Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Immunology and Infection

Продвижение 3-D агрегацию FACS Очищенная тимуса эпителиальных клеток с ЕАК 16-II / EAKIIH6 самосборки гидрогеля

Published: June 27, 2016 doi: 10.3791/54062

Introduction

Тимус является первичным лимфоидной органом, ответственным за генерацию различных слоев населения патоген-реактивная, уверенных терпимы Т-клеток, имеет важное значение для функции приобретенной иммунной системы. Это динамичный орган, в котором развивающиеся тимоциты, иммигрировал из костного мозга в качестве клеток-лимфоцитов-предшественников, мигрируют через губчатую трехмерные (3-D) матрицы тимуса стромы, подвергаются LINEAGE-спецификации и дифференциации, и в конечном счете эмигрировать в зрелых Т-клеток. Успех этого хорошо запрограммированный процесс во многом зависит от перекрестных помех между мигрирующими тимоцитов и жилых тимуса эпителиальных клеток (ТИК), преобладающей популяции вилочковой стромы, которые имеют важное значение для установления и поддержания целостности вилочковой микросреды.

На основе их анатомического расположения и уникальной функции, ТЭМ можно разделить на два подмножества: ТИКи в коре (cTECs), которые являются responность за выбор собственного MHC (главный комплекс гистосовместимости) ограничено Т-клетки (положительный выбор), а ТИК в мозговом веществе (mTECs), которые необходимы для устранения аутореактивных Т-клеток (негативный отбор) 1,2. Многие факторы (например, старение, инфекции, облучение, лекарственное лечение) может вызвать необратимые повреждения тимуса эпителия, что приводит к скомпрометированных адаптивного иммунитета. Несмотря на многочисленные попытки, восстановление функции тимуса была сложной задачей из-за трудностей, чтобы воспроизвести тимуса микросреду. Следует отметить, что вилочковой трехмерные (3-D) , конфигурация имеет решающее значение для выживания и функции ТЭМ, тогда как ТЭМ культивируют в среде 2-D быстро уменьшают экспрессию генов , критических для тимопоэз 3,4.

EAK16-II (AEAEKAKAEAEAKAK) и С-концевой histidinylated аналог EAKIIH6 (AEAEKAKAEAEAKAKHHHHHH) имеют низкий молекулярный вес, амфифильные олигопептиды, которые растворяются в деионизованной водоснаг, но подвергаются гелеобразование с образованием бета-фибриллы при воздействии ионной силы выше, чем 20 мМ NaCl (нормальной концентрации соли в жидкости тела человека составляет 154 мм). Это свойство отзывчивым окружающей среды делает их универсальными строительными блоками для формирования 3D-структур. His-метки на EAKII-H6 обеспечивает стыковочный механизм, с помощью которого противопехотные Его IgGs / Fc-связывающий рекомбинантный белок A / G (αH6: пА / G) комплексы могут служить в качестве адаптера для закрепления белковых лекарственных средств и других биомолекул ( например, антитела) на гидрогеля композита 5-8.

Ранее мы показали , что флуоресцентные меченных молекул IgG , базирующуюся на гидрогеля может удерживаться в месте инъекции в течение до 13 дней 9. Кроме того, когда αH6: пА / G адаптеры с прикрепленные анти-CD4 IgG , были добавлены к EAK16 II / EAKIIH6 (ЕАК) гидрогеля, CD4 + Т - клетки были специально захваченный 10. Используя подобную технику, мы недавно показали, что 3-D агрегация TECS Cульд быть повышен в ЕАК гидрогеля с адаптером комплексов, несущих ПЭС-специфических анти-EpCAM антител (αH6: Pa / G: αEpCAM). Когда пересаживают под почки капсулы голых мышей, КТР кластеры , встроенные в ЕАК гидрогеля может эффективно поддерживать развитие функциональных Т - клеток в естественных условиях 11,12.

Здесь мы проиллюстрируем наш метод, чтобы быстро и эффективно очищают ТИК с сортировкой флуоресцентно активированных клеток (FACS) и генерировать 3-D TEC агрегаты с системой EAK гидрогеля.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Все животные, используемые в экспериментах, были размещены в виварии в научно-исследовательском институте Allegheny-Зингера в соответствии с протоколом были рассмотрены и одобрены Institutional животных по уходу и использованию комитета / Allegheny научно-исследовательского института Allegheny Network Health певцу.

1. Переваривание тимусе коллагеназой

  1. Урожай вилочковой железы.
    1. Эвтаназии 3-5-недельных мышей C57BL6 / J в двуокиси углерода (СО 2) камеры для сбора вилочковой железы. Более подробно, поместить мышей в камере под СО 2 индукции в течение 3-5 мин и подтвердить смерть путем проверки сердца или дыхания.
    2. Положите тушу на спине и намочить тело с 70% -ным этанолом. Сделайте небольшой горизонтальный разрез с острыми, прямыми Препарационные ножницами на его животе через кожу. Потяните кожу на обоих концах (головы и ног), так что она вывернута наизнанку.
    3. Сделайте горизонтальный разрез с рассекает ножницами только подсамое низкое ребро и разрезают через диафрагму в сторону. Держа мечевидного отростка с пинцетом и вырезать середину ребер, идущих с обеих сторон. Подтяните ребра / грудину так, что тимус четко виден.
      Примечание: Тимус расположен непосредственно на вершине сердца, состоит из 2-х лепестков и белого полупрозрачного цвета.
    4. С помощью изогнутых щипцов, осторожно выкопать и вытащить тимуса лепестка от соединительной ткани и передачи в моющем растворе (см перечень материалов).
  2. Готовят пищеварение раствора путем смешивания 9 мл среды RPMI-1640 (Roswell Park Memorial Institute среднего 1640), 0,025 мг / мл очищенного коллагеназа, 10 мМ HEPES [4- (2-гидроксиэтил) -1-пиперазинэтансульфонова кислота], и 0,2 мг / мл ДНКазы I в центрифужную пробирку на 50 мл. Хранить раствор Пищеварение в 37 ° С на водяной бане до использования.
    Примечание: Количество варочным раствором, приготовленным достаточно для пяти взрослых thymi мыши, который можно инкубировать в одном 5 мл полистирола круглодоннуюнижняя труба.
  3. Передача тимус до 60 мм ткани блюдо культуры, содержащей 5-6 мл RPMI-1640.
  4. Рассеките тимус с 28 G иглой шприца инсулина на мелкие кусочки (около 1 мм 3 кв) , чтобы позволить лимфоциты вытечь.
  5. Промыть вилочковой части с RPMI-1640, который находится в чашке Петри со стеклянной пипетки Пастера. Наклоните блюдо и пусть тимуса фрагменты оседают на дно. Медленно аспирация и отбросить RPMI-1640 супернатанта с помощью стеклянной пипетки. Повторите этот шаг, промывая 5-6 мл среды RPMI-1640, в 4-5 раз со стеклянной пипеткой до тех пор, пока раствор не станет менее прозрачным.
    Примечание: Стеклянные пипетки рекомендуется на этом этапе, так как фрагменты тимуса имеют тенденцию придерживаться пластика, что приводит к чрезмерной потере тканей тимуса. Для остальной части процедуры, использование пластиковых пипеток.
  6. После окончательной промывки, отбросить супернатант, как описано на стадии 1.5. Добавить раствор 3 мл переваривания и переносят кусочки тимуса и раствора в 5 мл с круглым дном рolystyrene трубки.
  7. Поместите пробирку на ротатор трубки и инкубировать при 37 ° С в течение 6 мин при скорости вращения 12 оборотов в минуту.
  8. После инкубации, пусть вилочковой фрагменты оседают на дно трубки под действием силы тяжести. Собирают супернатант с пипеткой Пастера и переносят в 50 мл центрифужную пробирку с 10 мл промывочного раствора. Центрифуга при 300 мкг в течение 5 мин, отбросить супернатант и клетки вновь суспендируют в растворе 10 мл промывки. Держите на льду.
  9. Повторите шаги 1.6-1.8 дважды на тимуса фрагментов в 5 мл с круглым дном полистирола трубки. Бассейн супернатант в том же 50 мл трубки.
    Примечание: Центрифугирование не является необходимым для второй и третьей промывки.
  10. После окончательного переваривания, пипеткой вверх и вниз с 2 мл пластиковой серологической пипетки, чтобы сломать оставшиеся фрагменты в трубке и передачи в центрифужную пробирку на 50 мл.
  11. Центрифуга 50 мл трубки при 300 мкг в течение 5 мин, аспирата супернатант, ресуспендируют в 10 мл промывочного Buffeг и фильтр через мкм клеточный фильтр 100. Держите на льду.

2. Обогащение ТЭМ с разрывным градиентом плотности

  1. Готовят 21% раствор градиента плотности путем смешивания 2,4 мл в градиенте плотности среды (60% вес / об иодиксанола в воде) и 9,6 мл промывочного раствора.
  2. Центрифуга диссоциированных клеток тимуса в трубке 50 мл сбора с шагом 1.11 при 300 мкг в течение 5 мин и ресуспендируют в 2,5 мл буфера для промывки.
  3. Добавьте 20 мл среды RPMI-1640 к клеточной суспензии.
  4. Заполните 12 мл 21% -ного раствора градиента плотности в 10 мл серологической пипеткой с электронным дозаторов. Поместите кончик серологической пипеткой в ​​нижней части 50-мл центрифужные пробирки, содержащие клетки, и чтобы раствор градиента плотности стечь на дно трубки под действием силы тяжести.
    1. Аккуратно выталкивать раствор градиента плотности с пипеткой, чтобы закончить генерации двух слоев различной плотности.
  5. Центрифуга при 600 мкг Foг 20 мин при комнатной температуре в качающийся-роторе. Установите скорость торможения на уровне самого медленного.
  6. Перенести верхний слой и интерфейс к новой 50 мл пробирку.
    Примечание: Большинство ТЭМ сохраняются в интерфейсе. Лимфоциты будет выпадать в осадок на дно пробирки после центрифугирования. Если эти клетки должны быть использованы для других целей, промыть осадок с помощью 20 мл промывочного раствора в течение трех раз. Ресуспендируют клеток в 10 мл буфера для промывки.
  7. Добавьте промывочный раствор до 40 мл в пробирку на шаге 2.6 и центрифуге при 400 мкг в течение 6 мин при температуре 4 ° С. Для того, чтобы удалить супернатант, аспирация с пипеткой.
  8. Повторите промывание и аспирация еще 2 раза, как описано в шаге 2.7.
  9. Ресуспендируют в 2 мл промывочного раствора и подсчета клеток с помощью гемоцитометра.

3. Разделительные ТЭМ с FACS

  1. Отрегулировать клетки от шага 2,9 при концентрации 1х10 6 клеток / 100 мкл промывочного раствора и передачиклетки в 5 мл с круглым дном трубы (полипропилен или полистирол, в соответствии с рекомендациями инструкции сортировщика потока).
  2. Добавьте 2 мкл анти-Fc IgG рецептора на 1х10 6 клеток и инкубируют при 4 ° С в течение 10 мин.
  3. Добавить анти-CD45 (1: 150 разбавление, 10 мкл на образце) и анти-EpCAM (разведение 1: 100, 10 мкл на образце) антител и инкубируют при 4 ° С в течение более 20 мин.
  4. Промывают клетки с промывочного раствора 2 мл и центрифугируют при 400 х г в течение 6 мин при температуре 4 ° С. Аспирируйте супернатант с пипеткой.
  5. Ресуспендируют клеток в 1 мл 1х фосфатно-солевым буферным раствором (PBS).
  6. Фильтруют через сито 100 мкм.
  7. Применение клеток в сортировочный инструмента. Выберите лимфоцит и TEC население за исключением самых маленьких клеток на стороне рассеянного света (SSC) / вперед рассеянного света (FSC) панели (мертвые клетки), а затем ворота на выбранной популяции для CD45- EpCAM + для сортировки 13.

4. Generation ТЭМ / EAK Совокупностей

Примечание: Выполните приготовления реагентов и действия, связанные с смесительной камере под ламинарным укрытием.

  1. Готовят пА / G адаптер комплексов путем смешивания 4 мкл анти-His-меткой IgG, 8 мкл анти-EpCAM IgG и 2,6 мкл пА / G в стерильном 1,5 мл микроцентрифужных трубки, и инкубируют при комнатной температуре в течение 5 мин.
  2. Отрегулировать отсортированные ТИК с шага 3,7 до 5x10 4 клеток / мл с промывочным раствором, и пипетку 100 мкл в одну лунку низкой испарительной 96-луночного круглым дном планшета для культуры ткани. Добавить 14,6 мкл адаптера комплексов пА / G к клеткам. Поместите пластину на качающейся платформе в течение 20 мин при температуре 4 ° С.
  3. Промывают один раз 200 мкл промывочного раствора. Центрифуга пластины при 400 х г в течение 6 мин. Удалите супернатант с помощью микропипетки.
  4. Промывают один раз 200 мкл 10% раствора сахарозы. Центрифуга при 400 мкг в течение 6 мин. Удалите супернатант с помощью микропипетки.
  5. Ресуспендируют клеток в 30 мкл 10% сterile раствор сахарозы на лунку.
  6. Добавьте 10 мкл EAKIIH6 (7,5 мг / мл) и инкубируют в течение 5 мин при комнатной температуре.
  7. Добавьте 20 мкл EAK16-II (10 мг / мл) к смеси TEC.
  8. Добавьте 100 мкл полной среды в системе, чтобы инициировать гелеобразование. Поместите пластину на платформе шейкере в течение 15-20 мин при комнатной температуре.
  9. Поместите пластину в инкубаторе при температуре 37 ° С и 5% СО 2. Через 2-4 часа, добавить еще 100 мкл полной среды.
  10. Измените среда каждый день до использования.
    1. Отберите 100 мкл среды с поверхности без нарушения гель с использованием микропипетки и осторожно добавляют 100 мкл подогретого среды, помещая кончик пипетки к стенке скважины.

5. Характеристика ТИК / EAK Совокупностей

  1. Чтобы проверить функцию TEC / EAK агрегатов в естественных условиях, собрать TEC / EAK гидрогель после O / N культуры и пересадки под почечную капсулу бестимусных обнаженноймыши, используя ранее описанную процедуру 11,14.
  2. Контроль за развитие Т-клеток на периферии путем сбора 50-100 мкл пробы крови в ЭДТА-содержащие пробирки для сбора крови из голых мышей через 4-6 недель после трансплантации и пятна с коктейлем анти-CD4, -CD8, -CD45 и -CD3 антитела 12.
  3. Проанализировать процент Т-лимфоцитов в периферической крови лейкоцитов с проточной цитометрии (FCM), с помощью программного обеспечения для анализа одноклеточ- 12.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Для изучения эффективности использования протокола градиента плотности разделения для обогащения стромальных клеток CD45-, клетки, полученные как из интерфейса и осажденных лимфоцитах гранул окрашивали анти-CD45 и анти-EpCAM антител. Оба анти-Улекс Europaeus Agglutinin 1 (UEA1) и антитела анти-МНС класса II, также были включены в окрашивании коктейль для дальнейшей идентификации подмножества CTEC и Mtec. Как показано на рисунке 1, мы смогли достичь обычно близко к 15-20 раз обогащения ТЭМ.

Для изучения агрегации ТЭМ в ЕАК гидрогеля, ТЭМ были изолированы от 4-недельных мышей B6.ROSA мТл / Мg, который Повсеместно выражают мембраносвязанные, красные флуоресцентные молекулы tdTomato. TEC агрегаты, полученные , как описано выше, культивируют в течение двух дней в пробирке и исследовали под конфокальной микроскопии (

Рисунок 1
Рисунок 1. Цитометрический анализ ТЭМ обогащенный раствор с градиентом плотности. Клетки окрашивали анти-CD45 и анти-EpCAM антител отличить TEC популяцию (CD45- EpCAM , +). Левая панель: тимуса клетки после ферментативного расщепления, до процедуры градиента плотности. Средние панели: клетки в верхнем слое и интерфейс после разделения с раствором с градиентом плотности. Правая панель:. Осажденные клетки (лимфоцит пеллетах) после разделения с раствором с градиентом плотности Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

фигура 2
Фигура 2. мТл / Мг были выделены с FACS. кластеры ТЭМ были встроены в ЕАК гидрогеля, культивировали в 96-луночный планшет и собирали в день 2. Левая панель, ТЭМ метили IgG антитела; Правая панель, ТЭМ метили анти-EpCAM антителом. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

В то время как ТЭМ являются преобладающими популяция вилочковой стромы и играют существенную роль для структуры и функции тимуса желез, они составляют лишь около 0,1-0,5% от общего тимуса клеточности. Они также являются хрупкими клетки , как высокий процент гибели клеток изредка наблюдаются следующие коллагеназы, то есть лечение , чтобы диссоциировать из ТИК внеклеточного матрикса (ЕСМ). Их редкость (~ 200 000 за тимуса мыши) и хрупкость сделал это сложная задача, чтобы изолировать ТИК. Недавнее использование высокой степени очистки коллагеназы в изоляции TEC значительно увеличилось число живых клеток после ферментативного переваривания 15-19 лет.

Тем не менее, очень небольшое количество ТЭМ остается серьезной проблемой для их анализа и изоляции, так как большое количество антител, которые необходимы для клеточной поверхности маркировки, а также чрезмерное количество событий должны быть собраны FACS. В то время как антитело-конъюгатd технологии магнитного шарика может быть использована для истощить CD45 + тимоцитов, их большое количество делает его экономически запретительными в долгосрочной перспективе. Мы смогли эффективно обогатить TECS 15-20 раз с простой, один шаг плотности центрифугирования в градиенте. Изо-осмотического свойство иодиксанол градиента плотности среды позволяет разделение клеток в зависимости от их форм, размеров и плотности 20-22. Следует отметить, что чистота и выход ТЭМ влияет на процент градиента плотности среды, используемой. Более низкий процент градиента плотности среды (18-20% об / об), приведет к более высокой чистоте ТЭМ в интерфейсе, но более низким выходом. В противоположность этому, при более высокой концентрации йодиксанол (22% об / об), то большее количество клеток тимуса может быть собрана с более низким процентом ТЭМ. Концентрация иодиксанол должна быть отрегулирована на основании целей эксперимента. В то время как чистота ТЭМ в значительной степени улучшается с полезностью в градиенте плотности раствора, его зачиститьd следует подчеркнуть , что клетки , собранные из верхнего слоя , а интерфейс по- прежнему содержат относительно высокую долю CD45 + клеток (рис 1). Поэтому, когда только население ТЕС требуется, как в этом эксперименте, сортировки клеток будет иметь решающее значение, хотя эта дополнительная процедура может привести к некоторой потере клеток и требует больше времени.

В отличие от большинства эпителиальных клеток, расположенных в один или несколько слоев, выравнивающих внутренних органов, ТЭМ организованы в конфигурации 3-D в вилочковой стромы, которая необходима для их выживания и функции. Самоорганизующиеся системы ЕАК гидрогеля способствует формированию 3-D TEC агрегатов, которые опосредованных тримарана молекулярной αH6: пА / G: αEpCAM адаптер комплексов. Следует отметить, что с помощью тонкой настройки концентраций и соотношений EAK16-II / EAKIIH6 олигопептидов, пористость и плотность гидрогель можно регулировать, чтобы обеспечить поступление питательных веществ и миграцию тимоцитов. Действительно, functionaл Т-клетки были получены у бестимусных голых мышей, пересаженных с TEC / EAK композитов.

Недостаток в этой системе гидрогеля ЕАК является то, что с этим текущего протокола, видовой состав клеток не может быть локализован в определенной зоне. В физической среде тимус состоит из двух отдельных отсеков, в которых определенные типы ТЭМ проживают, cTECs в коре и mTECs в мозговом веществе. С помощью нашей системы описана здесь, как cTECs и mTECs помечены EpCAM, общий эпителиальной маркер. Поэтому он предположил, что агрегаты в сформированном гидрогель включает в себя как подтипы ТЭМ. Хотя cTECs и mTECs вытекают из общих бипотентными TEC клеток-предшественников, их роли в развитии Т-клеток, явно своеобразна. Cortex является первым регионом в тимусе , куда входят незрелые клетки - предшественники тимуса, а положительный отбор происходит 23. Затем выбранные клетки перемещаются в костномозговой области и взаимодействовать с mTECs, через шHICH самореактивного клетки уничтожаются путем негативной селекции 24. Кроме того, было показано , что 25% генов дифференциально экспрессируются между cTECs и mTECs 25. Эти данные подчеркивают важность содействия агрегации ПЭС подмножеств для повышения эффективности развития Т-клеток. Один из возможных подходов заключается в использовании различных антител, направленные поверхностные молекулы, специфичные для каждой cTECs или mTECs, такие как анти-цитокератином 8 для cTECs и анти-цитокератином 5 для mTECs.

С точки зрения будущего клинического применения, КТР кластеры, внедренные в биоразлагаемого гидрогеля мог бы функционировать как инъекционные "мини тимуса единицы" модулировать иммунную систему адаптивной, которая может иметь важное значение для различных заболеваний, таких как омолаживающий адаптивную иммунную систему у пожилых индивидуумов , или побуждение доноров-специфической толерантности в твердой трансплантации органов.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Эта работа была частично поддержана Национальным институтом здравоохранения грантов R21 AI113000 (WSM) и R01 AI123392 (YF).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
TEC Isolation
70% Ethanol Decon Laboratories 2701(1 Gallon) Ethanol 200 Proof, deionized water
Dissecting scissors, straight Fine Science Tools, Inc. 91460-11
Graefe forceps, straight Fine Science Tools, Inc. 11053-10
Graefe forceps, curved Fine Science Tools, Inc. 11052-10
Washing solution 1x PBS, 0.1% BSA, 2 mM EDTA
1x PBS (Phosphate buffered saline) Gibco 10010-023
BSA (Bovine serum albumin) Sigma A1470-100G
EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) Invitrogen 15575-038
Digestion solution 9 ml RPMI-1640, 0.025 mg/ml Liberase TM Research grade, 10 mM HEPES, 0.2 mg/ml DNaseI
RPMI-1640 Gibco 11879-020
Liberase TM Research Grade Roche 05 401 127 001 referred as "purified collagenase"
1 M HEPES Lonza 17-737E
Dnase I Roche 10 104 159 001
50 ml Centrifuge tube Corning 430290
60 mm tissue culture dish Falcon 353002
1/2 cc U-100 Insulin syringe 28 1/2 G Becton Dickinson 329461
5 ml Polystyrene round-bottom tube Falcon 352058
5 ml glass pipet Fisher Healthcare 13-678-27E Use for rinsing the thymic fragments. Thymic fragments tend to stick to the wall with plastic pipets.
MACSmix tube rotator Miltenyi 130-090-753
100 µm Cell strainer Falcon 352360
Density gradient medium: OptiPrep Axis-Shield
Cell Sorting
5 ml Polypropylene round-bottom tube Falcon 352063
Anti-mouse CD16/CD32 (Fc Block) BD Biosciences 553142 Use as undiluted, 2 µl per sample
Anti-mouse CD45-PercpCy5.5 eBioscience 45-0451-80 Use at 1:150, 10 µl per sample
Anti-mouse CD326 (EpCAM)-PE eBioscience 12-5791-82 Use at 1:100, 10 µl per sample
BD Influx BD Biosciences
Single cell analysis software FlowJo
EAK Gel Assembly
Anti-His-Tag AnaSpec 29673 "anti-His-Tag IgG"
Purified anti-mouse CD326 (EpCAM) BioLegend 118202 "anti-EpCAM IgG"
Recombinant protein A/G Pierce Biotechnology
1.5 ml Safe-Lock Tubes, Biopur, Sterile Fisher Healthcare 05-402-24B referred as "1.5 ml microcentrifuge tube"
96-well, Tissue culture plate, Round-bottom with low evaporation lid BD Falcon 353917
Rocking platform: Nutator Mixer no.1105 BD Clay Adams
10% sucrose Sigma S0389 Prepare with sterile distilled water
EAK16-II (AcNH-AEAEAKAKAEAEAKAK-CONH2) American Peptide Company  custom synthesized, 10 mg/ml
EAKIIH6 (AcNH-AEAEAKAKAEAEAKAKHHHHHH-CONH2) American Peptide Company  custom synthesized, 7.5 mg/ml
Complete medium RPMI-1640, 10% FBS, 1% Pen/Strep, 1% L-glutamine, 1% NEAA, 5 mM HEPES, 50 µM 2-Mercaptoethanol
RPMI-1640 Gibco 11879-020
FBS (Fetal Bovine Serum) Atlanta Biologicals S11150 Heat inactivated before use
Pen/Strep Gibco 15140-122
L-glutamine 200 mM (100x) Gibco 25030-081
NEAA (non-essential amino acid) 100x Gibco 11140-050
1 M HEPES BioWhittaker 17-737E
2-Mercaptoethanol (100x) Millipore ES-007-E
Platform shaker: The Belly Dancer Stovall Life Sciences Inc. model: USBDbo

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Anderson, G., Jenkinson, E. J., Moore, N. C., Owen, J. J. MHC class II-positive epithelium and mesenchyme cells are both required for T-cell development in the thymus. Nature. 362, 70-73 (1993).
  2. Fan, Y., et al. Thymus-specific deletion of insulin induces autoimmune diabetes. The EMBO J. 28, 2812-2824 (2009).
  3. Mohtashami, M., Zuniga-Pflucker, J. C. Three-dimensional architecture of the thymus is required to maintain delta-like expression necessary for inducing T cell development. J Immunol. 176, 730-734 (2006).
  4. Pinto, S., et al. An organotypic coculture model supporting proliferation and differentiation of medullary thymic epithelial cells and promiscuous gene expression. J Immunol. 190, 1085-1093 (2013).
  5. Fung, S. Y., Yang, H., Chen, P. Formation of colloidal suspension of hydrophobic compounds with an amphiphilic self-assembling peptide. Colloids Surf B Biointerfaces. 55, 200-211 (2007).
  6. Jun, S., et al. Self-assembly of the ionic peptide EAK16: the effect of charge distributions on self-assembly. Biophys J. 87, 1249-1259 (2004).
  7. Saunders, M. J., et al. Engineering fluorogen activating proteins into self-assembling materials. Bioconjug Chem. 24, 803-810 (2013).
  8. Zhang, S., Holmes, T., Lockshin, C., Rich, A. Spontaneous assembly of a self-complementary oligopeptide to form a stable macroscopic membrane. Proc of the Natl Acad Sci U S A. 90, 3334-3338 (1993).
  9. Wen, Y., et al. Coassembly of amphiphilic peptide EAK16-II with histidinylated analogues and implications for functionalization of beta-sheet fibrils in vivo. Biomaterials. 35, 5196-5205 (2014).
  10. Zheng, Y., et al. A peptide-based material platform for displaying antibodies to engage T cells. Biomaterials. 32, 249-257 (2011).
  11. Tajima, A., et al. Bioengineering mini functional thymic units with EAK16-II/EAKIIH6 self-assembling hydrogel. Clin Immunol. 160, 82-89 (2015).
  12. Fan, Y., et al. Bioengineering Thymus Organoids to Restore Thymic Function and Induce Donor-Specific Immune Tolerance to Allografts. Mol Ther. 23, 1262-1277 (2015).
  13. Fan, Y., et al. Thymus-specific deletion of insulin induces autoimmune diabetes. The EMBO J. 28, 2812-2824 (2009).
  14. Fan, Y., et al. Compromised central tolerance of ICA69 induces multiple organ autoimmunity. J Autoimmun. 53, 10-25 (2014).
  15. Palumbo, M. O., Levi, D., Chentoufi, A. A., Polychronakos, C. Isolation and characterization of proinsulin-producing medullary thymic epithelial cell clones. Diabetes. 55, 2595-2601 (2006).
  16. Williams, K. M., et al. Single cell analysis of complex thymus stromal cell populations: rapid thymic epithelia preparation characterizes radiation injury. Clin Transl Sci. 2, 279-285 (2009).
  17. McLelland, B. T., Gravano, D., Castillo, J., Montoy, S., Manilay, J. O. Enhanced isolation of adult thymic epithelial cell subsets for multiparameter flow cytometry and gene expression analysis. J Immunol Methods. 367, 85-94 (2011).
  18. Seach, N., Wong, K., Hammett, M., Boyd, R. L., Chidgey, A. P. Purified enzymes improve isolation and characterization of the adult thymic epithelium. J Immunol methods. 385, 23-34 (2012).
  19. Xing, Y., Hogquist, K. A. Isolation, identification, and purification of murine thymic epithelial cells. J Vis Exp. , e51780 (2014).
  20. Graham, J. M. Separation of monocytes from whole human blood. ScientificWorldJournal. 2, 1540-1543 (2002).
  21. Li, X., Donowitz, M. Fractionation of subcellular membrane vesicles of epithelial and nonepithelial cells by OptiPrep density gradient ultracentrifugation. Methods Mol Biol. 440, 97-110 (2008).
  22. Mita, A., et al. Purification method using iodixanol (OptiPrep)-based density gradient significantly reduces cytokine chemokine production from human islet preparations, leading to prolonged beta-cell survival during pretransplantation culture. Transplant Proc. 41, 314-315 (2009).
  23. Anderson, G., Takahama, Y. Thymic epithelial cells: working class heroes for T cell development and repertoire selection. Trends Immunol. 33, 256-263 (2012).
  24. Kyewski, B., Klein, L. A central role for central tolerance. Annu Rev Immunol. 24, 571-606 (2006).
  25. St-Pierre, C., et al. Transcriptome sequencing of neonatal thymic epithelial cells. Sci Rep. 3, 1860 (2013).

Tags

Immunology выпуск 112 тимуса эпителиальные клетки гидрогель градиент плотности самосборка EAK16 тимус реконструкция
Продвижение 3-D агрегацию FACS Очищенная тимуса эпителиальных клеток с ЕАК 16-II / EAKIIH6 самосборки гидрогеля
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Tajima, A., Liu, W., Pradhan, I.,More

Tajima, A., Liu, W., Pradhan, I., Bertera, S., Lakomy, R. A., Rudert, W. A., Trucco, M., Meng, W. S., Fan, Y. Promoting 3-D Aggregation of FACS Purified Thymic Epithelial Cells with EAK 16-II/EAKIIH6 Self-assembling Hydrogel. J. Vis. Exp. (112), e54062, doi:10.3791/54062 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter