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In diesem Artikel

  • Zusammenfassung
  • Zusammenfassung
  • Einleitung
  • Protokoll
  • Ergebnisse
  • Diskussion
  • Offenlegungen
  • Danksagungen
  • Materialien
  • Referenzen
  • Nachdrucke und Genehmigungen

Zusammenfassung

Das vorliegende Protokoll beschreibt ein neuartiges Verfahren zur Identifizierung einer Bevölkerung von orthochromatischen Erythroblasten enucleating durch multispektrale Bildgebung Durchflusszytometrie, die eine Visualisierung der Erythroblasten Enukleation Prozess.

Zusammenfassung

Erythropoese bei Säugetieren schließt mit der dramatischen Prozess der Entkernung, die in Retikulozyten-Bildung führt. Der Mechanismus der Enukleation ist noch nicht vollständig aufgeklärt. Ein gemeinsames Problem, das bei der Untersuchung der Lokalisation von Schlüsselproteinen und Strukturen innerhalb enucleating Erythroblasten durch Mikroskopie ist die Schwierigkeit, eine ausreichende Anzahl von Zellen, die eine Enukleation beobachten. Wir haben eine neue Analyse-Protokoll mit Multi High-Speed-Cell-Imaging in Strom (Multi-Spectral Imaging Durchflusszytometrie), eine Methode, die Immunfluoreszenz-Mikroskopie kombiniert mit Durchflusszytometrie, um effizient eine erhebliche Anzahl von enucleating Ereignisse zu identifizieren entwickelt, die erlaubt zu erhalten, Messungen und statistische Analysen.

Wir beschreiben hier zunächst zwei in-vitro-Kultur, um die Erythropoese verwendet, um Maus Erythroblasten synchronisieren und erhöhen die Wahrscheinlichkeit der Erfassung Enukleation bei th Methodene Zeit der Auswertung. Dann beschreiben wir im Detail die Färbung von Erythroblasten nach Fixierung und Permeabilisierung, um die intrazelluläre Lokalisation von Proteinen oder Lipidflößen in Enukleation durch multispektrale Abbildungs ​​Durchflusszytometrie studieren. Neben Größe und DNA/Ter119 Färbung, die verwendet werden, um die orthochromatischen Erythroblasten zu identifizieren, nutzen wir die Parameter "Seitenverhältnis" einer Zelle, in der Hellfeld-Kanal, der in der Anerkennung des langgestreckten Zellen und "delta Schwerpunkt XY Ter119/Draq5 hilft "ermöglicht, daß die Identifizierung der zellulären Ereignisse, bei denen das Zentrum der TER119-Färbung (naszierenden Retikulozyten) weit von der Mitte der DRAQ5 Färbung (Kern zogen Extrusion), was auf eine Zelle, die enucleate. Die Teilmenge der orthochromatischen Erythroblasten Bevölkerung mit qualitativ Delta Schwerpunkt und niedrigem Aspektverhältnis ist sehr in enucleating Zellen angereichert.

Einleitung

Terminalen Differenzierung innerhalb der erythroiden Abstammungslinie in Säugern schließt mit der drastisch Prozess der Enukleation, durch die der orthochromatischen Erythroblasten treibt seine Membran umhüllten Kern (pyrenocyte) 1, Erzeugen eines Retikulozyten-2. Der genaue Mechanismus dieses Prozesses, der auch der geschwindigkeitsbestimmende Schritt für eine erfolgreiche, große Produktion von roten Blutzellen in vitro, ist noch nicht vollständig aufgeklärt. Die Lokalisierung von Schlüsselproteinen und Strukturen innerhalb enucleating Erythroblasten beruht auf der Verwendung von Fluoreszenz-und Elektronenmikroskopie 3-5. Di....

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Protokoll

1. Langzeit-In-vitro-Kultur Erythropoese (Ex-vivo-Differenzierung Erythroide Kultur-Protokolls durch Giarratana et al. 8, modifiziert und für Mouse Cells Angepasst)

Dies ist ein 3-Schritt-Langzeit-in-vitro Erythropoese-Protokoll. Im ersten Schritt (Tag 0-4) 2 x 10 5 Zellen / ml in Wachstumsmedium Erythroblasten mit Stammzellfaktor (SCF), Interleukin-3 (IL-3), Erythropoietin (Epo) ergänzt platziert. Im zweiten Schritt (Tage 5-6), werden die Zellen mit 2 × 10 5 Zellen resuspendiert / ml und co-kultiviert auf adhärenten Stromazellen (MS5) in frischem Wachstumsmedium nur Eryth....

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Ergebnisse

Zunächst werden die Zellen auf der Basis ihrer Hellseitenverhältnis (das Verhältnis der Länge der kleineren gegen ihre Hauptachse) und ihre Hellbereich (Durch ihrer Größe) analysiert. Ereignisse mit einem Hellbereich-Wert niedriger als 20 und mehr als 200 sind meist Trümmer und Zellaggregate sind, und werden aus der Analyse (2A) ausgeschlossen. Einzelne Zellen (Gate "R1") sind dann basierend auf ihren Wert für den Parameter Gradient RMS, die Schärfe des Bildes zeigt analysiert. Gate &.......

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Diskussion

In den letzten Jahren das Studium der Erythroblasten Enukleation zunehmend an Dynamik gewonnen, da ist der Schritt in die Erythropoese in vitro-Kulturen, die am schwierigsten ist es, effizient, um erfolgreiche, groß angelegte Produktion von roten Blutzellen ex vivo zu erreichen reproduzieren. Bis vor kurzem war die Untersuchung von Erythroblasten Enukleation verwendet hauptsächlich Fluoreszenzmikroskopie und Durchflusszytometrie Methoden. Fluoreszenzmikroskopieverfahren, wenn auch hilfreich bei der E.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, keine finanziellen Interessen konkurrieren.

Danksagungen

Die Autoren danken der Forschungs Durchflusszytometrie Kern am Cincinnati Children Hospital Research Foundation und Richard Demarco, Sherree Freund und Scott Mordecai aus der Amnis Corporation (Teil der EMD Milllipore) für kompetente technische Unterstützung. Diese Arbeit wurde von den National Institutes of Health gewährt K08HL088126 und R01HL116352 (TAK) und P30 DK090971 (YZ).

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Materialien

NameCompanyCatalog NumberComments
αMEM mediumCellGro15-012-CV
IMDM mediumHyclone (Thermo Scientific)SH30228.01
Stempro-34 SFMGIBCO (Life Tech)10640
Stempro-34 nutrient supplementGIBCO (Life Tech)10641-025
Fetal Bovine Serum (FBS)Atlanta Biologicals512450
BIT9500Stemcell Technologies09500
Bovine Serum Albumin (BSA)Fisher ScientificBP-1600-100
Phosphate buffered saline (PBS)Hyclone (Thermo Scientific)SH30028.02
Penicillin/StreptomycinHyclone (Thermo Scientific)SV30010
L-glutamineHyclone (Thermo Scientific)SH30590.01
Isothesia (Isoflurane)Butler-Schein029405
Histopaque 1.083 mg/mlSigma10831
BD Pharmlyse (RBC lysis buffer)BD Biosciences555899
AcetoneSigma-Aldrich534064
FormaldehydeFisher ScientificBP 531-500
HydrocortisoneSigmaH4001
Stem Cell Factor (SCF)Peprotech250-03
Interleukin-3 (IL-3)Peprotech213-13
EPOGEN Epoetin Alfa (Erythropoietin, EPO)AMGENavailable by pharmacy
CD44-FITC antibodyBD Pharmingen553133
CD71-FITC antibodyBD Pharmingen553266
Ter119-PECy7 antibodyBD Pharmingen557853
Phalloidin-AF488Invitrogen (Life Technologies)A12379
β-tubulin-AF488 antibodyCell Signaling#3623
anti-rabbit AF488-secondary antibodyInvitrogen (Life Technologies)A11008
anti-rabbit AF555-secondary antibodyInvitrogen (Life Technologies)A21428
AF594-cholera toxin B subunitInvitrogen (Life Technologies)C34777
pMRLC (Ser19) antibodyCell Signaling#3671
γ-tubulin antibodySigmaT-3559
Syto16Invitrogen (Life Technologies)S7578
Draq5BiostatusDR50200
Ferrous sulfateSigmaF7002
Ferric nitrateSigmaF3002
EDTAFisher ScientificBP120500
15-ml tubesBD Falcon352099
50-ml tubesBD Falcon352098
6-well platesBD Falcon353046
24-well platesBD Falcon351147
Flow tubesBD Falcon352008
Tuberculin syringeBD309602
Insulin syringeBD329461
Syringe needle 25-G 5/8BD305122
Capped flow tubesBD352058
40-μm cell strainerBD Falcon352340
Scalpel (disposable)Feather2975#21
FACS Canto Flow CytometerBD
ImagestreamX Mark II Imaging Flow CytometerAMNIS (EMD Millipore)
Image Data Exploration and Analysis Software (IDEAS) version 4.0 and up.AMNIS (EMD Millipore)
Hemavet 950 Cell CounterDrew ScientificCDC-9950-002
NAPCO series 8000WJ IncubatorThermo scientific
Allegra X-15R CentrifugeBeckman Coulter392932
Mini Mouse Bench centrifugeDenvilleC0801

Referenzen

  1. McGrath, K. E., Kingsley, P. D., Koniski, A. D., Porter, R. L., Bushnell, T. P., Palis, J. Enucleation of primitive erythroid cells generates a transient population of "pyrenocytes" in the mammalian fetus. Blood. 111, 2409-2417 (2008).
  2. Chasis, J. A., Mohandas, N.

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