Burada, miyokard B-lenfositlerinin intravasküler veya endotel boşluğundaki konumlarına göre akım sitometrisi kullanılarak nicelleştirilmesi ve farklılaştırılması için bir protokol sunulmuştur.
Giderek artan sayıda kanıt, B-lenfositlerin miyokard fizyolojisi ve yaralanmaya miyokard adaptasyonu bağlamında önemli bir rol oynadığını göstermektedir. Bununla birlikte, literatür miyokard B hücrelerinin prevalansı hakkında zıt veriler bildirmektedir. B hücrelerinin hem kemirgen kalbindeki en yaygın bağışıklık hücreleri arasında olduğu hem de mevcut olduğu, ancak miyeloid hücrelerden belirgin şekilde daha düşük bir prevalansta olduğu veya oldukça nadir olduğu bildirilmiştir. Benzer şekilde, birkaç grup akut iskemik miyokard hasarından sonra miyokard B hücrelerinin sayısının arttığını tanımlamıştır, ancak bir grup yaralı miyokardın B hücrelerinin sayısında herhangi bir değişiklik bildirmemiştir. Miyokard B hücrelerinin prevalansını değerlendirmek için paylaşılan, tekrarlanabilir bir yöntemin uygulanması, farklı araştırma gruplarından gelen gözlemleri uyumlu hale getirmek ve böylece B hücresi miyokard etkileşimleri çalışmasının ilerlemesini teşvik etmek için kritik öneme sahiptir. Deneyimlerimize dayanarak, literatürde bildirilen görünüşte zıt gözlemler muhtemelen murin miyokard B hücrelerinin çoğunlukla intravasküler olması ve mikrovasküler endotele bağlı olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, bir murin kalbinden kurtarılan B hücrelerinin sayısı, organı temizlemek için kullanılan perfüzyon koşullarına ve kullanılan sindirim yöntemine karşı son derece hassastır. Burada, bu iki kritik değişkeni belirli bir şekilde açıklayan optimize edilmiş bir protokol sunuyoruz. Bu protokol, murin miyokard B hücrelerinin sayısının tekrarlanabilir, akış sitometrisine dayalı analizini güçlendirir ve araştırmacıların ekstravasküler ve intravasküler miyokard B hücrelerini ayırt etmelerini sağlar.
B-lenfositler, hem adaptif hem de doğuştan gelen immün yanıtlarda önemli bir rol oynayan oldukça uzmanlaşmış bağışıklık hücreleridir1. İki ana B hücresi popülasyonu vardır: çoğunlukla embriyonik yaşam sırasında üretilen daha küçük bir B1 hücresi popülasyonu ve yetişkin yaşamında kemik iliğinde üretilen baskın bir B2 hücresi popülasyonu1. Kemik iliğinde olgunlaştıktan sonra, B hücreleri birincil ve ikincil lenfoid organlara göç eder. Oradan, kan damarlarından ve lenfatik damarlardan geçen lenfoid organlar arasında sürekli olarak dolaşırlar2. B hücreleri, yüzeylerinde reseptör olarak işlev gören spesifik antikorları eksprese eder. B hücreleri reseptörlerine bağlanan bir antijenle karşılaştıklarında, aktive edici bir sinyal tetiklenebilir. Aktif B hücreleri ya antijenin bulunduğu dokuya göç eder ya da antikor üreten plazma hücrelerine olgunlaşabilecekleri kemik iliğine geri dönerler 3,4.
Son zamanlarda, kalbin büyük bir B hücresi popülasyonunu barındırdığı takdir edilmektedir. Kemirgenlerde yapılan çalışmalar, B hücrelerinin embriyonik gelişim5 sırasında kalbi erken kolonize ettiğini ve miyokardiyal ilişkili B hücrelerinin çoğunlukla endotel 6,7’ye yapışmış intravasküler, naif B2 hücreleri olduğunu ve küçük bir B1 hücresi yüzdesi 7 olduğunu göstermiştir. Hala birçok belirsizlik alanı vardır, ancak mevcut veriler B hücrelerinin hem naif kalpte hem de yaralanmaya miyokard adaptasyonu bağlamında önemli bir rol oynadığını göstermektedir.
Naif murin kalbindeki çalışmalar, başlangıçta miyokard B hücrelerinin çoğunlukla endotele yapışmış intravasküler boşlukta bulunduğunu göstermiştir (murin kardiyak B hücrelerinin %>95’inin intravasküler boşlukta yer aldığı bulunmuştur). Bu B hücrelerinin, periferik kandan izole edilen dolaşımdaki B hücrelerinden farklı gen ekspresyon paternlerine sahip olduğu bulunmuştur. B hücresi eksikliği olan hayvanlardan gelen naif kalplerin analizi ve sinjenik kontroller, B hücresi olmayan hayvanların daha küçük kalplere ve daha yüksek ejeksiyon fraksiyonuna sahip olduğunu bulmuştur6. Tüm bu kanıtlar, B hücrelerinin miyokard büyümesini ve / veya miyokard fonksiyonunu modüle edebileceğini ve sadece interstisyel değil, aynı zamanda intravasküler B hücrelerinin de bu tür gözlemlerden sorumlu olabileceğini düşündürmektedir. B hücrelerinin ayrıca miyokard yerleşik makrofajlarının fenotipini modüle ettiği bulunmuştur8.
Birçok çalışma, B hücrelerininyaralanmaya miyokard adaptasyonu bağlamında önemli bir rol oynadığını göstermiştir 8,9,10,11,12,13. B hücreleri, muhtemelen CXCL13-CXCR5’e bağımlıbir mekanizma 11,13 yoluyla yaralı kalpte geçici olarak birikir. Oradan, B hücreleri, sitokin aracılı monosit alımını içeren çeşitli mekanizmalar yoluyla olumsuz kardiyak yeniden yapılanmayı teşvik eder 9,12. Ek olarak, B hücreleri, çeşitli mekanizmalarla kardiyak hasarın genişlemesini ve olumsuz kardiyak yeniden şekillenmeyi teşvik edebilen kardiyak proteinlere karşı antikorlar üretebilir 14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25 . B hücreleri ayrıca IL-10 10’un salgılanması yoluyla yaralı kalp üzerinde koruyucu etkilergösterebilir.
B hücrelerinin naif ve yaralı kalpteki rolünü araştıran grupların sayısı arttıkça, miyokard B hücrelerini uygun şekilde ölçmek ve değerlendirmek ve böylece literatürde ortaya çıkmaya başlamış tutarsızlıklardan kaçınmak için paylaşılan protokolleri tanımlamak giderek daha önemli hale gelmektedir. Şimdiye kadar B hücrelerinin her ikisinin de kemirgen kalbindeki en yaygın bağışıklık hücrelerinden biri olduğu7 ve miyeloid hücrelerden 26,27 veya oldukça nadir28’den belirgin şekilde daha düşük bir prevalansta bulundukları bildirilmiştir. Benzer şekilde, birkaç grup akut iskemik miyokard hasarı 7,9,13’ten sonra miyokard B hücrelerinin sayısının arttığını tanımlamıştır, ancak bir grup yaralı miyokard29’un B hücrelerinin sayısında herhangi bir değişiklik olmadığını bildirmiştir. Kardiyak immün hücreler üzerinde yapılan çalışmalar nadiren perfüzyon koşulları hakkında ayrıntılı bilgi verir ve sindirim koşulları hakkında fikir birliği yoktur. Kemirgen kalbinde, B hücrelerinin büyük bir kısmı intravasküler olduğundan ve bağışıklık hücrelerinin miyokarddan ekstraksiyonu kullanılan sindirim yöntemine büyük ölçüde bağlı olduğundan, literatürde bildirilen farklılıklar organ perfüzyonu ve doku sindirimindeki farklılıkların bir sonucu olabilir.
Burada, perfüzyon ve sindirim koşullarını optimize ederek B hücresi geri kazanımının verimini en üst düzeye çıkaran ve intravasküler ve ekstravasküler miyokard B hücrelerinin ayrımına izin veren murin miyokard B hücrelerinin akış sitometrisine dayalı nicelleştirilmesi için ayrıntılı bir yöntem sunulmaktadır6. Bu protokol, intravasküler ve interstisyel immün hücreleri birbirinden ayıran diğer benzer protokollerin uyarlanması ve optimizasyonudur 28,30,31.
Bu protokolde, mikrovasküler endotele yapışmış biyolojik olarak ilgili B hücrelerini çıkarmadan intravasküler boşlukta yüzen B hücrelerini ortadan kaldırmak için miyokard perfüzyonunu standartlaştırıyoruz. Ayrıca, intravasküler ile interstisyel immün hücreleri32’yi ayırt etmek için intravenöz antikor enjeksiyonunun kullanımını tanımlayan önceki protokollere dayanarak ve B hücrelerinin yüzey belirteci B22033’ü eksprese etmesinden yararlanarak, hayvan kurban edilmeden ve kardiyak perfüzyondan hemen önce B220’ye özgü bir antikorun intravasküler enjeksiyonu yoluyla intravasküler ve ekstravasküler miyokard B hücrelerinin nasıl ayırt edileceğini gösteriyoruz. Bu protokol, naif ve yaralı kalpteki miyokard B hücrelerinin analizini de dahil etmek isteyen herhangi bir bilim adamının araştırmasıyla ilgilidir. Bu protokolün yaygın olarak uygulanması, araştırma grupları arasındaki tutarsızlıkları azaltacak, intravasküler ve ekstravasküler miyokard B hücre havuzlarındaki değişikliklerin analizine izin verecek ve böylece kardiyak immünoloji alanındaki keşiflerin ilerlemesini destekleyecektir.
Özetle, protokol, akış sitometrisi yoluyla miyokard B hücrelerini ölçmek ve analiz etmek için optimize edilmiş bir iş akışını temsil eder ve aynı zamanda ekstravasküler boşlukta ve intravasküler boşlukta bulunan hücreleri ayırt eder.
Giderek artan sayıda kanıt, B hücrelerinin miyokard fizyolojisi ve miyokard yeniden şekillenmesi / yaralanmaya adaptasyonu bağlamında önemli bir rol oynadığını göstermektedir 7,8,9,10,11,12,13,36. Akış sitometrisi, herhangi bir dokudaki bağı…
The authors have nothing to disclose.
Bu çalışma, Luigi Adamo’ya verilen NHLBI hibeleri 5K08HLO145108-03 ve 1R01HL160716-01 tarafından finanse edilmiştir.
Bu çalışmayı geliştirmek için kullanılan Aurora Akış Sitometresi, NIH Grant S10OD026859 tarafından finanse edildi. JHU Ross Flow Cytometry Core’un desteğini kabul ediyoruz.
Alexa Fluor 700 anti-mouse/human CD11b Antibody | 101222 | BioLegend | 100 µg 200 µL |
(CellTreat 29481) Cell Strainer, 40 µm, Blue | QBIAP303 | Southern Labware | |
0.5 mL Natural Microcentrifuge Tube | 1605-0000 | SealRite, USA Scientific | |
0.9% Sodium Chloride Injection, USP | 114-055-101 | Quality Biological | 0.90% |
1.5 mL Natural Microcentrifuge Tube | 1615-5500 | SealRite, USA Scientific | |
10 µL Graduated TipOne Filter Tips | 11213810 | USA Scientific | |
1000 µL Graduated TipOne Filter Tips | 11267810 | USA Scientific | |
15 mL Centrifuge Tube, Plug Seal Cap, Polypropylene, RNase-/DNase-free | 430052 | Corning | |
1-Way Stop Valve, Polycarbonate | SVPT951 | ECT Manufacturing | |
2,2,2-Tribromoethanol | T48402 | Sigma-Aldrich | |
200 µL Graduated TipOne Filter Tips | 11208810 | USA Scientific | |
3-Way Stop Valve, Polycarbonate | SVPT953 | ECT Manufacturing | |
5 mL Polystyrene Round-Bottom Tube, 12 x 75 mm style | 352054 | Falcon, a Corning Brand | |
50 mL Centrifuge Tube, Plug Seal Cap, Polypropylene, RNase-/DNase-free | 430290 | Corning | |
ACK (Ammonium-Chloride-Potassium) Lysing Buffer | 118-156-101 | Quality Biological | Osmolality: 290 + or -5% mOsm/Kg H20 |
Adapter 4x50ml, for 250 mL rectangular bucket in Rotor A-4-63 | 5810759005 | Eppendorf | |
Adapter for 15 mL Centrifuge Tubes, 9 Tubes per Adapter, Conical Bottom for use with Rotor Model A-4-62 | 22638289 | Eppendorf | |
Adapter for 15 round-bottom tubes 2.6 – 7 mL, for 250 mL rectangular bucket in Rotor A-4-62 | 22638246 | Eppendorf | |
Aluminum Foil 12 in x 75' Roll .0007 | UPC 109153 | Reynolds Wrap | |
Anesthesia Induction Chamber – Mouse | RWD-AICMV-100 | Conduct Science | |
BD Luer Slip Tip Syringe with attached needle 25 G x 5/8 in., sterile, single use, 1 mL | 309626 | BD Becton, Dickinson and Company | |
Brandzig Ultra-Fine Insulin Syringes 29G 1cc 1/2" 100-Pack | CMD 2613 | Brandzig | |
Brilliant Violet 421 anti-mouse CD19 Antibody | 115537 | BioLegend | 50 µg/mL |
CAPS for Flow Tubes w/strainer mesh 35 µm, Dual position for 12 x 75 mm tubes, sterile | T9009 | Southern Labware | |
Carbon Dioxide USP E CGA 940 | CD USPE | AirGas USA | |
Cole-Parmer Essentials Low-Form Beaker, Glass, 500 mL | UX-34502-46 | Cole-Parmer | |
Collagenase 2 | LS004176 | Sigma-Aldrich | |
Connector brass chrome plated 1/4" female NPT x 1/4" barb | Y992611-AG | AirGas USA | |
Cytek Aurora Flow Cytometer | Cytek Biosciences | ||
Diss 1080 Nipple 1/4 BARB CP | M-08-12 | AirGas USA | |
DNase I – 40,000 U | D4527 | Sigma-Aldrich | |
Easypet 3 – Electronic Pipette Controller | 4430000018 | Eppendorf | |
Electronic Balance, AX223/E | 30100606 | Ohaus Corp. | |
Eppendorf 5810R centrifuge | 5810R | Eppendorf | |
Eppendorf Research plus 1-channel variable pipettes | Eppendorf | ||
FlowJo 10.8.1 | BD Becton, Dickinson and Company | ||
GLACIERbrand, triple density Ice Pan (IPAN-3100) | Z740287 | Heathrow Scientific | |
HBSS (1x) – Ca2+ [+] Mg2+ [+] | 14025076 | gibco | 1x |
Hyaluronidase | H3506 | Sigma-Aldrich | |
Kelly Hemostats, Straight | 13018-14 | Fine Science Tools | |
Luer Slip Syringe sterile, single use, 20 mL | 302831 | BD Becton, Dickinson and Company | |
M1 Adj. Reg 0-100 PSI/CGA940 | M1-940-PG | AirGas USA | |
McKesson Underpads, Moderate | 4033-CS150 | McKesson | |
Navigator Multi-Purpose Portable Balance | NV2201 | Ohaus Corp. | |
PBS pH 7.4 (1X) Ca2+ [-] Mg2+ [-] | 10010023 | gibco | 1x |
PE anti-mouse/human CD45R/B220 Antibody | 103208 | BioLegend | 200 µg/mL |
PerCP/Cyanine5.5 anti-mouse CD45 Antibody | 103132 | BioLegend | 100 µg 500 uL |
Petri dish, Stackable 35 mm x 10 mm Sterile Polystyrene | FB0875711YZ | Fisher Scientific | |
Pkgd: Diss 1080 Nut/CO2/CO2-02 | M08-1 | AirGas USA | |
Powerful 6 Watt LED Dual Goose-Neck Illuminator | LED-6W | AmScope | |
PrecisionGlide Needle 25 G x 5/8 (0.5 mm x 16 mm) | 305122 | BD Becton, Dickinson and Company | |
Purified Rat Anti-Mouse CD16/CD32 (Mouse BD Fc Block) Clone 2.4G2 (RUO) | 553141 | BD Becton, Dickinson and Company Biosciences | 0.5 mg/mL |
R 4.1.1 | The R Foundation | ||
Razor Blades | 9501250000 | Accutec Blades Inc | |
Regulator analytical two stage 0-25 psi delivery CGA320 3500 psi inlet | Y12244A320-AG | AirGas USA | |
Rotor A-4-62, incl. 4 x 250 mL rectangular buckets | Rotor A-4-62 | Eppendorf | |
Serological pipette, plugged, 10 mL, sterile, non-pyrogenic/endotoxin-free, non-cytotoxic, 1 piece(s)/blister | 86.1254.001 | Sarstedt AG & Co KG | |
Sigma label tape | L8394 | Sigma-Aldrich | |
SpectroFlo 3.0.0 | Cytek Biosciences | ||
Spex VapLock Luer Fitting, PP, Straight, Male Luer Lock x 1/8" Hose Barb; 1/EA | MTLL230-6005 | Spex | |
Std Wall Lab Tubing, Size S2, Excelon, 1/8" ID x 3/16" OD x 1/32" Wall x 50' Long | CG-730-003 | Excelon Laboratory | |
Syringe PP/PE without needle, 3 mL | Z683566 | Millipore Sigma | |
Syringe pump | 55-1199 (95-240) | Harvard Apparatus | |
Thomas 3-Channel Alarm Timer TM10500 | 9371W13 | Thomas Scientific | |
Tube Rack, 12 positions, 6 for 5.0 mL and 15 mL tubes and 6 for 25 mL and 50 mL tubes, polypropylene, numbered positions, autoclavable | 30119835 | Eppendorf | |
Tube Rack, 12 positions, for 5.0 mL and 15 mL tubes, polypropylene, numbered positions, autoclavable | 30119827 | Eppendorf | |
TYGON R-3603 Laboratory Tubing, I.D. × O.D. 1/4 in. × 3/8 in. | T8913 (Millipore Sigma) | Tygon, Saint-Gobain | |
Vortex-Genie 2 | SI-0236 | Scientific Industries, Inc. | |
VWR Dissecting Forceps with Guide Pin with Curved Tips | 89259-946 | Avantor, by VWR | |
VWR Dissecting Scissors, Sharp Tip, 4½" | 82027-578 | Avantor, by VWR | |
VWR Incubating Orbital Shaker, Model 3500I | 12620-946 | Avantor, by VWR | |
Zombie Aqua Fixable Viability Kit | 423102 | BioLegend |