Легкое состоит из дыхательных путей, альвеол и интерстиция. Иммунные и неиммунные клетки находятся в этих компартментах, способствуя как гомеостатической функции легких (газообмену), так и защите организма от вредных факторов окружающей среды, таких как вирусная инфекция. Большие и малые дыхательные пути, или бронхи и бронхиолы, выстланы эпителиальными клетками. Преобладающими эпителиальными клетками в этих областях являются булавы и реснитчатые клетки, которые отвечают за секрецию защитных молекул и облегчение мукоцилиарного клиренса1. Альвеолы являются наиболее дистальными структурами в легких, выстланными двумя типами эпителиальных клеток: альвеолярными клетками I типа (ATI) и альвеолярными клетками II типа (ATII). ATI отвечают за газообмен, а ATII выделяют и перерабатывают поверхностно-активные вещества для обеспечения соответствующего поверхностного натяжения 2,3. ATII являются самообновляющимися и могут также дифференцироваться в ATI, что особенно актуально после повреждения легких4. Кроме того, ATII обеспечивают поддерживающую нишу для основного типа иммунных клеток, населяющих альвеолярную нишу, альвеолярных макрофагов (АМ)5,6. Помимо эпителия, фибробласты, эндотелиальные клетки и интерстициальные макрофаги (ИМ) (которые могут быть связаны как с нервами, так и с сосудами) составляют интерстиций 7,8,9,10. В ответ на инфекцию и повреждение многочисленные клетки легких погибают, а иммунные клетки, включая моноциты и нейтрофилы, проникают в ткань11,12. Моноциты, инфильтрирующие легкие, дифференцируются в макрофаги и могут вносить свой вклад в компартмент макрофагов в долгосрочной перспективе13.
Современные методы получения суспензий одиночных клеток из легкого мыши, как правило, основаны на коллагеназе и требуют физической диссоциации ткани14. Это может привести к низкому количеству жизнеспособных неиммунных клеточных популяций. Некоторые протоколы выделения эпителиальных клеток основаны на диспазе и позволяют получить более высокие доли живых эпителиальных клеток; Тем не менее, эти протоколы, как правило, не исследуют выход и жизнеспособность иммунных клеток 15,16,17. Проточная цитометрия является распространенным методом, используемым для различения клеточных популяций в переваренной ткани. На исходном уровне проточное цитометрическое стробирование для АМ, ИМ, моноцитов и нейтрофилов четко очерчено. Однако во время воспаления процесс гейтирования становится изменчивым и сложным для интерпретации из-за континуума экспрессии поверхностных маркеров инфильтрирующих моноцитов, дифференцирующихся в макрофаги. Таким образом, представленный здесь протокол также описывает стратегии гейтирования для идентификации популяций миелоидных клеток, представляющих интерес после инфицирования.
Надежная диссоциация эпителиальных и миелоидных клеток легких имеет важное значение для определения их гомеостатических и воспалительных функций. Метод параллельной изоляции этих клеточных компартментов позволит проводить последующий анализ ключевых типов клеток, которые поддерживают здоровье и вызывают заболевания. Схематический обзор рабочего процесса этого протокола можно найти на рисунке 1.