Metabolizma çalışması, immünolojik araştırmalarla giderek daha fazla ilgili hale geliyor. Burada, fare splenositlerinde ve T ve B lenfositlerinde glikoliz ve mitokondriyal solunumu ölçmek için optimize edilmiş bir yöntem sunuyoruz.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Metabolizma çalışması, immünolojik araştırmalarla giderek daha fazla ilgili hale geliyor. Burada, fare splenositlerinde ve T ve B lenfositlerinde glikoliz ve mitokondriyal solunumu ölçmek için optimize edilmiş bir yöntem sunuyoruz.
Lenfositler da hızlı bir hücre proliferasyonu, migrasyon ve farklılaşma ve sitokin üretimine yol açan hücre içi sinyal yollarını aktive ederek çeşitli uyaranlara karşı yanıt. Bütün bu olaylar sıkıca hücrenin enerji durumuna bağlı ve bu nedenle enerji üreten yollarını inceleyerek bu hücrelerin genel işlevselliği hakkında ipuçları verebilir. hücre-dışı akı analiz, birçok hücre tipinde glikoliz ve mitokondriyal solunum performansını değerlendirmek için yaygın olarak kullanılan bir cihazdır. Bu sistem birkaç yayınlanan raporlarda bağışıklık hücrelerini incelemek için kullanılır olmuştur, ancak lenfositler için özellikle optimize kapsamlı bir protokol yoktur. Lenfositler ex vivo koşullarda kötü hayatta kırılgan hücrelerdir. Çoğu zaman lenfosit alt grupları nadirdir ve düşük hücre sayıları ile çalışan kaçınılmazdır. Bu yüzden, bu problemlere yöneliktir deneysel strateji gereklidir. Burada, bir protokol sağlarBu lenfoid dokulardan uygulanabilir lömfositlerinin hızlı izolasyonu sağlar ve hücre dışı akı analizatöründe metabolik durumlarının analizi için. Ayrıca, farklı hücre yoğunluğunda birkaç lenfosit alt tipleri metabolik aktiviteleri karşılaştırıldığı deneylerin sonuçlarını verir. Bu gözlemler, protokol daha düşük hücre konsantrasyonlarında tutarlıdır ve iyi standardize edilmiş sonuçlar elde etmek için kullanılabilir ve bu nedenle bağışıklık hücreleri metabolik olaylar karakterizasyonu odaklanarak daha sonraki çalışmalarda geniş uygulamalara sahip olabileceğini göstermektedir.
antijenlere karşı bağışıklık tepkisi, bağışıklık aktivasyonu ve bağışıklık bastırılması arasında sıkı bir şekilde düzenlenmiştir dengedir. Bağışıklık bastırılması, sadece bu olayları engellemekte ve bu nedenle gereksiz immün yanıtları 1-6 önlenmesi açısından önemlidir ise immün aktivasyonu, uyarıcı yanıt olarak hızlı hücre proliferasyonunu ve göçünü, hem de sitokin üretimi, antikor sekresyonu ve artan fagositozu sürer. Son çalışmalar, bir doğrudan bağ, bağışıklık hücrelerinin aktivasyon durumu ve çeşitli metabolik yolların 7 aktivitesi arasında var olduğunu göstermiştir. Bağışıklık hücreleri ve kapalı enerji üreten yollar geçiş yaparak dinlenme ve aktive devletler arasında geçiş yapabilirsiniz. Ayrıca, farklı bağışıklık hücre tipleri aktivasyonu sırasında artan enerji ihtiyaçlarını yakıt farklı metabolik stratejiler kullanabilir gözlenmiştir. Örneğin, ise T lenfositlerin aktivasyonu neredeyse tamamen glikolitik durum 8 içine hücreleri yönlendirir p aktive B lenfositleri glikoliz ve oksidatif fosforilasyon 9,10 bir denge kullanın. Bu çalışmalar hücre metabolizması üzerinde bağışıklık hücre aktivasyonu etkilerini araştıran önemine işaret etmektedir.
Gerçek zamanlı, oksidatif fosforilasyon ve glikoliz göstergeleri olarak oksijen tüketim hızı (OCR) ve hücre dışı asitleşme oranı (ECAR), eşzamanlı ölçümler, enerji üreten yolların 11-13 durumlarını gidermek için bir ortak stratejidir. Bu amaca ulaşmak için, bu tür Hippocampus XF 96 gibi bir hücre dışı akı Analiz Cihazı, rutin olarak kullanılır. Böyle bir alet hızla hücre tipleri arasında veya farklı stimülasyon koşullarına bağlı OCR ve ECAR değişiklikleri karşılaştırabilirsiniz. Şimdiye kadar, bağışıklık hücreleri de dahil olmak üzere çeşitli hücre tipleri, bu cihazlar kullanılarak incelenmiştir. Bununla birlikte, özellikle bağışıklık hücreleri için tasarlanmış optimize edilmiş bir protokol kullanılamaz.
Bağışıklık hücreleri, özellikle lenfositler, ot farklıpek çok kritik yollarla onu hücre tipleri. Lenfositler ex vivo koşullar 14-16 uzun süreli hayatta olmayan hassas hücrelerdir. Bu, optimal büyüme ortamı örneğin hücre dışı bir akış analizi kullanılanlar gibi, gerekli besinleri yoksun kültürlenmiştir daha büyük bir sorundur. makrofajlar ve pek çok hücre çizgileri farklı olarak, lenfositler, plastik yüzeylere yapışmayan; nedenle stresi oluşturmadan analiz plaka bunları takmak için kritik öneme sahiptir. Son olarak, bazı lenfosit alt popülasyonlar son derece nadir olabilir ve gerekli optimum miktarda onları hasat 17-19 zor olabilir.
Burada, özellikle lenfositler için geliştirilmiş bir optimize edilmiş bir protokol sağlar. Biz ayırıcı onların istirahat devlet glikoliz ve oksidatif fosforilasyon özelliklerini göstermek 20 düğümleri fare dalak ve lenf yalıtılmış splenositlerin B lenfositleri ve naif CD4 + T lenfositleri kullanılarakT hücre yoğunlukları. Veriler, hücre sayıları ile doğru orantılı olduğu son deney hücre lisatı, protein konsantrasyonları, ölçülerek her biri için başlangıç Hücre sayılarındaki farklılıklar için normalize edildi. Bizim protokol sadece hücre dışı akı deneyleri için canlı lenfositlerin hızlı izolasyonu için yönergeleri sağlar, ama aynı zamanda veri kalitesinden ödün vermeden optimal hücre konsantrasyonları çalışma sağlar.
Tüm hayvan deneyleri NIAID Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından onaylandı LIG-4 hayvan protokolüne uygun olarak gerçekleştirilmiştir.
Reaktiflerin 1. Hazırlık
2. fareler ile Hasat dalak ve lenf düğümlerinde
3. Doku İşleme
B hücreleri ve naif CD4 + T hücrelerinin 4. Manyetik Ayırma
| Naif CD4 + T hücre ayrılması için reaktifler | 10 8 hücreleri için hacim |
| (uygun ölçek) | |
| Biotin-antikor kokteyli | 100 ul |
| birinci kuluçkalamada MS tamponu | 400 ul |
| Anti-biyotin mikro- | 200 ul |
| CD44 mikroboncuklarının | 100 ul |
| ikinci inkübasyon için MS tampon | 200 ul |
| 5 dakika boyunca 4 ° C 'de, biyotin-antikor kokteyli ve hücreler inkübe edin. anti-biyotin mikroboncukları, CD44 mikroboncukları ekleme MS tamponu ve 15 dakika boyunca 4 ° C'de inkübe edin. | |
Tablo 1: T hücre izolasyonu hacimleri ve talimatlar.
| B hücre ayrılması için reaktifler | 10 8 hücreleri için hacim |
| (uygun ölçek) | |
| Biotin-antikor kokteyli | 100 ul |
| birinci kuluçkalamada MS tamponu | 400 ul |
| Anti-biyotin mikro- | 200 ul |
| ikinci inkübasyon için MS tampon | 300 ul |
| 15 dakika boyunca 4 ° C 'de, biyotin-antikor kokteyli ve hücreler inkübe edin. biyotin-antikor kokteyli ve MS tamponu uygun hacimde ekleyin ve 15 dakika boyunca 4 ° C'de karışım inkübe edin. anti-biyotin mikroboncuk uygun hacimde ilave edin ve MS tamponu ve 15 dakika boyunca 4 ° C'de karışım inkübe edin. ikinci bir inkübasyondan sonra, MS tamponu ve santrifüj ile tüp doldurun. | |
Tablo 2: B hücre izolasyon hacimleri ve talimatlar.
5. Hücre dışı Akı Deneyi
Not: burada açıklanan protokol aracının 96 oyuklu bir formatta içindir. Başka bir biçim kullanılırsa Ciltler ayarlanması gerekir.
| Liman | Mitokondriyal Stres Testi | Glikoliz Stres Testi |
| bir | 20 ul oligomycin | 20 ul glukoz |
| B | 22 ul 2,4-DNP | 22 ul oligomycin |
| C | 25 ul antimisin / rotenon | 25 p, l 2-DG |
| Adım | döngü |
| ayarlama | - |
| Dengeleme | - |
| Baseline okumalar | 3 kez: Tedbir, 3 dakika, 3 dakika karıştırın 0 dakika bekleyin |
| bitiş döngü | - |
| Liman A enjekte | - |
| ölçümler | 3 kez: Tedbir, 3 dakika, 3 dakika karıştırın 0 dakika bekleyin |
| bitiş döngü | - |
| Liman B enjekte | - |
| ölçümler | 3 kez: Tedbir, 3 dakika, 3 dakika karıştırın 0 dakika bekleyin |
| bitiş döngü | - |
| Liman C enjekte | - |
| ölçümler | 3 kez: MEASUR, 3 dakika karıştırın 0 dakika bekleyinE 3 dakika |
| bitiş döngü | - |
| bitiş Programı | - |
Ökaryotik hücreler glikoliz entegre ağ kullanımı trikarboksilik asit (TCA) döngüsü ve oksidatif fosforilasyon enerji talep çoğunluğu karşılamak ve hücre büyümesi ve çoğalması için gerekli olan ara maddeler elde edildi. Bu yollar, daha sonra piruvata içine işlenmiş alır glikoz-6-fosfatı formunda serbest glukoz hücre yakalama ile başlar. Piruvat ya azalmış laktat ya da asetil koenzim A oluşturan mitokondri, (CoA) taşınır etmektir. Asetil CoA sonra TCA döngüsü içine girer. TCA döngüsünün yüksek enerjili ara sırayla iç mitokondrial membran genelinde bir H + degrade oluşturmak için mitokondriyal matrisinden H + dışarı attıktan elektron taşıma zinciri (ETC), elektronların hareketini itmek. Oksijen nihai elektron alıcısı olarak hareket eder ve H + K O / F (Şekil 1A) oluşturmak için kullanılır> 1 kompleksi.
Hücre dışı akı testinin çalışma prensibi belirli noktalarda glikoliz ve oksidatif fosforilasyon ile müdahale ve ortaya çıkan etkilerini değerlendirmek bağlıdır. Bu amaçla, engellemek için, aç hücrelerde glikoliz ve heksokinaz tarafından 2-deoksiglukoz-6-fosfat, fosfoglukoizomeraz 23 rekabetçi bir önleyicisi dönüştürülür 2-deoksiglukoz (2-DG), yaymak için glukoz kullanılır glikoliz. Rotenon (ETC kompleks I spesifik bir inhibitör), (ATP sentaz 24 inhibitörü) oligomycin, A (bir kompleks ETC III spesifik inhibitörü) antimycin ve sökme maddesi 2,4-dinotrophenol (DNP) 25 idi ulaşım, proton degrade ve ATP sentezini (Şekil 1A) elektron ilgili belirli olayları müdahale için kullanılır. Bunun yerine 2,4-DNP bölgesinin karbonil cyasiyanid-4- (triflorometoksi) fenilhidrazon (FCCP) da kullanılabilir, ama daha fazla optimizasyon gerekli olabilir. Her iki durumda da, eşleşmeyenler her zaman gerekli optimal konsantrasyonunu belirlemek için kullanılmadan önce, belirli bir hücre tipi için titre edilmelidir.
Glikoliz stres testi (Şekil 1B), daha önce aç hücrelerinde hücre dışı asidifikasyon oranı (ECAR) bir temel değer ölçümü başlar. Bu hücreler bazal en az, ve bu nedenle pratik olmayan glikolitik olarak kabul edilebilir olduğundan, bu noktada ölçülen ECAR olmayan glikolitik asitleştirme olarak adlandırılır. Ve H + - Bu asitlenme muhtemelen TCA döngüsünde oluşturulan solunum CO 2 HCO 3 dönüştürülür karşılık gelir. Bu, laktat oluşmasına hücre dışı asitleşme bir artış olarak kendini gösteren, glikoliz aktif hale getirmek için glukoz enjeksiyonu takip eder.Bu artış glikoliz normal hızını temsil eder. Hücreler daha sonra, blok oksidatif fosforilasyon yoluyla ATP üretimi oligomycin enjeksiyonu ile zorlanmaktadır. Hücreler maksimum seviyeye glikoliz aktive ederek ATP üretimi bu dramatik düşüşün tepki ve bu ECAR düzeyinde (glikolitik rezerv) ikincil bir artış ile sonuçlanır. Test glikoz analog non-glikolitik düzeye ECAR döndürür 2-DG kullanarak glikoliz toplam önlenmesi ile sonlandırılır. İlginçtir, o üreticinin tavsiyelerine aykırı, maksimal glikoliz mutlaka 26 oligomycin enjeksiyonu ile elde edilmez, ileri sürülmektedir. ATP talepte önemli bir artış yoksa yüksek glikolitik kapasiteye sahip hücrelerde, glikoliz bu up-regüle olması gerek kalmadan mitokondriyal ATP kaybı ile baş mükemmel mümkün olabilir. oligomycin ile glikolitik oranı, solunum inhibitörleri eklenerek aştı olabilirBöyle oligomycin üzerinde birkaç faydalar sağlayan rotenone ve myxothiazol gibi: Onlar ATP Sentaz'ın ters neden olarak 1) Onlar 26 mitokondrial membran potansiyeli kurtarmak için bir girişim protonları pompalamak için, ATP hidrolizi ile, ATP talebi arttırmak; 2) Bu ECAR sonuçları (aşağıya bakınız) etkilemesi için orta, solunum asitleştirme engeller. ATP talebi artırmak için diğer yöntemler, plazma membran ATPazların 26 ile ATP hidroliz uyaran bileşiklerin ilave edilmesi yer alır. Bir glikoliz stres testi planlarken tüm bu araştırmacılar tarafından dikkate alınmalıdır.
Mitokondriyal stres testi (Şekil 1C) olmayan hasret hücrelerde oksijen tüketim oranı (OCR) bir taban ölçüsü ile başlar. Bu F O / F 1 kompleksi ile protonların geri dönüşünü engelleyen oligomycin enjeksiyonu izledi ve böylece hızla hyperpolariz edilirmitokondriyal membran es. Hiperpolarizasyon solunum kompleksleri sayesinde pompalama ileri proton ve solunum hızı azalır önler. Kalan solunum lipidler ya da diğer kanallardan protonların akışını temsil eden proton sızıntısı, denir. Bu hiperpolarize durumu hızlı bir şekilde bir proton iyonofor olarak hareket sökme maddesi 2,4-DNP eklenmesiyle ters çevrilir. Buna karşılık, hücreler kendi maksimum elektron transport hızını artırarak bir beyhude girişimi zar potansiyelini kurtarmak için deneyin ve bu da OCR arttırır. Son olarak, iki ETC inhibitörleri (antimisin ve rotenone) eklenmesi ile, mitokondriyal solunum tamamen durur ve OCR en düşük seviyesine düşer. Bu seviyede, oksijen tüketimi mitokondriyal aktivite (non-mitokondrial) bağlı değildir. Bu inhibitörleri tarafından oluşturulan OCR fark bazal solunum ve yedek kapasite toplamı maksimum mitokondriyal solunum denir.
B ve T hücre izolasyonları son derece canlı, saf lenfosit toplulukları verim.Protokol Bölüm 4'te tarif edilen B hücreleri ve naif CD4 + T hücrelerinin izole edildi ve splenositler, sadece Bölüm 3.3 de tarif edildiği gibi, kırmızı kan hücrelerinin lize edilmesi ile elde edilmiştir.
hücre tipi özel, metabolik deneyleri duyarlılığı canlılığı ve başlangıç hücrelerinin saflığı bağlıdır. Bu nedenle, izole edilmiş bir fare T-hücreleri, splenositler, ve B hücreleri ve T ve B hücrelerinin saflığı canlılığı teyit etmek için, hücre az miktar akış sitometrik analizi (Şekil 2) için boyandı. Yan dağılım alan vs ileri dağılım-alanda (FSC-A SSC-A vs) arsa, lenfositler kapılı edildi ve bu kapıdan öne dağınık yüksekliğe diyagonal boyunca nüfus içindeFSC-A arsa vs t (FSC-H) singletlerin olarak belirlendi. Tekli nüfus içinde, canlılık canlı / ölü işaretleyici (Şekil 2A) için negatif boyanan hücreler yolluk ölçüldü; T hücresi canlılığı splenosit yaşayabilirliği% 92, ve B hücre yaşayabilirliği% 94,% 97.9 idi. CD4 + grubu 27,% 98.3 (Şekil 2B) olan -, CD44 ile ölçülen, CD4 + T hücre saflık ise B hücresi saflığı B220 + CD19 + popülasyonunun 26 ile ölçüldüğünde,% 99 idi.
Hücre lizatının protein konsantrasyonu, kaplanmış hücre sayısının doğrudan bir göstergesi olarak da kullanılabilir.
İzole edilen lenfositlerin ve splenositler, / 5 x 10 5 hücre bir yapışkan ile kaplanmış 96 oyuklu deney plakası 2.5 x 10 5 hücre / göz, 1.25 x 10 5 hücre / göz ve 0.625 x 10 kaplandı 5 hücre / göz. Üç hücre tipleri, her plaka yoğunluğunda izdiham ışık mikroskobu (Şekil 3A) altında görüntülendi. Beklendiği gibi, kesişme ilk kaplama yoğunlukları ile bağlantılıydı. hücre-dışı akış testinin tamamlanmasının ardından, kaplama hücreler lize edildi ve protein konsantrasyonları BCA deneyi kullanılarak ölçüldü. Tüm hücre tipleri için, lizat protein konsantreleri doğrusal hücre dışı akış verileri yorumlanırken lizat protein konsantreleri hücre sayıları normalleştirilmesi için kesin bir ölçü olarak kullanılabilir doğrulamaktadır ilk kaplama yoğunlukları (Şekil 3B) ile ilişkili olduğu gösterilmiştir. Bu deneyde kullanılan kaplama yoğunlukları naif, uyarılmamış lenfositler için optimize edilmiştir. uyarılmış ya da önceden kültürlenmiş hücreler kullanılacak ise, daha fazla optimizasyon gerekebilir.
Mitokondriyal ve glikolitik stress tahlilleri plakalı hücre sayısına bağlıdır.
OCR hücre dışı akı analizörü her hücre tipi ve plaka yoğunluğunda ölçülmüştür. Beklendiği gibi, daha yüksek hücre sayısı daha yüksek ölçülmüş OCR, hem de daha dramatik yanıt oligomycin için, 2,4-DNP ve antimisin / rotenon (Şekil 4A) sahiptir. Her bir numune, protein konsantrasyonu OCR ölçümleri standartlaştırılması, genel olarak, hücrelerin daha büyük sayıda daha doğru OCR ölçümleri neden olduğunu ortaya koymaktadır. 5 ve 2.5 x 10 5 hücre Kaplama / oyuk, T hücreleri ve dalak ve 5 1.25 x 10 5 hücre içindeki normalize OCR ölçümleri ile sonuçlanmıştır / B hücreleri (Şekil 4B) içindeki normalize OCR ölçümleri elde edilmiştir. Normalize B hücresine ufak farklar OCR ölçümleri B hücreleri / diğer hücre yoğunlukları ile karşılaştırıldığında 2.5 x 10 5 hücre daha iyi performans gösterdiğini dolaylı göstergesi olabilir. Tüm önlemlere göre, 0.625 x 10 5 hücre / kuyu bu kaplama yoğunluğu yetersiz olduğunu gösteren, optimal sonuçlar verdi. Temel dönemi solunumu, proton sızıntısı maksimum mitokondriyal solunum olmayan mitokondriyal solunum ve ATP üretimi doğrusal, tüm hücre tipleri (Şekil 4C) için kaplama yoğunlukları ile korelasyon. üç hücre türünden düşük proton sızıntısı belirtildiği gibi Ayrıca, bazal solunum çoğu, ATP sentezlemek doğru kullanılır. mitokondriyal stres deney odak noktası OCR değişiklikleri ölçmek için ise, ECAR tahlil başarıyla gerçekleştirildi sağlamak için kaydetmek için yine de yararlıdır. OCR benzer şekilde, iki daha yüksek kaplama yoğunluğu yüksek ECAR ve oligomycin daha dramatik tepkiler 2,4-DNP ve antimisin / rotenone (Şekil 4D) ile sonuçlanmıştır. 2,4-DNP ilavesi üzerine ECAR ve antimisin / rotenone dramatik değişiklikler, g değişikliklerin yanı sıra solunum değişikliklere bağlı olabilirve H + - lycolysis, CO TCA döngüsünde oluşturulan 2 yana HCO 3 dönüştürülür. Bu konu son zamanlarda ele, ve gerçek glikolitik oranı 12,29 elde etmek için, oksijen tüketim verileri kullanılarak toplam hücre dışı asitlenme sinyalini düzeltmek için basit bir yöntem söz konusudur edilmiştir.
Glikoliz stres tahlil yüksek kaplama yoğunluğu (Şekil 5A, B) en başarılı oldu. Tüm hücre tiplerinde, 5 x 10 5 hücre / göz örnekleri oligomycin, glukoz ilave edildikten sonra ECAR en büyük değişiklik vardı, ve 2-DG (Şekil 5B). Ayrıca, protein konsantrasyonu normalleştirilmesi düşük konsantrasyonlar özellikle 0.625 x 10 5 hücre / kuyu-did sağlam bir glikolitik rezerv kapasitesini göstermez iken, tüm hücre tipleri için, 5 x 10 5 hücre / kuyu örnekleri, optimum sonuçlar vermiştir olduğunu göstermiştir. Sigara glycolytiCı asitleştirme, glikoliz ve belirgin glikolitik kapasitesi doğrusal, tüm hücre tipleri (Şekil 5C) için kaplama yoğunlukları ile korelasyon. glikoliz gerilme deneyi için, OCR grafiği glukoz biraz sonra oligomycin muamele ile engellenmektedir mitokondriyal solunum, uyardığını göstermektedir; 2-DG eklenmesi OCR (Şekil 5D) etkilememiştir. OCR grafik glikoliz stres deney başarıyla gerçekleştirildi başka bir göstergesi olarak kullanılabilir. Ayrıca, OCR grafiği mitokondriyal stres testi 12,29 halinde, yukarıda açıklandığı gibi, gerekirse ECAR grafik düzeltmek için kullanılabilir.

Şekil 1:. (Solda) glikoliz dışı akı tahlillerin Anahat (A) İllüstrasyon ve oksidatif fosforilasyon (sağda) eylem gösterenhücre-dışı akı deneylerinde kullanılan metabolik ilaçlar. (B), hücre dışı asidifikasyon oranı (ECAR) grafiğinin şematik; oksijen tüketim hızı (OCR) grafiğin (C) şematik. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

. Şekil 2, T hücreleri, B hücreleri ve canlılığı ve saflığı belirlemek için splenositlerin Aşamalı yolluk sitometrisi T hücreleri, dalak ve B hücrelerinin canlılığı (A) gösteren grafikleri akış; ve T ve B hücreleri (B) 'nin saflığı. Sonuçlar en az üç bağımsız deneyler temsilcisi vardır. Th büyük halini görmek için tıklayınızrakamdır.

Şekil 3:. Celi izdiham farklı kaplama yoğunluklarında, her hücre tipinin lisatı, protein konsantrasyonları ile ilişkilidir (A) x 10 5 hücre 5 x 10 5 hücre / kuyucuktan 0.625 arasında değişen kaplama yoğunluklarında deney plakası gözleri içindeki hücreler hafif mikrograflan / iyi. Ölçek çubukları 50 uM belirtir. BCA deneyi ile ölçülen farklı kaplama yoğunluklarında (B) Lizat protein konsantreleri. Sonuçlar en az üç bağımsız deneyler temsilcisi vardır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 4: Her bir hücre tipi ve kaplama yoğunluğu için mitokondriyal stresi deneyi. Ham (A) ve standart (B) OCR gösterilmiştir. (C) başlangıç maksimum mitokondriyal olmayan mitokondriyal solunumun seviyeleri, hem de proton sızıntısı veya ATP üretimi bağlanmış olan oksijen tüketimi Hücre sayısı bağımlı değişiklikler, her hücre türü için gösterilmiştir. Mitokondriyal stres testlerinden elde edilen (D) Ham ECAR değerleri gösterilmiştir. Her veri noktası, standart sapma 7-8 çanağın ortalamasını temsil eder. Etiketli oklar oligomycin enjeksiyonları (O), 2,4-DNP (D), rotenon / A (R / A) antimycin ifade etmektedir. Sonuçlar en az üç bağımsız deneyler temsilcisi vardır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
_upload / 54918 / 54918fig5.jpg "/>
Şekil 5:., Her bir hücre tipinde ve kaplama yoğunluğu için Glikolitik gerilme deneyi Ham (A) ve standart (B) ECAR gösterilmiştir. (C) olmayan glikolitik asitleştirme, glikoz ile uyarılan glikoliz ve toplam glikolitik kapasitesi ECAR hücre sayısı bağımlı değişiklikler gösterilmektedir. Glikolitik stres testlerinden elde edilen (D) Ham OCR değerleri gösterilmiştir. Her veri noktası, standart sapma 7-8 çanağın ortalamasını temsil eder. Etiketli oklar, glikoz (G), oligomycin (O) ve 2-deoksiglukoz (2-DG) enjeksiyonları ifade etmektedir. Sonuçlar en az üç bağımsız deneyler temsilcisi vardır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
protokolünün ardından glikoliz ve mitokondriyal solunum performans farklılıkları değerlendirmek üzere farklı konsantrasyonlarda hücre dışı akı analizde kullanılmıştır saf ve uygun bir lenfosit alt, etkin izolasyonu için izin geliştirilmiştir. Bu protokol, lenfositler için özel olarak tasarlanmış ve, düşük bazal metabolizma aktivitesi, kırılganlık, düşük frekanslı olarak bu hücre tipleri, ilişkili özel durumlar adreslerini ve yetersizlik deney plakalara yapışmaya edilir. Bu nedenle, daha önce yayınlanmış protokolleri 11,12 oranla, bizim yöntem immünoloji alanında çalışan araştırmacılar için daha uygun ve daha iyi optimize edilmiş rehber sunuyor. Saf ve canlı hücre popülasyonları elde optimum izdiham hücreleri kaplama ve her bir protein konsantrasyonuna dışı akı tahlil ölçümleri standartlaştırılması da dahil olmak üzere bu protokolü birkaç kritik adımlar vardır.
benikisi de ışık mikroskobu ile görüntülendi edilebilir ve kaplama hücrelerin nitial sayısı protein konsantrasyonu ölçümleri kullanılarak ölçülebilir. Hücre sayısı ve protein konsantrasyonu arasında doğrusal bir ilişki protein konsantrasyonu, gerçekten de, farklı kuyular arasında hücre sayıları değişikliklerin etkilerini standardize etmek için bir yol olarak kullanılabileceğini teyit etti.
Protein konsantrasyonları ECAR ve OCR sonuçları standartlaştırma ile, gösterdiğimiz, bu daha düşük hücre izdiham rağmen birkaç 5 ila 10 x 2.5 olarak hücre / oyuk veri kaliteden ödün vermeden en tahlillerinde kullanılabilir şekilde. Ancak, hücre tipleri ve tahliller arasında değişmektedir kullanılan olabilir hücrelerin alt sınırı. Gibi az 5, 10 x 1.25 hücre, B hücre OCR ölçümleri, daha 2.5 x 10 5 hücre / için kullanılabilir Örneğin, iyi, aynı hücre tipinin glikolitik performansını değerlendirmek için yeterli değildi. Bu yüzden, uzun bir hücre sayısı, sınırlayıcı bir faktör olmadığı için üzerinde en kaplamaYaklaşık 5 x 10 5 lenfositlere karşılık% 90 birleştiği, / de tercih edilir. Ayrıntılı optimizasyon gerekli olabilir zaman hücreleri farklı boyutlarda-böyle önceden etkinleştirilmiş ve kısmen farklılaşmış lenfositler-Kullanılan olarak. Daha önce kültürlenmiş primer lenfositler ile, ayrıca, ölü yana hücre sayısının bir ölçüsü olarak protein konsantrasyonu güvenilirliğini azaltacaktır farklı tedavi koşulları arasında hücre canlılığında bir varyasyon olabilir veya ölmekte olan hücre, aynı zamanda, ölçülen protein düzeyleri katkıda . Bu gibi durumlarda, sitometri dışı akı deneyleri yapılmadan önce akışı ile canlı hücreleri sıralamak için yararlı olabilir.
taze izole ve son derece canlı lenfosit toplulukları kullanarak tahlillerde, biz de OCR ve ECAR ölçümleri için güvenilir işlevsel veriler elde. Tüm hücre tipleri mitokondriyal stres testinde benzer davrandığını iken, hücre tipleri arasında çarpıcı farklar vardıglikoliz stres testinde gözlenen. Örneğin, saf T hücrelerinin glikolitik performansı splenositler veya B hücreleri ile karşılaştırıldığında düşük ve oligomycin ilavesi ile değişmemiştir. Bu gözlem, bizim protokol geçerliliğini teyit önceden yayınlanmış çalışmalarla 7,30 ile uyumludur.
Sonuç olarak, yöntem, bir hücre dışı akış analiz cihazı kullanılarak lenfosit metabolik aktivitesi test etkili ve uygun bir yol sunar ve bu aktivasyon, hücre farklılaşması veya son bağlı bağışıklık hücreleri metabolik değişiklikleri keşfetmek immünolojik çalışmalar çeşitli yararlı olabilir böyle enfeksiyon, otoimmünite ve hematolojik kanserlerde olduğu gibi hastalık fenotipleri.
Yazarlar, rekabet eden hiçbir finansal çıkarları olmadığını beyan ederler. Bu makalenin Açık Erişim ücretleri Agilent Technologies tarafından sağlanmıştır.
Yazarlar, destek ve tartışma için Dr. Michael N. Sack'e (Ulusal Kalp, Akciğer ve Kan Enstitüsü), B hücresi izolasyon protokolünü optimize ettiği için Bayan Ann Kim'e, mikroskopi konusundaki yardımı için Dr. Joseph Brzostowski'ye ve kullanılan hayvanların bakımı için Bayan Mirna Peña'ya teşekkür eder. Bu çalışma, Ulusal Sağlık Enstitüleri, Ulusal Alerji ve Bulaşıcı Hastalıklar Enstitüsü ve Ulusal Kalp, Akciğer ve Kan Enstitüsü intramural Araştırma Programları tarafından desteklenmiştir.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| PBS (pH 7.2) | Gibco-ThermoFisher | 20012-050 | MACS tamponu yapmak için |
| Sığır Serumu Albümini BSA | Sigma-Aldrich | A3803 | MACS tamponu yapmak için |
| 0.5 M EDTA, pH 8 | Kalite Biyolojik | 10128-446 | MACS tamponu yapmak için |
| autoMACS durulama çözeltisi | Miltenyi Biotec | 130-091-222 | MS tamponu yapmak için PBS + EDTA yerine. autoMACS Pro Separator'da da kullanılır. |
| RPMI-1640 | Gibco-ThermoFisher | 11875-093 | Fenol kırmızısı ve L-glutamin |
| içerir Fetal Sığır Serumu | Gibco-ThermoFisher | 10437-028 | Isı inaktivasyonu için, donmuş stok şişesini 37 ° C'de çözün; C su banyosu yapın ve ardından 56 ° C'de inaktive edin; 30 dakika boyunca C. Depolama için ısıyla inaktive edilmiş serum ( ör. < / em>, 50 ml konik tüplerde) ve -20 ° C'de dondurun; İhtiyaç duyulana kadar C. |
| Penisilin-Streptomisin (Kalem Strep) | Gibco-ThermoFisher | 15140-122 | Pen Strep'i L-Glut 1:1 ile birleştirin (500 ml ortam yapıyorsanız, toplam 12 ml Pen Strep/L-Glut yapın); alikotları -20 °C'de tutun; C medya yapmaya hazır olana kadar. |
| L-Glutamin 200 mM (L-Glut) | Gibco-ThermoFisher | 25030-081 | RF10 bileşeni ve stres testi ortamı |
| Sodyum piruvat 100 mM | Gibco-ThermoFisher | 11360-070 | RF10 bileşeni ve stres testi ortamı |
| HEPES 1 M | Gibco-ThermoFisher | 15630-080 | RF10 |
| MEM Esansiyel Olmayan Amino Asit Çözeltisinin Bileşeni (100x) | Gibco-ThermoFisher | 11140-050 | RF10 |
| 2-Merkaptoetanol Bileşeni (55 mM) | Gibco-ThermoFisher | 21985-023 | RF10 |
| Falcon 70 &mu'nun Bileşeni; m hücre süzgeci | Falcon-Fischer Scientific | 87712 | Hücre izolasyonunda kullanılan |
| Monoject 3 ml Şırınga, Luer-Lock Uçlu | Covidien | 8881513934 | Hücre izolasyonunda kullanılan |
| Falcon 15 ml Konik Santrifüj Tüpleri | Falcon-Fischer Scientific | 14-959-53A | Hücre izolasyonunda kullanılır |
| Falcon 50 ml Konik Santrifüj Tüpleri | Falcon-Fischer Scientific | 14-432-22 | Hücre izolasyonunda kullanılan |
| ACK Lysing Buffer | Lonza | 10-548E | Hücre izolasyonunda kullanılan |
| CellTrics 30 μ m hücre filtresi, steril, tek paketli | Partec CellTrics | 04-004-2326 | Hücre izolasyonunda kullanılır |
| B Hücre İzolasyon Kiti, fare | Miltenyi Biotec | 130-090-862 | Hücre izolasyonunda kullanılır |
| Naï ve CD4+ T hücre izolasyon kiti, fare | Miltenyi Biotec | 130-104-453 | Hücre izolasyonunda kullanılır |
| LS Sütunu | Miltenyi Biotec | 130-042-401 | Hücre izolasyonunda kullanılır |
| MidiMACS ayırıcı | Miltenyi Biotec | 130-042-302 | Ayırma mıknatısı |
| MACS MultiStand | Miltenyi Biotec | 130-042-303 | Mıknatıslar |
| için tutucuautoMACS Durulama Solüsyonu | 130-091-222 | autoMACS Pro Ayırıcı için durulama solüsyonu | |
| autoMACS Pro Ayırıcı Cihaz | Miltenyi Biotec | N/A | |
| 2-Deoksi-D-glikoz (2-DG) | Sigma-Aldrich | D8375-5G | |
| Cell-Tak | Corning | 354240 | Hücre yapıştırıcısı. Her lot farklı olduğu için konsantrasyona dikkat edin (paket 1 mg'dır). |
| Oligomisin | Sigma-Aldrich | 75351 | |
| 2,4-Dinotrofenol (2,4-DNP) | Sigma-Aldrich | D198501 | |
| Antimisin A | Sigma-Aldrich | A8674 | |
| Rotenone | Sigma-Aldrich | R8875 | |
| Glikoz | Sigma-Aldrich | G8270 | |
| Halt Proteaz İnhibitörü Kokteyli | ThermoFisher Scientific | 78429 | 100x kokteyl olarak tedarik edilir, lizis için 1x solüsyon oluşturmak üzere RIPA ile birleştirin. |
| RIPA Tamponu | Boston BioProducts | BP-115 | |
| Pierce BCA Protein Test Kiti | ThermoFisher Scientific | 23225 | Üreticinin talimatlarına uyun |
| Denizatı XFe96 FluxPak | Denizatı Biyobilimi | 101085-004 | Tahlil plakaları, kartuşlar, bileşikleri tahlil kartuşuna aktarmak için yükleme kılavuzları ve kalibant solüsyonu içerir. |
| Denizatı XF Temel Orta | Denizatı Biyobilim | 102353-100 | Stres testi ortamı hazırlamak için kullanılır |
| Denizatı XFe96 Hücre Dışı Akı Analiz Cihazı | Denizatı Biyobilim | ||
| Stericup Steril Vakum Filtre Üniteleri, 0.22 & mu; m | EMD Millipore-Fisher Scientific | SCGPU10RE | Steril filtre ortamı için kullanılır. |
| Sodyum bikarbonat | Sigma-Aldrich | 487031 | 0.1 M'ye kadar çözülür ve Cell-Tak'ı seyreltmek için kullanılır. |
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste