JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

Lung-resident immune cells, including dendritic cells (DCs) in humans, are critical for defense against inhaled pathogens and allergens. However, due to the scarcity of human lung tissue, studies are limited. This work presents protocols to process human mucosal endobronchial biopsies for studying lung DCs using immunohistochemistry and flow cytometry.

Abstract

The lungs are constantly exposed to the external environment, which in addition to harmless particles, also contains pathogens, allergens, and toxins. In order to maintain tolerance or to induce an immune response, the immune system must appropriately handle inhaled antigens. Lung dendritic cells (DCs) are essential in maintaining a delicate balance to initiate immunity when required without causing collateral damage to the lungs due to an exaggerated inflammatory response. While there is a detailed understanding of the phenotype and function of immune cells such as DCs in human blood, the knowledge of these cells in less accessible tissues, such as the lungs, is much more limited, since studies of human lung tissue samples, especially from healthy individuals, are scarce. This work presents a strategy to generate detailed spatial and phenotypic characterization of lung tissue resident DCs in healthy humans that undergo a bronchoscopy for the sampling of endobronchial biopsies. Several small biopsies can be collected from each individual and can be subsequently embedded for ultrafine sectioning or enzymatically digested for advanced flow cytometric analysis. The outlined protocols have been optimized to yield maximum information from small tissue samples that, under steady-state conditions, contain only a low frequency of DCs. While the present work focuses on DCs, the methods described can directly be expanded to include other (immune) cells of interest found in mucosal lung tissue. Furthermore, the protocols are also directly applicable to samples obtained from patients suffering from pulmonary diseases where bronchoscopy is part of establishing the diagnosis, such as chronic obstructive pulmonary disease (COPD), sarcoidosis, or lung cancer.

Introduction

الرئتين على اتصال مستمر مع البيئة الخارجية ويتعرضون للغاية لكلا جزيئات غير ضارة والميكروبات مع القدرة على التسبب في المرض. لذلك، من المهم جدا لجهاز المناعة لتركيب الاستجابات المناعية فعالة ضد الجراثيم الغازية، ولكن من المهم أيضا للحفاظ على التسامح لمستضدات استنشاقه التي لا تسبب المرض. لتوفير المراقبة المناعة قوية، واصطف الجهاز التنفسي مع وجود شبكة من الخلايا المناعية، بما في ذلك الخلايا الجذعية (DCS). البلدان النامية هي المهنية الخلايا المقدمة للمستضد مع قدرة فريدة على تنشيط خلايا T ساذجة. في الرئتين الإنسان، البلدان النامية المقيمين تواجه مستضد ومن ثم معالجة ونقل ذلك إلى الغدد الليمفاوية استنزاف الرئة لعرضها على وتنشيط خلايا T 3.

في نظام المناعة البشري، البلدان النامية يمكن تقسيمها إلى عدة مجموعات فرعية، مع ديستانط م ولكن تداخل وظائف: CD1c + وCD141 + البلدان النامية الدم النخاعي (MDCs) وCD123 + البلدان النامية بلازماوية الشكل (PDCS) 5. في حين أن معظم المعرفة التفصيلية على البلدان النامية الإنسان تنبع من الدراسات في الدم، فمن الواضح الآن أن الرئتين الإنسان أيضا تؤوي السكان نادر من مجموعات فرعية العاصمة مع خلايا T قدرة تنشيطية 9. ومع ذلك، تشير البيانات المتراكمة التي الخلايا المناعية، بما في ذلك البلدان النامية، تختلف في تكرارها، النمط الظاهري، وظيفة اعتمادا على الموقع التشريحي من 10. وبالتالي، فمن المهم دراسة الخلايا المناعية من الأنسجة ذات الصلة لفهم مساهمتها في الحصانة المحلية والتسامح. أخذت معا، وهذا يؤكد الحاجة لدراسة البلدان النامية والرئة المقيمين عند معالجة أمراض الرئة، على الرغم من البلدان النامية الدم يجري أكثر متوفرة بسهولة والوصول إليها في البشر.

أولى الدراسات التي حققت البلدان النامية والرئة المقيمين في البشر تعتمد في المقام الأول على التشكل والتعبير عن علامات واحدة، مثل HLA-DR وCD11c و، في أقسام الأنسجة باستخدام المناعية 11، 12، 13. في المقابل، المزيد من الدراسات الحديثة تعتمد عادة على cytometric تدفق التحليلات لدراسة مختلف مجموعات فرعية الخلايا المناعية. ومع ذلك، نظرا لأنه من الصعب العثور على علامة سطح الخلية واحدة أن يعرف بشكل فريد مجموعة فرعية العاصمة محددة، والحد المحتمل للدراسات تطبق فقط أربعة ألوان قياس التدفق الخلوي هو خطر بما في ذلك سكان الخلية مع علامات المظهرية مماثلة لبلدان النامية. على سبيل المثال، يتم التعبير عن CD11c وعلى كافة DC الدم النخاعي، والغالبية العظمى من وحيدات. من ناحية أخرى، في الدراسات التي تطبق أكثر تقدما لوحات التدفق الخلوي، استخدمت أنسجة الرئة غير سرطانية من استئصال الجراحي للمرضى عادةXREF "> 10، 14، 15، 16، على الرغم من أنه من غير الواضح ما إذا كان هؤلاء السكان نادرة تمثل فعلا البلدان النامية موجودة في الاشخاص الاصحاء. وعموما، هناك دراسات محدودة إلى حد كبير يرجع ذلك إلى حقيقة أن ازالتها جراحيا أو كاملة أنسجة الرئة البشرية الشحيحة.

للتغلب على بعض من هذه القيود، ويصف هذا العمل كيفية إجراء تحليل مفصل لتوزيع المكاني وتحديد المظهري من البلدان النامية في الخزعات ضمن القصبة المخاطية التي تم الحصول عليها من المتطوعين الأصحاء الذين خضعوا لتنظير القصبات. عدة خزعات صغيرة يمكن جمعها من كل فرد، ويمكن بعد ذلك أن جزءا لا يتجزأ من لباجتزاء والتحليل باستخدام المناعية أو إنزيمي هضمها لتحليل تدفق cytometric المتقدمة. باستخدام أنسجة الرئة في شكل خزعات ضمن القصبة تم الحصول عليها من bronchoscopies يمنح ميزة مما يجعل من الممكن لأداء الحاديudy على متطوعين أصحاء، على عكس الجراحة المفتوحة للرئتين، لأسباب واضحة، ويقتصر على المرضى التي تتطلب جراحة الصدر. وعلاوة على ذلك، فإن الأنسجة التي أخذت عينات خلال القصبات من المتطوعين الأصحاء أمر طبيعي من الناحية الفسيولوجية، على النقيض من منطقة غير المتضررة من أنسجة الرئة في المرضى الذين يعانون من مرض رئوي. من ناحية أخرى، الخزعات صغيرة وعدد الخلايا التي تم استردادها، حتى عندما تجمع عدة خزعات، يحد نوع من التحليلات التي يمكن القيام بها.

في حين يركز هذا العمل على البلدان النامية، والأساليب المذكورة يمكن توسيعها مباشرة لتشمل عددا آخر من الخلايا (المناعة) من الفائدة الموجودة في الأنسجة المخاطية رئة الإنسان. وعلاوة على ذلك، فإن البروتوكولات هي أيضا قابلة للتطبيق مباشرة لعينات تم الحصول عليها من المرضى الذين يعانون من أمراض رئوية حيث القصبات هي جزء من وضع التشخيص، مثل مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD)، الساركويد، أو سرطان الرئة.

Protocol

ملاحظة: تمت الموافقة على هذا البحث من قبل مجلس المراجعة الأخلاقية الإقليمي في أوميا، السويد.

1. تنظير القصبات لأخذ العينات ضمن القصبة خزعات من الموضوعات الإنسان

  1. الحصول على الموافقة المسبقة من جميع المشاركين.
  2. علاج الموضوعات مع ميدازولام عن طريق الفم (4-8 ملغ) وغليكوبيرونيوم الوريد (0،2 حتي 04 ملغ) 30 دقيقة قبل القصبات. تطبيق التخدير الموضعي مع يدوكائين في الحنجرة والقصبات الهوائية. السماح للغرغرة الموضوع مع ~ 3 مل من يدوكائين 4٪ وتطبيق 3 مل إلى قاعدة اللسان وفي الحنجرة عن طريق حقنة الحنجرة. تحسين التخدير الموضعي مع 8-10 جرعة من رذاذ يدوكائين. تنفيذ هذه الخطوة مع الجلوس الموضوع.
  3. إدراج المنظار الفيديو مرنة من خلال الفم عن طريق لسان حال البلاستيك مع هذا الموضوع في موقف ضعيف. استخدام رذاذ القسطرة من صنع هدف لاستكمال التخدير الموضعي من القصبة الهوائية والشعب الهوائية البعيدة عن طريق المنظار. هنا، استخدام جرعة من حوالي5-10 مل من يدوكائين 2٪.
  4. يستغرق 6-9 خزعات المخاطية داخل القصبة من كارينا الرئيسي والانقسامات الشعب الهوائية الرئيسية باستخدام ملقط منوفذة (الشكل 1). بعد القصبات وقبل خروجه من المستشفى، والسماح للبقية الموضوع لمدة 2-4 ساعة وتقدم له / لها مع وجبة خفيفة.

2. تضمين الخزعات في جلايكول Methylacrylate (GMA) الراتنج

ملاحظة: تم وضع بروتوكول المناعية GMA أصلا في جامعة ساوثهامبتون، وحدة بحوث كيمياء أنسجة 17.

  1. تثبيت: لالمناعية، وإزالة خزعات من ملقط ووضعها مباشرة في قارورة زجاجية تحتوي على 3 مل من المجففة الأسيتون ومثبطات الأنزيم البروتيني المثلج (phenylmethylsulfonyl فلوريد (35 ملغ / 100 مل الأسيتون) وiodoacetamide (370 ملغ / 100 مل الأسيتون )). إصلاح الأنسجة بين عشية وضحاها في -20 درجة مئوية (الشكل 2).
    ملاحظة: يجب PERFO الخطوات التاليةrmed في غطاء الدخان مع قفازات النتريل المناسبة. طقم التضمين تحتوي على المكونات التي يمكن أن تسبب ردود فعل الحساسية، وتهيج، و / أو حساسية الجلد. يجب التخلص من جميع النفايات من نفايات خطرة.
  2. الجفاف: إزالة الأسيتون مع مثبطات واستبدالها مع الأسيتون المجففة الطازجة (بدون مثبطات) لمدة 15 دقيقة في درجة حرارة الغرفة (RT). إزالة الأسيتون واستبدالها بنزوات الميثيل لمدة 15 دقيقة.
  3. تسلل: إعداد محلول معالجة 5٪ حل بنزوات الميثيل في مونومر غليكول ميتاكريليت. 10 مل كافية لقنينة واحدة. استخدام ماصات باستور البلاستيك، مص قبالة حل بنزوات الميثيل واستبدالها مع 3 مل من محلول معالجة. احتضان الخزعات وحل معالجة الزائد عند 4 درجة مئوية لمدة 2 ساعة. الماصات باستور يمكن استخدامها لجميع التغييرات حل لاحقة، بما في ذلك تضمين حل.
  4. تبادل حل معالجة كل 2 ساعة (3X 2 حضانات ساعة)، وبالتالي فإن مجموع الوقت تسلل الحيويةpsies في حل معالجة هو لا يقل عن 6 ساعة. إدراج ملصقات ورقية في نهاية العلوي من الكبسولات تضمين لتحديد الخزعات.
  5. يعد حل التضمين من 75 ملغ البنزويل بيروكسايد في 10 مل من مونومر غليكول ميتاكريليت. إضافة 0.25 مل من N، N بولي -dimethylaniline (أكسيد الاثيلين) (التسريع) إلى حل التضمين لبدء رد فعل البلمرة. إزالة حل معالجة ووضع خزعة واحدة في كبسولة التضمين ذات الصلة باستخدام ملقط.
  6. ببطء ملء الكبسولة تضمين إلى الأعلى مع تضمين حل وأغلق الغطاء. تجنب إزعاج خزعة وخلق فقاعات الهواء الكبيرة. احتضان الكبسولات في 4 درجات مئوية حتى بلمرة الراتنج تماما.
  7. تخزين الخزعات جزءا لا يتجزأ في -20 درجة مئوية في أنبوب 50 مل تحتوي على ما يقرب من 5 غ من هلام السيليكا.

3. باجتزاء من التحليلات ضمن القصبة جزءا لا يتجزأ من GMA-

  1. طلاء شريحة المجهر: تغسل الشرائح المجهر فيغسالة الصحون في دورة عادية. تغطية الشرائح والسماح لهم الهواء الجاف.
  2. يعد حل طلاء من 10٪ بولي-L-ليسين (PLL) حل في الماء المقطر. غمر الشرائح في حل الطلاء لمدة 5 دقائق، ثم السماح لهم الهواء الجاف. تخزين جافة الشرائح المغلفة PLL في صناديق الأصلية.
  3. تغسل شرائح الزجاج ورقة مع 0.1٪ توين 20 في الماء المقطر. شطف الزجاج مع الايثانول 70٪ والجافة مع المناشف الورقية. قطع ريش الزجاج من قطاع الزجاج باستخدام صانع سكين. تخزين شفرات في حاوية يمنع الحركة لضمان طليعة لا يحصل تلف أو رصدت.
  4. خزعة تقليم: ضع الكبسولة خزعة في التقسيم كبسولة وخفض كل جانب باستخدام الكربون الصلب حافة شفرة واحدة. إزالة خزعة جزءا لا يتجزأ من GMA-ووضعه بقوة في الرذيلة. تقليم الزائد GMA من جميع أنحاء الخزعة باستخدام شفرة الفولاذ.
  5. GMA باجتزاء.
    1. إعداد 0.05٪ محلول الأمونيا مع الماء المقطر. ضع السكين والزجاج، وخزعة في الالبريد مشراح. بعناية محاذاة كتلة خزعة مع شفرة عن طريق ضبط حامل سكين وزاوية كتلة خزعة بحيث تقع شفرة مسطحة ضد سطح الكتلة.
    2. قطع 2 ميكرون أبواب سميكة باستخدام مشراح على سرعة القطع بطيئة واستخدام ملقط لنقل وتطفو من المقاطع على الماء والأمونيا. تطفو على أقسام لل45-90 ثانية، مما يسمح لطيف استرجاع مستضد وتتكشف من هذا الباب.
    3. التقاط المقاطع مع شريحة المجهر. فحص الأنسجة خزعة من تلطيخ بسرعة مع طولويدين الأزرق.
    4. تجفيف الشرائح على مجموعة لوحة الساخن إلى 50 درجة مئوية، وتطبيق 500 ميكرولتر من طولويدين تصفيتها وصمة عار الزرقاء إلى قسم باستخدام ماصة باستير البلاستيك. تدفئة القسم على صفيحة ساخنة حتى تبدأ حلقة الخضراء في الظهور على حافة وصمة عار، ثم غسله بالماء.
    5. باستخدام المجهر الضوئي، والتحقق من الأنسجة الخزعة. أقسام المستخدمة لالمناعية يجب أن يحتوي على مناطق جيدة من الصفيحة التالفةالمخصوصة وظهارة، مع عدد قليل من الغدد وكما تذكر العضلات الملساء وقت ممكن.
    6. كما هو الحال في القسم 3.4.2، وقطع الفروع التي لديها الأنسجة جيدة واعتقالهما مع شرائح المجهر المغلفة PLL لتلطيخ المناعى. قطع اثنين على الأقل مقاطع من كل خزعة للتحليل. الشرائح الجافة لا يقل عن 1 ساعة. بعد التجفيف، وأقسام يمكن أن تكون ملفوفة في احباط القصدير وتخزينها في -20 درجة مئوية لمدة تصل إلى 2 أسابيع، أو أنها يمكن immunostained على الفور.

4. المناعى تلطيخ من التحليلات ضمن القصبة جزءا لا يتجزأ من GMA-

ملاحظة: أزيد الصوديوم السامة. تحضير 0.1٪ محلول أزيد الصوديوم داخل غطاء الدخان وبعيدا عن الأحماض. الاتصال مع الأحماض يحرر غاز سام.

  1. رسم حول المقاطع باستخدام قلم الماس ذات الرؤوس وترتيب الشرائح على رف تلطيخ.
  2. أداء كتلة البيروكسيد. يعد حل كتلة البيروكسيديز من 0.3٪ بيروكسيد الهيدروجين في 0.1٪ محلول أزيد الصوديوم. تطبيق ورقةذ 1 مل من كتلة البيروكسيديز إلى أقسام واحتضان لمدة 30 دقيقة.
  3. إعداد محلول غسل 0.05 مخزنة المالحة تريس-M (TBS)، ودرجة الحموضة 7.6. تغسل الشرائح في TBS، 3X 5 دقائق.
  4. يعد حل كتلة BSA 1٪ في DMEM. القيام بذلك في وقت مبكر وبكميات كبيرة، قسامة وتجميده لحين الحاجة إليها. استنزاف الشرائح واحتضان المقاطع في حل كتلة لمدة 30 دقيقة لمنع الأجسام المضادة غير محددة ملزمة. إذا غير محددة ملزمة لا يزال يحدث، وتشمل حضانة خطوة 30 دقيقة مع كتلة المصل 5٪ من نفس النوع كما الأجسام المضادة الثانوية.
  5. تمييع الأجسام المضادة الأولية (CD45 أو CD1a) في TBS إلى تركيز المطلوب (CD45 المخفف في 1: 1000، CD1a المخفف في 1: 1،00) وتطبيقه على الشرائح. ساترة الأقسام واحتضان بين عشية وضحاها في RT.
  6. غسل الشرائح في TBS ثلاث مرات. تمييع الضد الثانوية المعقدة البيروكسيديز (موجهة ضد الأنواع المضيفة الأجسام المضادة الأولية، في هذه الحالة أرنب لمكافحة فأر F (أ ب "2)) في TBS إلى تركيز المطلوب (1:300 تمييع) وتطبيقه على الشرائح. احتضان لمدة 2 ساعة على RT.
  7. إعداد معقدة لا يقل عن 30 دقيقة البيوتين البيروكسيديز streptavidin قبل الاستخدام. ضمان وجود ما يكفي لتغطية كافة الشرائح. تغسل الشرائح في TBS ثلاث مرات. تطبيق الحل على الشرائح واحتضان لمدة 2 ساعة على RT.
  8. تغسل الشرائح في TBS ثلاث مرات. إعداد 3-أمينو-9-ethylcarbazole (AEC) حل البيروكسيديز الركيزة (صنع في تعليمات الشركة الصانعة). تطبيقه على الشرائح واحتضان لمدة 20-30 دقيقة أو حتى شدة وصمة عار المطلوب يتطور.
  9. شطف الشرائح في ادارة مياه الصنبور لمدة 5 دقائق. مباين الأقسام مع حل haematoxylin تصفيتها ماير لمدة 2 دقيقة. تغسل الشرائح في ادارة مياه الصنبور لمدة 5 دقائق.
  10. استنزاف الشرائح وتغطية أقسام المتوسطة مع تصاعد مائي دائم. تجفيف الشرائح في 80 درجة مئوية في فرن التجفيف. السماح للشرائح حتى يبرد، ومن ثم تحميل لهم DPX ووضع ساترة.

5. القديستحليل aining

  1. تحليل الأقسام في 40X التكبير باستخدام المجهر الضوئي مع كاميرا محمولة متصلة بجهاز كمبيوتر.
    ملاحظة: للحصول على تحليل الخلوي، العد الملون بشكل إيجابي، وخلايا الأنوية داخل الصفيحة المخصوصة القصبي وظهارة سليمة، باستثناء مناطق العضلات الملساء والغدد والأوعية الدموية الكبيرة، والأنسجة غير متطابقة أو التالفة.
  2. متوسط ​​عدد الخلايا وتصحيح متوسط ​​عدد خلايا لمنطقة الصفيحة المخصوصة وطول ظهارة. ويمكن حساب منطقة الصفيحة المخصوصة وطول ظهارة باستخدام برنامج تحليل الصور.

6. الأنزيمية الهضم من ضمن القصبة الخزعات

  1. الخزعات غسل: استخدام ملقط معقم، مكان الخزعات سليمة في أنبوب مخروطي 15 مل تحتوي على 10 مل من محلول ملحي مخزنة هانك (HBSS) (الشكل 3). احتضان لمدة 5 دقائق على RT على منصة هزاز في 30 دورة في الدقيقة. نقل الخزعات إلى د معقمإيش من قبل الصب محتوى أنبوب 15 مل مع HBSS.
  2. تعطيل المخاط مع DTT: استبدال HBSS في أنبوب مع 10 مل من HBSS تحتوي على 5 ملم 1،4-dithiothreitol (DTT). نقل الخزعات مرة أخرى في أنبوب 15 مل باستخدام ملقط معقم. احتضان لمدة 15 دقيقة في RT على منصة هزاز في 30 دورة في الدقيقة.
  3. دوامة أنبوب بلطف لمدة 15 ثانية. نقل الخزعات على طبق العقيمة التي كتبها الصب محتوى أنبوب 15 مل مع HBSS والتلفزيون الرقمي الأرضي.
  4. نقل الخزعات إلى ثقافة المتوسط: استبدال HBSS والتلفزيون الرقمي الأرضي في الأنبوب مع 10 مل من RPMI 1640 مستنبت. نقل الخزعات مرة أخرى في أنبوب 15 مل باستخدام ملقط معقم. احتضان لمدة 10 دقيقة في RT على منصة هزاز في 30 دورة في الدقيقة.
  5. هضم الخزعات مع كولاجيناز والدناز.
    1. يعد حل هضم كولاجيناز الثاني (0.25 ملغ / مل)، والدناز (0.2 ملغ / مل) في درجة حرارة ما قبل RPMI تحتوي على 1 حل M HEPES. إضافة 500 ميكرولتر من محلول الهضم لكل بئر في عبادة الأنسجة 48-جيدا لوحة لدى عودتهم.
    2. ضع 1 خزعة لكل بئر في حل الهضم. احتضان لوحة على منصة تهتز لمدة 60 دقيقة عند 37 درجة مئوية في 220 دورة في الدقيقة. ماصة صعودا وهبوطا بعد 30 دقيقة لإعادة تفريق الخزعات، وبعد 60 دقيقة، لتفصيل تماما الأنسجة.
  6. إعداد تعليق خلية واحدة.
    1. تجمع معا الخزعات هضمها من الآبار في أنبوب 50 مل بتمريرها من خلال مصفاة الخلية 40 ميكرون. جمع الخلايا المتبقية عن طريق غسل الآبار مع العازلة FACS المثلج (الفوسفات مخزنة المالحة (PBS) التي تحتوي على 2٪ مصل بقري جنيني).
    2. ضغط على الأنسجة المتبقية على مصفاة الخلية باستخدام الجزء الخلفي من المكبس من حقنة. الطرد المركزي الخلايا هضمها في 400 x ج لمدة 5 دقائق في 4 درجات مئوية. إزالة بعناية طاف و resuspend بيليه في 5 مل من FACS العازلة الجليد الباردة. عد الخلايا يدويا باستخدام عدادة الكريات والتريبان وصمة عار الزرقاء لتقييم جدوى من الخلايا.

= "jove_title"> 7. تدفق تحليل Cytometric من الخلايا واحدة من ضمن القصبة الخزعات بعد الأنزيمية الهضم

  1. Resuspend وبيليه الخلية إلى ما يقرب من 1 × 10 6 خلايا في 200 ميكرولتر من FACS العازلة.
  2. إضافة صبغة بقاء الخلية لاستبعاد خلية ميتة وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة.
  3. إضافة 5 ميكرولتر من FCR حجب كاشف واحتضان لمدة 5 دقائق في 4 درجات مئوية.
  4. إضافة الأجسام المضادة سطح الخلية ضد CD45 (2 ميكرولتر)، النسب (CD3، CD20، CD56، CD66abce، وCD14، 2 ميكرولتر لكل منهما)، CD16 (0.5 ميكرولتر)، HLA-DR (3 ميكرولتر)، CD11c و(5 ميكرولتر)، CD123 (5 ميكرولتر)، CD1c (3 ميكرولتر)، وCD103 (2 ميكرولتر) واحتضان لمدة 15 دقيقة على 4 درجات مئوية. تفاصيل عن الأجسام المضادة يمكن العثور عليها في قسم الطرق، ولكن عاير وتحسين الأجسام المضادة لتدفق الدقيق الكريات في الاستخدام. يغسل الأجسام المضادة الزائدة مع برنامج تلفزيوني لمدة 5 دقائق في 400 ز س. الحصول على عينات جديدة على قياس التدفق الخلوي أو إصلاح الخلايا في 1٪ امتصاص العرق قبل acquisit في وقت لاحقأيون.
  5. تحديد البلدان النامية الإنسان في الخزعات الرئة باستخدام التدفق الخلوي مقايسة 18 (الشكل 4).
    ملاحظة: استخدام التدفق الخلوي برامج التحليل، وتتميز الخلايا المناعية من خلايا الرئة الأخرى التي تبوب على CD45. يمكن استبعاد الخلايا الميتة كما الخلايا التي هي ايجابية لايف / صبغ الميت. جميع CD45 + الحية الخلايا، والخلايا النسب (خلايا B وخلايا T، الخلايا القاتلة الطبيعية، العدلات، وحيدات) يمكن استبعاد باستخدام مزيج من الأجسام المضادة ضد CD20، CD3، CD56، CD66abce، CD14، CD16 وفي قناة واحدة. وبعد ذلك، HLA-DR + خلايا سيسمح بتحديد كافة DC الإنسان. MDCs يمكن تمييزها عن PDCS على أساس التعبير عن CD11c وأو عدم وجود CD11c و، على التوالي. MDCs يمكن تقسيمها الى مزيد من CD1c + MDCs أو CD141 +.

النتائج

الدراسات التي تميز الجهاز التنفسي الخلايا المناعية الأنسجة المقيمين الإنسان، بما في ذلك البلدان النامية، محدودة، يرجع إلى حد كبير إلى حقيقة أن ازالتها جراحيا أو كاملة أنسجة الرئة البشرية الشحيحة. هنا، والخطوط العريضة لطريقة أقل الغازية للحصول عل?...

Discussion

وتصف هذه الورقة كيفية إنشاء توصيف المكاني وphenotypical مفصل من الرئة البلدان النامية الأنسجة المقيمين في البشر صحية باستخدام المناعية والتدفق الخلوي على خزعات المخاطية داخل القصبة التي تم جمعها خلال تنظير القصبات. في الفقرات التالية تناقش الخطوات الحاسمة في البروتوكول...

Disclosures

الكتاب تعلن أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

Acknowledgements

فإن الكتاب أود أن أشكر المتطوعين الذين ساهموا المواد السريرية لهذه الدراسة. ونحن أيضا ممتنون للموظفين في وزارة الصحة العامة والطب السريري، شعبة الطب / طب الجهاز التنفسي في مستشفى جامعة، أوميا (Norrlands universitetssjukhus) لجمع جميع المواد السريرية.

وأيد هذا العمل عن طريق منح ل AS-S من مجلس السويدية البحوث، والمؤسسة السويدية القلب والرئة، والمؤسسة السويدية للأبحاث الاستراتيجية، ومعهد كارولينسكا.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Bronchoscopy
Bronchoscope BF1T160OlympusBF1T160
Light source OlympusExera CV-160
Fenestrated forcepsOlympusFB21CUsed to take biopsies
Bite BlockConmed142920 mm x 27 mm
Glucose 25% 500 ml intravenous
Glycopyrronium bromide 0.2 mg/mlIntravenous. Prevents mucus/saliva secretion
Mixt. Midazolam 1 mg/ml p.oCan be used for extra relaxation
Lidocaine, 40 mg/mlMouth and throat administration / Gargled
Lidocaine 100 mg/ml sprayAdministered to back of throat
Lidocaine 20 mg/ml sprayAdministered via bronchoscope to airways
GMA processing and embedding
Glass vials5 ml
AcetoneSigma-Aldrich32201-1L
Molecular sieves, 4 ÅAlfa Aesar881203-4 mm diameter pellets
Phenylmethylsulfonyl fluorideSigma-AldrichP-76260.035 g/100 ml acetone
IodoacetamideSigma-AldrichI-61250.37 g/100 ml acetone
Polythene-flat  TAAB embedding capsulesTAAB laboratoriesC094500x 8 mm diameter, polythene, flat-bottom capsules
Capsule holderTAAB laboratoriesC054Holds 25 8 mm capsules
JB-4 GMA embedding kitPolysciences00226Contains JB-4 Solution A (0026A-800), JB-4 solution B (0026B-3.8), benzoyl peroxide (02618-12)
Methyl benzoateSigma-Aldrich27614-1L
Silica gel with humidity indicatorScharlauGE00432.5-6 mm 
GMA sectioning
Glass microscope slidesThermoFisher Scientific10143562CEFCut edges, frosted end
Poly-L-Lysine solutionSigma-AldrichP8920-500mL1:10 for working solution
Sheet glass strips for ultramicrotomyAlkar
Tween 20Sigma-AldrichP2287Wash solution (0.1% Tween20)
LKB 7800B KnifemakerLKB
Capsule splitterTAAB laboratoriesC065
Carbon steel single edge bladesTAAB laboratoriesB054
Vice
Ammonia, 25%VWR1133.10002 ml in 1 L, 1:500 (0.05%)
MicrotomeLeicaLeica RM 2165
Light sourceLeicaLeica CLS 150 XE
Microscope with swing arm standLeicaLeica MZ6
GMA Immunohistochemistry
Diamond tipped penHistolab5218
Hydrogen peroxide 30% solutionAnalaR Normapur23619.264
Sodium azideSigma-AldrichS8032
TrisRoche10708976001
Sodium chlorideVWR chemicals27810.295
Bovine serum albuminMillipore82-045-2Probumin BSA diagnostic grade
Dulbecco's modified eagle medium (DMEM)Sigma-AldrichD5546
Anti-human CD45 antibodyBioLegend304002Mouse monoclonal, clone HI30, isotype IgG1k. Working concentration of 500 ng/ml
Anti-human CD1a antibodyAbD SerotechMCA80GAMouse monoclonal, clone NA1/34-HLK, isotype IgG2a. Working concentration of 10 µg/ml
Mouse monoclonal IgG1 isotype controlAbcamab27479
Mouse monoclonal IgG2a isotype controlDakoX094301-2
Vectastain ABC Elite standard kitVector LabsPK-6100
AEC (3-amino-9-ethylcarbazole) peroxidase substrate kiteVector LabsSK-4200
Mayers haematoxylinHistoLab01820
Permanent Aqueous Mounting MediumAbD SerotechBUF058C
Drying oven
DPX permanent mounting solution VWR360292F
Light microscopeLeicaLeica DMLB
Microscope cameraLeicaLeica DFC 320
Analysis softwareLeicaLeica Qwin V3
Enzymatic digestion
Hank's Balanced Salt Solution (HBSS)Sigma-Aldrich55021C
Dithiothreitol (DTT)Sigma-AldrichDTT-RO
Collagenase IISigma-AldrichC6885
DNaseSigma-Aldrich10104159001 ROCHE
RPMI 1640Sigma-AldrichR8758
Forceps
Platform rockerGrant instrumentsPMR-30
50 ml conical tubesFalcon14-432-22
40 µm cell strainerFalcon352340
Flow cytometry
Phosphate Buffered Saline (PBS)
LIVE/DEAD Aqua fixable dead cell stain kitLife TechnologiesL34957
CD45BD555485
CD3BD557757
CD20BD335829
CD56Biolegend318332
CD66abceMiltenyi130-101-132
HLA-DRBD555813
CD14BD557831
CD16Biolegend302026
CD11cBD560369
CD1cMiltenyi130-098-009
CD141Miltenyi130-090-514
CD103Biolegend350212
ParaformaldehydeSigma-AldrichF8775
LSR II Flow cytometerBDFlow cytometer
FlowJoFlowJoSoftware for analysis

References

  1. Kopf, M., Schneider, C., Nobs, S. P. The development and function of lung-resident macrophages and dendritic cells. Nat Immunol. 16 (1), 36-44 (2015).
  2. Condon, T. V., Sawyer, R. T., Fenton, M. J., Riches, D. W. Lung dendritic cells at the innate-adaptive immune interface. J Leukoc Biol. 90 (5), 883-895 (2011).
  3. Lambrecht, B. N., Hammad, H. Biology of lung dendritic cells at the origin of asthma. Immunity. 31 (3), 412-424 (2009).
  4. Schlitzer, A., McGovern, N., Ginhoux, F. Dendritic cells and monocyte-derived cells: Two complementary and integrated functional systems. Semin Cell Dev Biol. 41, 9-22 (2015).
  5. Ziegler-Heitbrock, L., et al. Nomenclature of monocytes and dendritic cells in blood. Blood. 116 (16), e74-e80 (2010).
  6. Demedts, I. K., Brusselle, G. G., Vermaelen, K. Y., Pauwels, R. A. Identification and characterization of human pulmonary dendritic cells. Am J Respir Cell Mol Biol. 32 (3), 177-184 (2005).
  7. Donnenberg, V. S., Donnenberg, A. D. Identification rare-event detection and analysis of dendritic cell subsets in broncho-alveolar lavage fluid and peripheral blood by flow cytometry. Front Biosci. 8, s1175-s1180 (2003).
  8. Masten, B. J., et al. Characterization of myeloid and plasmacytoid dendritic cells in human lung. J Immunol. 177 (11), 7784-7793 (2006).
  9. Ten Berge, B., et al. A novel method for isolating dendritic cells from human bronchoalveolar lavage fluid. J Immunol Methods. 351 (1-2), 13-23 (2009).
  10. Yu, C. I., et al. Human CD1c+ dendritic cells drive the differentiation of CD103+ CD8+ mucosal effector T cells via the cytokine TGF-beta. Immunity. 38 (4), 818-830 (2013).
  11. Nicod, L. P., Lipscomb, M. F., Toews, G. B., Weissler, J. C. Separation of potent and poorly functional human lung accessory cells based on autofluorescence. J Leukoc Biol. 45 (5), 458-465 (1989).
  12. Sertl, K., et al. Dendritic cells with antigen-presenting capability reside in airway epithelium, lung parenchyma, and visceral pleura. J Exp Med. 163 (2), 436-451 (1986).
  13. van Haarst, J. M., de Wit, H. J., Drexhage, H. A., Hoogsteden, H. C. Distribution and immunophenotype of mononuclear phagocytes and dendritic cells in the human lung. Am J Respir Cell Mol Biol. 10 (5), 487-492 (1994).
  14. Schlitzer, A., et al. IRF4 transcription factor-dependent CD11b+ dendritic cells in human and mouse control mucosal IL-17 cytokine responses. Immunity. 38 (5), 970-983 (2013).
  15. Yu, Y. A., et al. Flow Cytometric Analysis of Myeloid Cells in Human Blood, Bronchoalveolar Lavage, and Lung Tissues. Am J Respir Cell Mol Biol. , (2015).
  16. Haniffa, M., et al. Human tissues contain CD141hi cross-presenting dendritic cells with functional homology to mouse CD103+ nonlymphoid dendritic cells. Immunity. 37 (1), 60-73 (2012).
  17. Britten, K. M., Howarth, P. H., Roche, W. R. Immunohistochemistry on resin sections: a comparison of resin embedding techniques for small mucosal biopsies. Biotech Histochem. 68 (5), 271-280 (1993).
  18. Perfetto, S. P., Chattopadhyay, P. K., Roederer, M. Seventeen-colour flow cytometry: unravelling the immune system. Nat Rev Immunol. 4 (8), 648-655 (2004).
  19. Baharom, F., et al. Dendritic Cells and Monocytes with Distinct Inflammatory Responses Reside in Lung Mucosa of Healthy Humans. J Immunol. 196 (11), 4498-4509 (2016).
  20. Salvi, S., et al. Acute inflammatory responses in the airways and peripheral blood after short-term exposure to diesel exhaust in healthy human volunteers. Am J Respir Crit Care Med. 159 (3), 702-709 (1999).
  21. Schon-Hegrad, M. A., Oliver, J., McMenamin, P. G., Holt, P. G. Studies on the density, distribution, and surface phenotype of intraepithelial class II major histocompatibility complex antigen (Ia)-bearing dendritic cells (DC) in the conducting airways. J Exp Med. 173 (6), 1345-1356 (1991).
  22. Saeys, Y., Gassen, S. V., Lambrecht, B. N. Computational flow cytometry: helping to make sense of high-dimensional immunology data. Nat Rev Immunol. 16 (7), 449-462 (2016).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

119

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved