A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
نحن تصف بروتوكول لعزل وتنقية العدلات من نخاع العظم الماوس عن طريق الطرد المركزي المتدرج الكثافة والعدلة لوضع العلامات باستخدام الأصباغ CellTracker. وهذا يمثل طريقة بسيطة وسريعة واستنساخه واقتصادية من أجل الحصول على أعداد كبيرة من العدلات للدراسات وظيفية المصب أو نقل وتتبع التجارب بالتبني.
العدلات هي خلايا المستجيب الحرجة من نظام المناعة الفطرية. يتم تجنيدهم بسرعة في مواقع الالتهاب الحاد وبذل آثار وقائية أو المسببة للأمراض اعتمادا على الوسط التهابات. ومع ذلك، على الرغم من الدور الذي لا غنى عنه من العدلات في الحصانة، فهم مفصل من العوامل الجزيئية التي تتوسط الآثار العدلات 'المستجيب وimmunopathogenic في الأمراض المعدية المختلفة والحالات الالتهابية لا يزال غير موجود، وذلك جزئيا بسبب وضعهم قصيرة نصف الحياة، وصعوبات في التعامل مع هذه الخلايا وعدم وجود البروتوكولات التجريبية موثوق بها للحصول على أعداد كافية من العدلات للدراسات وظيفية المصب وتجارب نقل بالتبني. ولذلك، طرق بسيطة وسريعة واقتصادية وموثوق بها، مطلوبة بكثرة لحصاد أعداد كافية من العدلات الماوس لتقييم وظائف مثل البلعمة والقتل، خلوى الإنتاج، وتحبب والاتجار بها. وتحقيقا لهذه الغاية،نقدم كثافة بروتوكول التدرج استنساخه القائم على الطرد المركزي، والتي يمكن تكييفها في أي مختبر لعزل أعداد كبيرة من العدلات من نخاع العظام من الفئران مع نقاء عالية وقدرتها على البقاء. وعلاوة على ذلك، فإننا نقدم بروتوكول بسيط يستخدم الأصباغ CellTracker لتسمية العدلات المعزولة، والتي يمكن بعد ذلك يتم نقل adoptively في الفئران المتلقية وتعقبها في العديد من الأنسجة لمدة 4 ساعة على الأقل بعد النقل باستخدام التدفق الخلوي. باستخدام هذا النهج، ووضع العلامات الفرق من العدلات من الفئران من النوع البري والجينات التي تعاني من نقص مع الأصباغ CellTracker مختلفة يمكن استخدامها بنجاح لإجراء دراسات إعادة تعمير تنافسية لتقييم الدور المباشر للجينات معينة في الاتجار العدلات من الدم إلى الأنسجة المستهدفة في الجسم الحي .
العدلات هي الكريات البيض الأكثر وفرة في البشر. هم المكون الرئيسي الخلوية في الجهاز المناعي الفطري ويكون بمثابة خط الدفاع الأول ضد غزو الكائنات الحية الدقيقة. المرضى الذين يعانون من قلة العدلات المكتسبة ونقص المناعة الأولية التي تؤثر على أعداد العدلات و / أو وظيفة تطوير التهابات الغازية التي تهدد الحياة البكتيرية والفطرية، وتسليط الضوء على أهمية هذه الخلايا في الدفاع المضيف 1. الاعتراف المناعي للغزو مسببات الأمراض في موقع الإصابة بهم وما شابه ذلك نمط الاعتراف مستقبلات النتائج في الاستقراء لمدبرة الاستجابة المناعية الفطرية، الأمر الذي يؤدي إلى إفراز chemoattractants التي تولد التدرج الكيميائي قادرة على تجنيد العدلات من مجرى الدم إلى الأنسجة الملتهبة 2 . بعد العدلات دخول موقع الإصابة، فإنها تصبح تفعيلها، الأمر الذي يؤدي إلى خلوى وchemokine الإنتاج، وامتصاص الممرض، وقتل عن طريق الأكسدة وغير المؤكسدة ليchanisms 3. وإلى جانب دورها المعترف بها بشكل جيد في المناعة الفطرية، كما تم مؤخرا أظهرت العدلات للعب أدوار هامة مثل المبادرين من الاستجابات المناعية التكيفية فعالة 4. من ناحية أخرى، وبصرف النظر عن الأدوار وقائي بهم في الحصانة، العدلات قد توسط أيضا إصابة الأنسجة والباثولوجيا المناعية بسبب التراكم المفرط و / أو التنشيط في مواقع الالتهاب، كما هو مبين في مجموعة متنوعة من الأمراض المعدية والمناعة الذاتية 5-7.
على الرغم من الدور الذي لا غنى عنه من العدلات في تصاعد الاستجابات المناعية الفطرية الفعالة ووظائفها المستجيب عديد المظاهر في العديد من الأمراض المعدية والالتهابات، والصعوبات التقنية مع التعامل مع هذه الخلايا وعدم وجود البروتوكولات التجريبية موثوق أعاق البحوث مع العدلات على مدى العقود الماضية. ولذلك، واستخدام المقايسات استنساخه لعزل العدلات ينبغي أن تسهل إجراء المزيد من البحوث على immunolo العدلات بوساطةوظائف gical خارج الحي والحية. حتى الآن، وقد وصفت عدة طرق لعزل العدلات مثل الطرد المركزي المتدرج الكثافة من الدم البشري والدم الماوس أو نخاع العظم 8،9، إيجابية أو سلبية تخصيب immunomagnetic من العدلات من الدم أو نخاع العظم الماوس 10،11، والحصاد من العدلات من التجويف البريتوني من الفئران بعد الحقن داخل الصفاق من thioglycollate أو وكلاء الالتهابية الأخرى 12. على الرغم من العدلات يمكن عزلها بسهولة في أعداد كبيرة من الدم البشري، وهذا الأسلوب هو الأمثل في الفئران نظرا لمحدودية حجم الدم الماوس يحول دون العزلة من العدلات كافية للدراسات وظيفية أو تجارب نقل بالتبني 13. وبالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أن العائد من thioglycollate-أثارت الخلايا من التجويف البريتوني هو أكبر مقارنة بما كان عليه من الدم الماوس، ونقاء من العدلات في غسيل البريتوني التهابات يختلف بين60-90٪، والعدلات معزولة يحمل النمط الظاهري تفعيلها. وهكذا، جمع الخلايا باستخدام هذا الأسلوب يمكن فقط أن تستخدم لإجراء الدراسات الفنية للتنشيط ولكن ليس من العدلات unstimulated، كما التجويف البريتوني الماوس لديها عدد قليل العدلات في حالة مستقرة 12. بدلا من ذلك، نخاع العظم هو خزان مريحة للحصاد أعداد كبيرة من العدلات إما unstimulated أو تنشيط 11،14، والتي يمكن ان تستخدم بعد ذلك لدراسات وظيفية المصب مثل البلعمة والقتل وتحبب، أو لنقل بالتبني في الفئران المتلقية.
هنا نحن تصف بسيطة وسريعة (~ 2 ساعة) البروتوكول، الذي يوفر العائد المرتفع (~ 6-12 × 10 6 العدلات / الماوس غير مصاب، أو ما يصل إلى 30-40 × 10 6 العدلات / فأر مصاب) من الذهب الخالص (80 -95٪) العدلات مع> 95٪ الجدوى من نخاع العظام. يستخدم هذا الأسلوب Histopaque المتاحة تجاريا، والتي هي كثافة التدرج سيبا الخليةوسائل الاعلام التموينية تتألف من Ficoll ودياتريزوات الصوديوم، لفصل العدلات من نخاع العظام من الفئران. هذه الطريقة تعطي أرقام أكبر بكثير من العدلات في الماوس مقارنة مع الدم أو البريتوني تجويف، فإنه يمكن استخدامها لجمع العدلات من الفئران سواء في حالة مستقرة أو بعد الإصابة، وأنه من الأسهل أن طبقة بالمقارنة مع أسلوب الطرد المركزي المتدرج الكثافة التي تستخدم متقطع التدرجات Percoll تتألف من 55٪ / 65٪ / 75٪ Percoll في برنامج تلفزيوني 9. وبالإضافة إلى ذلك، يتم تناقص الوقت والموارد اللازمة لجمع العدلات نقية بشكل ملحوظ مقارنة مع العزلة العدلة باستخدام الفرز مضان تنشيط الخلايا. أيضا، لأن هذا الأسلوب لا ينطوي على خطوة تخصيب immunomagnetic، هو أكثر فعالية من حيث التكلفة، وأنه يتجنب التعرض الخلايا إلى العمود المغناطيسي والأجسام المضادة، مما يخفض من احتمال تفعيل العدلات.
بالإضافة إلى إجراء الدراسات الفنية للneutroph معزولةILS خارج الحي ونقل بالتبني من الخلايا في الفئران المتلقية، ويصف هذا البروتوكول أيضا طريقة لوصفها من العدلات المعزولة باستخدام الأصباغ CellTracker مختلفة. وضع العلامات الفرق من العدلات من الفئران من مختلف الخلفيات الوراثية يمكن تكييفها في دراسات إعادة تعمير تنافسية لتتبع العدلات نقل في أنسجة الفئران المتلقي باستخدام التدفق الخلوي، والتي يمكن أن توفر البصيرة الآلي على الدور المباشر للجينات معينة في الاتجار العدلات من الدم إلى الهدف أجهزة ملتهبة 6.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
1. العزلة من الفأر نخاع العظم والخلايا
ملاحظة: ابيضاض من العظام يشير إلى أن خلايا تم كشط بما فيه الكفاية.
ملاحظة: استخدم حوالي 10 مل من وسائل الاعلام لطرد عظم فخذ / الزوج الساق. مضيفا EDTA إلى وسيلة ضرورية لمنع تراكمها من الخلايا.
2. فصل من العدلاتبواسطة الطرد المركزي المتدرج الكثافة
ملاحظة: Histopaque 1119 وHistopaque 1077 ينبغي أن تكون درجة حرارة إلى 18-26 درجة مئوية قبل الاستخدام.
خطوة حاسمة: إعداد التدرجات فورا قبل الاستخدام وإعداد والتدرج في وقت مبكر يؤدي إلى انتشار بين طبقتين ونقاء العدلة دون المستوى الأمثل والانتعاش.
خطوة حاسمة: تتراكب Histopaque 1077 أكثر من 1119 يحتاج إلى أن يتم ببطء لتجنب خلط اثنين من الكثافة، والتي سوف يحول دون فصل الخلايا خلال الطرد المركزي.
خطوة حاسمة: Overlفي Aying الخلية نخاع العظم التعليق أكثر من 1077 احتياجات Histopaque إلى أن يتم ببطء لتجنب تعكير صفو العلاقة بين الخلايا وHistopaque 1077.
ملاحظة: إعادة التعليق خلايا نخاع العظام من الماوس المعافين في 1 مل من برنامج تلفزيوني تعطي نقاء العدلة من> 90٪. ومع ذلك، وتجميع العديد من عينات نخاع العظام التنازلات نقاء العدلة، على سبيل المثال، إعادة التعليق 300 × 10 6 خلايا في 3 مل PBS يقلل من نقاء العدلات> 90٪ إلى 80٪ ~. ولذلك، ينبغي للمحققين إجراء تجارب رائدة لتحديد العد / حجم الخلية ظروف مثالية لتجاربهم الخاصة
ملاحظة: الطرد المركزي من التدرج في درجة حرارة الغرفة أمر بالغ الأهمية وضرورية لفصل فعلي من العدلات.
ملاحظة: العدلات هي عادة> 95٪ قابلة للحياة و> 90٪ نقية على النحو الذي يحدده تحليل نظام مراقبة الأصول الميدانية. العائد نموذجي من العدلات من نخاع العظام (أي 2 عظم الفخذ والظنبوب العظام 2) من غير مصاب 8-12 C57BL من العمر الأسبوع / 6 الماوس ~ 6-12٬000٬000 الخلايا. هذا العدد هو أكبر بكثير عندما يتم حصاد العدلات من نخاع العظام من الحيوانات المصابة. وبالتالي، تم انتشال ~ 30-40000000 العدلات / الماوس عندما استخدمت الفئران المصابة المبيضات للحصاد الخلية 6.
3. وضع العلامات من العدلات باستخدام الأصباغ CellTracker
ملاحظة: CellTracker الأخضر (CMFDA (5-Chloromethylfluorescein ثنائي الأسيتات) وCellTracker أورانج (CMTMR (5 - (و-6)-4-كلوروميثيل Tetramethylrhodamine الأمينية بيروكسايد) والمستخدمة في هذا البروتوكول لتسمية تفاضلي العدلات من النوع البري والجينات التي تعاني من نقص الفئران.
ملاحظة: إعداد محلول المخزون من 10 ملم من الأخضر CellTracker وCellTracker أورانج، قسامة، وتخزينها في -80 درجة مئوية حتى يوم من التجربة.
ملاحظة: غسل كفاءة من الخلايا بعد خطوة وصفها مع صبغ CellTracker أمر ضروري لتجنب صبغ انتقال التلوث قبل خلط السكان العدلة تفاضلي المسمى لهبوطاtream دراسات إعادة تعمير تنافسية.
4. نقل بالتبني من العدلات في الفئران والتحليل من العدلات المحول باستخدام التدفق الخلوي
ملاحظة: على الأقل ما يصل إلى 10 × 10 6 العدلات يجوز نقل adoptively في الماوس دون سمية فوري واضح لهذه الحيوانات.
ملاحظة: قد يتم تعقب العدلات في الدم ونخاع العظام والكلى من الفئران المصابة المبيضات لمدة 4 ساعة على الأقل بعد النقل.
ملاحظة: التثبيت مع بارافورمالدهيد 2٪ في برنامج تلفزيوني لا يؤثر سلبا على كثافة مضان يعني من العدلات المسمى مع غرام CellTrackerالتابعين أو CellTracker البرتقال لمدة 48 ساعة على الأقل.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
هو الأمثل هذا البروتوكول بالنسبة للمحصول من خلايا نخاع العظام من الفئران وفصل لاحق من العدلات من هذه الخلايا بواسطة الطرد المركزي المتدرج الكثافة باستخدام المتاحة تجاريا وسائل الاعلام فصل الخلية Histopaque. عزل العدلات باستخدام هذه الطريقة يمكن أن تستخدم لمجموعة متنوع?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
هنا نقدم بروتوكول موثوق بها، بسيطة، سريعة واقتصادية لعزل أعداد كبيرة من العدلات من نخاع العظام من الفئران مع نقاء عالية وجدوى استخدام نهج الطرد المركزي المتدرج الكثافة. عندما يتم تنفيذ هذا البروتوكول بشكل صحيح، يمكن استردادها ~ 6-12 × 10 6 العدلات من الماوس المعاف...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
يعلن الكتاب أنه ليس لديهم المصالح المتنافسة.
وأيد هذا العمل من قبل شعبة بحوث جماعية من المعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية (NIAID)، المعهد الوطني للصحة (NIH)، الولايات المتحدة الأمريكية.
تم الحفاظ على جميع الفئران في رابطة الأمريكية لاعتماد المختبرات العناية المعتمدة مرفق الحيوان الحيوان في المعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية (NIAID) ويضم وفقا للإجراءات المبينة في دليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية تحت رعاية بروتوكول التي وافق عليها رعاية الحيوان واللجنة الاستخدام من المعدية.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reagents | |||
RPMI 1640 1X with L-glutamine and 25 mM HEPES | Cellgro | 10-041-CV | |
Fetal Bovine Serum (Heat inactivated) | GemCell | 100500 | |
Penicillin/Streptomycin (10,000 units penicillin / 10,000 mg/ml strep) | GIBCO | 15140 | |
0.5 M EDTA | Quality Biological Inc | 351-027-101 | |
0.2% and 1.6% sodium chloride | JT Baker | 3624 | Sodium chloride solutions prepared using distilled water and sterile filtered |
Sterile filtered Histopaque 1077 | Sigma | 10771 | Histopaque 1077 needs to be brought to 18-26 °C before use |
Sterile filtered Histopaque 1119 | Sigma | 11191 | Histopaque 1119 needs to be brought to 18-26 °C before use |
Phosphate Buffered Saline (PBS) without Calcium and Magnesium | Cellgro | 210-40-CV | |
Ethyl Alcohol (200 proof) | The Warner Graham Company | 64-17-5 | |
CellTracker Green (CMFDA, 5-Chloromethylfluorescein Diacetate) | Invitrogen | C-7025 | Make stock solutions of 10 mM in DMSO, aliquot and store at -80 °C |
CellTracker Orange (CMTMR, 5-(and 6)-4-Chloromethyl Benzoyl Amino Tetramethylrhodamine) | Invitrogen | C-2927 | Make stock solutions of 10 mM in DMSO, aliquot and store at -80 °C |
Anti-mouse CD45 (Clone 30-F11) | eBioscience | 170451-82 | |
Anti-mouse Ly6G (Clone 1A8) | BD Pharmingen | 551461 | |
Anti-mouse Ly6G (Clone 1A8) | BD Pharmingen | 560599 | |
Anti-mouse CD11b (Clone M1/70) | eBioscience | 47-0112-82 | |
Anti-mouse CD16/CD32 (Mouse BD Fc Block) | BD Pharmingen | 553141 | Use at 1:100 dilution |
LIVE/DEAD Fixable Blue Dead Cell Stain Kit | Molecular Probes | L-23105 | Use at 1:1000 dilution |
Dimethyl Sulfoxide (DMSO) | Sigma | 67-68-5 | |
Paraformaldehyde Solution, 4% in PBS | USB Corporation | 19943 | |
Table 1. Reagents for isolation, labeling and tracking of adoptively transferred neutrophils. | |||
Materials | |||
C57BL/6 mice | Taconic | ||
15 ml centrifuge tubes | Corning | 430053 | |
50 ml centrifuge tubes | BD Falcon | 352070 | |
25 ml serological pipettes | Celltreat | 229225B | |
10 ml serological pipettes | Celltreat | 229210B | |
5 ml serological pipettes | Celltreat | 229205B | |
Pasteur pipettes (3 ml) | BD Falcon | 357575 | |
12 ml syringes | Kendall monoject | 512878 | |
25 G x 5/8 in. Needles (precision glide needles) | BD | 305122 | |
100 mm cell strainers | BD Falcon | 352360 | |
Bactericidal Petri dishes | BD Falcon | 351029 | |
Combitips Plus Biopur | Eppendorf | 2249608-5 | |
Mouse dissecting instruments (Scissors, forceps, scalpel) | Biomedical Research Instruments | 10-2300, 10-2165, 25-1200, 26-1000 | Instruments sterilized prior to use |
Equipment | |||
Tissue culture hood | The Baker Company | SG403 | |
Refrigerated centrifuge | Thermo Fischer Scientific | 75004521 | |
37 °C shaking water bath | Thermo Fischer Scientific | 3166721 | |
Table 2. List of Materials and Equipment used in this protocol. |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved