RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
tr_TR
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Yeni iletişim kuralları burada yalıtmak ve insan türetilmiş microparticles karakterize açıklanmıştır ve fare nötrofiller. Bu protokoller ultrasantrifüj, Akış Sitometresi ve microparticle içeriği analiz etmek için immunoblotting teknikleri kullanmak ve çeşitli hücre tiplerinin hücresel işlevde türetilen microparticles rolü çalışma için kullanılabilir.
Polimorfonükleer nötrofil kaynaklı microparticles (PMN)-MPs) lipid bilayer, çapı 50-1000 nm arasında değişen boyutlarıyla küresel microvesicles vardır. MPs bir yeni gelişen, hücre hücre iletişim ve sinyal makine önemli parçası vardır. Büyüklükleri ve serbest bırakılmaları doğası nedeniyle, yakın zamana kadar MP varlığını gözden oldu. Ancak, gelişmiş teknoloji ve analitik yöntemleri ile sağlık ve hastalık kendi işlevleriyle şimdi ortaya çıkıyor. Burada sunulan protokolleri Akış Sitometresi ve immunoblotting tarafından izole edip PMN-MPs karakterize hedefleniyor. Ayrıca, çeşitli uygulama örnekleri verilmiştir. Bu protokoller MP yalıtım için hızlı, ucuz ve pahalı setleri kullanılması gerekli değildir. Ayrıca, onlar bir membran özel floresan boya kullanarak görselleştirme ve analiz için Akış Sitometresi tarafından yalıtım aşağıdaki gibi MP yayın önce kaynak hücrelerinin önceden etiketleme MPs etiketleme için izin. Bu yöntemi ancak, saflık PMNs ve MPs ve gelişmiş analitik araçları ihtiyacını da dahil olmak üzere bazı sınırlamaları vardır. Bir high-end Akış Sitometresi güvenilir MPs analiz ve yanlış pozitif okuma gürültü veya otomatik Floresans nedeniyle en aza indirmek için gereklidir. Açıklanan protokoller yalıtmak ve MP Biyogenez tanımlamak için kullanılan ve onların işaretleri ve kompozisyon farklı uyarıcı koşullar altında varyasyon karakterize. Boyutu heterojenite membran parçacıklar exosomes karşı içeriğini farklı olup olmadığı ve olup doku homeostazı içinde farklı rolleri yerine getirmek araştırmak için yararlanılabilir. Son olarak, aşağıdaki yalıtım ve karakterizasyonu MPs, hücresel yanıt işlevlerine ve çeşitli hastalık modelleri (dahil olmak üzere, inflamatuar barsak hastalıkları veya akut akciğer yaralanma gibi PMN ilişkili enflamatuar bozuklukları) düzenlemelidir.
Çapı, 50-1000 nm arasında değişen bu yapıların biyolojik bilgi taşıdığını ortaya çıkan veri önerdiği gibi son zamanlarda, "microparticles/microvesicles" hücre sitozol ve plazma zarı'büyük bilimsel ilgi haline gelmiştir ve hücresel iletişim kurallı olmayan bir yöntem olarak hizmet vermektedir. Bağışıklık hücre MPs kaynaklı ve özellikle bu polimorfonükleer nötrofiller (PMNs) tarafından üretilen PMNs önemli rolü ana savunma1,2, inflamatuar yanıt3ve yara iyileşmesi verilen büyük ilgi vardır 4. çoğu intriguingly konularda, şimdiye kadar çok sayıda rapor pro-inflamatuar ve anti-inflamatuar PMN-MPs5bir potansiyel içerik-, hastalık, türler- ve MPs organ özgü rolü düşündüren, işlevlerinin göstermiştir.
Bu iletişimde açıklanan protokoller MPs işlevi sağlığı ve hastalıkları eğitim için düşük maliyetli, yenilikçi ve uyarlanabilir bir yöntem sağlar. Onlar birçok model organizmalar, organları ve stimülasyon koşullara tabidir. Onlar çeşitli MPs tanımlanması için izin ve gelecekte pro-inflamatuar ve anti-inflamatuar işlevlerini gidermek için kullanılan. Örneğin, açıklanan işte PMN-MPs işlevi epitel yara iyileşme vitro ve içinde vivoçalışma. Kemik iliği türevi PMNs yukarıda açıklanan yöntem6bazı değişikliklerle adapte fare yalıtım için sunulan protokolü.
Ayrıca, bu çalışmada açıklanan protokollere algılama ve PMN-MPs üzerinde iki tamamlayıcı yöntemler tarafından bulunabilir belirli işaretleri karakterizasyonu için izin ver: Western blot ve Akış Sitometresi. İmmunoblotting standart protokolleri5 kullanarak MPs, kolay ve güvenilir, ancak, şimdi daha fazla MPs analiz için izin duyarlılık Akış Sitometresi aletler ve geliştirilmiş gürültü sinyal oranı son gelişmeler bu yöntemi kullanarak bul. Bu çalışmada açıklanan protokoller son gelişmeler ve Santrifüjü hız ve zaman, örnek filtreleme ve donma/saklama koşulları7 ek değişiklikler de dahil olmak üzere özgün araştırma makaleleri gelen önerileri dahil , 8ve nasıl "arka plan gürültü" azaltmak, PMN-MPs algılama sınırını artırmak ve MPs farklı boyutlar arasında ayırımcılık.
Tüm hayvan iş kuzeybatı IACUC tarafından kabul edildi. Tüm deneyler uygun olarak ve tüm ilgili yasal ve kurumsal yönergeleri ile uyum içinde tamamlandı. Kan Bağış insan denekler için aydınlatılmış onam sunulan ve imzaladı; Ayrıca, bu çalışmanın tüm insan denekler insan refahı için kurumsal ve federal yönergelere uygun olarak tedavi edildi.
Not: Protokolü adımları aşağıdaki alt bölümleri altında listelenir: (i) fare kemik iliği hücre izolasyon; (ii) PMN yalıtım üzerinden fare kemik iliği; (iii) PMN insan kanı izolasyonu; (iv) MP izolasyon PMN Supernatants (tarafından ultrasantrifüj); (v) MPs Western Blot tarafından karakterizasyonu; (vi) MPs Akış Sitometresi tarafından karakterizasyonu; (VIII) çalışma yara iyileşmesi için izole MPs uygulanması
1. fare kemik iliği hücre izolasyon
2. fare kemik iliği izolasyonu PMN
3. insan kanı PMN izolasyon
4. MP aktif PMN Supernatants izolasyonu
Not: Benzer bir iletişim kuralı üzerinden fare ve insan PMNs MPs yalıtım için kullanılır.
5. Western Blot tarafından PMN-MPs incelenmesi
6. PMN-MPs Akış Sitometresi tarafından incelenmesi
7. yara iyileşmesi de PMN işlevi çalışmaya izole PMN MPs uygulamalarda
Temsilcisi akış sitometrik analiz üzerinden insan izole edildi ve PMNs fare MPs şekil 1' de gösterilmiştir. PMN-MPs boyutu heterojen, buna karşılık insan MPs. Not için şekil 1A, B gösterildiği gibi bilinen boyutlu boncuk için değerlendirilebilir, fare ve insan milletvekilleri arasında boyutu heterojenite hiçbir önemli farklılıklar gözlenmiştir. Benzer şekilde, Akış Sitometresi ve floresan etiketleme kullanarak, protein/s fare veya insan kaynaklı izole milletvekilleri tarafından tercih ifade belirlenebilir. Örneğin, ifade Phosphatidyl serin (PhS) incelenebilir Annexin V boyama tarafından. Fare kemik iliği PMN-MPs şekil 1C, Diçinde gösterilir. Seçtiğiniz birkaç işaretleri ifade V Annexin ve CD11b insan MPs, Şekil 2A, Bboyama için gösterildiği gibi değerlendirilebilir. PMN-MPs Akış Sitometresi tarafından tespit etmek için başka bir Şekil 2' deCgösterildiği gibi stimülasyon önce taze izole PMNs leke yöntemidir. Örneğin, fMLF stimülasyon sonuçlarından yeşil MPs sürümündeki önce lipid marker N-(2-aminoethyl) maleimide-FITC ile boyama PMN, bu kolayca akış tarafından tespit edilebilir. Not, N-(2-aminoethyl) maleimide-FITC ile boyama sırasında daha önce etiket ve insan kan periferik10 ' dan elde edilen veya hayvanlar11, kullanım amaçları için etiketleme için diğer işaretleri içine enjekte MPs algılamak için kullanılmıştır vitro veya vivo içinde uygulama her araştırmacı tarafından tespit edilmelidir. Akış Sitometresi yanı sıra PMN-MPs proteinler ilgi için immunoblotting tarafından çözümlenebilir. Şekil 3, MPs birkaç bilinen aktivatörleri ile teşvik insan PMNs türetilen gösterildiği gibi anahtar inflamatuar ifade için muayene (matris metallopeptidaz 9 (MMP-9) ve myeloperoxidase (MPO)) ve anti-inflamatuar (Annexin A1) molekülleri. Temsilcisi immunoblots, IFNγ ile PMN stimülasyon gibi belirgin (50 ng/mL), PMA (200 nM), ve fMLF (1 µM) MMP-9 çeşitli düzeylerde ifade MPs içinde sonuçlandı. Ancak, aktin sitoiskeleti tarafından Latrunculin B (1 µM) önceden uyarılması ile fMLF (5 mikron) için tek pertürbasyon MPO PMN-MPs içinde bol varlığı yol açtı. Benzer şekilde, çeşitli düzeylerde A1 (hiçbir algılama için yüksek) Annexin açıklanan aktive koşulları aşağıdaki MPs tespit edildi. Bu sonuçlar PMN-MP kompozisyon uyarıcı bağlı olduğunu göstermektedir.
İzole PMN-MPs eğitim için kullanılabilir nasıl son olarak, şekil 4 gösterir şifa vitro ve in vivo kolon yaralanma yara. PMN-MPs çizik yaralı epitel monolayers nerede şifa edinme önceden belirlenmiş zaman noktalarda Imaging tarafından izlenebilir kültürde eklenebilir. MPs daha da biyopsi forceps ve endoskopik görüntüleme9tarafından oluşturulan, doğrudan kolon yara microinjected ve şifa üzerinde etkilerini tespit edilebilir. Yara iyileşmesi içinde in vitro ve in vivo analizi için verdirdiler yaralar görüntülerini hemen sonrası yaralama (ya da başka şekilde belirtildiği gibi) satın alınan ve önceden belirlenmiş zaman noktalarda iyileşme sürecinde sürekli. Piyasada bulunan görüntü analiz yazılımı kullanarak, değişiklikler yara alan (boyut) ölçülen ve yara kapatma oranını belirlemek için kullanılır. MPO ya da içeren PMN-MPs uygulanması epitel monolayers kültürlü veya vivo içinde kolon yaralara gecikmeli şifa9için önde gelen zararlı etkileri vardır.

Resim 1 . PMN-MP boyutu ve yüzey işaretleyicileri tarafından Akış Sitometresi Analizi. (A)Akış Sitometresi en iyi duruma getirilmiş (bkz. Tablo reçetesi) denetim boncuk bilinen boyutlarda ve dağılım değerlerini SSC ve FSC ortogonal temsilciliği gösterilir. Boncuk b'de gösterildiği bir PMN-MP örnek ile göreli boyutu karşılaştırması almak için kullanılır (B) insan PMN-MPs izole ve boncuk için tanımlanan koşullara kullanarak Akış Sitometresi tarafından incelendi. Heterojenite MP boyutlarda görülebilir. (C-D) Fare kemik iliği fMLF uyarılmış PMNs türetilmiş MPs Akış Sitometresi tarafından analiz edildi. Temsilcisi akış diyagramları günahı (C) veya Annexin V-(D) MPs. dikdörtgen alan gösterir Annexin V-pozitif MPs (FITC pozitif MPs) lekeli FITC göster. SSC: Yan dağılım; FSC: İleri dağılım; PhS: Phosphatidyl serin. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Resim 2 . PMN-MP boyama ve Akış Sitometresi Analizi. (A)Unstained ve (B) Annexin V-FITC ve hCD11b-APC-lekeli MPs. kare alanı içine alan bir Annexin V/CD11b Çift Kişilik olumlu nüfusu PMN-MPs taze izole. (C) insan PMNs (1 x 106) ile floresan bir boya lekeli , N-(2-aminoethyl) maleimide-FITC ve fMLF ile uyarılmış. MPs hücre supernatants izole edildi ve Akış Sitometresi tarafından analiz. Dikdörtgen alan bir N-(2-aminoethyl) maleimide-FITC olumlu MP nüfus (M-FITC, y ekseni etiket) içine alır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 3 . PMN-MPs bileşimi uyarıcı bağlı. (A)insan PMNs ya IFNγ, TNFα, fMLF, PMA veya latranculin fMLF (LtB-fMLF) tarafından takip B kombinasyonu ile teşvik. MPs elde edilen hücre supernatants ultrasantrifüj tarafından izole edildi ve protein lysates % 1 SDS arabellekte hazırlanmıştır. Proteinler, nitroselüloz membran için transfer, % 10 polyacrylamide jel electrophoretically boyutunda ayrılmış ve bir MMP-9, MPO veya Annexin A1 birincil antikor tarafından uygun HRP Birleşik ikincil antikorlar takip için probed. (B) temsilcisi elektron mikroskobu insan PMN-MPs görüntülerini tasvir heterojenite boyutu. Bir eksozom < 100 nm boyutunda beyaz okla belirtilir. Ölçek çubuğu = 250 nm (sol ve sağ kapı aynası). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 4: İzole PMN-MPs epitel PMNs rolü eğitim kullanımı yaranın. (A)Caco-2 BBe insan bağırsak epitel hücreleri confluency, çizik yaralı ve tabi hemen sonrası yaralama eklenen 3 milyon PMNs türetilmiş MPs için kaplama. Temsilcisi resimleri (48 saat sonrası yaralama) yara kapatma denetimi (sol kapı aynası) ve epitel hücreleri (doğru panelleri) PMN-MP-tedavi göster. Ölçek çubuğu = 100 µm. (PMN-MPs kolon üzerindeki etkisini incelemek için,B) yara iyileşme vivo içindeizole PMN-MPs doğrudan bir endoskopi tabanlı mikroenjeksiyon sistemi kullanarak yara alan enjekte (24 h sonrası yaralama, kolon yaralanmış anahatları Kesikli çizgi ve enjeksiyon tarafından iğne sitesi beyaz bir okla gösterilir). Yara kapatma biçilen 3 gün sonra (4 gün sonrası yaralama) endoskopik görüntüleme tarafından yapıldı. Ölçek çubuğu 300 µm. (C) = 4 gün fareler sonrası yaralı euthanized ve kolon Mukozal yaralar makasla çıkarılan, optimum kesim sıcaklık (O.C.T) bileşik içinde gömülü ve sıvı azot ile dondurulmuş. Yaralar bölümlerini sekiz mikrometre veya DAPI (mavi) ve Ki67 (kırmızı), toplam ve Proliferasyona epitel hücreleri görselleştirmek E-cadherin (yeşil) ve nükleer leke DAPI (mavi) yeniden epithelialization (üst panelleri) düzeyini değerlendirmek için lekeli yara kenarına (alt panelleri). Ölçek çubuğu 50 µm. = Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Yazarlar bu iletişim ile ilgili her türlü hiçbir çıkar çatışması var.
Yeni iletişim kuralları burada yalıtmak ve insan türetilmiş microparticles karakterize açıklanmıştır ve fare nötrofiller. Bu protokoller ultrasantrifüj, Akış Sitometresi ve microparticle içeriği analiz etmek için immunoblotting teknikleri kullanmak ve çeşitli hücre tiplerinin hücresel işlevde türetilen microparticles rolü çalışma için kullanılabilir.
Kuzeybatı Feinberg okul, tıp Akış Sitometresi çekirdek işleten Dr. Suchitra Swaminathan teknik yardım için sana şükrediyoruz. Finansman (NIH) DK101675 tarafından sağlandı.
| DMEM | Corning | 10-041-CV | |
| Fetal Sığır Serumu (Isı ile etkisizleştirilmiş) | Atlanta Biologics | S11150 | |
| Penisilin / Streptomisin (10.000 ünite penisilin / 10.000 mg / ml strep) | GIBCO | 15140 | |
| 0.5 M EDTA | Fisher | BP2482 | |
| Sodyum klorür | Sigma | S9888 | Steril ve 0.1 mikron filtre ünitesi |
| Steril filtreli Histopaque 1077 | Sigma | 10771 | |
| Steril filtreli Histopaque 1119 | Sigma | 11191 | Yoğunluk 1.119 g/ml. Polisakaroz çözeltisi ve sodyum diatrizoat. |
| Kalsiyum ve Magnezyum içermeyen Fosfat Tamponlu Salin (PBS) | oda sıcaklığına getirinCellgro | 210-40-CV | |
| Etil Alkol (200 kanıt) | Decon labs | 2701 | |
| HBBS | Corning | 21-022-CV | |
| Tripan Mavisi Çözeltisi,% 0.4 | Sigma | T8154 ve nbsp; SIGMA | Hücre canlılığı sayımı için seyreltilmiş 1: 2 |
| İzofluran | Abbot | 50033 | |
| Anti-insan CD11b-APC konjuge | Biolegend | 301350 | Klon ICRD44 (Son konsantrasyon: 1 & mikro; g/mL) |
| BODIPY FL | Invitrogen | B10250 | N-(2-aminoetil) maleimid |
| Annexin V Bağlayıcı Tampon | Biolegend | 422201 | |
| Akış Sitometrisi için Kalibrasyon Boncukları | BioCytex | 7803 | |
| FITC Annexin V | Biolegend | 640906 | |
| Polymorphprep | Axis-Shield PoC AS | Sodyum diatrizoat / Dekstran 500, yoğunluk 1.113 g / ml | |
| C57BL / 6 fare | Jackson Labs | ||
| 15 ml santrifüj tüpler | Corning | 430053 | |
| 50 ml santrifüj tüpleri | BD Falcon | 352070 | |
| 25 ml serolojik pipetler | Celltreat | 229225B | |
| 10 ml serolojik pipetler | Celltreat | 229210B | |
| 5 ml serolojik pipetler | Celltreat | 229205B | |
| Pasteur pipetleri; | BD Falcon | 357575 | |
| 25 G x 5/8 inç İğneler (hassas kayma iğneleri) | BD | 305122 | |
| 100 & m hücreli süzgeçler | Celltreat | 229485 | |
| Vacutainer tüpleri | BD | 367251 | |
| LSR Fortessa Özel Sipariş Araştırma Ürünü (SORP) | BD | (SORP) | |
| Sallanan kova santrifüjü | ThermoFisher Scientific | 75007210 | |
| Ultrasantrifüj | Beckman | (L8-80 M) | |
| Mikrosantrifüj | ThermoFisher Scientific | VV-17703-15 (Fresk 17) | |
| Sallanan kova santrifüjü | ThermoFisher Scientific | 75004503 (Megafuge 40R) | |
| Biyopsi forseps, 28 cm | Storz | 27071zj | |
| Software | |||
| Image J | Ulusal Sağlık Enstitüsü | Açık kaynak |