Waiting
Login processing...

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

Immunology and Infection

בידוד של תאי פיטום, נגזר צפק ואיפיונן פונקציונלי עם Ca2 +-הדמיה, מבחני Degranulation

Published: July 4, 2018 doi: 10.3791/57222

Summary

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לבודד ולטפח מאתר תאי פיטום הצפק. אנו גם מתארים שני פרוטוקולים עבור שלהם אפיון פונקציונלי: הדמיה פלורסנט תאיים חינם Ca2 + ריכוז ואת וזמינותו degranulation בהתבסס על ערכי צבע מוחלטים כימות β-ההקסוזאמינידאז שוחרר.

Abstract

תאי פיטום (MCs), כחלק של המערכת החיסונית, לשחק תפקיד מרכזי בהגנה על המחשב המארח נגד פתוגנים מספר, אתחול של התגובה החיסונית אלרגית. ההפעלה של MCs דרך cross-linking של משטח IgE מאוגד לקולטן IgE זיקה גבוהה (FcεRI), וכן באמצעות הגירוי של מספר רצפטורים אחרים, יוזם את עליית חינם תאיים Ca2 + רמת ([Ca2 +]אני) זה מקדם את השחרור של מתווכים דלקתיים ואני אלרגית. זיהוי מולקולרי המרכיבים המעורבים איתות המסלולים האלה חיונית להבנת ברגולציה של הפונקציה MC. במאמר זה, אנו מתארים פרוטוקול הבידוד של רקמת חיבור מאתר סוג MCs על ידי שטיפת הצפק, טיפוח של MCs הצפק (PMCs). של מודלים שונים של העכבר נוקאאוט על ידי מתודולוגיה זו תרבויות של MCs מייצגים גישה שימושי לזיהוי של החלבונים המעורבים MC מסלולי איתות. בנוסף, אנו גם לתאר את פרוטוקול תא בודד Fura-2 הדמיה כמו טכניקה חשוב עבור כימות של Ca2 + איתות ב MCs. מבוסס על-ידי קרינה פלואורסצנטית ניטור של [Ca2 +]אני הוא אמין, נפוץ גישה לימוד Ca2 + איתות האירועים, כולל ערך סידן המופעלים באמצעות החנות, אשר הוא בעל חשיבות עליונה עבור הפעלת MC. לניתוח של MC degranulation, נתאר assay שחרור של β-ההקסוזאמינידאז. הכמות של β-ההקסוזאמינידאז שוחרר לתוך המדיום תרבות נחשב סמן degranulation כל שלושה שונים הפרשה קבוצות משנה שמתואר MCs. β-ההקסוזאמינידאז בקלות ניתן לכמת את התגובה שלה עם מצע colorigenic ב צלחת microtiter assay ערכי צבע מוחלטים. טכניקה מאוד לשחזור זו היא חסכונית ואינו דורש שום ציוד מיוחד. בסך הכל, פרוטוקול שסופקו מדגים תשואה גבוהה של MCs ביטוי אופייני MC סמני פני השטח, הצגת תכונות אופייניות פנוטיפי מורפולוגיים של MCs ולאחר הוכחת תגובות מאוד לשחזור secretagogues ב Ca2 +- מבחני הדמיה ו degranulation.

Introduction

MCs תפקיד בולט במהלך תגובות חיסוניות מולדת ולא נרכשת. באופן ספציפי, MCs להשתתף ברצח של פתוגנים, כגון חיידקים, טפילים, ולבזות גם פפטידים אנדוגני רעיל או הרכיבים של venoms (עבור ראה סקירה גאלי ואח . 20081). תפקיד פיזיולוגי MCs חסינות מולדת, מסתגלת הוא הנושא של ויכוחים. לכן, הסתירות נתונים רבות במחקרים המתבצעים באמצעות מודלים שונים של העכבר חשוכת-MC דורשים הערכה מחדש שיטתית של פונקציות אימונולוגי של MCs מעבר אלרגיה2. MCs בוגרת מותאמים בעיקר רקמות ואיברים כגון עור, ריאות, בטן, נמצאים בדרך כלל רק במספרים קטנים בדם. MCs שואבים מבשרי hematopoietic, כגון MC אבות, והשלם שלהם בידול ההבשלה ב microenvironments של רקמות vascularized כמעט כל1. T-תא-derived factor אינטרלויקין (IL)-3 מקדם באופן סלקטיבי את הכדאיות, התפשטות, הבידול של אוכלוסיה pluripotent של העכבר MCs שלהם אבות hematopoietic3. תא גזע פקטור (SCF) המיוצר על ידי בתאי הרקמות מבנית ומשחק תפקיד מכריע MC פיתוח, הישרדות, הגירה, הפונקציה4. המאפיינים של MCs בודדות עשויות להשתנות בהתאם יכולתם לסנתז ולאחסן פרוטאזות או proteoglycans שונים. בעכברים, נבדלים של MCs כביכול רקמת חיבור מסוג MCs הרירית על פי שלהם לוקליזציה אנטומיים, מורפולוגיה ותוכן של הפארין ו פרוטאזות5.

ב MCs, גידול של חינם Ca cytosolic2 + ([Ca2 +]אני) היא הכרחית על degranulation וייצור של eicosanoids, כמו גם עבור הסינתזה של ציטוקינים והפעלה של גורמי שעתוק בתגובה אנטיגן, שונים secretagogues6. יעד במורד הזרם של גירויים אלה הוא phospholipase C, אשר הידרוליזה phosphatidylinositol 4, 5-bisphosphate diacylglycerol (DAG), אינוזיטול טריפוספט-1,4,5. דאג מפעיל חלבון קינאז C ו- IP3 משחרר יונים של Ca2 + מ רשתית תוך-פלזמית. דלדול של חנויות אלה מפעיל Ca2 + זרם דרך קרום פלזמה Ca2 + ערוצים, מובילים כדי לאחסן ערך סידן המופעלים (SOCE). תהליך זה ברמיזות האינטראקציה של Ca2 +-חיישן, אינטראקציה סטרומה המולקולה 1-(Stim1), רשתית תוך-פלזמית עם Orai17 , כמו גם דרך ההפעלה של ערוץ פוטנציאלי קולטן ארעי (TRPC) הקנונית חלבונים (עבור סקירה ראה Freichel. et al. 20148) ב קרום פלזמה.

ללמוד תפקיד פיזיולוגי של הערוצים הללו, מספר תרופתי (יישום של חוסמי ערוצים) או גישות גנטיות משמשים בדרך כלל. במקרה האחרון, דיכוי של ביטוי חלבון מושגת על ידי מיקוד mRNA (נוקאאוט) או דנ א גנומי עריכה עם מחיקת גלובלי או רקמות ספציפיות9 אקסון קידוד נקבובית ויוצרים יחידת משנה של ערוץ (הסתרה). הזמינות של חוסם עם ירידה לפרטים מספיק עבור הערוצים הללו הוא מוגבל. בנוסף, הגישה תמונות ציפורים דורש זהירות השליטה שלה ולייעל באמצעות, למשל-מערביות, כתם ניתוח, היא הקשו על ידי אי זמינות של נוגדנים ספציפיים עבור החלבון ערוץ יישוב במקרים רבים. לפיכך, השימוש של נוקאאוט העכבר מודלים עדיין נחשב תקן הזהב לניתוח כזה. מודל המועדפת במבחנה על חקירת פונקציות MC היא טיפוח של PMCs זה יכול להיות מבודד שמחוץ כאוכלוסייה לבגרות מלאה (לעומת הבחנה MCs במבחנה מ, למשל., תאים במח העצם)10 . לעומת מח עצם נגזר MCs (BMMCs), אשר גם משמשות ללמוד MC פונקציה במבחנה, הגירוי של FcεRI ובטא-ההקסוזאמינידאז שחרור גדל 8-fold ו 100-fold ב PMCs, בהתאמה. במאמר זה נתאר שיטת בידוד ואת טיפוח של מאתר PMCs, אשר מאפשר להשיג לאחר 2 שבועות של culturing מספר גבוה של רקמת חיבור טהור הקלד MCs, מספיקים לצורך ניתוח נוסף.

למרות התקדמותו האחרונה של פיתוח, יישום של סידן מקודדים גנטית אינדיקטורים, השימוש שלהם עדיין מוגבל על ידי קשיים בלידה של גנים לתאים היעד, באופן ספציפי, בתאים הפערים מיוחדים כגון ראשי MCs בתרבית. בנוסף, קבוצה זו של אינדיקטורים פלורסנט למדידות [Ca2 +]אני עדיין חסרה רציומטרי צבע עם טווח דינמי גבוה. מסיבות אלו, השיטה המועדפת על רציומטרי [Ca2 +]אני מידה הוא עדיין השימוש הפלורסנט "Fura-2"11.

כיום, הכי נפוץ הגישה על ההערכה של הפעלת MC, degranulation המדידה של β-ההקסוזאמינידאז פעילות. Β-ההקסוזאמינידאז, מתווך אלרגי, הוא אחד מרכיבי גרגר של MC זה שפורסמו במשותף עם היסטמין ביחס קבוע MCs12. Β-ההקסוזאמינידאז ניתן בקלות ובדייקנות למדוד באמצעות התגובה שלה עם מצע ספציפיים, אשר מייצרת כמות למדידה של מוצר colorigenic יצירותי ב assay ערכי צבע מוחלטים microplate. במאמר זה, מדווח יישום שיטה זו לניתוח של PMCs degranulation בתגובה מגוון רחב של גירויים.

צבירה של זיקה גבוהה קולטן IgE plasmalemmal (FcɛRI) מפעילה ב MCs רב-תכליתי תאיים איתות שביל, המוביל אל שחרור של גרגר הפרשה תוכן במרחב שמסביב חוץ-תאית. בנוסף אנטיגן ספציפי, הרבה גירויים אחרים יכולים להפעיל MCs לשחרר את מערך מגוון של מגשרים immunomodulatory, כגון anaphylatoxins המשלים (למשל., C3a, C5a)13, endothelin פפטיד את מצר את כלי הדם 1 (ET1)14 , כמו כן כמו רבים cationic חומרים ותרופות מעוררות תגובות pseudoallergic (למשל., icatibant)15 על ידי איגוד MRGPRX216. תאיים המעורבים MCs MRGPR-induced degranulation איתות המסלולים מאופיינים לקוי לעומת בתיווך FcɛRI איתות תאיים; המסלולים הללו רק החל להילמד באופן אינטנסיבי במהלך האחרון כמה שנים17 לאחר ה-זיהוי הקולטן16. במידה רבה, תעלות היונים קרום פלזמה מעורב ערך סידן ואחריו MRGPRX2 גירוי להישאר להיות מובן. לכן, המאמר הנוכחי מתמקד גם סידן תאיים באיתות, degranulation של MCs מגורה עם אגוניסטים MRGPR.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

כל ההליכים בבעלי חיים בוצעו על פי החקיקה הגרמנית הנחיות טיפול ושימוש של חיות מעבדה (אושר באופן רשמי על ידי המועצה האזורית קארלסרוהה).

1. PMC בידוד וטיפוח על ידי שטיפה בקרום הבטן

1 קרח
2 מזרקים 10 מ
3 מחטים 27 G
4 20 גרם מחטים
5 בלוק קלקר וסיכות
6 אוסף צינורות (צינורות צנטריפוגה פלסטיק 50 מ)
7 70% אתנול
8 RPMI בינוני (טרום מקורר ושמר על הקרח)
9 PMC בינוני: RPMI בינוני + 20% FCS (סרום עגל עוברית) + 1% פתרון סטרפטומיצין פניצילין (עט-דלקת)
10 באגירה פוספט של Dulbecco תמיסת מלח - DPBS (ללא Ca2 + ו Mg2 +)
11 תרבות מבחנות (25 ס מ)
12 גורמי גדילה במניה פתרונות (IL-3: 1 μg/μL; SCF: 2.5 μg/mL)
13 פיפטות סרולוגית (10 מ"ל)
14 פיפטות טיפים סטרילי (200-20 µL)
15 Hemocytometer
16 ספסל צנטריפוגה
17 מלקחיים ומספריים
18 תא2 CO עכברים
19 הוד סטרילי פתוח
20 סגור את מכסה המנוע סטרילי
21 תא חממה (37 ° C ו- 5% CO2)
22 פיפטות העברה (200-20 µL)

טבלה 1: חומרים עבור שלב 1.

  1. PMC בידוד על ידי שטיפה בקרום הבטן
    1. לפני לתא הבידוד, להכין את החומרים המופיעים בטבלה 1.
    2. השתמש 8-14 בת שבוע עכברים זכרים PMC בידוד. המתת חסד עכבר באמצעות אינהלציה2 CO, לאשר את מותו על ידי אובדן רפלקסים. לרסס את העכבר עם 70% אתנול ולתקן אותה על גוש קצף באמצעות סיכות (בצידו הגבי למטה). מסירים את העור הגחון של העכבר באמצעות מספריים קצה קהה. למנוע נזק חלל הצפק.
      הערה: אנו משתמשים בדרך כלל פרוטוקול זה עבור עכברים עם רקע גנטי של זן C57BL/6N.
    3. להזריק 7 מ של המדיום RPMI קר כקרח, 5 מ של אוויר בחלל הצפק באמצעות מזרק 10 מ ל מצויד עם מחט 27 גרם. לדחוף את המחט בקפידה הצפק, לא לנקב בכל האיברים. השתמש נקודה באזור של השומן epididymal כדי להפחית את הסיכון ניקוב האיבר.
    4. לאחר ההזרקה, לנער את העכבר עבור 1 דקות להתנתק תאים הצפק אל המדיום RPMI. אל תלחץ על העכבר הנשים האלה, כדי למנוע פגיעה האיברים הפנימיים מזהמות חלל הצפק עם הדם.
    5. שימוש חוזר המזרק 10-mL על-ידי אספקה. זה עם בצינורית חדש 20 גרם. משמרת את האיברים הפנימיים לצד אחד על ידי הטיית הרחוב הקצף בעדינות טפיחות על הספסל כדי להקל על השאיפה בינוני מהצד השני. להכניס מחט 20 גרם, מסגרת משופעת למעלה, וארוקן את הנוזלים מהבטן ובאיטיות (~0.5 mL/s) כדי למנוע סתימת מאת האברים הפנימיים. לאסוף את כל הנוזל ככל האפשר (בדרך כלל 5-6 מ"ל).
    6. הסר את המחט של המזרק ולהעביר התליה תא שנאספו בשפופרת איסוף על קרח. להתעלם צינור לדוגמה אם יש זיהום דם גלוי.
    7. Centrifuge הצינורות עם התליה תא ב x ~ 300 גרם במשך 5 דקות. ברדס סטרילי וארוקן את תגובת שיקוע. כל עכבר, לשלב את כדורי מדגם ב מ 4 ל קר (4 – 10 מעלות צלזיוס) בינוני PMC והעברת התליה תא אל בקבוק תרבות2 25 ס מ. להוסיף את גורמי גדילה IL-3 ו- SCF כדי ריכוזים הסופי 10 ננוגרם למ"ל ו 30 ננוגרם למ"ל, בהתאמה. מקם את הבקבוקון המכילות את התאים בתוך אינקובטור (37 ° C ו- 5% CO2) ולאחר תקופת דגירה של h ~ 48 עד ההליך הבא.
  2. PMC תרבות
    1. יום 2 (~ 48 שעות לאחר בידוד): שינוי בינוני
      1. כדי להסיר את התאים supernatant ושאינם-חסיד (אריתרוציטים, תאים מתים), תשאף האמצעי הבקבוק על ידי הצבת טיפ פיפטה פסטר בקצה הבקבוקון והחזקת את הבקבוק כמעט אופקית. להוסיף 4 מיליליטר בינוני PMC ומחוממת מראש לכל העכבר. הוסף את גורמי גדילה IL-3 (10 ng/mL) ו- SCF (30 ng/mL). מקם את הבקבוקון המכילות את התאים בתוך אינקובטור (37 ° C ו- 5% CO2).
    2. יום 9: תא פיצול
      1. להעביר את המתלים תא מ הבקבוקון התרבות התא לתוך שפופרת צנטרפוגה פלסטיק 50 מל. לשטוף את הבקבוק שלוש פעמים בתמיסת 10 מ"ל מראש חימם (37 ° C) Dulbecco של באגירה פוספט (DPBS), צנטריפוגה פלסטיק איסוף התליה תא עם תאי מנותקת ב- 50 מ ל אותו צינור. לספור את הריכוז תא על-ידי hemocytometer ולאחר לחשב את המספר הכולל של התאים.
      2. Centrifuge התליה תא ב x ~ 300 גרם במשך 5 דקות, וארוקן את תגובת שיקוע. לשחזר בגדר בינוני PMC ומחוממת מראש (37 מעלות צלזיוס) כדי להשיג את התא ריכוז עונה 1 פרק 106 התאים למ"ל. העברת התליה תא אל בקבוק חדש של תרבות2 25 ס מ. למחוק את הבקבוק הישן עם fibroblasts הקפדה על התחתון.
      3. הוסף את גורמי גדילה IL-3 (10 ng/mL) ו- SCF (30 ng/mL), ומניחים את הבקבוקון המכילות את התאים בתוך אינקובטור (37 ° C ו- 5% CO2).
    3. ימים 12-15: תא מדידות
      1. אם כל הניסויים עם גירוי של קולטני FcɛRI מתוכננים, pretreat את התאים בין לילה עם 300 ננוגרם למ"ל של anti IgE-DNP במדיום תרבות רגיל. להמשיך עם שלב 2 או שלב 3.

2. fluorometric סידן חינם תאיים מדידת ריכוז ב- PMCs

  1. לפני המדידות, להכין את החומרים הרשומים בטבלה מס ' 2. בנוסף, להכין התקנה הדמיה המורכב: מיקרוסקופ פלורסצנטיות הפוכה; המטרה: 40 X / 1.3 שמן; לוקחת 2 להגדיר מסנן; מצלמת CCD; מקור האור עירור; הדמיה תוכנית הרכישה; כוח המשיכה להזנה פתרון יישום המערכת.
1 PMC (בן 12-15 ימים) עונה 1 פרק 106 תאים/מ ל...
2 Concanavalin א
3 Fura-2 AM
4 פתרון 20% Pluronic F-127
5 שער גולשת משקפיים עגולים; ø 25 מ מ; מס ' 1
6 פתרון מניות DNP-HSA (אדם-dinitrophenol אלבומין)
7 פתרון מניות אנטי-DNP-נוגדנים (IgE)
8 צלחת התחתון שטוח (12 וולס)
9 מתחם פתרון מניות 48/80
10 מכסים היטב הדמיה צ'יימברס
11 Hemocytometer
12 פיפטות העברה (200-20 µL)

טבלה 2: חומרים עבור שלב 2.

  1. הכנת הדמיה Fura-2
    1. לבצע ספירת תאים באמצעות hemocytometer ולהתאים את הריכוז תא עונה 1 פרק 106 תאים/מ ל.... לפצל את המושבות PMCs על ידי בעדינות pipetting (3-5 פעמים) התליה תא עם טיפ פיפטה 1 מ"ל.
    2. להכין Ca2 +-המכיל HEPES buffered תמיסת מלח (Ca2 +- HBSS) מורכב 135 מ"מ NaCl, 6 מ מ אשלגן כלורי, 2 מ מ CaCl2, MgCl 1.2 מ מ2, 10 מ מ HEPES ו- 12 מ"מ גלוקוז. להתאים את ה-pH ל 7.4 עם 3 M NaOH.
    3. להכין concanavalin A מצופה השקופיות על-ידי pipetting טיפה 1 של concanavalin A פתרון (0.1 mg/mL H2O) על כל 25 מ מ מסביב כיסוי זכוכית תחת כיסוי סטרילי. להשאיר את הטיפות שער גולשת לפחות 1 דקות, ואז להסיר את מרבית הפתרון עם פיפטה, תן שער גולשת מילה נהדרת עבור 45 דקות ללחוץ בזהירות concanavalin א התייחס שער גולשת על הגומי הדמיה קאמרית (ראה טבלה של חומרים) עד הם לצרף להשיג מיקרוסקופ הדמיה צ'יימברס.
      הערה: פוליפוני-L-ליזין מצופה שקופיות יכול לשמש כחלופה.
    4. להמיס את Ca2 + הפלורסנט Fura-2 בבוקר דימתיל סולפוקסיד (דימתיל סולפוקסיד) (1 מ"מ). אחסן את הפתרון הזה מוגן מפני אור.
    5. לדלל את Fura-2 פתרון מניות AM ב Ca2 +- HBSS כדי ריכוז הסופי של 5 מיקרומטר לשם הכנת המאגר"העמסה". תוספת עם 5 µL/mL של 20% pluronic F-127 ב דימתיל סולפוקסיד.
    6. µL מיקס 500 "טעינת מאגר" עם 500 µL של התליה תא PMC. Pipette את התערובת לתוך החדר הדמיה, דגירה התאים למשך 20-30 דקות בטמפרטורת החדר בחושך.
    7. להגדיר את כוח המשיכה האכיל יישום מערכת עם פתרונות שונים לפי הפרוטוקול גירוי. תוספת של מזרק 1 40 מ של Ca2 +פתרון - HBSS, מזרק 2 עם 40 מ של Ca2 +- HBSS פתרון המכיל 100 ננוגרם למ"ל DNP, מזרק 3 עם 40 מ של Ca2 +- HBSS פתרון המכיל 50 µg/mL מורכבות 48/80, מזרק 4 עם 40 מ ל נומינלית Ca2 +-חינם-פתרון HBSS, ואת מזרק 5 מ ל 40 של נומינלית Ca2 +-חינם-2 מיקרומטר, לאודנום HBSS Thapsigargin.
    8. הכן מטרה טבילה גבוהה הצמצם שמן 40 X על-ידי הצבת טיפה קטנה של שמן טבילה על זה.
    9. הר מערכת יישום על הבמה של המיקרוסקופ הפוכה. להכניס לחדר ההדמיה עם תאי טעון יישום המערכת ואבטח אותו כדי למנוע תנועה במהלך ההקלטה. להדליק את האור המשודר ולהתמקד התאים.
    10. לשטוף את התאים שלוש פעמים עם Ca2 +- HBSS מאגר באמצעות מערכת הכבידה-fed היישום.
    11. דגירה התאים Ca2 +- HBSS עבור 5 דקות Fura-2 דה-esterification AM.
    12. לשטוף את התאים פעם נוספת לפני התחלת ההדמיה, להסיר את כל פוטנציאל דלף הפלורסנט.
  2. תא הדמיה
    1. להפעיל את תוכנית הרכישה הדמיה במצב פיזיולוגי רכישה. פתח חלון הגדרת, והתאימו את המוקד ואת הזמן האופטימלי רכישה (אשר אמור להיות זהה עבור עירור עם 340 nm 380 nm ו בדרך כלל נע בין 50 – 150 ms).
      הערה: למזער את החשיפה של Fura-2 תא טעון כל האור כדי להימנע photobleaching של לצבוע.
    2. תמונה תמונה הפניה, לסמן את התאים אזורים מעניינים (ROI). סמן רועי האחרון באזור שבו אין תאים קיימים ולהגדיר אותו כרקע.
    3. להשלים את ההתקנה ולהתחיל את המדידה עם קצב רכישת s 5.
      הערה: התאים תהיה לסירוגין מוארת עם אור עירור של 340 nm ו 380 nm, ו על ידי קרינה פלואורסצנטית הנפלט (> 510 ננומטר) ייאספו באמצעות מצלמת ה-CCD. התמונות של קרינה פלואורסצנטית אותות F340 nm ו F380 ננומטר, כמו גם היחס (F340 nm/F380 ננומטר) יוצגו משלושה חלונות. התרשימים כמובן זמן של עוצמת קרינה פלואורסצנטית ROIs בודדים מתכוון הערכים יוצגו גם ברציפות.
    4. הוסף פתרונות במספר מחזור תקין על פי העיצוב של הניסוי:
      1. כדי למדוד אנטיגן-induced העלאת [Ca2 +]אני, כמופיע באיור 2, 2B, החל הפתרון מזרק 2 לאחר מחזור 20, ולהפסיק הקלטה לאחר מחזור 150.
      2. כדי למדוד את מורכבות 48/80-induced העלאת רמת [Ca2 +]i,כמו מאויר איור 2C, החלת הפתרון מזרק 3 לאחר מחזור 20, ולהפסיק הקלטה לאחר מחזור 150.
      3. כדי למדוד את העלאת [Ca2 +]אני עורר על-ידי SOCE, כפי שמוצג באיור 2D, החלת הפתרון מזרק 4 לאחר מחזור 10, החלת הפתרון מזרק 5 לאחר מחזור 70, להחיל את הפתרון מזרק 4 לאחר מחזור 120, החלת הפתרון מזרק 1 לאחר מחזור 150, לעצור את ההקלטה לאחר מחזור 220.
    5. לאחר שסיים את המדידה, להמיר את התוצאות לטבלה יחס המכילה עוצמות נמדד עירור אורכי גל עם או בלי רקע תיקון, כמו גם את הערכים יחס עם או בלי רקע תיקון עבור כל רועי כל נקודת זמן המדידה. בתוכנית רכישה, לחץ על לחצני ברציפות: "התחל קאטר", "מארק כל", "להמיר את כל", "פיזיולוגיה של המידות", "בסדר,"Ok". לשמור את הקבצים טבלאות של אוספי תמונות לניתוח במצב לא מקוון.

3. בטא-ההקסוזאמינידאז מדידה השחרור ב- PMCs

1 PMC (בן 12-15 ימים) עונה 1 פרק 106 תאים/מ ל...
2 פתרון מניות אנטי-DNP-נוגדנים (IgE)
3 פתרון מניות DNP-HSA
4 מתחם פתרון מניות 48/80
5 Ionomycin
6 צלחת 96-ובכן, התחתון בצורת v
7 96-ובכן צלחות, בתחתית שטוח
8 צינורות פלסטיק צנטריפוגה (15 מ)
9 פיפטות סרולוגית
10 תא חממה (37 ° C ו- 5% CO2)
11 ספסל צנטריפוגה
12 Microtiter קורא צלחת עבור מדידות צפיפות אופטית
13 פיפטה רב-ערוצי (200-20 μL)
14 Hemocytometer

טבלה 3: חומרים עבור שלב 3.

  1. לפני המדידות, להכין את החומרים הרשומים בטבלה3.
    הערה: β-ההקסוזאמינידאז שוחרר MCs לאחר גירוי שלהם הידרוליזה p-nitrophenyl-אצטיל-D-גלוקוזאמין (pNAG) לתוך p-nitrophenol ו- N-acetyl-D-גלוקוזאמין. הכמות של β-ההקסוזאמינידאז לדוגמה הוא יחסי לסכום של p-nitrophenol זה יכול להיווצר. בסביבת pH גבוה של "לעצור את הפתרון", p-nitrophenol קיים במלואו deprotonated p-nitrophenolat, ניתן להבחין שלה ספיגת האור-405 ננומטר.
  2. להכין הפתרון של Tyrode המכילה 130 מ מ NaCl, 5 מ מ אשלגן כלורי, CaCl 1.4 מ מ2, MgCl 1 מ2, 10 מ מ HEPES, גלוקוז 5.6 מ מ ו- BSA 0.1%. להתאים את ה-pH ל 7.4 עם 3 M NaOH.
  3. הכינו את הפתרון פירוק על-ידי הוספת נפח 1% של טריטון X-100 הפתרון של Tyrode.
  4. להכין את להפסיק פתרון מורכב 200 מ"מ גליצין ולהתאים את ה-pH ל 10.7 עם NaOH.
  5. הכינו את הפתרון פתרון (4-Nitrophenyl 2-acetamido-2-deoxy-β-D-glucopyranoside) pNAG על ידי המסת pNAG 0.4 מ' בחומצת כדי ריכוז סופי של 4 מ מ.
  6. לחשב את כמות התאים הדרושים וזמינותו (לבצע את הבדיקה ב כפילויות). השתמש 200,000 PMCs לכל טוב. השתמש בארות 2 כפקדי שלילי (פתרון של Tyrode ללא כל secretagogues כגון DNP או תרכובת 48/80) ו- 2 וולס כפקדי חיובי (הפתרון של Tyrode עם 10 מיקרומטר Ionomycin) עבור כל גנוטיפ.
  7. להעביר את התאים לתוך שפופרת צנטרפוגה פלסטיק 15-mL, לכוונן את עוצמת הקול כדי 15 מ"ל עם הפתרון של Tyrode ו צנטריפוגה ב 200 x גרם 4 דק להסיר את תגובת שיקוע עם פיפטה פסטר, resuspend את התאים בפתרון של Tyrode 2 x 106 תאים /mL.
  8. העברת µL 100 של התליה תא לכל טוב צלחת טוב של V-התחתון 96-ובכן. להוסיף 25 µL של גירוי או פתרון בקרת מכל קידוח (על פי שיטת pipetting אילוסטרייטד איור 3א). דגירה התאים למשך 45 דקות-CO 37 ° C ו-5%2.
  9. לעצור את התגובה על ידי הצבת את הצלחת 96-ובכן בקרח במשך 5 דקות. לאחר מכן, centrifuge את הצלחת ב 4 מעלות צלזיוס למשך 4 דקות ב 120 x g. העברת µL 120 של תגובת שיקוע באמצעות פיפטה רב-ערוצי על צלחת 96-ובכן שטוח התחתונה ומניחים אותו על קרח. בזהירות להימנע מלגעת כדורי תא, אבל לגמרי מחוק לגמרי את תגובת שיקוע.
  10. להוסיף µL 125 פירוק מאגר כדורי התא. דגירה כדורי תא עבור 5 דקות בטמפרטורת החדר, resuspend אותם לאחר הדגירה מאת חוזרות pipetting (כ- 5 פעמים).
  11. פיפטה 25 µL של הפתרון pNAG (4 מ מ) ב הבארות הנדרש של צלחת חדשה של 96-ובכן שטוח התחתונה. הוסף 25 µL כל תגובת שיקוע הפתרון pNAG מוכן, כמו גם 25 µL של כל תא lysate.
  12. דגירה של אצוות תגובה עבור h 1-37 מעלות צלזיוס. לאחר הדגירה, פיפטה µL 150 עצירה לפתרון כל טוב לעצור את התגובה.
  13. לנתח את הצלחת עם קורא microplate באמצעות הגדרה כפולה באורך הגל ב 405 ננומטר עם הפניה 630 ננומטר על רקע אוטומטי חיסור. בתוכנית רכישה, סמן את התיבה "הפניה" ו "ספיגת" תוכנית יסוד בתפריט, בחר "630 ננומטר" מתוך הרשימה הנפתחת. אם הצפיפות האופטית של הדגימות הוא גבוה מדי, להכין דילול המתאים של המכשיר לפני remeasuring.
  14. לחשב את אחוז β-ההקסוזאמינידאז שחרור לפי המשוואה הבאה:
    Equation 1
    איפה שחרור [%] האחוזים של שחרור מסוים בטא-ההקסוזאמינידאז, [תגובת שיקוע] הוא הרקע מתוקן ספיגת תגובת שיקוע, [lysate] הוא הרקע מתוקן הקליטה התא המתאים lysate.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

PMCs הם בודדו אותנו מהמתרחש פראי סוג 3 עכברים (C57BL/6N) על ידי שטיפה בקרום הבטן ואת עוד יותר בתרבית בינוני RPMI בתוספת עם FCS 20%, 1% עט-דלקת בנוכחות גורמי גדילה (IL-3-10 ng/mL) ו- SCF ב 30 ננוגרם למ"ל תחת סטרילי humidified תנאים- 37 ° C ו- 5% CO2. המדיום השתנה בימים 2 ו- 9 לאחר הבידוד התא. המורפולוגיה תא נותחו באמצעות שידור אור DIC הדמיה (ראה איור 1A, B). תא ניגוד בין צפיפות הפגינו תא טוב הכדאיות. לאחר 2 שבועות של culturing בתנאים אלה, הושג אוכלוסיה הומוגנית של 1.5 x 107 תאים. ניתוח cytometry זרימה של תאים צבעונית במשותף עם נוגדן anti-IgE מצומדת עם FITC נוגדן Anti-c-Kit מצומדת עם PE גילה 98.6% של FITC חיובי ו- 99.8% מהבוגרים PE חיובי תאים (איור 1C). 98.5% של תאים בתרבית היו חיובית כפולה עבור FITC ו- PE (איור 1C), הוכחת תכונות אופייניות של MCs בוגרת.

לצורך ניתוח פונקציונאלי נוסף של תאי שהושג, בוצעו fluorometric [Ca2 +]אני מדידות באמצעות מחוון פלורסנט Fura-2. תאים טעונים Fura-2 היו מואר לסירוגין עם 340 nm ו עירור nm 380 להדליק כל s 5 ו קרינה פלואורסצנטית > 510 ננומטר נרשמה בעזרת מצלמה CCD. היחס של קרינה פלואורסצנטית (F340/F380) היה פיקוח מתמיד. יישום של DNP (100 ng/mL) כדי PMC הדגירה למשך הלילה עם 300 ננוגרם למ"ל של IgE אנטי-DNP עורר על העלאת מובהקת [Ca2 +]אני ברמה ביותר, אשר לאט לאט מתנוונים כמקסימום חצי במשך מספר דקות (איור 2א, ב'). השתנות של תגובות תא היה נמוך יחסית (איור 2א, ב'). גירוי של קולטני MRGPRB2 עם 50 µg/mL של מורכבות 48/80 עם הפרוטוקול באותו זמן גם גדל באופן משמעותי [Ca2 +]i ב- Fura-2-נטען PMCs עם משרעת מרושע מאוד דומה של התגובה (איור 2C). לניתוח של SOCE ב PMCs, הוחל פרוטוקול "תוספת מחדש": 10 מחזורים לאחר תחילת המדידה, Ca חיצוני2 + הוסר, במהלך מחזורי 70-120, Thapsigargin (2 מיקרומטר), היה מעכב של ATPase, רשתית תוך-פלזמית להחיל עבור דלדול של Ca2 + חנויות תאיים, הפעלה מקסימלי של SOCE. ארעי [Ca2 +]אני גובה משתקפת Ca2 + שחרור תאיים Ca2 + החנויות נומינלית Ca2 +-חינם אמבטיה פתרון (איור 2D). שחזור Ca2 + ריכוז חיצוני 2 מ מ לאחר מחזור 150, גרמו עלייה בולטת של [Ca2 +] רמהi עקב Ca2 + זרם דרך הערוצים SOCE (איור 2D). רכיב זה של התגובה2 + Ca היה עכבות בחוזקה בנוכחות 10 מיקרומטר GSK 7975A, המכונה חוסם CRAC, ואילו מהדורת2 + Ca מהחנויות2 + Ca תאיים נותר ללא שינוי (איור 2D ).

בשלב הבא, בדקנו את היכולת של PMCs מבודדים לעבור degranulation על crosslinking של קולטני זיקה גבוהה FcɛRI או גירוי של קולטני MRGPRB2. למטרה זו, בוצעה assay שחרור ß-ההקסוזאמינידאז. התאים היו נוספו צלחת V-התחתון 96-ובכן (2 x 105 תאים/טוב), מגורה על פי התכנית מאויר איור 3A למשך 45 דקות ב 37 º C. הלוח היה centrifuged, לאחר הסרת תגובת שיקוע, כדורי היו lysed. תוכן ההקסוזאמינידאז ß supernatants בודדים, lysates צנפה היה נותחו על ידי התגובות שלהם עם pNAG במהלך דגירה 1 h-37 מעלות צלזיוס. כמות המוצרים התגובה זוהה colorimetrically, אחוז ß-ההקסוזאמינידאז שוחרר מחושב (ראה איור 3ב). שחרור ספונטנית היה נמוך מאוד (1%), ואילו התגובות לגירויים חזקים degranulation כגון 10 מיקרומטר Ionomycin מורכבות 48/80-50 µg/mL היו מעל 40% ל-60%, בהתאמה. תגובות degranulation גירוי DNP היו למינון מעל טווח ריכוז 10 – 300 ng/mL. יחד, נתונים אלה מצביעות בבירור על מצב תפקודי של PMCs מבודדים.

Figure 1
איור 1 : אפיון ראשוני תרבותי PMCs מאתר פראי סוג המבוצעת באמצעות מיקרוסקופ DIC וניתוח cytometry זרימה. (A, B) להחליפן בתמונות תוך שימוש X plasDIC 20, מטרת PMCs תרבותי ב 25 ס מ2 מבחנות פלסטיק 1 h לאחר בידוד תאים על ידי שטיפה בקרום הבטן (A), וביום 9 של culturing (B). ברים בקנה מידה הנכון הפינה התחתונה עולה 100 מיקרומטר. (ג) cytometry ניתוח תזרים של PMCs (בתרבית 12 ימים לפי הפרוטוקול המתואר לעיל) צבעונית במשותף עם נוגדן anti-IgE מצומדת עם Fluorescein Isothiocyanate (FITC), אנטי-c-kit נוגדן מצומדת עם Phycoerythrin (PE). העלילה צפיפות התא מחולק לארבעה רביעים: Q1, PE מעל רמת autofluorescence/FITC מתחת לרמה autofluorescence; Q2, PE מעל רמת autofluorescence/FITC מעל פני autofluorescence; Q3, PE מתחת autofluorescence רמת/FITC מתחת לרמה autofluorescence; רבעון 4, PE מתחת autofluorescence רמת/FITC מעל פני autofluorescence. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 2
איור 2 : הקלטה של [Ca2 +] . אני Fura-2 נטען PMCs מבודד פראי סוג עכברים. [Ca 2 + ]אני שהוצגו כמו זריחה F340/F380 יחס. עקבות [Ca2 +]אני זמן המסלול של PMCs בודדים נציג (A) (n = 38) מגורה עם DNP (100 ng/mL). (B) זמן כמובן DNP (100 ng/mL)-עורר [Ca2 +]אני גובה. כל נקודת נתונים מציין רשע הערכים שהתקבלו 38 תאים בודדים מאויר בלוח א PMCs היו pretreated בין לילה עם 300 ננוגרם למ"ל של anti IgE-DNP. (ג) מסלול הזמן הערכים אכזרי של מורכבות 48/80-induced [Ca2 +]אני העלאת רמת הרשאות ב- PMCs (n = 60). (ד) מסלול הזמן של הערכים רשע [Ca2 +]אני שינויים במהלך Ca תאיים2 +-לאחסן דלדול המושרה על-ידי יישום של 2 מיקרומטר Thapsigargin (Tg) בנומינלית Ca2 +-ללא פתרון, ואחריו חנות פעלו סידן זרם לאחר תוספת מחדש של 2 מ מ Ca2 + אמבט בפתרון בקבוצת הביקורת (n = 44) את PMCs (ריבועים שחורים), בנוכחות 10 מיקרומטר של GSK 7975A בפתרון אמבט (ריבועים כחול) (n = 41). ב- B, C ו- D, הצג קווי השגיאה שגיאת התקן של הממוצע. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 3
איור 3 : בטא-ההקסוזאמינידאז לשחרר את ערכי צבע מוחלטים מדידות רב טוב עם PMCs מבודד פראי סוג עכברים. (א) גירוי ערכה של 96-ובכן צלחת pipetting על ביצוע וזמינותו בטא-ההקסוזאמינידאז; התוצאות מוצגות בלוח שב' "פה" מתייחס pipetting של הפתרון של Tyrode ללא התוספת של כל secretagogues; IM = Ionomycin; Cp 48/80 = 48 תרכובת/80. (B) בר גרף ולהמחיש אחוז ß-ההקסוזאמינידאז שחרור בתנאים הבזליים (Spont), לאחר גירוי עם Ionomycin (IM), אדם-dinitrophenol אלבומין (DNP), מורכבות 48/80 (Cp 48/80) עם ריכוזים המצוין. הבדיקה בוצעה ב כפולים; קווי שגיאה הצג שגיאת התקן של הממוצע. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

דגמי MC יכול לשמש בהצלחה ללמוד MC degranulation, כימוטקסיס, הדבקות, כמו גם באשר להסבר תאיים איתות התמרה חושית המסלולים המעורבים הפעלה MC. יש חוקרים שימוש אנושי MCs מודלים, כגון קווים מונצחים (LAD2 ו- HMC1) או MCs אנושי הנגזר כבל דם ובתאים (CD133 +) ודם היקפיים ובתאים (CD34 +). אחרים יעדיפו מכרסמים MC מודלים, כגון מונצחים (חולדה basophilic לוקמיה RBL - 2H 3 MC קו) או ראשי תרבותי (עכבר עצם מח-נגזר MCs BMMCs, PMCs) מודלים. מאתר MCs הראשי יכול לשמש כדי לנתח את הפונקציה MC אינספור דגמים העכבר "הנוק-אאוט", אשר הגישה תקן הזהב חקר פונקציות פיזיולוגיים של גנים מסוימים, מקודדים חלבונים. הגרעון של כלים תרופתי מספיק סלקטיביות של עוצמת האנרגיה הופך בשיטה זו יקר במיוחד עבור החקירה של מנגנונים של אותות על ידי MC הפעלה18. PMCs מאתר הן של פנוטיפ רקמת חיבור זה מוצגים מורפולוגיה בוגרת בעלת צפיפות גבוהה. הם לא רק מגיבים היטב crosslinking אנטיגן של FcεRI כמו BMMCs, אבל גם מופעלים על ידי אגוניסטים של מספר קולטנים נוספים כגון endothelin 1 או 48 מורכבים. עם זאת, התשואה של PMCs הוא בדרך כלל נמוך משמעותית לעומת זו של BMMCs, בדרך כלל אינה מספיקה כדי לבצע את תספיג או טכניקה נוספת, הדורשת מספר גדול של תאים. מספר טכניקות תוארו על בידוד ועל טיהור של PMCs. לדוגמה, צנטריפוגה הדרגתיות Percoll דווח להניב תשואה של טוהר גבוהה של תאים19; עם זאת, מספר התאים שהושג עם טכניקה זו היא בדרך כלל נמוכה יחסית. בפרוטוקול המתוארים כאן, השלב הקריטי ביותר היא שאיפתו של התליה תא מן חלל הצפק. הימנעות של המדגם זיהום דם וכ רפה בעברית הסכום המקסימלי של האפשר בינוני חיוניים להשגת מספר גבוה של PMCs של טוהר גבוהה. עם כמה זנים העכבר, מספר מקסימלי של PMC מתקבל רק על ידי מקוצר (11 – 12 ימים) תקופת culturing. משאיר תאים אלה בתנאים תרבות במשך זמן רב יותר מובילה רק הפחתה של מספר תאים.

בהווה לומדים, נתאר פרוטוקול פשוט מתאים ניתוקה של MCs בוגרת זה מאפשר לקבל אוכלוסייה MC מאוד טהור של העכבר חלל הצפק. התאים שהושג מאופיינים של הומוגניות גבוהה ולהציג תכונות MC טיפוסיים, כגון הביטוי של קולטנים ספציפיים סמן (ערכת ו- FcεRI). תאים אלה מציגים בבירור האופיינית MC degranulate ולהגדיל את שלהם [Ca2 +]אני בתגובה הפעלה FcɛRI ו- MRGPR.

MC איתות קשור קשר הדוק לרמת [Ca2 +]i נקבע על ידי Ca2 + שחרור מן החנויות תאיים ו- Ca2 + כניסה דרך קרום פלזמה ערוצים. [Ca2 +] אני גובה הפעלת מתחם של איתות המסלולים תאיים degranulation את ההדק MC. כמו שאר התאים הלא-טמפרמנט, הראשי Ca2 + זרם מסלול ב MCs הוא SOCE מופעל על ידי דלדול של Ca2 +-חנויות. זיהוי של הערוצים מעורב מסלול איתות זה חיוני להבנת ברגולציה של הפונקציה MC. לצורך זיהוי המרכיבים מולקולרית של מסלול SOCE, הטכניקה microfluorometric פלורסנט Ca2 + אינדיקטורים וחומר הגישה אלקטרופיזיולוגיות "תיקון-קלאמפ" שיחקו תפקיד חשוב. עם זאת, העלאת רמת [Ca2 +]אני הוא הסכום של Ca2 + שחרור, SOCE. להפלות האלה בשני שלבים גיוס2 + Ca, פרוטוקול "Ca2 + מחדש בנוסף" שנקרא (עבור ראה סקירה ציפור ואח 200820) פותחה בעבר. ב פרוטוקול זה, הפתרון מלח חיצוני הוא החליף מאחד המכיל נורמלי [Ca2 +]o (1-2 מ מ) נומינלית Ca2 +-הפתרון החופשי. בתנאים אלה התאים מטופלים עם thapsigargin כדי לרוקן Ca2 + חנויות ובכך להפעיל באופן מלא SOCE. בהיעדרו של Ca חוץ-תאית2 +, טיפול thapsigargin מעורר ארעי [Ca2 +]אני גובה, המשקף את שחרורו של Ca2 + יונים מחנויות2 + Ca תאיים. התוספת מחדש של Ca חוץ-תאית2 + מובילה לעליה של [Ca2 +]אני מייצגת את SOCE. במאמר זה, נציג את הניצול המוצלח של גישה זו עבור אפיון SOCE ב MCs. כדי לעקוב אחר [Ca2 +]אני השינויים, Fura-2 שימש כסמן סידן. בצורתו acetoxymethyl, בקלות ניתן לטעון Fura-2 ב- PMCs. השימוש הזה דיי רציומטרי מאפשר השוואת לא רק amplitudes של [Ca2 +]אני הגבהים, אלא גם הבדלים ברמות הבזליים [Ca2 +]אני , אשר חשוב במיוחד עבור ניתוח פראי סוג/הסתרה תאים. לעומת מקודדים גנטית צבעי פלורסנט, אחד החסרונות העיקריים של Fura-2 הוא הצטברות גבוהה שלה ב organelles הסלולר שונים ועל ידי כך זיהום ידי קרינה פלואורסצנטית cytoplasmic.

ההדמיה Fura-2 דורשת טכניקה עירור כפול. בדרך כלל, טכנית יותר קל לשימוש מאשר הטכניקה פליטה כפול זה דורש לא רק את השימוש של מקור אור מופעלות אך בנוסף המעורבות של גלגל מסנן או של מפצל תמונה בנתיב האור פליטה. הפרוטוקול המתואר יכול לשמש עבור Ca2 + הדמיה של תאים שאינם-טמפרמנט אחרים.

תכונה מרכזית של MCs היא שלהם תכולה גבוהה של צפיפות אלקטרונים בגרגרים הפרשה, אשר מתמלאים עם כמויות גדולות של מגשרים וחומרים immunomodulatory. MC הפעלת מוביל לשחרור מהיר של גרגר preformed תרכובות. מספר גישות כדי לנתח MC degranulation במבחנה זמינים, כולל הגילוי של סרוטונין radiolabeled, היסטמין זיהוי באמצעות נוגדנים (אליסה) זיהוי גידול של קרום פלזמה באמצעות משטח אלקטרופיזיולוגיות "תיקון-קלאמפ" תא מידות קיבול. בתוך המאמר הנוכחי, אנו מתארים יישום מעשי של וזמינותו באמצעות זיהוי ערכי צבע מוחלטים רב טוב במבחנה שוחרר β-ההקסוזאמינידאז. Assay זו מבוססת על היכולת של β-ההקסוזאמינידאז hydrolyze מסוף N-acetyl-D-שאריות hexosamine N-acetyl-β-D-hexosaminides21. Β-ההקסוזאמינידאז משותפת משוחרר היסטמין אבל גם עם מתווכים אחרים כגון Cathepsin D או TNF, יכול ובכך לשמש לתאם degranulation של מספר סוגים של שלפוחית הפרשה MCs12,22.

בשיטה המתוארת, PMCs היו מגורה ב 37 ° C עם secretagogues שונים, ואחריו על ידי הערכה של supernatants, כמו גם כדורי β-ההקסוזאמינידאז תוכן התגובות שלהם עם סובסטרט β-ההקסוזאמינידאז. כמו המצע, שימש 4-Nitrophenyl N-acetyl-β-D-glucosaminide. זה היה הידרוליזה ל N-acetyl-D-גלוקוזאמין ו- p- nitrophenol. הכמות של p- nitrophenol היה לכמת colorimetrically על ידי ספיגת האור-405 ננומטר. כמה שינויים של ß-ההקסוזאמינידאז שחרור וזמינותו, 4-methylumbelliferil-N-acetyl -בטא- גלוקוזאמין משמש מצע. לאחר הידרוליזה אנזימטי החומר יוצר תרכובת fluorometrically לזיהוי. אנחנו באחוזים את מידת degranulation של המהדורה, מנורמל לתוכן הכולל. פעולה זו מותרת לנו להימנע השונות שהוצגו על ידי מספרי הטלפון הנייד שונות ואת התוכן פרטנית בין ההכנות תאים שונים. אנחנו לא להחסיר לשחרור ספונטני (הבחינו בהיעדרו של MCs secretagogues) מכל degranulation מגורה נטו, מאז שחרור ספונטנית נמסר בנפרד בשל חשיבותה כמחוון של MC הכדאיות. כדי למנוע את השתנות גבוהה בתוצאות assay, חשוב להפריד בזהירות רבה את supernatants ואת כדורי לאחר צנטריפוגה של התאים מגורה. . זה גם חיוני כדי למנוע היווצרות בועות על לוחית הרשיון רב טוב לפני ביצוע המדידות ערכי צבע מוחלטים. מגבלה משמעותית של השיטה המתוארת היא התוצאה מיוצג לא בערכו המוחלט, אלא כאחוז של המתווך שפורסמו.

לעומת שיטות זיהוי ישיר של סרוטונין שפורסמו או היסטמין, וזמינותו המדווחת היא חסכונית הרבה יותר ודורש אין ציוד מיוחד. בנוסף, הטכניקה המתוארת ביותר לשחזור, אינו צריך להתבצע בתוך מעבדה רדיואקטיבית, אינו מצריך הרכישה של נוגדנים יקר. לכן, זה יכול להיות חלופה מצוינת טכניקות יותר יקר וקשה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

המחברים רוצה להכיר ג'וליה Geminn לקבלת סיוע טכני בארצות culturing והכנה תא פיטום. עבודה זו נתמכה על ידי המרכז לחקר שיתופי Transregional (TR-SFB) 152.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
RPMI Medium Thermo Scientific 21875034
DPBS Sigma-Aldrich 14190144
FCS Thermo Scientific R92157
IL-3 R&D Systems 403-ML
SCF Thermo Scientific PMC2115
Concanavalin A Sigma-Aldrich C2272
Fura-2 AM  Thermo Fischer Scientific F1221
Pluronic F-127 Sigma-Aldrich P2443
DNP-HSA  Sigma-Aldrich A6661
Anti-DNP-Antibody  Sigma-Aldrich D-8406
Penstrep Thermo Scientific 15140122
Compound 48/80  Sigma-Aldrich C2313
4-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)phenyl-polyethylene glycol Sigma-Aldrich X100
4-Nitrophenyl 2-acetamido-2-deoxy-β-D-glucopyranoside Sigma-Aldrich N9376
CoverWell Imaging Chamber Sigma-Aldrich GBL635051
96-Well plate, v-shaped bottom  Corning 3896
96-Well plates, flat bottom Greiner Bio-One 655180
Microtiter plate reader with "i-control" software  Tecan Nano Quant, infinite M200 Pro
Flat bottom plate  Greiner Bio-One 655180
Ionomycin Sigma-Aldrich I9657
50 mL Plastic Centrifuge Tubes Sarstedt 62.547.254 
Culture Flasks (25 cm) Greiner Bio-One 69160
Cover slips glasses round; ø 25 mm; No. 1 Menzel CB00250RA1
Hemocytometer VWR 631-0696
Inverted Microscope Zeiss Observer Z1
Objectiv Fluar 40x/1.3 Oil Zeiss 440260-9900
HC Filter Set Fura 2  AHF H76-521
CCD Camera Zeiss AxioCam MRm 
Monochromatic Light Source Sutter Instruments Lambda DG-4
Imaging Acquisition Program Zeiss AxioVision 4.8.2 
Gravity fed solution application system Custom Made 4-channel
15 mL Plastic Centrifuge Tubes Sarstedt 62,554,502
Bench Centrifuge Heraeus Megafuge 1.0R

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Galli, S. J., Grimbaldeston, M., Tsai, M. Immunomodulatory mast cells: negative, as well as positive, regulators of immunity. Nat Rev Immunol. 8 (6), 478-486 (2008).
  2. Feyerabend, T. B., et al. Cre-mediated cell ablation contests mast cell contribution in models of antibody- and T cell-mediated autoimmunity. Immunity. 35 (5), 832-844 (2011).
  3. Razin, E., Cordon-Cardo, C., Good, R. A. Growth of a pure population of mouse mast cells in vitro with conditioned medium derived from concanavalin A-stimulated splenocytes. Proc Natl Acad Sci U S A. 78 (4), 2559-2561 (1981).
  4. Galli, S. J., Zsebo, K. M., Geissler, E. N. The kit ligand, stem cell factor. Adv Immunol. 55, 1-96 (1994).
  5. Galli, S. J., et al. Mast cells as "tunable" effector and immunoregulatory cells: recent advances. Annu Rev Immunol. 23, 749-786 (2005).
  6. Ma, H. T., Beaven, M. A. Regulators of Ca(2+) signaling in mast cells: Potential targets for treatment of mast cell-related diseases. Adv Exp Med Biol. 716, 62-90 (2011).
  7. Vig, M., et al. Defective mast cell effector functions in mice lacking the CRACM1 pore subunit of store-operated calcium release-activated calcium channels. Nat Immunol. 9 (1), 89-96 (2008).
  8. Freichel, M., Almering, J., Tsvilovskyy, V. The role of TRP proteins in mast cells. Front Immunol. 3, 150 (2014).
  9. Scholten, J., et al. Mast cell-specific Cre/loxP-mediated recombination in vivo. Transgenic Res. 17 (2), 307-315 (2008).
  10. Malbec, O., et al. Peritoneal cell-derived mast cells: An in vitro model of mature serosal-type mouse mast cells. J Immunol. 178 (10), 6465-6475 (2007).
  11. Grynkiewicz, G., Poenie, M., Tsien, R. Y. A new generation of Ca2+ indicators with greatly improved fluorescence properties. J Biol Chem. 260 (6), 3440-3450 (1985).
  12. Schwartz, L. B., Austen, K. F., Wasserman, S. I. Immunologic release of beta-hexosaminidase and beta-glucuronidase from purified rat serosal mast cells. J Immunol. 123 (4), 1445-1450 (1979).
  13. Schafer, B., et al. Mast cell anaphylatoxin receptor expression can enhance IgE-dependent skin inflammation in mice. J Allergy Clin Immunol. 131 (2), 541-549 (2013).
  14. Maurer, M., et al. Mast cells promote homeostasis by limiting endothelin-1-induced toxicity. Nature. 432 (7016), 512-516 (2004).
  15. Maurer, M., Church, M. K. Inflammatory skin responses induced by icatibant injection are mast cell mediated and attenuated by H(1)-antihistamines. Exp Dermatol. 21 (1), 154-155 (2012).
  16. McNeil, B. D., et al. Identification of a mast-cell-specific receptor crucial for pseudo-allergic drug reactions. Nature. 519 (7542), 237-241 (2015).
  17. Gaudenzio, N., et al. Different activation signals induce distinct mast cell degranulation strategies. J Clin Invest. 126 (10), 3981-3998 (2016).
  18. Solis-Lopez, A., et al. Analysis of TRPV channel activation by stimulation of FCepsilonRI and MRGPR receptors in mouse peritoneal mast cells. PLoS One. 12 (2), 0171366 (2017).
  19. Enerback, L., Svensson, I. Isolation of rat peritoneal mast cells by centrifugation on density gradients of Percoll. J Immunol Methods. 39 (1-2), 135-145 (1980).
  20. Bird, G. S., DeHaven, W. I., Smyth, J. T., Putney, J. W. Methods for studying store-operated calcium entry. Methods. 46 (3), 204-212 (2008).
  21. Aronson, N. N., Kuranda, M. J. Lysosomal degradation of Asn-linked glycoproteins. FASEB J. 3 (14), 2615-2622 (1989).
  22. Moon, T. C., Befus, A. D., Kulka, M. Mast cell mediators: their differential release and the secretory pathways involved. Front Immunol. 5, 569 (2014).

Tags

אימונולוגיה זיהום גיליון 137 תאי פיטום הצפק מאתר תאי פיטום ריכוז הסידן חינם תאיים הדמיה פלורסצנטיות degranulation שחרור המתווך בטא-ההקסוזאמינידאז
בידוד של תאי פיטום, נגזר צפק ואיפיונן פונקציונלי עם Ca<sup class='xref'>2 +</sup>-הדמיה, מבחני Degranulation
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Tsvilovskyy, V., Solis-Lopez, A.,More

Tsvilovskyy, V., Solis-Lopez, A., Öhlenschläger, K., Freichel, M. Isolation of Peritoneum-derived Mast Cells and Their Functional Characterization with Ca2+-imaging and Degranulation Assays. J. Vis. Exp. (137), e57222, doi:10.3791/57222 (2018).

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