$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Yapılan tüm protokoller ve prosedürler Batı Virginia Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır. Fareler, West Virginia Üniversitesi'ndeki vivaryumda spesifik patojensiz koşullar altında barındırıldı.
1. Çözeltilerin hazırlanması
- Perfüzyon tamponu hazırlayın (fosfat tamponlu salin, PBS). Fare başına yaklaşık iki adet 10 mL buz gibi soğuk PBS kullanın.
- Akciğer hücresi ortamı / FACS tamponunu hazırlayın. FACS tamponu,% 1 fetal sığır serumu (FBS) ile desteklenmiş PBS içerir. Tüm akciğer eksizyonu ve transferi süreci boyunca orta soğukta tutun. Akciğer örneği başına yaklaşık 8 mL hazırlayın. Deneylerden önce taze ortam/FACS tamponu hazırlayın.
- Tek hücre izolasyonu için ayrışma tamponunu hazırlayın. Tampon, Hank'in tamponlanmış tuz çözeltisinde (HBSS) 1 mg / mL kollajenaz D ve 200 μg / mL DNaz I içerir. Deneylerden önce stok çözeltisinden (100 mg / mL kollajenaz D ve 10 mg / mL DNaz I) taze olarak hazırlayın. Akciğer örneği başına yaklaşık 6 mL gereklidir. Kullanmadan önce tamponun oda sıcaklığına ulaştığından emin olun.
- Akciğer dokusu homojenizasyonu için homojenizasyon tamponu hazırlayın. Tampon PBS ve 1x proteinaz ve fosfataz inhibitörü kokteyli içerir (stok = 100x). Deneylerden önce taze hazırlanın. Tüm homojenizasyon prosesi boyunca tamponu soğuk tutun. Tamponun yaklaşık 200 μL'si, akciğerlerin tek bir sağ lobunu homojenize etmek için yeterlidir.
2. Geçici orta serebral arter tıkanıklığı (tMCAO)
NOT: Orta serebral artere monofilament yerleştirme yoluyla tMCAO prosedürleri daha önce10 ayrıntılı olarak belgelenmiştir. Bu deneylerde, 25-30 g ağırlığında 8-12 haftalık erkek C57BL / 6J fareler kullanılmıştır.
- Kısacası, ameliyattan önce farelere deri altından 2 mg / kg meloksikam uygulayın. % 5 izofluran kullanarak bir indüksiyon odasındaki fareleri derinlemesine anestezi altına alın. Ayak parmağını sıkıştırma yöntemini kullanarak derin anesteziyi onaylayın. Burun konisi kullanarak ameliyat sırasında% 1-2 izofluran ile anesteziyi sürdürün. Farelerin altına ılık bir battaniye yerleştirerek işlem boyunca vücut ısısını 36.5 - 38 ° C'de tutun. Tüm cerrahi aletler ameliyattan bir gün önce otoklev sterilize edilmelidir.
- % 70 etanol kullanarak ventral boyundaki cildi tıraş edin ve hazırlayın, ardından klorheksidin ovma uygulayın. İlk insizyonu yapmadan önce insizyon bölgesine deri altından 2 mg/kg büpivakain uygulanır. Kuruluğu önlemek için gözleri örtmek için göz merhemi kullanın. Orta hat boyun kesisi yapın. Trakeanın etrafındaki yumuşak dokuları yavaşça bir kenara çekin.
- Sol ortak karotis arteri ve eksternal karotis arteri tanımlayın.
- Kan akışını durdurmak için ortak karotis artere geçici bir dikiş (boyut 6/0) uygulayın. Dış karotis arterde bir kesi yapın.
- Dış karotis artere silikon kauçuk kaplı bir monofilament (boyut 6-0) yerleştirin, ardından monofilamenti orta serebral artere ilerletin. Monofilamenti orta serebral arterde 60 dakika (tıkanıklık) bırakın.
- Lazer Doppler Flowmetry kullanarak kan akış hızını izleyin. Orta serebral artere akış hızının %80 > azalması başarılı bir oklüzyonu gösterir.
- 60 dakikalık tıkanıklığın ardından, reperfüzyonun oluşmasına izin vermek için monofilamenti çıkarın. Kesini kapatın.
- Sahte olarak çalıştırılan farelerde, monofilamentin yerleştirilmesi olmadan 2.1-2.6 adımlarını uygulayın. Bu farelerde, kan akışı hızı tüm prosedür boyunca sabit kalmalıdır.
- Fareleri günlük olarak izleyin ve standart puanlama kriterleri11'i kullanarak nörolojik defisitleri ölçün. 0 – nörolojik defisit yok; 1 – kuyruk tarafından kaldırıldığında kontralateral ön pençeyi geri çeker; 2- kuyruk tarafından kaldırıldığında kontralateral daireler; 3- Yürürken kontralateral düşmek; 4 – kendiliğinden yürümez veya komada olur; 5 – öldü.
- Ameliyattan sonraki 3 gün boyunca her 24 saatte bir normal salin ve analjezik (meloksikam, 2 mg / kg) deri altı enjeksiyonları sağlayın.
- Aşağı akış analizi için akciğerleri tMCAO'yu takip ederek 24 ve 72 saat izole edin.
3. Akciğer dokularının toplanması
- 100 mg / kg ketamin ve 10 mg / kg ksilazin intraperitoneal (i.p.) enjeksiyonu ile fareyi derinlemesine anestezi altına alın. Ayak parmağını sıkıştırma yöntemini kullanarak derin anesteziyi onaylayın.
- Tüm vücut transkardiyal perfüzyonunu gerçekleştirmek için12, fareyi cerrahi platforma sabitleyin ve kürkün vücut boşluğuna dağılımını azaltmak için% 70 etanol ile ıslak kürk yapın. Kaudal karın bölgesinde enine bir kesi yapmak için ince diseksiyon makası kullanın ve daha sonra diyaframı delmeden önce göğüs boşluğunda durarak periton orta hat insizyonu yapın.
- Kasları kesmeyin/periton boşluğuna saklanmayın ve karın bölgesinden sonra kesiye devam etmeyin.
- Diyaframı delmeden önce göğüs boşluğuna ulaşılır ulaşılmaz insizyonu durdurun. Perfüzyon kalitesini veya hücre iyileşmesini tehlikeye atabilecek kalbe ve akciğerlere zarar vermemeye özen gösterin
- İnce diseksiyon makası kullanarak, diyaframı delmeden önce göğüs boşluğunda duran periton orta hat insizyonu yapar.
- Forseps kullanarak fareyi sternumun distal ucundan tutun ve diyaframı keserken kalbe, akciğerlere veya vaskülatüre zarar vermeyeceğinden emin olarak yukarı doğru kaldırın. Organlar görünür olduktan sonra göğüs kafesinden bir kesi yapın ve kaburga kasasını ayırın ve geri sabitleyin, böylece kalp ve akciğerler tamamen açığa çıkar.
- Aort kemerinin yakınındaki sağ atriyumda dikkatlice küçük bir kesi yapın. Bu, perfüzyon için çıkış görevi görecektir.
- Hemen sonra, 10 mL soğuk PBS ile doldurulmuş bir şırıngaya tutturulmuş 25 G x 5/8 iğneyi sol ventrikülün distal üst yüzeyine yavaşça yerleştirin. Ventriküler septumdan sağ ventriküle sokmamaya özen gösterin. İğne sol ventriküle zar zor yerleştirilmelidir.
NOT: Ventriküler septum delinirse, sıvı farenin burnundan dışarı fırlayacaktır. Bu, perfüzyon kalitesini düşürecek ve hücre kaybına neden olacaktır.
- İstenirse, perfüzyon sırasında iğneyi sol ventrikülde güvenli bir şekilde yerinde tutmak için bir kelepçe kullanılabilir.
- Sürekli ama nazikçe 10 mL soğuk PBS'yi kalbe itin. Fare dokusu, sıvı sağ atriyumdan çıktıkça kanı delmeye ve temizlemeye başlamalıdır.
- Yeterli kan temizliği gerçekleşene kadar 10 mL PBS'lik ikinci bir aliquot'u itin. Karaciğer açık kahverengi bir görünüme sahip olacak ve akciğerler kırmızımsı pembeden çoğunlukla beyaz renge geçecektir.
- Forseps ve ince diseksiyon makası kullanarak, kalp, trakea, yemek borusu, timus, bağ dokusu, lenf düğümleri ve büyük bronşiyaller dahil olmak üzere çevredeki tüm dokuları dikkatlice çıkarın.
- Bireysel akciğer loblarını ayırın ve lobları, 1-2 mL'lik bir soğuk akciğer hücresi ortamı içeren buz üzerindeki bir Petri kabına yerleştirin.
4. Boncuk homojenizatörü kullanılarak multipleks boncuk dizileri için akciğer dokusunun homojenizasyonu
- 3 steril 2,3 mm zirkonya/silika boncuk içeren 2 mL konik vidalı kapak tüpünü önceden soğutun. Tüpe 200 μL soğuk homojenizasyon tamponu ekleyin.
- Lobu tartın, lobu boncukları ve homojenizasyon tamponunu içeren önceden soğutulmuş konik tüpe aktarın.
NOT: 200 μL tamponda homojenize edilmiş yaklaşık 50-100 mg doku, numunedeki sitokin ve kemokin ekspresyonunu tespit etmek için yeterli olacaktır.- Boncuk bazlı bir homojenizatör kullanarak lobun homojenize edilmesi (bkz. Malzeme Tablosu) 2 dakika boyunca 4.000 rpm'de homojenize edin.
- Dokunun tamamen homojenize edildiğinden emin olun. Gerekirse zamanı artırın.
- Homojenizasyonu takiben, tüpü 3 dakika boyunca 15.870 x g'de önceden soğutulmuş (4 °C) bir mikro santrifüjde santrifüj yapın.
- Süpernatantları önceden soğutulmuş 1,5 mL mikrotüpe aktarın.
- Numuneyi hemen kullanmak üzere doğrudan buzun üzerine yerleştirin veya ileride kullanmak üzere numuneyi -80 °C'de saklayın. Birden fazla donma-çözülme döngüsünden kaçının.
5. Akciğer dokusunun ayrışması ve tek hücre izolasyonu
- Ayrışma tamponunun seyreltilmesini önlemek için kalan akciğer loblarının akciğer hücresi ortamını dökün. Daha sonra, 1 mL ayrışma tamponu içeren 25G ve 5/8 iğneli 1 mL'lik bir şırıngayı akciğer dokusuna dikkatlice yerleştirin.
- Ayrışma tamponunun küçük fraksiyonlarını (yaklaşık 1/4 ila 1 /5th) her akciğer lobuna enjekte edin ve hafifçe şişirin.
NOT: Lob eksize edildiğinden tamponun çoğu şişirildikten kısa bir süre sonra dışarı fırlayacaktır.
- Ayrışma tamponu enjeksiyonunu 1-2x tekrarlayın.
- Akciğer loblarını oda sıcaklığında 2 dakika boyunca ayrışma tamponu ile inkübe edin.
- İnce diseksiyon makası kullanarak akciğer loblarını ince ince parçalara ayırın.
- Kıyılmış akciğer parçalarını ayrışma tamponu ile 15 mL'lik bir santrifüj tüpüne aktarın. Toplam 6 mL'ye kadar ek ayrışma tamponu ile takviye edin. Vorteksi 1 dakika boyunca kuvvetli bir şekilde yapın.
- Numuneyi 37 °C'de 45 dakika boyunca inkübe edin. Her 7-8 dakikada bir kuvvetli bir şekilde vorteks.
- 45 dakikalık inkübasyondan sonra, optimum sonuçlar için numuneyi 1 dakika boyunca kuvvetli bir şekilde vorteksleyin.
- Kalıntı, istenmeyen bağ ve interstisyel dokuyu çıkarmak için 100 μm'lik bir hücre süzgecinden geçerek numuneyi daha da ayırın.
- Numuneyi 380 x g'de 10 dakika boyunca santrifüj edin, süpernatanı atın.
- Numuneye 5 mL soğuk akciğer hücresi ortamı ekleyin. Hücre peletini nazik vorteks ile yeniden askıya alın.
- Numuneyi 380 x g'de 10 dakika boyunca santrifüj edin, süpernatanı atın.
- 1 mL soğuk akciğer hücresi ortamı ekleyin. Hücre peletini nazik vorteks ile yeniden askıya alın.
- 100 μm'lik bir hücre süzgecinden geçin ve hücreleri sayın.
6. Akciğer immün hücre nişi için akış sitometrik analizi
- Tohum 1-2 x 106 hücre/antikor 96 kuyu yuvarlatılmış bir alt plakaya yerleştirilir (toplamda 3 set). Hücreleri 830 x g'de 3 dakika boyunca santrifüj yapın. Süper nantantları atın.
- Hücre peletini sabitlenebilir canlı/ölü leke içeren 50 μL soğuk PBS'de yeniden askıya alın. Lekeyi üreticinin talimatlarına göre hazırlayın.
- Hücreleri ışıktan korunan 20 dakika boyunca 4 ° C'de inkübe edin. Hücreleri 830 x g'de 3 dakika boyunca santrifüj yapın. Süper nantantları atın.
- Hücre peletini, 5 μg/mL anti-fare CD16/32 antikoru içeren 25 μL soğuk FACS tamponu ile yeniden askıya alın. 10-15 dakika boyunca 4 ° C'de inkübe edin.
- Hücrelere Tablo 1'de listelenen antikor kombinasyonlarını içeren 25 μL soğuk FACS tamponu ekleyin. Nazik pipetleme ile karıştırın.
NOT: Antikor boyama için toplam FACS tamponu hacmi 50 μL'dir. Bu nedenle, 25 μL'de bir ana antikor karışımı hazırlarken, antikorların konsantrasyonu nihai konsantrasyonun iki katı olmalıdır.
- Hücreleri ışıktan korunan 20 dakika boyunca 4 ° C'de inkübe edin. Hücreleri 830 x g'de 3 dakika boyunca santrifüj yapın. Süper nantantları atın.
- Hücreleri 100 μL soğuk FACS tamponu ile yeniden askıya alın. Hücreleri 830 x g'de 3 dakika boyunca santrifüj yapın. Süper nantantları atın.
- Hücreleri 100 μL soğuk FACS tamponu ile yeniden askıya alın. 150 μL ek FAC tamponu içeren polistiren yuvarlak tabanlı 5 mL FACS tüpüne aktarın. Bir akış sitometresi kullanarak numuneyi hemen analiz edin.
NOT: Aşağıdaki adımları kullanarak hücre sabitleme, örneklerin daha sonra analiz edilmesini sağlar.
- Adım 6.7.'yi takiben, PBS'de numuneyi 100 μL% 1 paraformaldehit ile yeniden askıya alın.
- Numuneyi ışıktan korunan 15 dakika boyunca 4 ° C'de inkübe edin. Hücreleri 830 x g'de 3 dakika boyunca santrifüj yapın. Süper nantantları atın.
- Hücreleri 100 μL soğuk FACS tamponu ile yeniden askıya alın. Hücreleri 830 x g'de 3 dakika boyunca santrifüj yapın. Süper nantantları atın.
- Hücreleri 100 μL soğuk FACS tamponu ile yeniden askıya alın. Hücreleri ışıktan korunan 4 °C'de saklayın. Numuneyi 72 saat içinde analiz edin.
7. Sitokin ve kemokin tespiti için multipleks boncuk dizileri
NOT: Ticari olarak temin edilebilen proinflamatuar kemokin ve inflamasyon multipleks paneller (bakınız Malzeme Tablosu), ayrıntılı olarak tarif edilen üretici protokolüne göre tMCAO indüksiyonunu takiben akciğerlerde kemokinlerin ve sitokinlerin ekspresyonunu belirlemek için kullanılmıştır13.
- Kısacası, doku homojenizasyonundan sonra -80 ° C'de depolanmış analitleri buz üzerinde çözün. Herhangi bir kalıntı dokuyu çıkarmak için kullanmadan önce numuneyi 590 x g'de 4 ° C'de 2 dakika boyunca santrifüj yapın.
- Bilinen 10 ng/mL konsantrasyonda bulunan standart kokteyli (C7) seri olarak 7 standarda (C1-6) seyrelterek standart bir eğri oluşturun ve son standart tek başına tahlil tamponudur (C0).
- Tüm reaktifler oda sıcaklığına ısındıktan sonra, V alt 96 kuyu plakasına her standarttan 25 μL ve 25 μL tahlil tamponu ekleyin.
- Her numune kuyusuna, V alt 96 kuyu plakasına 25 μL akciğer homojenatı (analit) ve 25 μL tahlil tamponu ekleyin
- Önceden kaplanmış boncukları kuvvetlice vorteksleyin, ardından standart ve numune kuyularının her birine 25 μL önceden kaplanmış boncuk ekleyin.
- Plakayı kapatın ve folyo ile kaplayarak ışıktan koruyun. Plakayı oda sıcaklığında 2 saat boyunca 110 rpm'de sallayın.
- 5 dakika boyunca 230 x g'de santrifüj. 1x'te 200 μL yıkama tamponu ekleyin (stok çözeltisi 20x'tir, su ile 1x'e kadar seyreltin). 1 dakika boyunca inkübe edin.
- 5 dakika boyunca 230 x g'de santrifüj. Standardı ve numuneyi 25 μL tespit antikorları ile yeniden askıya alın.
- Işıktan korumak için plakayı kapatın ve örtün. Plakayı oda sıcaklığında 1 saat boyunca 110 rpm'de sallayın.
- Her standarda 25 μL streptavidin-phycoerythrin (SA-PE) ekleyin ve iyice numune alın.
- Işıktan korumak için plakayı kapatın ve örtün. Oda sıcaklığında 30 dakika boyunca 110 rpm'de çalkalayın.
- Plakayı 5 dakika boyunca 230 x g'de döndürün. Standardı ve numuneleri 1x yıkama tamponunda yeniden askıya alın.
- Ek 150 μL 1x yıkama tamponu içeren iyi etiketlenmiş polistiren yuvarlak tabanlı 5 mL FACS tüpüne aktarın.
- Bir akış sitometresi kullanarak standartlar ve numuneler için PE sinyal floresan yoğunluğunu belirleyin.
- Önceden belirlenmiş konsantrasyonlara karşı PE'nin ortalama floresan yoğunluğunu (MFI) kullanarak her kemokin ve sitokin için standart bir eğri oluşturun.
- Standart eğriyi ve her numuneden MFI'yi kullanarak her kemokin ve sitokinin konsantrasyonunu belirleyin. Multipleks panel, her analitin konsantrasyonunu belirlemek için kullanılabilecek veri analiz yazılımı sağlar. Apikal/superior lobun ağırlığı, miligram doku başına sitokin veya kemokin konsantrasyonunu belirlemek için kullanılır.