Fare timik epitel hücrelerinin tek hücreli süspansiyonunun hazırlanması ve akış sitometrik analizi için hücre içi moleküllerin boyanması için protokolleri açıklıyoruz.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Fare timik epitel hücrelerinin tek hücreli süspansiyonunun hazırlanması ve akış sitometrik analizi için hücre içi moleküllerin boyanması için protokolleri açıklıyoruz.
Timik epitel hücreleri (TEC'ler), T hücrelerinin gelişimini ve repertuar seçimini teşvik etmede önemli bir rol oynar. Timik korteksteki kortikal TEC'ler (cTEC'ler) erken T hücresi gelişimini ve kortikal timositlerin pozitif seçimini indükler. Buna karşılık, timik medulladaki medüller TEC'ler (mTEC'ler) korteksten pozitif seçilmiş timositleri çeker ve T hücrelerinde öz tolerans oluşturur. cTEC'lerde eksprese edilen DLL4 ve beta5t'nin yanı sıra mTEC'lerde eksprese edilen Aire ve CCL21 dahil olmak üzere çeşitli moleküller, T hücresi gelişimini ve seçimini destekleyen timus fonksiyonuna katkıda bulunur. cTEC'lerde ve mTEC'lerde fonksiyonel olarak ilgili moleküllerin akış sitometrik analizi, TEC'lerin biyolojisi hakkındaki anlayışımızı geliştirmek için yararlıdır, ancak TEC'lerin tek hücreli süspansiyonlarının hazırlanması için mevcut yöntemler genç yetişkin fare timusundan TEC'lerin yalnızca küçük bir kısmını (cTEC'ler için yaklaşık %1 ve mTEC'ler için yaklaşık %10) elde edebilir. TEC'lerdeki bu fonksiyonel olarak ilgili moleküllerin çoğu hücreler içinde lokalize olduğundan, fare TEC'lerinin tek hücreli süspansiyonunun hazırlanması ve akış sitometrik analizi için hücre içi moleküllerin boyanması için protokollerimizi açıklıyoruz.
Timus, T lenfositlerinin gelişimini ve repertuar seçimini destekleyen epitelyal bir mezenkimal organdır. Timus içindeki kortikal ve medüller mikroortamlarda, timik epitel hücreleri (TEC'ler) T hücresi gelişimini ve seçimini yönlendirmede çok önemli bir rol oynar. Timik korteksteki kortikal TEC'lerin (cTEC'ler) öncelikle erken T hücresi gelişiminin indüksiyonuna ve yeni üretilen T hücresi antijen reseptörü (TCR) eksprese eden timositlerin pozitif seçimine katkıda bulunduğu iyi kabul edilmektedir. Buna karşılık, timik medulladaki medüller TEC'ler (mTEC'ler), korteksten pozitif olarak seçilmiş timositlerin çekilmesi ve kendi kendine reaktif T hücrelerini ortadan kaldırarak ve düzenleyici T hücreleri üreterek merkezi öz toleransın kurulması için gereklidir1,2. TEC'lerin T hücresi gelişimini ve seçimini desteklemedeki bu işlevlerine, cTEC'ler ve mTEC'lerde ifade edilen çeşitli moleküller aracılık eder.
Bunlar, lenfoid progenitörlerin T hücresi soy spesifikasyonu için önemli olan Delta benzeri ligand 4'ü (DLL4) içerir)3,4, beta5t (Psmb11 olarak da bilinir, CD8 T hücrelerinin pozitif seçimi için önemlidir)5,6 ve Prss16 (timus spesifik serin proteaz veya TSSP olarak da bilinir, CD4 T hücrelerinin pozitif seçimi için önemlidir)7,8 cTEC'lerde ifade edilir ve Otoimmün düzenleyici (Aire, öz genlerin rastgele ifadesi için önemlidir)9,10, Fez ailesi çinko parmak 2 (Fezf2, Aire'den bağımsız öz genlerin rastgele ekspresyonu ve timik tutam hücrelerinin oluşumu için önemlidir)11,12,13,14ve C-C motif kemokin ligandı 21 (CCL21, medüller migrasyon ve pozitif seçilmiş timosit birikimi için önemlidir)14,15,16 mTEC'lerde ifade edilir. Akış sitometrisi, TEC'lerde fonksiyonel olarak önemli olan bu molekülleri kantitatif olarak tespit etmek için bir araç sağlar ve cTEC'lerin ve mTEC'lerin hem gelişiminin hem de işlevinin değerlendirilmesini kolaylaştırır. TEC'lerdeki moleküllerin çoğu, sitoplazma (örneğin, proteazom bileşeni beta5t) ve çekirdek (örneğin, transkripsiyonel düzenleyici Aire) gibi hücreler içinde esas olarak eksprese edildiğinden, akış sitometrisi kullanarak cTEC'lerde ve mTEC'lerde hücre içi molekülleri kantitatif olarak analiz etmek avantajlıdır.
TEC'ler timusta nadirdir. 5 haftalık bir dişi farede yaklaşık 1 × 106 cTEC ve yaklaşık 2,5 × 106 mTEC bulunurken, timik korteks yaklaşık 3 × 108 CD4+CD8+ timosit ve timik medulla yaklaşık 5 × 107 CD4+CD8- ve CD4-CD8+ timositler17 içerir. Bu nedenle, timustaki hücrelerin büyük çoğunluğu (% >99), genç yetişkin farelerde TEC'lerden ziyade timositler de dahil olmak üzere hematopoietik hücrelerdir. Ayrıca, TEC'ler, timus içindeki komşu hücreler (örneğin, timositler) ve mimari hücre dışı bileşenler (örneğin, kollajen) ile sıkı bir şekilde ilişkilidir, bu nedenle TEC'lerin hücre süspansiyonuna salınması, timusun proteaz sindirimini gerektirir. Enzimatik sindirim için geleneksel yöntemler, TEC'lerin yalnızca küçük bir kısmını verir; cTEC'ler ve mTEC'ler için sırasıyla yaklaşık %1 (1 × 104) ve %10 (2 × 105), 5 haftalık fare thymus17,18,19. Timustan TEC salınımının düşük verimliliği, muhtemelen TEC'lerin proteolitik enzimlere ve mekanik strese duyarlılığından ve TEC'lerin komşu hücrelerle, özellikle cTEC'ler ve CD4+CD8+ timositler20 arasındaki sıkı ilişkisinden kaynaklanmaktadır. Bu bağlamda, mevcut enzimatik sindirim aracılı hücre hazırlama yöntemlerine dayanan akış sitometrik analizi ve tek hücreli RNA dizileme analizi dahil olmak üzere fare TEC'lerinin tek hücreli analizinin sonuçları, TEC'lerin yalnızca küçük bir bölümünü temsil etmektedir ve bu nedenle kapsamlı olmaktan uzaktır. Bununla birlikte, TEC'lerin enzimatik alımındaki bu tür sınırlamalara rağmen, tek hücreli süspansiyondaki fare TEC'lerinin akış sitometrik analizi, cTEC'lerde ve mTEC'lerde işlevsel olarak ilgili moleküllerin kantitatif analizi için hala yararlıdır. Hücre süspansiyonunda TEC'ler, epitelyal yüzey molekülü EpCAM (CD326) için pozitif ve hematopoietik yüzey molekülü CD45 için negatif hücreler olarak tanımlanmıştır. EpCAM+CD45-TEC'ler içinde, Ly51 moleküllerinin (BP-1 ve CD249 olarak da bilinir) ve Ulex Europaeus aglütinin I (UEA1) bağlanma kapasitesinin hücre yüzeyi ekspresyon seviyeleri (esas olarak α bağlı fukoz içeren glikoproteinlere ve glikolipidlere bağlanma) cTEC'leri (Ly51yüksekUEA1düşük) ve mTEC'leri (Ly51düşükUEA1yüksek) fenotipik olarak işaretlemek için kullanılmıştır). Burada, yeni hazırlanmış fare TEC'lerinde hücre içi moleküller beta5t, CCL21 ve Aire'nin kantitatif analizine odaklanarak, fare TEC'lerinin tek hücreli süspansiyonunun konvansiyonel hazırlanması ve akış sitometrik analizi için hücre içi moleküllerin boyanması için deneysel protokollerimizi açıklıyoruz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tüm fare deneyleri, Ulusal Kanser Enstitüsü Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi'nin (ASP21-431, ASP21-432 ve EIB-076-3) onayı altında gerçekleştirilmiştir.
1. Timus hücresi süspansiyonunun hazırlanması
NOT: Fare ontogenezi, TEC'lerin timustan enzimatik serbestleşmesinin etkinliğini etkiler. Fare yaşına bağlı olarak üç yöntem aşağıdaki gibi tarif edilmiştir.
2. Timus hücrelerinin antikor boyaması
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Analiz, ileriye ve yana saçılma parametrelerinin yanı sıra en az altı floresan kanalının (CD45, EpCAM, Ly51, UEA1, Ghost Dye ile beta5t, CCL21 ve/veya Aire için) tespitine olanak tanıyan bir akış sitometresi gerektirir. 0 günlük ve 2 haftalık farelerden alınan, Kollajenaz/Dispase ile sindirilmiş timus hücrelerinin temsili akış sitometrisi profilleri sırasıyla Şekil 1 ve Şekil 2'de gösterilmiştir. Her iki şekilde de, Panel A'daki nokta grafiği, t...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Dispase'li veya Dispase'siz kollajenaz, TEC'ler 4,5,9,18,21'i hazırlamak için fare timusunu sindirmek için yaygın olarak kullanılır. Kollajenaz da dahil olmak üzere bir proteaz karışımı içeren liberaz, TEC'leri17,22 hazırlamak için timusu sindirmek için de kullanılır. Kollajenaz ve Liberaz kullanımı, e...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Makaleyi okuduğu için Dr. Izumi Ohigashi'ye teşekkür ederiz. Bu çalışma, Ulusal Sağlık Enstitüleri, Ulusal Kanser Enstitüsü ve Kanser Araştırma Merkezi 011806 Intramural Araştırma Programı ZIA BC tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Kollajenaz / Dispas | Roche | 11097113001 | |
| Liberase TM | Roche | 5401127001 | |
| Foxp3 / Transkripsiyon Faktörü Boyama Tampon Seti | eBioscience | 00-5523-00 | |
| Hayalet Boya Menekşe 510 | Tonbo | 13-0870-T500 | |
| BV421 anti-fare CD45 monoklonal antikor, Klon 30-F11 | BD Horizon | 563890 | |
| Alexa Fluor 647 anti-fare Ly51 monoklonal antikor, Klon 6C3 | BioLegend | 108312 | |
| PE / Cy7 anti-fare EpCAM / CD326 monoklonal antikor, Klon G8.8 | BioLegend | 118216 | |
| DyLight 594 Ulex Europaeus Aglütinin I (UEA1) | Vektör Laboratuvarlar | DL-1067-1 | |
| Alexa Fluor 488 anti-fare Aire monoklonal antikor, Klon 5H12 | eBioscience | 53-5934-82 | |
| Anti-fare Psmb11 / beta5t tavşan monoklonal antikoru, Klon CPTC-PSMB11 (fare) -1 | NIH NCI | CPTC-PSMB11 (fare) -1 | https://proteomics.cancer.gov/antibody-portal |
| Anti-fare CCL21 / exodus 2 tavşan poliklonal antikoru | Bio-Rad | AAM27 | |
| Alexa Fluor 555 anti-tavşan IgG ağır zincir keçi rekombinant antikoru | Invitrogen | A27039 | |
| Anti-Fare CD32 / CD16 – Saflaştırılmış (Fc Blok Antikoru) | Leinco Technologies | C247 | |
| Naylon Mesh 60 Mikron | Bileşen Kaynağı | W31436 | |
| Ekipman | |||
| Thermomixer | Eppendorf | Isı bloğu | |
| Cellometre Otomatik 2000 Hücre Canlılığı sayacı | Nexcelom | Yaşayabilir hücre sayımı | |
| LSRFortessa Hücre Analiz Cihazı | BD Biosciences | Flow sitometre | Beş lazer (355, 408, 488, 595 ve 637 nm) |
| FACSDiva yazılım sürümü 9.0.1 | BD Biosciences | Flow sitometrik analiz | |
| FlowJo 10.9.0 | BD Biosciences | Flow sitometrik veri analizi | |
| Antikor | Seyreltme oranı (Çalışma konsantrasyonu) | Seyreltme Tamponu | |
| Anti-Fare CD32/CD16 – Saflaştırılmış (Fc Blok Antikoru) | 1:40 | FACS Tampon | |
| BV421 anti-fare CD45 monoklonal antikor | 1:25 | FACS Tampon | |
| PE / Cy7 anti-fare EpCAM / CD326 monoklonal antikor | 1:100 | FACS Tampon | |
| Alexa Fluor 647 anti-fare Ly51 monoklonal antikor | 1:100 | FACS Tampon | |
| DyLight 594 Ulex Europaeus Aglütinin I (UEA1) | 1:400 | FACS Tamponu | |
| Anti-fare CCL21 / exodus 2 tavşan poliklonal antikoru | 1:200 | 1x Geçirgenleştirme Tamponu | |
| Anti-fare Psmb11 / beta5t tavşan monoklonal antikor, Klon CPTC-PSMB11 (fare) -1 | 1:1000 | 1x Geçirgenleştirme Tamponu | |
| Alexa Fluor 555 anti-tavşan IgG ağır zincirli keçi rekombinant antikoru | 1:400 | 1x Geçirgenleştirme Tamponu | |
| Tamponu | 10 | ||
| ; | % | ||
| RPMI1640 | için Hücre hazırlama | ||
| FACS tamponu için (%1 BSA içeren 1x HBSS ve% 0.1 sodyum azid) | Hücre hazırlığı ve antikor boyama | ||
| 2 FBS içeren RPMI1640 1 mg / ml Kollajenaz / Dispas ve 1U / ml DNaz çözeltisi | Enzim sindirimi | ||
| PBS'de% 2 PFA | Hücre fiksasyonu | ||
| Fiksasyon / Geçirgenleştirme Tamponu (3 kısım Fiksasyon / Geçirgenleştirme Seyreltici ile 1 kısım Fiksasyon / Geçirgenleştirme Konsantresi) | Hücre fiksasyonu için | ||
| 1x Geçirgenleştirme Tamponu (9 kısım damıtılmış su ile 1 kısım 10X konsantre) | Hücreler arası antikor boyama için |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.