Die Autoren bedanken sich bei Dale Hirsch von Blut Systems Research Institute für seine Hilfe bei Durchflusszytometer Geräteeinstellungen zu danken. Diese Arbeit wurde vom NIH gewährt HL095470 und U01 HL072268 und DoD Verträge W81XWH-10-1-0023 und W81XWH-2-0028.

HINWEIS: Die folgenden Protokolle wurden in Übereinstimmung mit allen institutionellen, nationalen und internationalen Richtlinien für das Wohlergehen der Menschen durchgeführt. Alle menschlichen Subjekt Proben wurden unter einem Institutional Review Board (IRB) -zugelassene Protokoll und mit Einwilligung der Versuchspersonen getestet. 1. Methode A: Individuelle Erkennungsmethode 1.1) Die Verarbeitung von Blut-Probe / Isolation von Elektrofahrzeugen <ol><li> Blutentnahme vom Spender / Patienten in zwei 10 ml Glasröhrchen mit 1,5 ml ACD-A-Lösung oder einem anderen geeigneten Antikoagulans und Prozess sofort (innerhalb von 30 Min), mit dem folgenden 2-Schritt differentielle Zentrifugation Protokoll. Hinweis: Dieses Protokoll wird aus den kombinierten ~ 17 ml Blut entnommen etwa 10 ml plättchenarmes Plasma (PPP) zu erhalten. Wenn mehr oder weniger PPP benötigt wird, kann die Anzahl der Rohre von Blut gesammelt entsprechend angepasst werden. </li><li> Zentrifugiere die Proben bei 1500 g für 10 min bei RTum das Plasma aus dem Buffy-Coat und rote Zellen zu trennen. Übertragen Sie 1,2 ml Aliquots der Plasmaüberstand bis 1,5 ml Zentrifugenröhrchen, darauf achten, daß die unteren Schichten mit dem Buffy-Coat und roten Zellen zu stören. </li><li> Schleudern bei 13.000 xg für 10 min bei RT an Blutplättchen und große Zelltrümmer zu entfernen. Sorgfältig überweisen Sie den PPP und hinterließ 200 ul zu vermeiden, das Pellet aufzurühren und fügen Sie die PPP in ein neues Röhrchen. </li><li> An dieser Stelle verwenden PPP sofort für die Analyse oder die Übertragung in 1,0 ml Aliquots auf neue 1,5-ml-Zentrifugenröhrchen und bei -80 ° C für bis zu zwei Jahren für eine spätere Analyse (siehe 1A Übersicht Abbildung). </li><li> Wenn gereinigt EVs sind für funktionelle Experimenten Übertragungs 6 ml des PPP zu einem Ultrazentrifugenröhrchen benötigt und füge 28 ml von 0,2 &amp; mgr; m filtriert, phosphatgepufferter Salzlösung (PBS). Spin für 60 min bei 100000 · g bei RT mit einer Ultrazentrifuge mit Ausschwingrotor ausgestattet. Überstand entfernen und resuspendieren EV pellassen Sie in 1,5 ml Medium. HINWEIS: Für höchste Reproduzierbarkeit, Blutproben sollten so konsequent wie möglich von Spender zu Spender verarbeitet werden. Eine Differenzierung der EV Isolation Methode könnte einen wesentlichen Einfluss auf die Anzahl und Art von Elektrofahrzeugen erkannt. </li></ol> 1.2) Vorbereitung Proben für die Analyse HINWEIS: Von diesem Zeitpunkt an werden die Schritte erläutern, einen hohen Durchsatz Protokoll zur Analyse von 12 Proben für 14 Marker in 3 Panels. Jedoch können auch andere Kombinationen von Antikörpern, hier verwendet werden; das Protokoll angepasst, um andere EV Bevölkerung, indem die vorgeschlagenen Marker für diejenigen von Interesse zu untersuchen. <ol><li> Entfernen 12 Proben aus dem Gefrierschrank und Auftauen bei 37 ° C (wenn bei -80 ° C gelagert). </li><li> Pipette Inhalt nach oben und unten mehrere Male, um zu mischen. Entfernen Sie 320 ul von jeder Probe und zu der oberen Reihe einer 96-Well-Platte. HINWEIS: Ein breitenverstellbar Multi-Well-Pipette ist äußerst hilfreich für diese und viele andere Schritte in der ganzen Arschay, insbesondere bei der Analyse von mehreren Proben gleichzeitig. </li></ol> 1.3) Die Färbung EV Proben <ol><li> Vor dem Färben, filtern alle Antikörper (Abs), um Aggregate zu entfernen, die positive Signale verursachen können. <ol><li> Kombinieren Antikörper in jeder der Platten 3 in einzelne 0,22 um Filterzentrifuge und Zentrifugenröhrchen mit einem festen Winkel einzigen Geschwindigkeitszentrifuge (~ 750 · g) bei RT für 2 Minuten verwendet werden, oder bis der gesamte Ab Mischung durch den Filter geleitet und keine Antikörperflüssigkeit auf der Oberfläche des Filters bleibt. Shop Ab Cocktails im Kühlschrank bis zu zwei Wochen, aber erneut Filter vor jedem Gebrauch. </li></ol></li><li> Fügen Sie die entsprechende Menge des gefilterten Ab Mischung in jede Vertiefung in der Reihe 2 (zB Proben in Panel I werden mit 2 ul jeder Ab gefärbt, so dass insgesamt 12 ul des gefilterten Ab Cocktail pro Vertiefung zugegeben zu Zeile 2). Siehe 1B für einen Überblick über die vorgeschlagene Platten Karte Abbildung. Wiederholen Sie diese zusätzlichs zu den Zeilen darunter, wenn mehr Platten ausgeführt (dabei ist, füge 8 ul / Vertiefung des Panel II Cocktail bis 3 und 11 ul / Vertiefung des Panel III Cocktail zu Zeile 4 Zeile, siehe Materialliste für spezifische Panel Informationen). </li><li> Mit dem Mehrkanalpipette, mischen Sie die PPP-Proben in Reihe 1 nach oben und unten und dann 100 &amp; mgr; l aus den Vertiefungen in Zeile 1 in die Vertiefungen in Reihe 2. Mischen Sie nach oben und unten. Tipps und wiederholen Sie die Änderung, Übertragung 100 ul von Reihe 1, Zeilen 3 und 4. Inkubation bei 4 ° C für 30 min. </li></ol> 1.4) Wasch MV Proben <ol><li> Entfernen Sie die Platte mit 96 Vertiefungen von 4 ° C und Transfer zum biologischen Sicherheitsschrank. Mit einer Mehrkanal Pipette 220 ul PBS / Well, Zeilen 6-8 (bis zum Spülen / Waschen der Vertiefungen mit Bunt PPP verwendet werden). </li><li> Den Inhalt der Vertiefungen zu voretikettierten Kreiselfilterrohre mit Hilfe der Breite anpassbare Mehrkanalpipette (für 12 Proben, mit 3 Panels von Antikörpern, 12 x 3 = 36 Filterrohre werdenbenötigt werden). Mit den gleichen Spitzen, nehmen 200 ul PBS aus den Wasch Zeilen und fügen Sie in die entsprechenden Wells, von der PPP war einfach entfernt werden. </li><li> Mischen Sie nach oben und unten, um die Wells spülen und übertragen Sie die Spüllösung auf dieselben Filter auf die der PPP wurde zuvor aufgenommen. Schließen Spitzen der Kreisel Filter. Tipps ändern. </li><li> Wiederholen Sie diesen Vorgang mit den restlichen gefärbte Proben, bis alle befleckt PPP Proben wurden zusammen mit ihren Spüllösungen zu Schleuderfilter übertragen. </li><li> Übertragen Sie die Kreisel Filter auf einen festen Rotor Zentrifuge und Spin bei 850 × g für 3 min bei RT. HINWEIS: Achten Sie darauf, dass keine Flüssigkeit auf die Filterplatten bleibt. Nach der Zentrifugation sollte der Filter erscheinen &quot;trocken&quot; mit keinen sichtbaren Flüssigkeitsschicht auf der Oberseite verbleibenden sein. Obwohl unwahrscheinlich, dass bestimmte PPP Proben erfordern eine längere Zentrifugationszeit, effektiv durch den Filter bewegen. </li><li> Die zentrifugalen Filterrohre entfernen und zur biologischen Sicherheitsschrank.Mit dem Mehrkanalpipette resuspendieren die Oberseiten der Filter in 300 ul PBS. Bringen Sie zur sofortigen FCM-Analyse die resuspendierten Inhalte vorab markierten Röhrchen. HINWEIS: Es ist sehr wichtig, um die Kraft und die Anzahl der Pipettenkolbenvertiefungen konsistent zu halten, um Proben von Probe zu Probe Variation zu vermeiden. Diese sollte im Idealfall unter Verwendung einer elektronischen Pipette, die programmiert ist, um auf und ab einem bestimmten Volumen pipettieren geführt werden (beispielsweise 280 &amp; mgr; l) einer genauen Anzahl von Malen (beispielsweise 8-fach) für jede Probe. </li></ol> 1.5) Cytometer-Setup <ol><li> Öffnen Sie die FCM-Software. Vor dem Setup zu experimentieren, gehen täglich Gerätekalibrierung und Setup mit Geräteeinstellung Perlen (nach Herstellerangaben). </li><li> Wenn der EV-Proben mit mehr als einem Antikörper gefärbt worden und mehrere Fluorochrome auf einmal gemessen werden, zu berechnen Korrekturwerte wie folgt: <ol><li> 2 Tropfen Entschädigung Perlen vor,-markierten Rohre (1 Röhre für jedes Fluorochrom konjugierte Antikörper), und fügen Sie die empfohlene Menge an Antikörper. 2 Tropfen negative Kompensations Perlen in ein anderes Röhrchen als ungefärbte Kompensationssteuerung zu verwenden. </li><li> Inkubieren bei 4 ° C für 30 Minuten, Waschen mit PBS und Resuspendieren in 400 ul PBS. </li><li> Mit dem Durchflusszytometer-Software mit dem Gerät enthalten sind, laufen jede Ausgleichsrohr und passen fluoreszierende Spannungen, jeden Peak bei etwa 10 4 auf einer 5-Dekade logarithmischen Skala zu platzieren. Sicherzustellen, dass der Fluoreszenz-Peak am höchsten (am hellsten) in einem eigenen Fluoreszenzkanal im Vergleich zu allen anderen Kanälen und erneut einstellen Spannungen Fluoreszenzparameter, falls erforderlich. Führen Sie jede einzeln gefärbten comp Rohr und erfassen mindestens 5.000 Veranstaltungen pro Röhrchen. </li><li> Wählen Sie die Registerkarte &quot;Experiment&quot;, wählen Sie dann &quot;Compensation&quot;, wählen Sie dann &quot;Vergütung berechnen&quot;, um Korrekturwerte für alle Proben beantragen. </li></ol></li><li&gt; Stellen Sie die Vorwärtsstreuung (FSC) und Seitwärtsstreuung (SSC) Spannungsparameter maßstabs anmelden und wählen Sie den niedrigsten Schwellenwerte vom Zytometer (FSC = 200 und SSC = 200) für jeden erlaubt. </li><li> Während der Ausführung eines Rohrs von 0,22 &amp; mgr; m-filtriert PBS, passen die FSC und SSC Spannungen an die höchsten Werte, die den Großteil der Hintergrundrauschen (dh knapp unterhalb der Schwellenspannung, bei der Ereignisrate überschreitet 5-Ereignisse / sec) aus. </li><li> Als nächstes führen Sie ein Röhrchen mit 0,2 um - 1,0 um Glasperlen, in PBS verdünnt, wenn nötig. In einem FCS vs. SSC Plot, ziehen ein Gatter um den Wulst Bevölkerung, an Veranstaltungen finden zwischen 0,2 um und 1,0 um zu erfassen. Alternativ kann in einem SSC-H Histogramm, zeichnen Sie ein Tor, um alle Ereignisse kleiner als die 1,0 um Kügelchen enthalten. </li><li> Durchflussrate der Zytometer ist auf &quot;Lo&quot; (etwa 8-12 &amp; mgr; l / min). Verwendung der Kügelchen Rohr (oder anderen Röhre mit einer bekannten Konzentration von Kugeln) die Durchflussratenscheibe am Zytometer bis Vorabendnt Rate erreicht rund 200 Veranstaltungen / sec. Alle Probenröhrchen mit der gleichen Fließrate und die gleiche Perlenkonzentration in zukünftigen Experimenten zu gewährleisten, dass die Durchflussmengen konsistent bleiben zwischen den Läufen. </li><li> Führen Sie einen Schlauch von Regenbogen fluoreszierende Partikel in PBS verdünnt. Erwerben 5.000 Veranstaltungen. Werden die Mittelintensitätswerte für FSC, SSC, und jeden Farbkanal. Verwenden Sie diese Werte, um Spannungen in zukünftigen Experimenten anpassen, um sicherzustellen, dass die Fluoreszenz-Intensitäten konsistent bleiben zwischen den Experimenten. </li></ol> 1,6) Probenlese <ol><li> Durchflussrate der Zytometer ist auf &quot;Lo&quot; (etwa 8-12 &amp; mgr; l / min) und führen Sie jede Probe für genau 1 oder 2 min. </li><li> Nach dem ersten Lesen, mit 20 ul 10% NP-40 zu jeder Probe, einer Pipette auf und ab, und für die gleiche Zeitspanne (1 oder 2 min) erneut zu lesen, um die Subtraktion der positiven Ereignisse erfasst ermöglichen die lysierte Probe über eine gleiche Zeitrahmen. HINWEIS: Es ist sehr important, dass die Proben mit einer Pipette, anstatt einen Wirbel gemischt werden. Nach unserer Erfahrung kann Vortex Selbstaggregation von einigen Antikörpern verursachen, was zu EV-imitiert positive Ereignisse. </li><li> Nachdem alle Proben eingelesen wurden, exportieren alle .fcs Dateien in eine separate Datei zur weiteren Analyse mit FCM-Analyse-Software verwendet werden. </li></ol> 1.7) Datenanalyse <ol><li> Öffnen Sie die FCM-Analyse-Software. Importieren Sie alle .fcs Dateien in ein neues Experiment-Datei. </li><li> Öffnen Sie die Perlen nur Rohr. In der FSC-A vs. SSC-A-Grundstück, zeichnen Sie ein Tor um alle Perlen zwischen 0,2 um und 1,0 um Größe. Dies ist die EV-Gatter. Ziehen Sie, um zu allen Proben hinzuzufügen. </li><li> Mit den lysierten Proben als negative Kontrollen, zeichnen Gates an der Kante der Hintergrundfluoreszenz in jedem Fluoreszenzkanal verwendet. Ziehen fluoreszierende Tore in die EV-Gate jeder entsprechenden nicht-lysierte Probe. HINWEIS: An diesem Punkt ist es nützlich, dual Fluoreszenz bi-Parameter Stücke zu prüfen. Rocket-Formen indie doppelt positiven Quadranten (siehe Abbildung 8), insbesondere wenn die Markierungen bekannt, auf unabhängige Zelltypen befinden, kann ein Hinweis auf Artefakt Aggregation oder andere Vesikel ähnliche Ereignisse. </li><li> Für jeden fluoreszierenden Marker, Subtrahieren der Anzahl an Ereignissen in der lysierten Probe von der Anzahl von Ereignissen in der nicht-lysierten Probe. Optional teilen diese Zahl durch die Gesamtzahl von Elektrofahrzeugen in der nicht-lysierten EV Tor% positive Werte zu erhalten. </li></ol> 2. Methode B: Perlen-Methode 2.1) Die Verarbeitung von Blut-Probe / Isolation von Elektrofahrzeugen <ol><li> Beziehen sich auf die in Verfahren A (Abschnitt 1.1) beschriebenen Blutverarbeitungsmethode. </li></ol> 2.2) Vorbereitung Proben für die Analyse <ol><li> Wenn gewünscht, fraktioniert PPP oder ultrazentrifugierten EVs in Exosomen und Mikrovesikel. Fügen Sie 250 ul PPP oder ultrazentrifugierten EVs bis 0,22 um zentrifugale Filter und Transfer zu einem festen Rotorzentrifuge und Spin bei 750 xg für 2 min bei RT. HINWEIS: Achten Sie darauf, dass keine Flüssigkeit auf die Filterplatten bleibt. Nach der Zentrifugation sollte der Filter erscheinen &quot;trocken&quot; mit keinen sichtbaren Flüssigkeitsschicht auf der Oberseite verbleibenden sein. Wenn unwahrscheinlich können bestimmte Proben erfordern eine etwas längere Zentrifugationszeit das Fluid wirksam durch den Filter zu bewegen. </li><li> In 2 ml waschen unbeschichteten 6 um Polystyrolkügelchen (zB negativ AbC Perlen) 2x mit RPMI-Medium, und resuspendieren. In 6000 Perlen zu jedem FACS-Röhrchen. Um den negativen Kontrollröhrchen 400 ul RPMI-Medium allein an die Perlen. An alle anderen Röhren, fügen Sie 200 ul PPP oder ultrazentrifugierten EVs (oder deren Fraktionen) und 200 ul RPMI-Medium. </li><li> Stellen Sie die Endvolumen von allen Röhrchen zu 400 ul mit Medien und Inkubation über Nacht bei 4 ° C auf einem Schüttler. </li><li> Am nächsten Morgen, waschen Perlen mit 2 ml Medium. Saugen Sie den Überstand. </li><li> Blockieren mit 5% Rinderserumalbumin (BSA) in Medium (400 ul) für 3 h bei 4 &amp;# 176; C auf einem Schüttler. </li><li> Mit 2 ml Medium zu waschen Perlen. Verwerfen und Pellet in 100 ul Medium. </li></ol> 2.3) Die Färbung EV Proben <ol><li> Filtern Sie alle Antikörper. Verwenden Sie die gleichen Antikörper-Panels in Verfahren A verwendet werden, oder, falls gewünscht, erstellen Sie eine andere Kombination von Antikörpern, solange ihre Fluorochromen untereinander kompatibel sind. </li><li> Kombinieren alle Antikörper in einer einzigen Platte in einer 0,22 um Filterzentrifuge Röhre verwendet werden. Zentrifuge mit einem Festwinkel einzigen Geschwindigkeitszentrifuge 2 Minuten lang oder bis die gesamte Ab Mischung durch den Filter geleitet und keine Antikörperflüssigkeit auf der Oberfläche des Filters bleibt. </li><li> In geeigneten Volumen gefiltert Antikörper-Cocktail in alle Röhrchen und Inkubation für 30 min bei 4 ° C. </li><li> Waschen Sie Perlen mit 2 ml Medium, resuspendiert in 400 ul Medium und sofort ausgeführt werden (oder innerhalb des gleichen Tages) am Durchflusszytometer. </li></ol> 2.4) Cytometer-Setup und Sample Lesen<ol><li> Öffnen Sie die FCM-Software. Vor dem Setup zu experimentieren, gehen täglich Gerätekalibrierung und Setup mit Geräteeinstellung Perlen (nach Herstellerangaben). </li><li> Wenn der EV-Proben mit mehr als einem Antikörper gefärbt worden und mehrere Fluorochrome auf einmal gemessen werden, zu berechnen Korrekturwerte wie folgt: <ol><li> 2 Tropfen Entschädigung Perlen an vorher markierten Röhrchen (1 Röhrchen für jedes Fluorochrom konjugierte Antikörper), und fügen Sie die empfohlene Menge an Antikörper. 2 Tropfen negative Kompensations Perlen in ein anderes Röhrchen als ungefärbte Kompensationssteuerung zu verwenden. Inkubieren bei 4 ° C für 30 Minuten, Waschen mit PBS und Resuspendieren in 400 ul PBS. </li><li> Mit dem FCM-Software, laufen jede Ausgleichsrohr und passen fluoreszierende Spannungen, jeden Peak bei etwa 10 4 auf einer 5-Dekade logarithmischen Skala zu platzieren. Sicherzustellen, dass der Fluoreszenz-Peak am höchsten (am hellsten) in einem eigenen Fluoreszenzkanal im Vergleich zu allen anderen Kanälen, underneut einstellen Spannungen von Fluoreszenzparameter, wenn nötig. Führen Sie jede einzeln gefärbten comp Rohr und erfassen mindestens 5.000 Veranstaltungen pro Röhrchen. </li><li> Wählen Sie die Registerkarte &quot;Experiment&quot;, dann &quot;Compensation&quot;, dann &quot;Compensation berechnen&quot;, um Korrekturwerte für alle Proben beantragen. </li></ol></li><li> Ändern Sie den FSC und SSC Spannungsparameter maßstabsloggt und wählen Sie den niedrigsten Schwellenwerte vom Zytometer (FSC = 200 und SSC = 200) erlaubt für jeden. </li><li> Führen Proben, Tor auf der Singulett-Perlen Bevölkerung und erwerben 2.000 Veranstaltungen in diesem Tor. Export .fcs Dateien. </li><li> Verwenden FCM-Analyse-Software zu analysieren .fcs Dateien. Tor auf Singulett-Perlen. Berechnen des geometrischen Mittels der Fluoreszenzintensität (MFI) für jedes Fluorochrom und Vergleichen mit dem MFI der negativen Kontrolle. </li></ol>

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M., Ley, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteomic+discovery+of+21+proteins+expressed+in+human+plasma-derived+but+not+platelet-derived+microparticles.">Proteomic discovery of 21 proteins expressed in human plasma-derived but not platelet-derived microparticles.</a> Thrombosis and Haemostasis. 97 (1), 67-80 (2007).</li><li>Lacroix, R., Robert, S., Poncelet, P., Dignat-George, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overcoming+Limitations+of+Microparticle+Measurement+by+Flow+Cytometry.">Overcoming Limitations of Microparticle Measurement by Flow Cytometry.</a> Seminars in Thrombosis and Hemostasis. 36 (08), 807-818 (2010).</li><li>Mobarrez, F., Antovic, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+multicolor+flow+cytometric+assay+for+measurement+of+platelet-derived+microparticles.">A multicolor flow cytometric assay for measurement of platelet-derived microparticles.</a> Thrombosis Research. 125 (3), e110-e116 (2010).</li><li>Van der Pol, E., van Gemert, M. J. C., Sturk, A., Nieuwland, R., van Leeuwen, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+vs.+swarm+detection+of+microparticles+and+exosomes+by+flow+cytometry.">Single vs. swarm detection of microparticles and exosomes by flow cytometry.</a> Journal of Thrombosis And Haemostasis: JTH. 10 (5), 919-930 (2012).</li><li>Gy&#246;rgy, B., Szab&#243;, T. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+Flow+Cytometric+Assessment+Reveals+Distinct+Microvesicle+(Cell-Derived+Microparticle)+Signatures+in+Joint+Diseases.">Improved Flow Cytometric Assessment Reveals Distinct Microvesicle (Cell-Derived Microparticle) Signatures in Joint Diseases.</a> PLoS ONE. 7 (11), e49726 (2012).</li><li>Gy&#246;rgy, B., M&#243;dos, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+and+isolation+of+cell-derived+microparticles+are+compromised+by+protein+complexes+resulting+from+shared+biophysical+parameters.">Detection and isolation of cell-derived microparticles are compromised by protein complexes resulting from shared biophysical parameters.</a> Blood. 117 (4), e39-e48 (2011).</li><li>Gy&#246;rgy, B., Pasztoi, M., Buzas, E. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Response:+systematic+use+of+Triton+lysis+as+a+control+for+microvesicle+labeling.">Response: systematic use of Triton lysis as a control for microvesicle labeling.</a> Blood. 119 (9), 2175-2176 (2012).</li><li>Trummer, A., De Rop, C., Tiede, A., Ganser, A., Eisert, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isotype+controls+in+phenotyping+and+quantification+of+microparticles:+a+major+source+of+error+and+how+to+evade+it.">Isotype controls in phenotyping and quantification of microparticles: a major source of error and how to evade it.</a> Thrombosis Research. 122 (5), 691-700 (2008).</li><li>Shet, A. S., Aras, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sickle+blood+contains+tissue+factor-positive+microparticles+derived+from+endothelial+cells+and+monocytes.">Sickle blood contains tissue factor-positive microparticles derived from endothelial cells and monocytes.</a> Blood. 102 (7), 2678-2683 (2003).</li><li>Connor, D. E., Exner, T., Ma, D. D. F., Joseph, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+majority+of+circulating+platelet-derived+microparticles+fail+to+bind+annexin+V,+lack+phospholipid-dependent+procoagulant+activity+and+demonstrate+greater+expression+of+glycoprotein+Ib.">The majority of circulating platelet-derived microparticles fail to bind annexin V, lack phospholipid-dependent procoagulant activity and demonstrate greater expression of glycoprotein Ib.</a> Thrombosis and Haemostasis. 103 (5), 1044-1052 (2010).</li><li>Nolte-&#8217;t Hoen, E. N. M., van der Vlist, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+and+qualitative+flow+cytometric+analysis+of+nanosized+cell-derived+membrane+vesicles.">Quantitative and qualitative flow cytometric analysis of nanosized cell-derived membrane vesicles.</a> Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, And Medicine. 8 (5), 712-720 (2012).</li><li>Van der Vlist, E. J., Nolte-&#8217;t Hoen, E. N. M., Stoorvogel, W., Arkesteijn, G. J. A., Wauben, M. H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescent+labeling+of+nano-sized+vesicles+released+by+cells+and+subsequent+quantitative+and+qualitative+analysis+by+high-resolution+flow+cytometry.">Fluorescent labeling of nano-sized vesicles released by cells and subsequent quantitative and qualitative analysis by high-resolution flow cytometry.</a> Nature Protocols. 7 (7), 1311-1326 (2012).</li><li>Orozco, A. F., Lewis, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+cytometric+analysis+of+circulating+microparticles+in+plasma.">Flow cytometric analysis of circulating microparticles in plasma.</a> Cytometry Part A. 77 A. 77A (6), 502-514 (2010).</li></ol>

Die Autoren haben keinen Interessenkonflikt offen zu legen.

Zwei verschiedene Protokolle für die Isolierung, Behandlung und Analyse EVs vorgestellt, unter Verwendung entweder eines einzelnen Detektions oder Wulst-basierten Ansatz. Die Auswahl des geeignetsten Methode zu verwenden, ist nicht immer einfach und erfordert ein Verständnis der Probe, die ebenfalls getestet, wie die einzelnen Subpopulationen von Interesse. Weiterhin muss die Empfindlichkeit des Zytometer zur Erfassung verwendet bei der Auswahl des am besten geeigneten Verfahren sein. Oft gibt es keine einzelne beste ...

Extrazellulären Vesikeln (EVs) sind kleine, Membran-abgeleiteten Vesikeln in Körperflüssigkeiten, die in Zell-Zell-Kommunikation stark beteiligt sind und der Regulierung eines vielfältigen biologischen Prozesse gefunden. Analyse von Elektrofahrzeugen mit Durchflusszytometrie (FCM) ist notorisch schwierig, die aufgrund ihrer geringen Größe und der Mangel an diskreten Populationen positiv für Marker von Interesse. Methoden zur Analyse EV, während sich im Laufe der letzten zehn Jahre verbessert, sind immer noch ein work in progress. Leider gibt es keine one-size-fits-all-Protokoll, und mehrere Aspekte zu berücksichtigen bei der Festlegung der am besten geeignete Methode, um zu verwenden. Vorgestellt werden verschiedene Techniken für die Verarbeitung von EVs und zwei Protokolle zur Analyse von EVs entweder Einzelerkennung oder einen Wulst-basierten Ansatz. Die hier beschriebenen mit Eliminierung der Antikörperaggregate üblicherweise in kommerziellen Präparaten unterstützen Methoden ansteigendes Signal-zu-Rausch-Verhältnis, und Einstellen Gates in einer rationalen fashion das Detektieren von Hintergrundfluoreszenz zu minimieren. Das erste Protokoll verwendet einen einzelnen Erkennungsverfahren, das zum Analysieren eines hohen Volumens von klinischen Proben besonders gut geeignet ist, während das zweite Protokoll verwendet ein Wulst basierten Ansatz zu erfassen und zu erkennen kleineren EVs und Exosomen. EVs, die auch als Mikropartikel bekannt, sind kleine, Membran-abgeleiteten Vesikeln in Körperflüssigkeiten, die in Zell-Zell-Kommunikation beteiligt sind und der Regulierung eines vielfältigen biologischen Prozesse 1 gefunden. Durch Expression von verschiedenen Oberflächenmarkern und / oder die direkte Übertragung von biologischem Material sind EVs Lage, die Funktion der Empfängerzellen zu ändern, um zu spielen, entweder Aktivierung oder Unterdrückung von Rollen bei der interzellulären Kommunikation 2-4. Klinisch Blutplättchen stamm EVs sind dafür bekannt, starke Antikoagulansaktivität 5 müssen und andere haben gezeigt, dass für eine Vielzahl von Bedingungen beitragen, von der Förderung des Tumor metastasis 6 zum Schutz vor Krankheiten 7. EVs in kleinere Gruppen von Zellen abgeleiteten Vesikeln wie beispielsweise Exosomen und Mikrovesikel (MVs) klassifiziert werden, abhängig von ihrer Größe und dem Mechanismus der Erzeugung 8. Die Nomenklatur der Zellen stammenden Vesikel Subpopulationen weiterhin ein Thema der aktuellen Debatte 8,9 sein, jedoch Exosomen sind im Allgemeinen als klein beschrieben, 40 bis 100 nm Teilchen endosomalen Fusion mit der Plasmamembran abgeleitet, während MVs größer 100 bis 1.000 durch den Abbau der Plasmamembran 10 ausgebildet nm Teilchen. Hier wird der allgemeine Begriff &quot;Elektrofahrzeuge&quot; verwendet werden, um alle Arten von extrazellulären biologischen Vesikel von den Zellen freigesetzt zu verweisen. Isolierung von EVs aus Vollblut ist ein mehrstufiges Verfahren und viele verschiedene Verarbeitungsvariablen gezeigt worden, EV Inhalt einschließlich Lagertemperatur und Dauer 11,12 Antikoagulans / Konservierungsmittel 13 und beeinflussenZentrifugationsverfahren verwendet 14. Eine Notwendigkeit der Standardisierung dieser Variablen hat den Empfehlungen der Internationalen Gesellschaft für Thrombose und Hämostase Wissenschaftliche und Standardization Committee (ISTH SSC) für die Blutverarbeitung und EV Isolierungsverfahren 15,16 geführt, doch gibt es keinen Konsens unter den Wissenschaftlern über die optimale Protokoll verwenden 12. Die meisten sind sich aber einig, dass streng kontrolliert präanalytische Variablen sind entscheidend für genaue und reproduzierbare Daten. Um EVs analysieren, haben Forscher verschiedene Verfahren verwendet, einschließlich der Transmissionselektronenmikroskopie 17, Rasterelektronenmikroskopie 18,19, Atomkraftmikroskopie, der dynamischen Lichtstreuung 20,21 und Western Blotting 22,23. Während FCM ist die Methode der Wahl für viele Forscher 9,24 - 26 wegen seiner hohen Durchsatzkapazitäten, Analyse von Elektrofahrzeugen mit FCM istnotorisch schwierig aufgrund ihrer Größe und der Mangel an diskreten positive Bevölkerungs 27-32. Im Vergleich zur Analyse von Zellen, die geringe Größe der EVs ergibt 1) weniger Fluoreszenz aufgrund der geringeren Anzahl von Antigenen pro Teilchen emittiert wird, und 2) begrenzter Durchführbarkeit post-Fleck Waschen, die notwendig ist, die Hintergrundfluoreszenz zu verringern. Gemeinsame Herausforderungen unter den Forschern umfassen Signale, die aus Immunoglobulinaggregaten 27,28 und Selbstaggregation von Antikörpern 29. Außerdem sind die langen Bearbeitungszeiten und langwierigen Wasch / Isolationsverfahren von vielen der derzeitigen Protokolle 33,34 verwendet werden, erfordern Mehrtageszeit Zusagen, um eine kleine Anzahl von Proben zu analysieren, so dass sie weniger als ideal für Anwendungen mit hohem Durchsatz. Einige Forscher verzichten einen Waschschritt zusammen und macht traditionell verwendet FCM Negativkontrollen wie Fluoreszenz minus eins (FMO) und Antikörper-Isotypen nutzlos für eine präzise Bewertung background Fluoreszenz 30. Unsere Protokolle adressieren drei häufige Probleme, die richtige FCM-Analyse von Elektrofahrzeugen behindern können: Signale, die aus Antikörperaggregate und andere nicht-Vesikel, Schwierigkeiten beim Entfernen ungebundener Antikörper und Mangel an erkennbaren positiven Populationen. Die hier beschriebenen Techniken mit Eliminierung der Antikörperaggregate üblicherweise in kommerziellen Präparaten erhöht Signal-zu-Rausch-Verhältnis, und Einstellen Gates in rationeller Weise, die Detektion von Hintergrundfluoreszenz minimiert unterstützen. Zwei unterschiedliche Detektionsmethoden werden hier präsentiert: das erste Protokoll verwendet einen einzelnen Erkennungsverfahren, das zum Analysieren eines hohen Volumens von klinischen Proben besonders gut geeignet ist, während das zweite Protokoll verwendet ein Kügelchen basierenden Ansatz zu erfassen und zu erkennen kleineren EVs und Exosomen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" >
	<tbody>
		<tr >
			<td >LSR II benchtop flow cytometer</td>
			<td >BD Biosciences</td>
			<td ></td>
			<td >3-laser (20 mW Coherent Sapphire 488 nm blue, 25 mW Coherent Vioflame 405 nm violet, and 17 mW JDS Uniphase HeNe 633nm red)</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >FACS Diva software&#160;</td>
			<td >BD Biosciences</td>
			<td ></td>
			<td >PC version 6.0</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >FlowJo software&#160;</td>
			<td >Treestar US</td>
			<td ></td>
			<td >Mac version 9.6.1 or PC version 7.6.5</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Sphero Rainbow fluorescent particles</td>
			<td >BD Biosciences</td>
			<td >556298</td>
			<td >used to adjust all channel voltages to maintain fluorescence intensity consistency&#160;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Ultra Rainbow fluorescent particles&#160;</td>
			<td >Spherotech</td>
			<td >URFP-10-5</td>
			<td >used in addition to Megamix-Plus SSC beads to ensure EV gating consistency from batch to batch</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Megmix-Plus SSC beads</td>
			<td >Biocytex</td>
			<td >7803</td>
			<td >used to adjust FSC and SSC&#160; voltages to maintain&#160; consistency&#160; between runs. Can also used to monitor flow rate and ajust flow rate dial in order to ensure that same flow rate is used in all runs</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >AbC Anti-Mouse Bead Kit</td>
			<td >Life Technologies</td>
			<td >A-10344</td>
			<td >used for compensation controls &#38; negative AbC beads used for beads-based method</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Nonidet P-40 Alternative (NP-40) (CAS 9016-45-9)</td>
			<td >Santa Cruz&#160;</td>
			<td >sc-281108</td>
			<td >used in the individual detection method only to lyse samples after initial reading for use as negative controls. Stock may be diluted to 1:10 in PBS and stored in fridge for up to 1 month.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >BD TruCOUNT Tubes</td>
			<td >BD Biosciences</td>
			<td >340334</td>
			<td >used whenver absolute EV concentrations are needed</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Ultrafree-MC, GV 0.22 &#181;m Centrifugal Filter Units</td>
			<td >Millipore&#160;</td>
			<td >UFC30GVNB</td>
			<td >used to post-stain wash Evs and/or fractionate EVs based on size</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Vacutainer glass whole blood tubes ACD-A</td>
			<td >BD Biosciences</td>
			<td >364606</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Facs tubes 12x75 polystrene</td>
			<td >BD Biosciences</td>
			<td >352058</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >50mL Reservoirs individually wrapped&#160;</td>
			<td >Phenix</td>
			<td >RR-50-1s</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Green-Pak pipet tips - 10&#181;L</td>
			<td >Rainin</td>
			<td >GP-L10S</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Green-Pak pipet tips -200&#181;L&#160;</td>
			<td >Rainin</td>
			<td >GP-L250S</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Green -Pak pipet tips - 1000&#181;L&#160;</td>
			<td >Rainin</td>
			<td >GP-L1000S</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Stable Stack L300 tips presterilized</td>
			<td >Rainin</td>
			<td >SS-L300S</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Pipet-Lite&#160;XLS 8 Channel LTS&#160;Adjustable&#160;Spacer&#160;</td>
			<td >Rainin</td>
			<td >LA8-300XLS</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >96 well tissue culture plates</td>
			<td >E&#38;K Scientific</td>
			<td >EK-20180</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >RPMI 1640 Media (without Hepes)</td>
			<td >UCSF Cell Culture Facility</td>
			<td >CCFAE001</td>
			<td >media used for bead-based detection method</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Dulbeccos PBS D-PBS, CaMg-free, 0.2&#181;m filtered</td>
			<td >UCSF Cell Culture Facility</td>
			<td >CCFAL003</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Ultracentrifuge Tube, Thinwall, Ultra-Clear</td>
			<td >BECKMAN COULTER INC</td>
			<td >344058</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >PANEL I</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD3 PerCP-Cy5.5</td>
			<td >Biolegend</td>
			<td >344808</td>
			<td >2 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD14 APC-Cy7</td>
			<td >Biolegend</td>
			<td >301820</td>
			<td >2 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD16 V450</td>
			<td >BD Biosciences</td>
			<td >560474</td>
			<td >2 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD28 FITC</td>
			<td >biolegend</td>
			<td >302906</td>
			<td >2 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD152 APC</td>
			<td >BD Biosciences</td>
			<td >555855</td>
			<td >2 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD19 A700</td>
			<td >Biolegend</td>
			<td >302226</td>
			<td >2 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >PANEL II</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD41a PerCP-Cy5.5</td>
			<td >BD Biosciences</td>
			<td >340930</td>
			<td >2 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD62L APC</td>
			<td >Biolegend</td>
			<td >304810</td>
			<td >2 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD108 PE&#160;</td>
			<td >BD Biosciences</td>
			<td >552830</td>
			<td >2 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD235a FITC</td>
			<td >biolegend</td>
			<td >349104</td>
			<td >2 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >PANEL III</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD11b PE-Cy7</td>
			<td >Biolegend</td>
			<td >301322</td>
			<td >2 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD62p APC</td>
			<td >Biolegend</td>
			<td >304910</td>
			<td >2 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD66b PE&#160;</td>
			<td >Biolegend</td>
			<td >305106</td>
			<td >2 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD15 FITC</td>
			<td >exalpha</td>
			<td >X1496M</td>
			<td >5 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD9 PE</td>
			<td >Biolegend</td>
			<td >555372</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD63 APC</td>
			<td >Biolegend</td>
			<td >353008</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >APC-Cy7 Ms IgG2a, &#954;</td>
			<td >Biolegend</td>
			<td >400230</td>
			<td ></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

techniques for the analysis of extracellular vesicles using flow cytometry

Extrazellulären Vesikeln (EVs) sind kleine, Membran-abgeleiteten Vesikeln in Körperflüssigkeiten, die in Zell-Zell-Kommunikation stark beteiligt sind und der Regulierung eines vielfältigen biologischen Prozesse gefunden. Analyse von Elektrofahrzeugen mit Durchflusszytometrie (FCM) ist notorisch schwierig, die aufgrund ihrer geringen Größe und der Mangel an diskreten Populationen positiv für Marker von Interesse. Methoden zur Analyse EV, während sich im Laufe der letzten zehn Jahre verbessert, sind immer noch ein work in progress. Leider gibt es keine one-size-fits-all-Protokoll, und mehrere Aspekte zu berücksichtigen bei der Festlegung der am besten geeignete Methode, um zu verwenden. Vorgestellt werden verschiedene Techniken für die Verarbeitung von EVs und zwei Protokolle zur Analyse von EVs entweder Einzelerkennung oder einen Wulst-basierten Ansatz. Die hier beschriebenen mit Eliminierung der Antikörperaggregate üblicherweise in kommerziellen Präparaten unterstützen Methoden ansteigendes Signal-zu-Rausch-Verhältnis, und Einstellen Gates in einer rationalen fashion das Detektieren von Hintergrundfluoreszenz zu minimieren. Das erste Protokoll verwendet einen einzelnen Erkennungsverfahren, das zum Analysieren eines hohen Volumens von klinischen Proben besonders gut geeignet ist, während das zweite Protokoll verwendet ein Wulst basierten Ansatz zu erfassen und zu erkennen kleineren EVs und Exosomen.

<html> Abbildung 1 skizziert den gesamten Verarbeitungssystem für die Isolierung und den Nachweis von EVs entweder mit dem Wulst-basierten Verfahren oder einzelne Nachweismethode. Individuelle Detektion EVs mit FCM funktioniert gut für die Analyse großer EVs aber die meisten Zytometer nicht fähig sind einzeln Detektieren von Teilchen so klein wie Exosomen. Ein Wulst basierte Ansatz erlaubt kleine EVs nachzuweisenden jedoch gibt es Nachteile bei der Verwendung dieser Verfahren verbunden sind, wie in <...

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Techniques for the Analysis of Extracellular Vesicles Using Flow Cytometry

Viele verschiedene Methoden existieren für die Messung der extrazellulären Vesikeln (EVs) mittels Durchflusszytometrie (FCM). Mehrere Aspekte sollten bei der Bestimmung der am besten geeignete Methode, um zu verwenden. Zwei Protokolle zur Messung EVs präsentiert werden, unter Verwendung von entweder einzelnen Detektions oder einen Wulst-basierten Ansatz.

Techniken für die Analyse der extrazellulären Vesikeln mittels Durchflusszytometrie

Extracellular Vesicles (EVs) are small, membrane-derived vesicles found in bodily fluids that are highly involved in cell-cell communication and help ...

techniques-for-analysis-extracellular-vesicles-using-flow

Research

JoVE Journal

Biology

23.0K Aufrufe.  Blood Systems Research Institute.  Viele verschiedene Methoden existieren für die Messung der extrazellulären Vesikeln (EVs) mittels Durchflusszytometrie (FCM). Mehrere Aspekte sollten bei der Bestimmung der am besten geeignete Methode, um zu verwenden. Zwei Protokolle zur Messung EVs präsentiert werden, unter Verwendung von entweder einzelnen Detektions oder einen Wulst-basierten Ansatz. 

Serie: Techniques for the Analysis of Extracellular Vesicles Using Flow Cytometry

Flow Cytometry Purification of Mouse Meiotic Cells

The heterogeneous nature of cell types in the testis and the absence of meiotic cell culture models have been significant hurdles to the study of the unique differentiation programs that are manifest during meiosis. Two principal methods have been developed to purify, to varying degrees, various meiotic fractions from both adult and immature animals: elutriation or Staput (sedimentation) using BSA and/or percoll gradients. Both of these methods rely on cell size and density to separate meiotic cells1-5. Overall, except for few cell populations6, these protocols fail to yield sufficient purity of the numerous meiotic cell populations that are necessary for detailed molecular analyses. Moreover, with such methods usually one type of meiotic cells can be purified at a given time, which adds an extra level of complexity regarding the reproducibility and homogeneity when comparing meiotic cell samples.
Here, we describe a refined method that allows one to easily visualize, identify, and purify meiotic cells, from germ cells to round spermatids, using FACS combined with Hoechst 33342 staining7,8. This method provides an overall snapshot of the entire meiotic process and allows one to highly purify viable cells from most stage of meiosis. These purified cells can then be analyzed in detail for molecular changes that accompany progression through meiosis, for example changes in gene expression9,10and the dynamics of nucleosome occupancy at hotspots of meiotic recombination11.

An efficient method to obtain highly purified viable meiotic fractions from mouse testis is described, which combines a refined cell dissociation protocol with fluorescent activated cell sorting (FACS). This method takes advantage of differences in the DNA content and nuclear density of discrete meiotic fractions.

Durchflusszytometrie Reinigung der Maus meiotischen Zellen

The heterogeneous nature of cell types in the testis and the absence of meiotic cell culture models have been significant hurdles to the study of the ...

Forschung

Biologie

Optimized Staining and Proliferation Modeling Methods for Cell Division Monitoring using Cell Tracking Dyes

Fluorescent cell tracking dyes, in combination with flow and image cytometry, are powerful tools with which to study the interactions and fates of different cell types in vitro and in vivo.1-5 Although there are literally thousands of publications using such dyes, some of the most commonly encountered cell tracking applications include monitoring of:
<ol>
	<li>stem and progenitor cell quiescence, proliferation and/or differentiation6-8</li>
	<li>antigen-driven membrane transfer9 and/or precursor cell proliferation3,4,10-18 and</li>
	<li>immune regulatory and effector cell function1,18-21.</li>
</ol>
Commercially available cell tracking dyes vary widely in their chemistries and fluorescence properties but the great majority fall into one of two classes based on their mechanism of cell labeling. "Membrane dyes", typified by PKH26, are highly lipophilic dyes that partition stably but non-covalently into cell membranes1,2,11. "Protein dyes", typified by CFSE, are amino-reactive dyes that form stable covalent bonds with cell proteins4,16,18. Each class has its own advantages and limitations. The key to their successful use, particularly in multicolor studies where multiple dyes are used to track different cell types, is therefore to understand the critical issues enabling optimal use of each class2-4,16,18,24.
The protocols included here highlight three common causes of poor or variable results when using cell-tracking dyes. These are:
<ol>
	<li>Failure to achieve bright, uniform, reproducible labeling. This is a necessary starting point for any cell tracking study but requires attention to different variables when using membrane dyes than when using protein dyes or equilibrium binding reagents such as antibodies.</li>
	<li>Suboptimal fluorochrome combinations and/or failure to include critical compensation controls. Tracking dye fluorescence is typically 102 - 103 times brighter than antibody fluorescence. It is therefore essential to verify that the presence of tracking dye does not compromise the ability to detect other probes being used.</li>
	<li>Failure to obtain a good fit with peak modeling software. Such software allows quantitative comparison of proliferative responses across different populations or stimuli based on precursor frequency or other metrics. Obtaining a good fit, however, requires exclusion of dead/dying cells that can distort dye dilution profiles and matching of the assumptions underlying the model with characteristics of the observed dye dilution profile.</li>
</ol>
Examples given here illustrate how these variables can affect results when using membrane and/or protein dyes to monitor cell proliferation.

Successful use of cell tracking dyes to monitor immune cell function and proliferation involves several critical steps. We describe methods for: 1) obtaining bright, uniform, reproducible label-ing with membrane dyes; 2) selecting fluorochromes and data acquisition conditions; and 3) choosing a model to quantify cell proliferation based on dye dilution.

Optimiert Färbung und Proliferation Modeling-Methoden für die Zellteilung Überwachung mit Cell-Tracking Dyes

Fluorescent cell tracking dyes, in combination with flow and image cytometry, are powerful tools with which to study the interactions and fates of ...

Temporal Tracking of Cell Cycle Progression Using Flow Cytometry without the Need for Synchronization

This protocol describes a method to permit the tracking of cells through the cell cycle without requiring the cells to be synchronized. Achieving cell synchronization can be difficult for many cell systems. Standard practice is to block cell cycle progression at a specific stage and then release the accumulated cells producing a wave of cells progressing through the cycle in unison. However, some cell types find this block toxic resulting in abnormal cell cycling, or even mass death. Bromodeoxyuridine (BrdU) uptake can be used to track the cell cycle stage of individual cells. Cells incorporate this synthetic thymidine analog, while synthesizing new DNA during S phase. By providing BrdU for a brief period it is possible to mark a pool of cells that were in S phase while the BrdU was present. These cells can then be tracked through the remainder of the cell cycle and into the next round of replication, permitting the duration of the cell cycle phases to be determined without the need to induce a potentially toxic cell cycle block. It is also possible to determine and correlate the expression of both internal and external proteins during subsequent stages of the cell cycle. These can be used to further refine the assignment of cell cycle stage or assess effects on other cellular functions such as checkpoint activation or cell death.

This protocol describes the use of bromodeoxyuridine (BrdU) uptake to permit the temporal tracking of cells that were in S phase at a specific point in time. Addition of DNA dyes and antibody labeling facilitates detailed analysis of the fate of the S phase cells at later times.

Zeitliche Verfolgung von Zellzyklus mittels Durchflusszytometrie, ohne die Notwendigkeit für die Synchronisation

This protocol describes a method to permit the tracking of cells through the cell cycle without requiring the cells to be synchronized. Achieving cell ...

Analysis of Cell Suspensions Isolated from Solid Tissues by Spectral Flow Cytometry

Flow cytometry has been used for the past 40 years to define and analyze the phenotype of lymphoid and other hematopoietic cells. Initially restricted to the analysis of a few fluorochromes, currently there are dozens of different fluorescent dyes, and up to 14-18 different dyes can be combined at a time. However, several limitations still impair the analytical capabilities. Because of the multiplicity of fluorescent probes, data analysis has become increasingly complex due to the need of large, multi-parametric compensation matrices. Moreover, mutant mouse models carrying fluorescent proteins to detect and trace specific cell types in different tissues have become available, so the analysis (by flow cytometry) of auto-fluorescent cell suspensions obtained from solid organs is required. Spectral flow cytometry, which distinguishes the shapes of emission spectra along a wide range of continuous wavelengths, addresses some of these problems. The data is analyzed with an algorithm that replaces compensation matrices and treats auto-fluorescence as an independent parameter. Thus, spectral flow cytometry should be capable of discriminating fluorochromes with similar emission peaks and can provide a multi-parametric analysis without compensation requirements.
This protocol describes the spectral flow cytometry analysis, allowing for a 21-parameter (19 fluorescent probes) characterization and the management of an auto-fluorescent signal, providing high resolution in minor population detection. The results presented here show that spectral flow cytometry presents advantages in the analysis of cell populations from tissues difficult to characterize in conventional flow cytometry, such as the heart and the intestine. Spectral flow cytometry thus demonstrates the multi-parametric analytical capacity of high-performing conventional flow cytometry without the requirement for compensation and enables auto-fluorescence management.

This article describes spectral cytometry, a new approach in flow cytometry that uses the shapes of emission spectra to distinguish fluorochromes. An algorithm replaces compensations and can treat auto-fluorescence as an independent parameter. This new approach allows for the proper analysis of cells isolated from solid organs.

Analyse von Zellsuspensionen isoliert von festen Geweben von Spectral Flow Cytometry

Flow cytometry has been used for the past 40 years to define and analyze the phenotype of lymphoid and other hematopoietic cells. Initially restricted to ...

Flow Cytometric Analysis of Extracellular Vesicles from Cell-conditioned Media

Flow cytometry (FC) is the method of choice for semi-quantitative measurement of cell-surface antigen markers. Recently, this technique has been used for phenotypic analyses of extracellular vesicles (EV) including exosomes (Exo) in the peripheral blood and other body fluids. The small size of EV mandates the use of dedicated instruments having a detection threshold around 50-100 nm. Alternatively, EV can be bound to latex microbeads that can be detected by FC. Microbeads, conjugated with antibodies that recognize EV-associated markers/Cluster of Differentiation CD63, CD9, and CD81 can be used for EV capture. Exo isolated from CM can be analyzed with or without pre-enrichment by ultracentrifugation. This approach is suitable for EV analyses using conventional FC instruments. Our results demonstrate a linear correlation between Mean Fluorescence Intensity (MFI) values and EV concentration. Disrupting EV through sonication dramatically decreased MFI, indicating that the method does not detect membrane debris. We report an accurate and reliable method for the analysis of EV surface antigens, which can be easily implemented in any laboratory.

The protocol describes a reproducible method designed for use with cell culture supernatants to detect surface epitopes on small extracellular vesicles (EV). It utilizes specific EV immunoprecipitation using beads coupled with antibodies that recognize surface antigen CD9, CD63, and CD81. The method is optimized for downstream flow cytometry analysis.

Fließen Sie durchflusszytometrischen Analyse der extrazellulären Vesikel aus Zelle konditioniertes Medien

Flow cytometry (FC) is the method of choice for semi-quantitative measurement of cell-surface antigen markers. Recently, this technique has been used for ...

Purification and Analysis of Caenorhabditis elegans Extracellular Vesicles

The secretion of small membrane-bound vesicles into the external environment is a fundamental physiological process of all cells. These extracellular vesicles (EVs) function outside the cell to regulate global physiological processes by transferring proteins, nucleic acids, metabolites, and lipids between tissues. EVs reflect the physiological state of their cells of origin. EVs are implicated to have fundamental roles in virtually every aspect of human health. Thus, EV protein and genetic cargos are being increasingly analyzed for biomarkers of health and disease. However, the EV field still lacks a tractable invertebrate model system that permits the study of EV cargo composition. C. elegans is well suited for EV research because it actively secretes EVs outside of its body into its external environment, permitting facile isolation. This article provides all the necessary information for generating, purifying, and quantifying these environmentally secreted C. elegans EVs including how to work quantitatively with very large populations of age-synchronized worms, purifying EVs, and a flow cytometry protocol that directly measures the number of intact EVs in the purified sample. Thus, the large library of genetic reagents available for C. elegans research can be tapped into for investigating the impacts of genetic pathways and physiological processes on EV cargo composition.

Purification and Analysis of Caenorhabditis elegans Extracellular Vesicles

This article presents methods for generating, purifying, and quantifying Caenorhabditis elegans extracellular vesicles.

Reinigung und Analyse von Caenorhabditis elegans Extrazelluläre Vesikel

The secretion of small membrane-bound vesicles into the external environment is a fundamental physiological process of all cells. These extracellular ...

Nanoparticle Tracking Analysis for the Quantification and Size Determination of Extracellular Vesicles

The physiological and pathophysiological roles of extracellular vesicles (EVs) have become increasingly recognized, making the EV field a quickly evolving area of research. There are many different methods for EV isolation, each with distinct advantages and disadvantages that affect the downstream yield and purity of EVs. Thus, characterizing the EV prep isolated from a given source by a chosen method is important for interpretation of downstream results and comparison of results across laboratories. Various methods exist for determining the size and quantity of EVs, which can be altered by disease states or in response to external conditions. Nanoparticle tracking analysis (NTA) is one of the prominent technologies used for high-throughput analysis of individual EVs. Here, we present a detailed protocol for quantification and size determination of EVs isolated from mouse perigonadal adipose tissue and human plasma using a breakthrough technology for NTA representing major advances in the field. The results demonstrate that this method can deliver reproducible and valid total particle concentration and size distribution data for EVs isolated from different sources using different methods, as confirmed by transmission electron microscopy. The adaptation of this instrument for NTA will address the need for standardization in NTA methods to increase rigor and reproducibility in EV research.

We demonstrate how to use a novel nanoparticle tracking analysis instrument to estimate the size distribution and total particle concentration of extracellular vesicles isolated from mouse perigonadal adipose tissue and human plasma.

Nanopartikel-Tracking-Analyse zur Quantifizierung und Größenbestimmung extrazellulärer Vesikel

The physiological and pathophysiological roles of extracellular vesicles (EVs) have become increasingly recognized, making the EV field a quickly evolving ...

Single Extracellular Vesicle Transmembrane Protein Characterization by Nano-Flow Cytometry

Single particle characterization has become increasingly relevant for research into extracellular vesicles, progressing from bulk analysis techniques and first-generation particle analysis to comprehensive multi-parameter measurements such as nano-flow cytometry (nFCM). nFCM is a form of flow cytometry that utilizes instrumentation specifically designed for nano-particle analysis, allowing for thousands of EVs to be characterized per minute both with and without the use of staining techniques. High resolution side scatter (SS) detection allows for size and concentration to be determined for all biological particles larger than 45 nm, while simultaneous fluorescence (FL) detection identifies the presence of labeled markers and targets of interest. Labeled subpopulations can then be described in quantitative units of particles/mL or as a percentage of the total particles identified by side scatter.
Here, EVs derived from conditioned cell culture media (CCM) are labeled with both a lipid dye, to identify particles with a membrane, and antibodies specific for CD9, CD63, and CD81 as common EV markers. Measurements of comparison material, a concentration standard and a size standard of silica nanospheres, as well as labeled sample material are analyzed in a 1-minute analysis. The software is then used to measure the concentration and size distribution profile of all particles, independent of labeling, before determining the particles that are positive for each of the labels.
Simultaneous SS and FL detection can be utilized flexibly with many different EV sources and labeling targets, both external and internal, describing EV samples in a comprehensive and quantitative manner.

The latest generation of EV characterization tools are capable of single EV analysis across multiple parameters simultaneously. Nano-flow cytometry measures all biological particles larger than 45 nm without labeling and identifies specific characteristics of subpopulations by a variety of fluorescent labeling techniques.

Charakterisierung einzelner extrazellulärer Vesikel-Transmembranproteine mittels Nano-Durchflusszytometrie

Single particle characterization has become increasingly relevant for research into extracellular vesicles, progressing from bulk analysis techniques and ...

Isolation and Analysis of Traceable and Functionalized Extracellular Vesicles from the Plasma and Solid Tissues

Circulating and tissue-resident extracellular vesicles (EVs) represent promising targets as novel theranostic biomarkers, and they emerge as important players in the maintenance of organismal homeostasis and the progression of a wide spectrum of diseases. While the current research focuses on the characterization of endogenous exosomes with the endosomal origin, microvesicles blebbing from the plasma membrane have gained increasing attention in health and sickness, which are featured by an abundance of surface molecules recapitulating the membrane signature of parent cells. Here, a reproducible procedure is presented based on differential centrifugation for extracting and characterizing EVs from the plasma and solid tissues, such as the bone. The protocol further describes subsequent profiling of surface antigens and protein cargos of EVs, which are thus traceable for their derivations and identified with components related to potential function. This method will be useful for correlative, functional, and mechanistic analysis of EVs in biological, physiological, and pathological studies.

The present protocol describes a method to extract extracellular vesicles from the peripheral blood and solid tissues with subsequent profiling of surface antigens and protein cargos.

Isolierung und Analyse von nachweisbaren und funktionalisierten extrazellulären Vesikeln aus dem Plasma und festen Geweben

Circulating and tissue-resident extracellular vesicles (EVs) represent promising targets as novel theranostic biomarkers, and they emerge as important ...

Quantitative Analyse der mikrobiellen Autoaggregation mittels bildgebender Durchflusszytometrie

Imaging Flow Cytometry to Study Microbial Autoaggregation

Beneficial and probiotic bacteria play essential roles in their hosts, providing various health benefits, including immunity to infectious diseases. The Lactobacillaceae family consists of Gram-positive bacteria with confirmed probiotic properties. This study utilizes Lactobacillaceae species as a model to demonstrate the effectiveness of single-cell high throughput analysis in studying cellular aggregation. The focus is on analyzing the response of these beneficial species to simple carbohydrates from the diet.
The study showcases how Imaging Flow Cytometry (IFC) can overcome the fundamental differences in the assembly of probiotic bacteria in the presence and absence of carbohydrates. IFC combines the power and speed of conventional flow cytometry with the spatial resolution of microscopy, enabling high-rate complex morphometric measurements in a phenotypically defined manner across a library of beneficial bacterial strains and conditions. This protocol provides insights into the autoaggregation of Lactobacillaceae species and sheds light on their response to dietary carbohydrates, contributing to understanding the mechanisms behind the beneficial effects of these probiotic bacteria.

Autor im Rampenlicht: Förderung der Forschung in der mikrobiellen Autoaggregation mit bildgebender Durchflusszytometrie

This protocol describes a quantitative approach to measure microbial autoaggregation using imaging flow cytometry.

Bildgebende Durchflusszytometrie zur Untersuchung der mikrobiellen Autoaggregation

Beneficial and probiotic bacteria play essential roles in their hosts, providing various health benefits, including immunity to infectious diseases. The ...