеку CD11b | 101222 | BioLegend | 100 &микро; g 200 &микро; L |
| (CellTreat 29481) Клеточный фильтр, 40 и микро; m, Blue | QBIAP303 | Southern Labware | |
| 0,5 мл натуральная микроцентрифужная пробирка | 1605-0000 | SealRite, США Scientific | |
| 0,9% натрия хлорид для инъекций, USP | 114-055-101 | Quality Biological | 0,90% |
| 1,5 мл натуральная микроцентрифужная пробирка | 1615-5500 | SealRite, США Scientific | |
| 10 &; L Градуированные фильтрующие наконечники TipOne | 11213810 | США Scientific | |
| 1000 & micro; L градуированные фильтрующие наконечники TipOne | 11267810 | США Scientific | |
| 15 мл центрифужная трубка, заглушка для уплотнения, полипропилен, РНКаза/ДНКаза 430052 | |||
| , поликарбонат | SVPT951 | производство | |
| 2,2,2-трибромэтанол | T48402 | Sigma-Aldrich | |
| 200 &микро; L градуированные фильтрующие наконечники TipOne | 11208810 | США научный | |
| 3-ходовой запорный клапан, поликарбонат | SVPT953 | производство | |
| мл полистирольная трубка с круглым дном, 12 x 75 мм | стиль 352054 | марки | |
| 50 мл, заглушка с уплотнением, полипропилен, без РНКазы / ДНКазы | 430290 | Corning | |
| ACK ( Аммоний-хлорид-калий) лизирующий буфер | 118-156-101 | Качество Биологическая | осмоляльность: 290 + или -5% мОсм/кг H20 |
| Адаптер 4x50 мл, для прямоугольного ведра 250 мл в роторе A-4-63 | 5810759005 | Eppendorf | |
| Адаптер для центрифужных пробирок объемом 15 мл, 9 пробирок на адаптер, коническое дно для использования с ротором модели A-4-62 | 22638289 | Eppendorf | |
| Адаптер для 15 труб с круглым дном 2,6 – 7 мл, для прямоугольного ведра объемом 250 мл в роторе A-4-62 | 22638246 | Eppendorf | |
| 12 дюймов x 75 футов рулон .0007 | UPC 109153 | Reynolds Wrap | |
| Индукционная камера для анестезии - мышь | RWD-AICMV-100 | Проводить науку | |
| BD Luer Slip Tip Шприц с прикрепленной иглой 25 г x 5/8 дюйма, стерильный, одноразовый, 1 мл | 309626 | BD Becton, Dickinson and Company | |
| Brandzig Ultra-Fine Инсулиновые шприцы 29G 1cc 1/2" 100-pack | CMD 2613 | Brandzig | |
| Brilliant Violet 421 антимышиный CD19 антитело | 115537 | BioLegend | 50 &микро; г/мл |
| CAPS для проточных трубок с сеткой фильтра 35 и микро; m, Двойное положение для пробирок 12 x 75 мм, стерильный | T9009 | Southern Labware | |
| Углекислый газ USP E CGA 940 | CD USPE | AirGas США | |
| Cole-Parmer Essentials Стакан низкой формы, стекло, 500 мл | UX-34502-46 | Cole-Parmer | |
| Collagenase 2 | LS004176 | Sigma-Aldrich | |
| Connector латунь хромированный 1/4" внутренняя NPT x 1/4" заусеница | Y992611-AG | AirGas США | |
| Cytek Aurora Проточный цитометр | Cytek Biosciences | ||
| Дисс 1080 Ниппель 1/4 BARB CP | M-08-12 | AirGas США | |
| DNase I - 40,000 U | D4527 | Sigma-Aldrich | |
| Easypet 3 - Электронный контроллер дозатора | 4430000018 | Eppendorf | |
| , AX223/E | 30100606 | Ohaus Corp. | |
| Центрифуга Eppendorf 5810R | 5810R | Eppendorf Eppendorf | |
| Research плюс 1-канальные вариабельные | Eppendorf | ||
| FlowJo 10.8.1 | BD Becton, Dickinson and Company | ||
| GLACIERbrand, тройная плотность Ice Pan (IPAN-3100) | Z740287 | Heathrow Scientific | |
| HBSS (1x) - Ca2+ [+] Mg2+ [+] | 14025076 | gibco | 1x |
| Гиалуронидаза | H3506 | Sigma-Aldrich | |
| Kelly Hemostats, прямой | 13018-14 | Fine Science Tools | |
| Luer Slip Шприц стерильный, одноразовый, 20 мл | 302831 | BD Becton, Dickinson and Company | |
| M1 Adj. Reg 0-100 PSI/CGA940 | M1-940-PG | AirGas США | |
| McKesson Пеленки, умеренные | 4033- CS150 | McKesson | |
| Navigator Многоцелевые портативные весы | NV2201 | Ohaus Corp. | |
| PBS pH 7,4 (1X) Ca2+ [-] Mg2+ [-] | 10010023 | gibco | 1x |
| PE антитела к мыши/человеку CD45R/B220 | 103208 | BioLegend | 200 µ г/мл |
| PerCP/Cyanine5.5 антимышиное антитело CD45 | 103132 | BioLegend | 100 &микро; g 500 мкл |
| чашка Петри, штабелируемая 35 мм x 10 мм Стерильный полистирол | FB0875711YZ | Fisher Scientific | |
| Pkgd: Diss 1080 Nut/CO2/CO2-02 | M08-1 | AirGas США | |
| мощный 6-ваттный светодиодный двойной светильник для гусиной шеи | LED-6W | AmScope | |
| PrecisionGlide Needle 25 G x 5/8 (0,5 мм x 16 мм) | 305122 | BD Becton, Dickinson and Company | |
| Очищенный крысиный антимышиный CD16/CD32 (мышиный блок BD fc) клон 2.4G2 (RUO | )553141 | BD Becton, Dickinson and Company Biosciences | 0.5 мг/мл |
| R 4.1.1 | The R Foundation | ||
| Бритвенные лезвия | 9501250000 | Accutec Blades Inc | |
| регулятор аналитический двухступенчатый 0-25 фунтов на квадратный дюйм подача CGA320 3500 фунтов на квадратный дюйм вход | Y12244A320-AG | AirGas США | |
| Ротор A-4-62, вкл. 4 прямоугольных ведра по 250 мл | Ротор A-4-62 | Eppendorf | |
| Serological pipette, закупоренный, 10 мл, стерильный, непирогенный/без эндотоксинов, нецитотоксический, 1 шт./блистер | 86.1254.001 | Sarstedt AG & Лента для этикетки Co KG | |
| Sigma | L8394 | Sigma-Aldrich | |
| SpectroFlo 3.0.0 | Cytek Biosciences | ||
| Spex VapLock Фитинг Люэра, PP, прямой, штекер Luer Lock x 1/8 " Заусенец для шланга; 1/EA | MTLL230-6005 | Spex | |
| Std Стена Лабораторная трубка, размер S2, Excelon, 1/8" ID x 3/16" OD x 1/32 " Стена x 50' Длина | CG-730-003 | Excelon Laboratory | |
| Шприц PP/PE без иглы, 3 мл | Z683566 | Millipore Sigma | |
| Шприцевой насос | 55-1199 (95-240) | Harvard Apparatus | |
| Thomas 3-канальный таймер сигнализации TM10500 | 9371W13 | Thomas Scientific | |
| Tube Rack, 12 позиции, 6 за 5.0 mL и 15 mL tubes и 6 для 25 мл и 50 Трубки mL, полипропилен, пронумерованные позиции, автоклавируемые | 30119835 | Eppendorf | |
| Tube Rack, 12 позиции, для 5.0 mL и 15 Пробирки mL, полипропилен, пронумерованные позиции, автоклавируемые | 30119827 | Eppendorf | |
| TYGON R-3603, внутренний диаметр × 1/4 in. × 3/8 in. | T8913 (Millipore Sigma) | Tygon, Saint-Gobain | |
| Vortex-Genie 2 | SI-0236 | Scientific Industries, Inc. | |
| Щипцы для рассечения VWR с направляющим штифтом с изогнутыми наконечниками | 89259-946 | Avantor, ножницы для пресечения VWR VWR | |
| , острый наконечник, 4½ " | 82027-578 | Avantor, от VWR VWR | |
| Incubating Orbital Shaker, модель 3500I | 12620-946 | Avantor, от VWR | |
| Zombie Aqua Fixable Viability Kit | 423102 | BioLegend |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение