Protocol
Ottenere l'approvazione per l'uso di campioni umani da parte l'etica della ricerca pensione / pensione revisione istituzionale, e ottenere il consenso firmato da tutti i donatori umani. La MMA può essere eseguita anche utilizzando PBMC del mouse in un modo simile come il saggio umana, in seguito all'approvazione uso animale etica. Il MMA utilizza tecniche di coltura dei tessuti asettiche.
NOTA: Vedere la Figura 1.
NOTA: Anche se si consiglia l'uso di un armadio biocontenimento livello 2 durante il dosaggio per mantenere la tecnica asettica, come il metodo è solo un metodo di coltura "a breve termine", non c'è il tempo davvero sufficiente per i batteri di contaminare il test. Pertanto, se un cabinet biocontenimento livello 2 non esiste, piuttosto che acquistare uno solo per questo saggio, il saggio può essere eseguito al di fuori di un armadio biocontenimento, su un banco aperto. L'uso di un incubatore a 37 ° con 5% di CO 2, tuttavia, non è un'opzione e deve essere utilizzato perRisultati ottimali.
L'isolamento delle cellule 1. sangue periferico mononucleari
- Ottenere sangue umano intero da un donatore sano o di un paziente tramite venipuntura utilizzando vacutainer contenenti acido citrato destrosio (ACD) anticoagulante (giallo-top tubes).
NOTA: sangue intero può essere conservato in ACD a temperatura ambiente (18-22 ° C) per un massimo di 36 ore prima di procedere alla fase successiva 11. Normalmente, 1-2 vacutainer 10 ml di sangue intero sono sufficienti per il dosaggio. - Diluire il sangue intero 1: 1 v / v in acqua calda completo RPMI (RPMI-1640 supplementato con siero fetale bovino al 10%, 20 mM HEPES, e 0,01 mg / ml gentamicina).
- Isolare le cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC) dal sangue intero diluito con densità centrifugazione in gradiente, come raccomandato dal produttore (vedere elenco dei materiali). Strato sangue diluito molto lentamente sopra il gradiente di densità (riscaldato a temperatura ambiente, 18-22 ° C).
NOTA: Ridurre al minimo la quantità di Mixing all'interfaccia per la separazione ottimale del sangue attraverso la stratificazione accuratamente la miscela di sangue in un modo a gocce o utilizzando una pipetta.- Lasciare la miscela di sangue al layer lentamente sopra la parte superiore del gradiente di densità posizionando la punta della pipetta vicino al gradiente di densità e consentendo la miscela sangue per correre lungo il lato del tubo molto lentamente.
- A seconda della scala dell'esperimento, strato 10 ml di miscela di sangue sulla cima di 3 mL di gradiente di densità (in un tubo da 15 ml) o strato 35 ml di miscela di sangue sulla cima di 15 mL di gradiente di densità (in 50 mL tubo). Tipicamente, 10 ml di sangue intero fornisce 10 milioni di PBMC, con qualche variazione donatore-to-donatore.
NOTA: È molto importante che vi sia alcuna miscelazione della miscela di sangue con gradiente di densità. La miscela sangue dovrebbe strato sopra il gradiente di densità e salire lentamente fino a che tutto il sangue è sopra il gradiente di densità. - Centrifugare la miscela stratificata a 700 g per 30 minuti senza freni. il centrmiscela ifuged dovrebbe separare in 5 strati (dall'alto verso il basso): plasma, buffy coat (contenente PBMC), materiali gradiente di densità, granulociti, e globuli rossi.
- Rimuovere e scartare la maggior parte del plasma e recuperare attentamente il contenuto buffy coat (PBMC) in un nuovo tubo da 15 ml con una pipetta Pasteur e una lampadina di aspirazione.
NOTA: La rimozione dello strato di buffy coat è effettivamente fatto applicando aspirazione sulla pipetta Pasteur durante l'esecuzione di un movimento circolare intorno alla parte esterna dello strato, con la punta della pipetta contro il tubo.
- Lavare le PBMC isolate tre volte in pH 7,3 tampone fosfato salino (PBS) per centrifugazione a 350 xg per 10 min (con freni pieni) tra lavaggi. Ricostituire il pellet PBMC in terreno completo RPMI. A seconda delle dimensioni del pellet, 3-7 ml di mezzo è sufficiente.
- Contare il PBMC utilizzando trypan blue e un emocitometro. contare solo quelle cellule che non sono macchiati dal blu trypan. Reconstitute le PBMC a 1.750.000 cellule / ml in terreno completo RPMI.
- Seed 400 ml (700.000 cellule) in ciascun pozzetto di una sagoma 8-camera. Incubare il vetrino a 37 ° C, completamente umidificata incubatore di coltura tissutale (supplementato con 5% CO 2) per 1 h per permettere i monociti / macrofagi di aderire.
2. Pre-trattamento dei aderito monociti
NOTA: Questo passaggio è necessario solo se alla ricerca di modi per inibire o migliorare la fagocitosi.
- Pre-treat aderito monociti con qualsiasi farmaco (s) o composti (s) di interesse. Ricostituire il farmaco (s) o altro materiale di prova alla concentrazione desiderata con mezzo completo RPMI.
NOTA: per esempio, 200 mg / mL di IVIG è in genere utilizzato per produrre un'inibizione 95-100% della fagocitosi quando si utilizza monociti umani. - Aspirare e scartare il surnatante contenente le cellule non aderenti dalla slitta 8-camera dopo 1 h di incubazione (dopo il punto 1.6). Sostituirlo con 400ml di un farmaco o altro trattamento e incubare per 1 ora a 37 ° C.
- Quando aspirazione e sostituendo soluzioni nella slitta 8-camera, assicurarsi di controllare il flusso dei fluidi in modo che le cellule debolmente aderito non tolgono. Inoltre, lavorare con solo 2-3 pozzetti vuoti alla volta ed evitare l'essiccamento dei pozzetti.
NOTA: Tipicamente, ogni trattamento viene eseguito in triplicato tecnici.
- Quando aspirazione e sostituendo soluzioni nella slitta 8-camera, assicurarsi di controllare il flusso dei fluidi in modo che le cellule debolmente aderito non tolgono. Inoltre, lavorare con solo 2-3 pozzetti vuoti alla volta ed evitare l'essiccamento dei pozzetti.
3. Opsonizzazione di R 2 R 2 globuli rossi
NOTA: L'R 2 R 2 utilizzati qui sono ottenute dal sangue Collezione Center (Canadian Blood Services), ma sono anche disponibili in commercio. Opsonizzati R 2 R 2 globuli rossi vengono utilizzati come controllo positivo per la fagocitosi FcγR-mediata. Naïve R 2 R 2 deve essere conservato in soluzione di Alsever (per prolungare la shelf life) a 4 ° C per un massimo di 1 mese. La soluzione di Alsever è fatto in casa e composta da 0,8% W v trisodio citrato (diidrato), 1,9% w / v destrosio, 0,42% w / v di cloruro di sodio e 0,05% w / / acido citrico v (monoidrato). Se R 2 R 2 cellule non sono disponibili, altre cellule Rh-phenotyped, come R 1 R 2, R 1 R 1, R 1 R, o R 2 R, può essere utilizzato.
- Lavare R 2 R 2 (CDE / CDE) globuli rossi nel PBS per un totale di tre volte utilizzando centrifugazione a 350 xg per 5 minuti ciascuna.
NOTA: La quantità di globuli rossi necessari dipende dalla dimensione sperimentale e può essere back-calcolato. Lavare sempre una quantità in eccesso di globuli rossi, globuli rossi poiché sono persi durante ogni lavaggio causa di lisi o durante la rimozione del supernatante. Ad esempio, in un esperimento con 5 trattamenti e 2 controlli, tutti condotti in triplicato tecnici, c'è un totale di 21 pozzetti. 21 pozzi con 400 ml / pozzetto di 1,25% miscela RBC indica che 105 ml di sacco, opsonizzati sono necessari RBC. 200 ml di RBC dovrebbe essere inizialmente lavato e 150 & #181; L opportuno opsonizzati per garantire che vi sia una adeguata quantità di globuli rossi per la fase fagocitosi. - Opsonize il lavato R 2 R 2 pellet con 1: 1 v / v policlonali anti-D anticorpi da siero umano e incubare per 1 ora a 37 ° C, con miscelazione intermittente.
NOTA: Se policlonali anticorpi anti-D non sono disponibili, è possibile utilizzare anticorpi monoclonali anti-D, che sono disponibili in commercio, o anti-D che viene normalmente utilizzato per Rh profilassi immunitaria, che può essere ottenuto da banche del sangue o trasfusioni Servizi. test ottimizzazione dovrebbe essere condotta all'inizio, quando si imposta il test, e ogni volta che il passaggio sacco di anticorpi policlonali non-titolato o il passaggio a un anticorpo monoclonale. Questo è di identificare la concentrazione ottimale o volume di anti-D richiesto per un test antiglobulina (IAT) risultato compreso tra 3+ e 4+ e un risultato di fagocitosi tra 70-90 eritrociti fagocitati per 100 monociti contati. - Lavare il opsonized R 2 R 2 un totale di tre volte in PBS mediante centrifugazione a 350 xg per 5 minuti ciascuna.
NOTA: opsonizzazione di successo di R 2 R 2 può essere confermata eseguendo una IAT indiretta. Brevemente, secondarie policlonali anticorpi anti-umani vengono aggiunti per legare anticorpi opsonizzante primarie sulle superfici RBC, e il segnale amplificato possono essere osservati sotto forma di emoagglutinazione. Un dettagliato protocollo produttore può essere trovato nel file materiali supplementari. - Ricostituire il lavato R 2 R 2 pellet al 1,25% v / v usando mezzo completo RPMI.
NOTA: Eccesso opsonizzati 2 R 2 R può essere conservato in soluzione di Alsever a 4 ° C per una settimana.
4. La fagocitosi mediata da recettori Fc
- Aspirare il farmaco o mezzo supernatante dalla slitta 8-camera e aggiungere 400 ml di 1,25% v / v R 2 R 2 miscela. Incubare a 37 ° C per 2 ore.
- A poppaer 2 h di incubazione, rimuovere le camere utilizzando gli adattatori del produttore. Tamponare l'eccesso di R 2 R 2 su un tovagliolo di carta. Assicurarsi che la diapositiva non si asciughi.
- Riempire un bicchiere da 100 ml con PBS. Immergere e lavare la slitta spostando lentamente la slitta avanti e indietro (circa 30-40 colpi) per rimuovere la maggior parte dei non-fagocitati R 2 R 2.
- Rimuovere il vetrino dal PBS. Tamponare l'eccesso di PBS usando un tovagliolo di carta o tessuto e aria asciugare la diapositiva.
- Fissare la slitta di aria secca in 100% di metanolo per 45 s. Poi, aria asciugare il vetrino fisso.
NOTA: diapositive può essere fissato utilizzando un altro metodo che è più compatibile per la colorazione downstream, quali la macchia Grünwald-Giemsa 21 o Wright-Giemsa 22. - Montare la slitta con un in-house fatta di montaggio elvanol medio (o di un altro mezzo di montaggio disponibile in commercio) e aggiungere lamelle.
NOTA: Elvanol mezzo di montaggio è composto da 15% w / v poresina alcool lyvinyl e il 30% v / v in PBS glicerina. La miscela viene riscaldata fino a quando tutta la resina è sciolto e la glicerina è omogeneamente miscelato. Questo può essere sostituito con altro mezzo di montaggio disponibile in commercio. - Lasciare che il supporto per asciugare durante la notte prima di quantificazione.
5. Quantificazione della fagocitosi
- Utilizzando un microscopio a contrasto di fase e una lente obiettivo 40X, quantificare manualmente la quantità di eventi fagocitarie contando almeno 200 monociti e il numero dei fagocitati R 2 R 2 all'interno di questi monociti. Avere un contatore in ogni mano per quantificare contemporaneamente il numero dei monociti e il numero di fagocitati R 2 R 2.
- Ottenere l'indice medio di fagocitosi dividendo il numero di fagocitati R 2 R 2 per il numero di monociti e moltiplicando per 100. espresso i dati come la media (indice di fagocitosi media) ± l'errore standard della media (SEM).
Representative Results
Seguendo i passaggi cruciali nella figura 1 e la procedura sopra descritta, l'MMA può essere riproducibile eseguita. IVIG è stato utilizzato come un esempio per l'inibizione della fagocitosi in figura 2. IVIG è noto per legare e bloccare i recettori Fc, inibendo quindi il risultato a valle della fagocitosi. Titolando la quantità di IVIG utilizzato, una inibizione dose-dipendente è osservato, nel quale la concentrazione di sopra di 200 mg / mL portato vicino al 100% di inibizione e concentrazioni inferiori a 0,5 mg / mL non ha inibito affatto (Figura 2A). Quando gli indici fagocitarie vengono trasformati e normalizzati per il controllo positivo R 2 R 2 come 0% di inibizione, una curva di inibizione con una IC50 di 3 mg / ml può essere determinato (Figura 2B).
Oltre a eseguire il dosaggio costante, quantificazione del saggio a volte può essere difficile. La figura 3 è una raccolta di contrasto di fase immagini al microscopio di varie diapositive MMA. Con l'esperienza microscopia, si può distinguere un monociti da un RBC contaminante (Figura 3D), o un vacuolo da un RBC fagocitato (Figura 3B). Densi ammassi di cellule e / o detriti dovrebbero essere evitati durante la quantificazione (Figure 3E e F). Inoltre, si dovrebbe evitare un'eccessiva opsonizzare R 2 R 2 RBC, che porterebbe alla fagocitosi rafforzata che overcrowds l'interno monociti e interferisce con accurata quantificazione (Figura 3C).
Figura 1. Schema della MMA. Una rappresentazione step-by-step dei passaggi cruciali nella MMA: isolamento PBMC da sangue intero, che alimenta il monocyt aderitoes con opsonizzati R 2 R 2, e lavando le diapositive da camera. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 2. endovenoso IgG (IVIG) inibisce la fagocitosi in vitro usando l'MMA. IVIG è noto per inibire la fagocitosi e viene usato come controllo di inibizione nella MMA umana. (A) Titolazione di IVIG determinato una inibizione dose-dipendente di fagocitosi rispetto al greggia R comando R 2 2. I risultati mostrano la media ± errore standard della media (SEM) di n = 3 esperimenti. L'analisi statistica è stata condotta utilizzando Student t-test: ** P≤0.01 e *** p≤0.001. (B) della curva di inibizione IVIG con un IC 50 of 3 mg / mL (linea tratteggiata). I risultati mostrano dati normalizzati per non trattati R 2 R 2 (0% di inibizione); media ± SEM di n = 3 esperimenti. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 3. contrasto di fase immagini al microscopio di diapositive campione sotto 40X di ingrandimento. (A) La slitta perfetto in cui i monociti fagocitati 1-2 R 2 R 2 su (frecce nere con un bagliore alone distintivo) media, con pochissimi contaminante, non-fagocitato R 2 R 2 in background (frecce bianche). Vacuoli (B) Come mostrato in questa diapositiva, monociti a volte sono allargata (frecce bianche), che possono essere scambiati per fagocitato R 2 R 2. (C </ strong>) Quando R 2 R 2 sono stati over-opsonizzati, più di 4-5 fagocitati R 2 R 2 per monociti (frecce nere) renda conteggio preciso difficile, poiché la R 2 R 2 sono affollate ai monociti e cellule distinta i confini non possono essere distinte. (D) di lavaggio inadeguata della slitta porta ad abbondanti R 2 R 2 contaminazione (frecce bianche), che potrebbe essere scambiato per globuli rossi aderito. (E) A volte, monociti e globuli rossi contaminanti possono formare gruppi. I cluster indicano anche la contaminazione batterica, che dovrebbe essere evitato. (F) I monociti può formare aggregati più grandi, che dovrebbero essere evitati durante la quantificazione. Utilizzando selezione casuale dei campi per vedere, pannello A è quello che di solito si osserva se il MMA è stata eseguita correttamente. barra della scala è di 20 micron. Per favore clicca quiper visualizzare una versione più grande di questa figura.
Discussion
Il MMA è una tecnica laboriosa che richiede competenze sia nella coltura di tessuti e microscopia. Ci sono diversi passaggi critici per garantire il successo: 1) generazione del monostrato monociti; 2) opsonizzazione dei globuli rossi, e 3) la quantificazione manuale. Il monostrato monociti non aderisce fortemente alla diapositiva camera, in modo pH fisiologico deve essere mantenuta durante tutta la seduta 11 e un numero adeguato di PBMC dovrebbe essere seminato. pipettaggio vigoroso, che potrebbe disturbare le cellule aderito, dovrebbe essere evitato. Un approccio è quello di rimuovere sempre e aggiungere soluzioni dal medesimo angolo della camera e per assicurare che il movimento è lento e costante. Allo stesso modo, durante l'ultima fase di lavaggio per rimuovere l'eccesso di globuli rossi, il movimento deve essere lento e costante. Questo assicura il minimo disturbo al monostrato pur eliminando la maggior parte dei globuli rossi non-fagocitati. lavaggio inadeguata porterà ad un fondo elevato di globuli rossi contaminanti, il che rende qua manualentification difficile. In secondo luogo, i globuli rossi R 2 R 2 devono essere sufficientemente opsonizzati per ottenere un indice medio fagocitosi del 80-120 per il controllo fagocitosi. Questa gamma dei fagociti desiderato un equilibrio tra la facilità di conteggio (ad esempio, monociti con più di 5 fagocitati globuli rossi sono difficili da quantificare con precisione) e il mantenimento di una adeguata quantità di fagocitosi per l'analisi statistica. Il grado di opsonization può essere confermata da un IAT, ed è necessaria una lettura tra 3+ a 4+. L'R 2 R 2 RBC deve essere eliminata quando c'è eccesso lisi durante il lavaggio, quando il supernatante diventa rosso scuro, o quando una diminuzione significativa nella fagocitosi è osservata in esperimenti a causa dell'invecchiamento delle cellule in deposito. Infine, la quantificazione manuale utilizzando il microscopio può essere difficile, soprattutto quando si confrontano i conteggi tra il personale di laboratorio e tra esperimenti. Esaminando stesso campo in ogni pozzetto, o semplicemente contando più cellule, Un conteggio più coerente può essere ottenuta. Si raccomanda di formazione Side-by-side con un tecnico esperto e l'uso di un insieme designato di diapositive formazione.
Un importante critica del MMA è la soggettività del passo quantificazione manuale. Tuttavia, con una formazione adeguata, la coerenza può essere ottenuto attraverso diversi contatori. Un altro limite è la intrinseche differenze donatore-to-donatore in monociti capacità fagocitarie e in R 2 R livelli di espressione dell'antigene 2 di superficie, che è una fonte di variazione dei dati quando si tratta di campioni umani.
Altre tecniche alternative sono disponibili per l'esame fagocitosi FcγR-mediata. La maggior parte dei kit commerciali utilizzano uscita fluorescente per monitorare la fagocitosi (ad esempio, bioparticelle, sensibile al pH della proteina di fluorescenza, o sfere di lattice fluorescenti IgG-etichettati). L'uso di uscita fluorescente non offrono quantificazione più oggettiva, ma ha anche bisogno di ConSider la disponibilità, costo e formazione associata con l'uso di un microscopio a fluorescenza o un citometro a flusso, nonché la dipendenza conseguente upon kit disponibili in commercio.
Infine, questo dosaggio può essere modificato a seconda della domanda di ricerca. Ad esempio, quando si verifica l'inibizione farmaco di fagocitosi, monociti possono sia essere pretrattate o co-incubate con entrambi i farmaci e RBC opsonizzati (cioè, un saggio di competizione). La segnalazione a valle di anticorpi di diversi sottotipi, anticorpi chimerici, o costrutti ricombinanti può essere testato. Con i recenti progressi nello sviluppo di un sangue dell'antigene nullo universale 24, la MMA potrebbe essere utilizzato nelle schermate iniziali di questi globuli rossi antigene-null con diversi anticorpi per valutare se esiste effettivamente un efficacia abbassato nello scatenare la fagocitosi.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Acid citrate dextrose (ACD) vacutainers | BD | REF364606 | |
| RPMI 1640 | Sigma | R8758 | |
| HEPES | Bioshop | HEP003.100 | |
| Fetal bovine serum | Multicell | 080150 | |
| Gentamicin | Gibco | 15710-64 | |
| Ficoll-Paque PLUS | GE | 17-1440-03 | https://www.gelifesciences.com/ |
| Phosphate buffered saline | Sigma | D8537 | |
| 8-chamber slides | Lab-Tek-ll | 154534 | |
| R2R2 (cDE/cDE) red blood cells | Canadian Blood Services | Commercially available (e.g., http://www.bio-rad.com/en-ca/product/reagent-red-blood-cells) | |
| Polyclonal anti-D from human serum | Gamma Biologics | DIN 02247724 | Can be substituted with commercially available monoclonal anti-D or with Rh immune globulin |
| 100% methanol | Caledon | 6700-1-42 | |
| Polyvinyl alcohol resin | Sigma | P8136 | Can be substituted with commercially available mount |
| UltraPure glycerine | Invitrogen | 15514-011 | |
| Cover slips | VWR | 48366 067 | |
| Novaclone anti-IgG | Immucorgamma | 5461023 | Optional for IAT (http://www.fda.gov/downloads/biologicsbloodvaccines/.../ucm081743.pdf) |
References
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