Yöntem makalesi

PMN'lerde Bakteriyel Hücre Dışı Protein Aracılı Sitotoksisite için Bir Test

762 görüntüleme

8 Temmuz 2025

Bu makalede

Özet

Kaynak: Dankoff, J. G., et al. Staphylococcus aureus'un İnsan Polimorfonükleer Lökositlerine Karşı Sitotoksisitesinin Ölçülmesi. J. Vis. Uzm. (2020).

Bu video, patojenik bir bakteri olan Staphylococcus aureus tarafından üretilen proteinlerin izole insan polimorfonükleer lökositleri (PMN'ler) üzerinde sitotoksisitesini araştırmak için bir testi göstermektedir. Salgılanan sitotoksik proteinler, PMN hücre zarı üzerinde gözenekler oluşturarak hücre ölümünü başlatır. Ölü hücreler propidyum iyodür kullanılarak boyandıktan sonra, ölü hücrelerin miktarını belirlemek ve bakterilerin sitotoksisitesini değerlendirmek için akış sitometrisi yapılır.

Protokol

İnsan katılımcıları içeren tüm prosedürler, insan refahı için kurumsal, ulusal ve uluslararası yönergelere uygun olarak gerçekleştirilmiş ve yerel kurumsal inceleme kurulu tarafından gözden geçirilmiştir.

1. İnsan polimorfonükleer lökositlerinin saflaştırılması ve insan serumunun izolasyonu

>NOT: Tüm reaktifler, ticari olarak temin edilebilen bir endotoksin tespit kiti kullanılarak endotoksin varlığı açısından rutin olarak kontrol edilmeli ve PMN

  1. 50 mL %3 dekstran-%0.9 NaCl (a/h), 35 mL %0.9 NaCl (a/h), 20 mL %1.8 NaCl (a/h), 12 mL 1.077 g/mL yoğunluk gradyan çözeltisi ve 20 mL enjeksiyon veya sulama dereceli su oda sıcaklığına.
  2. İnsan serumunu izole etmek için, antikoagülan olmadan 4 mL taze çekilmiş insan kanını 37 ° C'de 15 mL'lik bir cam tüpte 30 dakika inkübe edin. İnkübasyondan sonra, numuneyi oda sıcaklığında 10 dakika boyunca 2.000-3.000 × g'da santrifüjleyin. Üst serum tabakasını 15 mL'lik taze bir konik santrifüj tüpüne aktarın ve buzun üzerine yerleştirin.
  3. 25 mL taze çekilmiş heparinize (1000 ünite / mL) tam insan kanını 25 mL oda sıcaklığında% 3 dekstran-% 0.9 NaCl (1: 1 oranında) ile iki kopya 50 mL konik santrifüj tüpünde birleştirin (tüp başına 50 mL toplam hacim). Her 50 mL konik tüpü hafifçe sallayarak karıştırın ve ardından oda sıcaklığında 30 dakika bekletin.
  4. Oda sıcaklığında inkübasyondan sonra, iki ayrı katman görünecektir. Her bir dekstran-kan karışımının üst tabakasını yeni 50 mL'lik konik tüplere aktarın ve 450 x g'da oda sıcaklığında 10 dakika boyunca düşük frenli veya frensiz santrifüjleyin.
  5. Her iki süpernatanı da dikkatlice aspire edin ve hücre peletlerini bozmadan atın. Her hücre peletini 2 mL oda sıcaklığında %0.9 NaCl'de nazikçe yeniden süspanse edin, yeniden süspanse edilmiş peletleri tek bir 50 mL konik tüpte birleştirin, ardından kalan %0.9 NaCl'yi (35 mL'lik son hacim) ekleyin.
  6. Bir el pipeti kullanarak hücre süspansiyonunun altına 10 mL oda sıcaklığında 1.077 g / mL yoğunluk gradyan solüsyonunu dikkatlice yerleştirin. Düşük frenlerle veya hiç frensiz oda sıcaklığında 30 dakika boyunca 450 x g'da döndürün. Hücre peletini bozmadan süpernatanı nazikçe aspire edin. Süpernatant, daha önce tarif edildiği gibi toplanabilen periferik kan mononükleer hücreleri içerecektir.
  7. Hücre peletini 20 mL oda sıcaklığında suda yeniden süspanse ederek kırmızı kan hücrelerini parçalayın. Tüpü 30 saniye sallayarak hafifçe karıştırın. Kırmızı kan hücrelerinin parçalanmasına, bulanıklıkta belirgin bir azalma eşlik edecektir.
  8. Hemen 20 mL %1.8 NaCl ekleyin (oda sıcaklığında [RT]) ve numuneyi oda sıcaklığında 10 dakika boyunca 450 × g'da santrifüjleyin.
    not: PMN verimini en üst düzeye çıkarmak ve PMN lizizini ve / veya aktivasyonunu önlemek için kırmızı kan hücresi lizizini takiben PMN'lerin suda yalnız kaldığı süreyi en aza indirmek önemlidir.
  9. Hücre peletini bozmadan süpernatanı dikkatlice aspire edin. Hücre peletini 2 mL RT RPMI 1640 ortamında nazikçe yeniden süspanse edin ve buzun üzerine yerleştirin.
  10. Bir hemositometre kullanarak hücreleri sayın. Saflaştırılmış PMN'leri buz gibi RPMI ile 1 x 107 hücre / mL konsantrasyonda yeniden askıya alın ve buz üzerinde tutun.
  11. 100 μL saflaştırılmış PMN'leri (1 x 106 hücreli) 300 μL buz gibi soğuk Dulbecco'nun fosfat tamponlu salini (DPBS) ile iki replike akış sitometri tüpünde 1 μL propidyum iyodür boyası içeren birleştirin. Plazma zarı hasarı için pozitif bir kontrol için, akış sitometri tüplerinden birine 40 μL% 0.5 Triton X-100 çözeltisi ekleyin ve iyice karıştırın.
  12. Saflaştırılmış hücrelerin ileri saçılımını, yan saçılımını ve propidyum iyodür boyamasını (535/617 nm'de uyarma/emisyon maksimumları) ölçmek için akış sitometrisi kullanın (Şekil 1).
    not: İleri ve yan saçılma analizi, istenmeyen lenfosit ve monosit popülasyonlarını belirleyecektir. Propidyum iyodür, yalnızca bozulmuş bir plazma zarına sahip hücreleri boyayacaktır ve propidyum iyodür pozitif hücrelerin belirgin popülasyonlarına sahip saflaştırılmış PMN'ler kullanılmamalıdır. Bu çalışmalar için, saflaştırılmış PMN'ler yalnızca saflaştırılmış hücrelerin %>98'ini içeriyorsa ve propidyum iyodür için pozitif olarak boyanmış %<5'i durumunda kullanılmıştır.
  13. Bu testte kullanılacak tek tek kuyucukları DPBS ile seyreltilmiş 100 μL% 20 izole insan serumu ile kaplayarak PMN sitotoksisite testleri için 96 oyuklu bir plaka hazırlayın.
    not: PMN'lerin doğrudan plastik veya cam üzerine kaplanması hücrelerin aktivasyonuna neden olacaktır. Yalnızca medya alacak en az bir negatif kontrol kuyusu ve% 0.05 Triton X-100 alacak en az bir pozitif kontrol kuyusu eklediğinizden emin olun.
  14. Plakayı 37 °C'de 30 dakika inkübe edin. İnkübasyondan sonra, fazla serumu çıkarmak için kaplanmış kuyucukları buz gibi soğuk DPBS ile iki kez yıkayın. Kalan DPBS'yi çıkarmak ve buzun üzerine yerleştirmek için plakayı hafifçe baş aşağı vurun.
  15. Her kaplanmış oyuğa (1 x 106 PMN / kuyucuk) 1 x 107 hücre / mL'de 100 μL saflaştırılmış insan PMN'leri ekleyin. Plakayı buz üzerinde en az 5 dakika inkübe ederek PMN'lerin kuyucuklara yerleşmesine izin verin. Her bir oyuktaki hücrelerin eşit dağılımına izin vermek için plaka seviyesini koruyun ve PMN'lerin istenmeyen aktivasyonunu önlemek için buz üzerinde bırakın.

2. S. aureus hücre dışı proteinlerin insan polimorfonükleer lökositlerine karşı sitotoksisite deneyi

  1. Kültür S. aureus, 37 ° C'ye ayarlanmış bir çalkalama inkübatörü kullanarak triptik soya suyunda (TSB) gece boyunca. Bu çalışmalar için, ayrı 150 mL Erlenmeyer şişelerinde 20 mL TSB, S. aureus suşları USA300 veya USA300ΔsaeR/S'nin donmuş kültürleri ile aşılandı ve 250 rpm'de çalkalanarak yaklaşık 14 saat büyütüldü.
  2. Alt kültür S. aureus, gece boyunca bakteri kültürünün taze ortam ile 1:100 oranında seyreltilmesiyle. Bakteriler erken durağan büyüme aşamasına ulaşana kadar çalkalayarak 37 °C'de inkübe edin.
    not: Bu deneyler için, 150 mL Erlenmeyer şişelerinde 20 mL triptik soya suyu, 200 μL gece boyunca kültürlenmiş USA300 veya USA300ΔsaeR/S ile aşılandı ve 37 °C'de 5 saat boyunca 250 rpm'de çalkalanarak inkübe edildi.
  3. Bakteriler erken durağan büyüme aşamasına ulaştığında, 1 mL alt kültürlenmiş S. aureus'u 1.5 mL'lik bir mikrosantrifüj tüpüne aktarın ve oda sıcaklığında 5 dakika boyunca 5.000 × g'da santrifüjleyin.
  4. Santrifüjlemeyi takiben, süpernatanı 3 mL'lik bir şırıngaya aktarın. Süpernatanları 0,22 μm'lik bir filtreden ve buz üzerinde yeni bir 1,5 mL'lik mikrosantrifüj tüpüne geçirin.
  5. S. aureus.
    kültürlemek için kullanılan buz gibi soğuk ortamla süpernatanların seri seyreltmelerini gerçekleştirin not: Gösterilen deneyler için, USA300 ve USA300ΔsaeR/S'den gelen süpernatantlar, buz gibi TSB ile dört ardışık 1/2 log seyreltmeye tabi tutuldu.
  6. Adım 1.15'ten itibaren buz üzerinde PMN'ler içeren 96 oyuklu plakaların tek tek kuyucuklarına nazikçe süpernatan numuneler veya tek başına ortam ekleyin. Bu deneyler için, her oyuğa 10 μL USA300 veya USA300ΔsaeR/S süpernatant numuneleri eklendi. Süpernatanları kuyucuklara dağıtmak ve 37 °C'de inkübe etmek için hafifçe kaya plakası.
  7. İstenilen zamanlarda, plakayı inkübatörden çıkarın ve buzun üzerine yerleştirin. Pozitif kontrol kuyusuna 40 μL% 0.5 Triton X-100 ekleyin.
  8. Plakaya yapışan tüm PMN'leri tamamen çıkarmak için numuneleri her bir oyukta yukarı ve aşağı nazikçe pipetleyin, ardından numuneleri 1 μL propidyum iyodür ile 300 μL buz gibi soğuk DPBS içeren buz üzerindeki akış sitometri tüplerine aktarın.
  9. Akış sitometrisi kullanarak propidyum iyodür pozitif PMN'lerin oranını ölçün (Şekil 2A). DNA'ya bağlandığında, propidyum iyodür 535/617 nm'de uyarılma/emisyona sahiptir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

figure-results-1
Şekil 1: Saflaştırılmış PMN'lerin akış sitometrisi analizi. Temsili akış sitometrisi, (A) saflaştırılmış insan PMN'lerinin ve (B) periferik kan mononükleer hücreleri ile kasıtlı olarak kontamine olmuş PMN'lerin nokta grafikleri. (C) % 0.05 Triton X-100 (gölgeli kırmızı) ile muamele edilen PMN'lere kıyasla saflaştırılmış PMN'lerin (gölgeli gri) minimal propidyum iyodür boyamasını (% <1) gösteren tem...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmedi.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
% 0.9 Sodyum Klorür Enjeksiyonu, USP, 500 mL VIAFLEX Plastik KonteynerBaxter2B1323QPMN arıtma
1,5 mL Çıtçıtlı Kapaklı mikro santrifüj tüpleriVWR (VWR)89000-044Hücrelerin yıkanmasında kullanılır
% 1.8 Sodyum Klorür ÇözeltisiSigma-AldrichS5150 SerisiPMN arıtma
12x75mm Kültür tüpleriVWR (VWR)60818-430Akış sitometri tüpleri olarak kullanılır
%20 (a/a) DekstranSigma-AldrichD8802PMN arıtma
3125 El Uyarı Sinyali Sayacıİzlenebilir Ürünler3125CCHücreleri saymak için
50 mL konik santrifüj tüpleriVWR (VWR)89039-656Ortam dağıtmak için
Bacto Triptik Soya Suyu, Soya Fasulyesi-Kazein Sindirim OrtamıFischer Bilimsel211823Hücre kültürlerini büyütmek için
BD Luer-Lok Uçlu Tek Kullanımlık Şırıngalar, 3 mLFischer BilimselBD 309657Süpernatanları filtrelemek için
Parlak Çizgili HemositometreSigma-AldrichZ359629Hücre sayma aparatı
DPBS, 1x (Dulbecco'nun Fosfat Tamponlu Salin) kalsiyum ve magnezyum ileCorning21-030-ÖzgeçmişHücrelerin yıkanmasında kullanılır
Ficoll-Paque ARTIGE Sağlık17-1440-02PMN arıtma
Fisherbrand Steril Polistiren Tek Kullanımlık Serolojik PipetlerFischer Bilimsel13-678-11ESıvıyı aspire etmek için
Greiner CELLSTAR 96 kuyulu plakalarKırlangıç SigmaM0687Deneysel numuneleri tutmak için plaka
OMICRON Şırınga FiltreleriOmicron BilimselSFPV13RSüpernatanları filtrelemek için
Propidyum iyodürThermoFisher BilimselP3566 SerisiMembran geçirimsiz DNA boyası
PYREX Marka 4980 Erlenmeyer MataralarıCole-ParmerEW-34503-24Hücre kültürlerini büyütmek için
RPMI 1640, L-glutamin içermeyen 1X, fenol kırmızısıCorning17-105-ÖzgeçmişHücreleri askıya almak için kullanılır
Sulama için Steril Su, USPBaxter2F7113PMN arıtma
Pipet PompasıBel-Art ÜrünleriF37898Sıvıyı aspire etmek için
Triton X-100Sigma-AldrichX100Membran bütünlüğü pozitif kontrol
Gazetesi Gazetesi Serisi Serisi Gazetesi Serisi Serisi Serisi Serisi Gazetesi Serisi

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Staphylococcus aureusPolimorfon kleer L kositlerL kosidin SitotoksisitesiAk SitometrisiPropidyum yod rPor Olu umuNLRP3 nflamazomuS pernatant FiltrasyonuSeri Dil syonSitotoksisite Analizi

İlgili makaleler