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Method Article
Dieser Beitrag stellt eine Durchflusszytometrie-basierte Methode, um das Immunsystem Zusammensetzung der Aorta zu untersuchen. Das Papier zeigt auch eine weitere Technik, die Prüfung umgebenden Adventitia und Gefäßwand getrennt werden können. Diese Methode eröffnet Möglichkeiten, um phänotypische Analysen der Aorta Leukozyten führen und in mehreren immunologischen Assays für die Atherosklerose-Studien.
Atherosklerose ist eine chronisch entzündliche Prozess der mittelgroßen und großen Schiffen, die durch die Bildung von Plaques, bestehend aus Schaumstoff, Immunzellen, vaskuläre Endothel-und glatten Muskelzellen, Thrombozyten, extrazelluläre Matrix und einer Lipid-reichen Kern mit ausgedehnter Nekrose gekennzeichnet ist und Fibrose des umgebenden Gewebes. 1 Die angeborene und adaptive Arme der Immunantwort bei der Initiierung, Entwicklung und Persistenz von Atherosklerose beteiligt. 2, 3 gibt es eine beträchtliche Menge Beweise dafür, dass verschiedene Untergruppen der Immunzellen, wie Makrophagen, dendritische Zellen, T-und B-Lymphozyten sind innerhalb des Aorten von gesunden und Arteriosklerose anfällig Mäusen 4. Darüber hinaus sind Immunzellen in das umgebende Aorten-Adventitia, die eine wichtige Rolle dieses Gewebes schlägt in der Atherogenese gefunden. 2
Für einige Zeit war die quantitative Bestimmung der verschiedenen Arten von Immunzellen, deren Aktivierung den Status und die zelluläre Zusammensetzung innerhalb der Aortenwand durch RT-PCR und immunhistochemische Methoden zur Untersuchung der Atherosklerose beschränkt. Nur wenige wurden Versuche unternommen, die Durchflusszytometrie mit menschlichen Aorten durchzuführen, und eine Reihe von Problemen, wie zum Beispiel eine hohe Autofluoreszenz, berichtet worden 5,6. Humanen atherosklerotischen Plaques wurden mit Collagenase 1 verdaut und freie Zellen wurden gesammelt und für CD14 gefärbten + / CD11c + zu Makrophagen-abgeleitete Schaumzellen Highlight. In dieser Studie wurde ein "Mock"-Kanal verwendet werden, um falsch-positive Färbung zu vermeiden. 6 Necrotic Materialien sammeln während des Aufschlusses entstehen in einer großen Menge von Trümmern, die eine hohe Autofluoreszenz in der Aorta Proben erzeugt. Um dieses Problem zu lösen, hat ein Gremium von negativen und positiven Kontrollen vorgeschlagen worden, aber nur Doppelfärbung konnte in diesen Proben angewendet werden. Wir haben eine neue Basis der Durchflusszytometrie-Methode 7 an die Immunzellen Zusammensetzung zu analysieren und zu charakterisieren, die Aktivierung, Proliferation, Differenzierung von Immunzellen bei gesunden und Arteriosklerose anfällig Aorta entwickelt. Diese Methode erlaubt die Untersuchung der Immunzellen Zusammensetzung der Aortenwand und öffnet Möglichkeiten für ein breites Spektrum von immunologischen Methoden zur Untersuchung des Immunsystems Aspekte dieser Krankheit verwendet werden.
1. Isolierung von murinen Aorten
Institutionelle IACUC Ausschuss Zulassung des Verfahrens ist erforderlich, um mit Mäusen arbeiten.
2. Vorbereitung der einzelnen Zellsuspensionen
3. Durchflusszytometrie-Färbung
4. Durchflusszytometrie-Analyse der isolierten Umgebung Adventitia und Gefäßwand
Als Leukozyten an der Aorta Adventitia sowie atherosklerotischen Plaques in der Aortenwand, migrieren können Adventitia und Aorten-Leukozyten mittels Durchflusszytometrie untersucht ein Protokoll für die Isolierung und die Durchführung der Durchflusszytometrie auf diese beiden anatomischen entwickelt wurde. 9 kurz vor der ganzen Aorten sind mit ADES (Abschnitt 2, Schritt 2) der Aorta Adventitia ist teilweise verdaut und aus dem Rest des Schiffes verdaut. Sobald die Adventitia entfernt und beiseite stellen, den Rest der Aorta mit ADES zu Leukozyten aus der Gefäßwand zu befreien verdaut.
5. Repräsentative Ergebnisse
Hier präsentieren wir eine Reihe von Figuren, die Durchflusszytometrie Färbung, um das Immunsystem Zusammensetzung der gesamten Aorta, die Aortenklappe Gefäßwand und die umliegenden Aorten-Adventitia analysieren demonstriert. Zuerst zeigen wir eine repräsentative FACS Handlung, die eine TER-119-Färbung auf dem ganzen Blut und isolierten Aorten-Zellsuspension (Abb. 1) zeigt. TER-119-positiven roten Blutkörperchen entfielen 18% der Zellen in der Aorta Zellsuspension, die nur 0,014% der Zellen aus der Aorta Zellsuspensionen isolierten Blut-abgeleiteten zeigt. Dies ist eine wichtige Kontrolle Experiment, das zeigt deutlich, dass verdaut Schiffe, aber nicht zirkulierenden peripheren Blut ist die Quelle für die meisten Leukozyten in der Aorta Zellsuspension analysiert. Darüber hinaus zur Validierung der Methode untersuchten wir die Auswirkungen der Aorta Dissoziation Enzym-Cocktail auf Splenozyten Oberflächen-Antigene (Abb. 2). Das Enzym-Cocktail hat keine Auswirkungen auf die Expression verschiedener Antigene, einschließlich, CD45, CD19, CD3, TCRαβ, TCRγδ und mehrere andere Oberflächen-Antigene 7.
CD45-Färbung in Verbindung mit Live / Dead Lebensfähigkeit Farbstoff und entsprechende Isotypkontrollen dienen zur Erkennung und sub-Gate große Populationen von Interesse und Zelltrümmer während der Analyse auszuschließen. In der Abb. 3, Live-Aorten-CD45 + Leukozyten wurden gated um den Prozentsatz der IFN bestimmen Υ + T-Zellen innerhalb der gepoolten Aorten von zwei jungen Apoe - / - Mäusen. Um zu betonen, die Vielseitigkeit dieser Methode mit dem Gating Schema in Abb. 3 dargestellt, präsentieren wir in Abb. 4 Vertreter intrazelluläre Färbung für CD68 + CD11b + Makrophagen und IFNy + TCRαβ + Zellen von zwei Apoe - / - Mäusen westliche Ernährung für 12 Wochen. Wie zu erwarten, in den westlichen Diät gefüttert Apoe - / - Aorten, sind die Mehrheit der Leukozyten innerhalb der Aorta Makrophagen (40% CD68 + CD11b +) oder anderen myeloischen Zellen (CD11b + CD68 niedrig und CD11b + CD68-). Darüber hinaus umfassen Th1-Zellen einen großen Teil der Aorta infiltrieren TCRαβ T-Zellen (Abb. 4). Da der Gesamtanteil der Aorta Leukozyten und Leukozyten-Untergruppen variiert je nach Alter der Maus und der Schwere der Atherosklerose, sollte die optimale Gating-Strategie für große Populationen von Interesse empirisch ermittelt werden
Um die Machbarkeit der Isolierung der Aorta Adventitia für die Durchflusszytometrie-Färbung, präsentieren wir Vertreter CD45 + Leukozyten Färbung für Aorten-und Adventitia-Zellsuspensionen (Abb. 5). Kurz gesagt, drei Jahre alt Apoe - / - Maus wurden Aorten verdaut und zusammen, wie oben beschrieben vereinigt (§ § 2 und 4). Eindringen CD45 + Leukozyten wurden sowohl in der Adventitia (18% der Zellsuspension) und die restlichen Aorta (11% der Zellsuspension) nachgewiesen.
Abbildung 1. TER-119-Färbung in verdaut Aorten-Zellsuspension. Aorta wurde durch Herzpunktion mit PBS mit 2% Heparin perfundiert. Dann wird die Aorta wurde mit dem Enzym-Cocktail für 1 Stunde bei 37 ° C verdaut Aorten-Zellen Federung und Blutprobe (als positive Kontrolle) wurden mit anti-TER-119-PE Abs gefärbt und mittels Durchflusszytometrie analysiert. TER-119-positiven roten Blutkörperchen machen 18% aller Zellen in der Aorta Zellsuspension darauf hinweist, dass nur 0,014% aller Leukozyten aus Aorten isoliert wahrscheinlich Blut gewonnene Leukozyten werden.
Abbildung 2. Enzym-Cocktail Behandlung hat keine Auswirkungen auf die CD45 (oben) oder CD19 (unten) Expression auf Lymphozyten. Zellsuspensionen aus unbehandelten (A, B) und mit Enzym-Cocktail (C, D) LN erhalten wurden, und gefärbt mit APC-Cy7-konjugierten anti-CD45 und APC-konjugierten anti-CD19-mAk. (A, C) Die Zahlen stellen den prozentualen Anteil der CD45 + Leukozyten in R1 Tor. (B, D) Die Zahlen stellen den prozentualen Anteil der CD45 + / CD19 +-Lymphozyten. Die Profile sind gated auf CD45 + Leukozyten.
Abbildung 3 Gating-Strategie für die Analyse von Aorten-Leukozyten Zwei Aorten wurden isoliert und von atherosklerotischen anfällig Apoe gebündelt -.. / - Mäuse und Aorten-Zell-Suspensionen wurden hergestellt wie oben beschrieben. Die Zellsuspensionen wurden für CD45 (PerCP), TCRαβ (FITC), IFNy (eFluor 450) und Live / Dead Aqua gefärbt, und unter Verwendung eines Cytek DXP 8 Farbe aufgewertet BD FACS Calibur. Kurz gesagt, wurden CD45 + Leukozyten gated (B) und weiter analysiert (CF). Tote Zellen wurden aus der Analyse von Live / Dead Aqua-Färbung (D) und FSC Grundstücke (E) basiert entfernt. Live-Aorten-Leukozyten wurden dann für TCRαβ und IFNy Ausdruck (F) untersucht.
.. / - - Abbildung 4 Intrazelluläre Färbung für intrazelluläre Antigene und Zytokine Zellsuspensionen wurden aus einer ganzen Apoe vorbereitet Aorta und Milz, wie beschrieben. Aorten (A) und Milz (B, C) Zellsuspensionen wurden für CD45, CD11b und CD68 oder einem Isotyp-Kontrolle mit BD Cytofix / Cytoperm ™ Kit (BD Biosciences) gefärbt. Die Zellen wurden gated auf CD45 + Leukozyten und Schutt wurde auf Basis der Vorwärts-und Seitwärts-Streulicht-Profile ausgeschlossen. Für intrazelluläre IFN &ggr;-Färbung, Aorten-und Milz Zellsuspensionen wurden für fünf Stunden in RPMI 1640 mit Golgi stoppen, PMA und Ionomycin C ergänzt kultiviert, wie zuvor beschrieben. 9 Stimulated einzigen Aorta (D) und Milz (E, F) Zellsuspensionen wurden anschließend mit CD45 (PerCP), TCRαβ (FITC), CD3 (APC-Cy7) gebeizt, Live Dead Aqua und IFNy (eFluor 450; E) oder einem Isotyp (IgG1-eF450, F). T-Zellen (DF) wurden gated von Live-CD45 + CD3 + Leukozyten (CD45 + Live / Dead Aqua-) geprüft und für TCRαβ und IFNy.
.. Abbildung 5 Representative Bild von isolierten Maus-Aorten-Adventitia und Aorta Gefäßwand Vertreter Durchflusszytometrie Zähler Plot zeigt die Anwesenheit von CD45 + T-Zellen in der Adventitia und Aortenwand von Alter Apoe - / - Mäusen. SSC-side scatter. Zur Vermeidung von Autofluoreszenz von Schutt und nekrotisches Gewebe wurden Grundstücke gated für FSC> 750. Zur Vermeidung von zusätzlichen Autofluoreszenz von Dubletten die Tore auch als FSC <3500, SSC <3500 gesetzt wurden. Die Prozentangaben zeigen CD45 +-Zellen in den Toren.
Hier präsentieren wir eine Durchflusszytometrie-basierte Methode für die Untersuchung der Immunzellen Zusammensetzung der murine Aorten. Der große Vorteil dieser Methode ist die Möglichkeit, Aorten-Immunzellen bei einer einzigen Zelle Ebenen zu analysieren und die Aktivierung Status der Aorta Leukozyten charakterisiert. Diese Methode ist nicht auf murine Aorten beschränkt und wir (unveröffentlichte Daten) und andere 10 verwendet diesen Ansatz für die menschliche Präparate wie z. B. Arteria mammaria, A...
PO1 HL55798 (bis KL) und American Heart Association Scientist Development Grant 0525532U (zum EG): Diese Arbeit wurde vom National Institutes of Health gewähren unterstützt.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Material | Catalog Number | Firma | |
Collagenase XI | C7657 | Sigma-Aldrich | |
Hyaluronidase | H3506 | Sigma-Aldrich | |
DNase I, Typ-2- | D4527 | Sigma-Aldrich | |
Collagenase I | C0130 | Sigma-Aldrich | |
Collagenase II | LS004174 | Worthington Biochemical Corporation | |
Elastase | LS002292 | Worthington Biochemical Corporation |
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