Denna rapport ger en visuell återgivning av parallell-plattan flöde kammare analys för att studera leukocyt endotelceller interaktion under fysiologiska skjuvspänning. Den här metoden är särskilt användbar för att undersöka rollen av endotelceller (E)-selektin och leukocyt E-selektin ligander som utlöser leukocyt rullar på endotelceller ytor.
E-selektin är en typ-1 membran protein på mikrovaskulära endotelceller som hjälper initiera rekryteringen av cirkulerande leukocyter till kutana, ben och inflammerad vävnad. E-selektin uttryck är konstituerande på huden och ben mikrokärl och inducerbara av proinflammatoriska cytokiner såsom IL-1α / och TNF-α, på mikrokärl i inflammerade vävnader. Detta lektin receptorn medierar svag bindning interaktioner med kolhydrater counter-receptor ligander på cirkulerande leukocyter, vilket resulterar i en karakteristisk rullande beteende. Eftersom dessa interaktioner föregå mer stabil självhäftande händelser och diapedesis aktivitet, karakterisering av leukocyt rullande aktivitet och identifiering av leukocyt E-selektin ligander har varit viktiga mål i studier av leukocyt människohandel och inflammation och i utvecklingen av anti-inflammatoriska läkemedel (1-5) . Avsikten med denna rapport är att ge en visuell, övergripande beskrivning av de mest använda tekniken för att studera E-selektin E-selektin ligand interaktioner under fysiologiska förhållanden blodflödet. Vårt laboratorium i samband med Harvard Skin Disease Research Center använder en state-of-the-art parallell-platta apparater flöde kammare tillsammans med digital visualisering och ny inspelning programvara, NIS-element. Denna teknologi tillåter oss att analysera vidhäftning händelser i realtid för skärmen visualisering samt spela rullande aktivitet i ett videoformat. Celladhesion parametrar såsom rullande frekvens, skjuvhållfasthet och bindande / tjudra effektivitet beräknas med NIS-Elements, exporteras till ett Excel-ark och utsättas för statistisk analys. I demonstrationen som presenteras här, anställd vi parallell-plattan flödeskammare att undersöka E-selektin-beroende leukocyt rullande aktivitet på levande mänskliga endotelceller benmärgsceller (hBMEC). Mänskliga hematopoetiska progenitorceller KG1a celler, som uttrycker en hög grad av E-selektin ligand, har använts som vår leukocyt-modell, medan en förevigat hBMEC cellinje, HBMEC-60 celler, användes som vår endotelceller-modell (6). Att inducera och simulera native E-selektin uttryck i flödet kammare, HBMEC-60 celler var först aktiveras med IL-1. Vår videopresentation visade att parallell-platta flödesanalys är en lämplig metod för att studera fysiologiska E-selektin-medierad leukocyt rullande verksamhet och att funktionell karakterisering av leukocyt E-selektin ligand (er) i flödet kammaren kan säkerställas genom att implementera proteashämmare eller glycosidase digestions.
Parallell-platta flöde kammare analys är en specialiserad in vitro-test som används för att studera leukocyt – endotelceller självhäftande interaktion under skjuvspänningen villkor liknande de som förmedlas på ytan av en post-kapillär venule. Som skildras här i vår visuella presentationen visar vi värdet av detta system för att utreda rollen av E-selektin – E-selektin ligander att medla leukocyt tjudra och rulla på ytan av aktiverade mikrovaskulära endotelet. Vi avslöjar också tillämpningen av proteas, glycosidase och blockering behandlingar antikropp för att belysa betydelsen av E-selektin och dess ligander i detta system. Dessa analyser är mycket reproducerbar och hjälper bilda ett experiment för att studera e-selektin – E-selektin ligand funktion in vivo.
Förutom att studera cellers vidhäftning med monolager av cytokin-aktiverade mikrovaskulära endotelceller (hBMEC eller mänskliga navelsträngen ven eller dermal mikrovaskulära endotelceller) kan analyser utföras med renat rekombinant humant E-selektin eller E-selektin-Ig chimär molekyler som substrat för cell vidhäftning. Andra lim interaktioner förmedlade genom leukocyt (L-)-selektin och trombocyter (P)-selektin kan också analyseras med hjälp av parallell-plåt-teknik flöde kammare. Genom att variera typen av cell monolager / protein substrat eller av input leukocyt / selektin-transfectant modeller cell, kan forskare studera betydelsen av dessa interaktioner under fysiologiska förhållanden skjuvspänning.
The authors have nothing to disclose.
Finansieringen för detta projekt har tillhandahållits av en American Cancer Society Research Scholar Award, (06-024-01-CSM till Charles J. Dimitroff), en National Institutes of Health / National Cancer Institute beviljar (RO1CA118124 till Charles J. Dimitroff), och ett National Institutes of Health / National Institute of Arthritis och muskuloskeletala och hudsjukdomar bidrag (P30 AR042689 till Dr Thomas S Kupper, Brigham och kvinnors Hospital, Boston, MA).
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
FBS | SIGMA | F6178-500ML | ||
DPBS | GIBCO | 14190 | ||
0.5 M EDTA | GIBCO | 15575-038 | ||
1M HEPES | GIBCO | 15630 | ||
Parallel-Plate Flow Chamber Kit | GlycoTech | 31-001 | ||
PHD2000 Programmable Syringe Pump | Harvard Apparatus | PHD 2000 | ||
35x10mm Tissue Culture Dish | BD FALCON | 353001 | ||
Fibronectin , from human plasma | SIGMA | 86088-83-7 F2006-2MG | ||
Interleukin-1_, Human; Recombinant | SIGMA | I9401-5UG | ||
HBSS (Hank s Buffered Saline Solution) | GIBCO | 14170 | ||
Medium 199 w/ HEPES & Glutamine | Invitrogen | 12320-039 | ||
Human Serum | Innovative Research, Inc. | IPLA-SER1 | ||
Heparin | Abraxis Pharmaceutical Products | 504011 | ||
Recombinant human fibroblast growth factor | R&D Systems | 233-FB | ||
Penicillin Streptomycin | GIBCO | 15140 | ||
Plastic Test tubes | BD Bioscience | 352008 | ||
Anti-human E-selectin clone BBIG-E4(5D11) | R&D Systems | BBA16 | ||
Bromelain | SIGMA | B-4882 |