Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Метод изучения метаболизма в лимфоидных клетках с использованием химии для измерения включения пуромицина методом проточной цитометрии

1.1K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/67377

⸱

15 августа 2025 г.

 ,  , 

В этой статье

Краткое содержание

В протоколе показан метод, основанный на проточной цитометрии с использованием химии для изучения энергетического метаболизма в клетках.

Аннотация

При стимуляции антигеном наивные Т-клетки подвергаются быстрой пролиферации и экспансии в эффекторные Т-клетки. Метаболизм играет важную роль в образовании биомассы, необходимой для этих быстро размножающихся клеток, а также для генерации молекул, необходимых для дифференцировки и функционирования эффекторных Т-клеток, которые влияют на исход адаптивного иммунного ответа при инфекции или раке. Наивные Т-клетки перепрограммируют свой метаболизм при антигенной стимуляции для увеличения выработки АТФ, которая необходима для поддержания их роста, биосинтеза и эффекторных функций. АТФ может образовываться в клетке либо путем митохондриально-окислительного фосфорилирования (OXPHOS), либо гликолитическим путем. Поскольку большая часть АТФ, образующейся в делящейся, растущей клетке, используется для синтеза белков, синтез белка используется в качестве суррогата уровней АТФ. Синтез белка может быть измерен путем включения пуромицина, который имитирует 3'-аденозин тРНК, заряженной модифицированным тирозином, и приводит к спонтанному прекращению трансляции белка. Метаболические ингибиторы, такие как 2-дезоксиглюкоза (2DG), которая блокирует гликолитический путь, и олигомицин (O), который блокирует комплекс 5 электронно-транспортной цепи (ETC), могут быть использованы для изучения зависимости клеточной генерации АТФ от этих двух путей в сочетании с оценкой синтеза белка в методе, называемом SCENITH. Здесь мы опишем вариант этого метода, который обнаруживает включение пуромицина с помощью проточной цитометрии с использованием химии. Этот метод изучения метаболизма относительно прост и может быть использован для оценки популяций редких клеток, а также образцов пациентов с помощью проточной цитометрии.

Введение

В последние годы растет понимание важной роли метаболизма в регуляции Т-клеток. Клеточный метаболизм регулирует многие важнейшие функции лимфоцитов, включая клональную экспансию патоген-специфичных Т-клеток и их дифференцировку в субпопуляции эффекторных клеток, которые синтезируют различные эффекторные молекулы, включая воспалительные цитокины и цитолитические гранзимы, необходимые для уничтожения патогенов1. Поэтому изучение метаболизма Т-клеток важно как для оценки нормальной функции Т-клеток, так и для разработки потенциальных терапевтических средств.

Наивные Т-клетки метаболичес....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Животноводство и эксперименты проводились в соответствии с утвержденным протоколом G98-3 Комитетом по использованию и уходу за животными Национального научно-исследовательского института генома человека, NIH, и утвержденным протоколом LISB 22E Комитетом по уходу и использованию животных Национального института аллергии и инфекционных заболеваний, NIH. Для настоящего исследования были использованы самцы мышей C57Bl/6J в возрасте 6-12 недель, выращенные и содержавшиеся в специфических условиях, свободных от патогенов (SPF). Аналогичные результаты были получены и с самками мышей. Цельная человеческая кровь была получена из банка крови NI....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Наивные CD4+ Т-клетки были выделены из селезенки и лимфатических узлов мышей и дифференцированы в Th0 или неполяризованные (NP) линии в течение 72 ч. Клетки собирали через 0 ч, 48 ч и 72 ч после культивирования, а инкорпорацию OPP измеряли путем изучения MFI OPP. Наивные CD4+ Т-клетки были менее синтетическими, чем активированные Т-клетки, как видно из MFI OPP (рис. 3). Наивные клетки частично зависели от гликолиза, но в большей степени от пути OXPHOS, оцененного с помо.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

В данной работе представлен метод изучения метаболизма в лимфоидных клетках с помощью проточной цитометрии, основанной на технологии SCENITH, но с использованием химического мечения инкорпорированного пуромицина. Несмотря на то, что мы сосредоточились на лимфоцитах, этот протокол может быть скорректирован для изучения метаболизма в любом типе клеток. Этот метод также полезен для изучения метаболизма в редких популяциях клеток и образцах пациентов, где другие методы, такие как «Морской ко.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

У авторов нет конфликта интересов, который можно было бы раскрыть.

Благодарности

Мы благодарим д-ра Цинь Сюя и д-ра Авика Датту за предоставленные образцы PBMC и ценные экспериментальные предложения. Это исследование было частично поддержано Отделом внутренних исследований NIAID, NIH.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
2-МеркаптоэтанолThermo Fisher21985-023
Alexa Fluor 488 антитело против пуромицинаBiolegend381506Используемое разведение: 1/100
Alexa Fluor 647 антитело против человеческого CD4Biolegend357422Используемое разведение:  1/50
BD Horizon BUV737 Rat Anti-Mouse CD4BD Biosciences612761Используемое разведение:  1/200
Click-iT Plus OPP Alexa Fluor 488 Набор для анализа синтеза белкаThermo FisherC10456
HEPES (1 M)Thermo Fisher15630080
сыворотка человекаMillipore SigmaH4522
IMDM, добавка GlutaMAX, 500 млThermo Fisher31980030
антимышиный CD28 InVivoMAb, клон:  37.51BioXcellBE0015-1
InVivoMAb антимышиный CD3ε, клон:  145-2C11BioXcellBE0001-1
InVivoMAb антимышиный ИФН&гамма;, клон:  XMG1.2BioXcellBE0055
InVivoMAb антимышиный IL-12 p40, клон:  C17.8BioXcellBE0051
InVivoMAb антимышиный IL-4, клон:  11B11BioXcellBE0045
L-глютамин (200 мМ)Thermo Fisher25030081
LIVE/DEAD Фиксируемый набор для окрашивания Aqua Dead Cell, для возбуждения 405 нмThermo FisherL34966:  1/600
LSM среда для разделения лимфоцитовMP Biomedicals50494X
MEM Раствор заменимых аминокислот (100X)Thermo Fisher11140050
Митомицин C из Streptomyces caespitosusSigmaM0503-10X2MG
Naive CD4 Isolation Kit, мышьMiltenyi Biotec130-104-453
Параформальдегид 16% водный раствор EM GradeElectron Microscopy Sciences15710
PBS (1X), pH 7,4, 500 млКачественные биологические препараты114-058-101
Пенициллин-стрептомицин (10 000 Ед/мл). 100 млThermo Fisher15140122
Phytohemagglutinin-L (PHA-L)Millipore Sigma11249738001
Сыворотка плода крупного рогатого скота премиум-класса (FBS)Avantor97068-085
RPMI 1640 Средний, без глютаминаThermo Fisher21870076
СапонинThermo FisherA18820.22
Пируват натрия (100 мМ)Thermo Fisher11360070
Используется разбавление

Ссылки

  1. Saravia, J., Raynor, J. L., Chapman, N. M., Lim, S. A., Chi, H. Signaling networks in immunometabolism. Cell Res. 30, 328-342 (2020).
  2. Chapman, N. M., Boothby, M. R., Chi, H. Metabolic coordination of T cell quiescence and activation. Nat Rev Immunol. 20, 55-70 (2020).
  3. Raynor, J. L.,....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Метаболизм лимфоидных клетокпролиферация Т-клетоксинтез белкаметаболическое перепрограммированиегликолитический путьокислительное фосфорилированиеметаболические ингибиторыметод SCENITH

Эта статья была опубликована

Видео скоро будет доступно