A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
Monocytes are integral components of the human innate immune system that rely on glycolytic metabolism when activated. We describe a flow cytometry protocol to measure glucose transporter expression and glucose uptake by total monocytes and monocyte subpopulations in fresh whole blood.
מונוציטים הם תאי מולדת חיסון מסוגלים להיות מופעלים על ידי פתוגנים דלקת הקשורים למחלות דלקתיות כרוניות מסוימות. הפעלת מונוציטים גורמת פונקציות מפעילות ומעבר במקביל מ חמצוני מטבוליזם glycolytic המלווה ביטוי נשא גלוקוז מוגברת. מטבוליזם glycolytic מוגברת זו נצפתה גם עבור חסינות מאומן של מונוציטים, סוג של זיכרון אימונולוגי מולד. למרות פרוטוקולים במבחנה בבדיקת ביטוי גלוקוז טרנספורטר ספיגת הגלוקוז על ידי מונוציטים תוארו, אף אחד מהם לא נבדקו על ידי זרימת רב פרמטריים cytometry בדם כולו. אנו מתארים פרוטוקול התזרים cytometric רב-פרמטרים למדידת הספיגה אנלוגי גלוקוז ניאון 2-NBDG בדם כולו על ידי מונוציטים הכולל לבין (CD16 CD14 ++ -) הקלסי, ביניים (CD14 ++ CD16 +) ו הלא קלסי ( CD14 + CD16 ++) מונוציטיםתת-אוכלוסיות. שיטה זו יכולה לשמש כדי לבחון ביטוי נשא גלוקוז ספיגת הגלוקוז עבור מונוציטים הכולל תת-אוכלוסיות מונוציטים במהלך הומאוסטזיס ומחלות דלקתיות, וניתן לשנות בקלות לבחון ספיגת הגלוקוז עבור לויקוציטים אחרים תת-אוכלוסיות לויקוציטים בתוך הדם.
המונוציטים מהווים מרכיב עיקרי של המערכת האנושית המולד החיסונית כי מגויס במהירות לאתרים של זיהום ודלקת 1. הפעלת מונוציטים הוא קריטי עבור הגבלת נזק אקוטי ידי פתוגנים מרכזי גם בפתוגנזה של מחלות כרוניות שונות, כולל טרשת עורקים 2, סרטן 3, ו- HIV 4,5.
המטבוליזם של מנוחה מונוציטים מופעל שונה באופן דרמטי, עם מונוציטים נח ניצול מטבוליזם חמצוני מונוציטים מופעל ניצול מטבוליזם glycolytic (כלומר, התסיסה של גלוקוז לקטט) 6. הפעלת מונוציטים גורם ביטוי של מובילי גלוקוז המאפשר ספיגת הגלוקוז מוגבר מטבוליזם glycolytic 7. טרנספורטר 1 גלוקוז מונוציטים (GLUT1) הוא טרנספורטר אחד כזה שהוגבר במהלך ההפעלה וביטויו הוכח להוביל לייצור של ציטוקינים פרו-דלקתיים נitro ו ברקמת השומן של עכברים שמנים 8. זיהום של שורת תאים monocytic ידי הרפס הקשור סרקומה קפוסי מוביל הגברת הביטוי התאי של GLUT1 9, והראינו לאחרונה כי במהלך זיהום כרוני HIV גידול באחוז מונוציטים להביע GLUT1 נוכחים במהלך ההדבקה שטופלו בטיפול תרופתי מטופל בשילוב 10. יחדיו, מחקרים אלה מראים כי ספיגת הגלוקוז וחילוף החומרים glycolytic ידי מונוציטים הם היבטים חשובים של מחלות דלקתיות רבות. לפיכך, שיטה פשוטה למדוד ביטוי GLUT1 מונוציטים ספיג הגלוקוז במהלך הומאוסטזיס ומחלות דלקתיות עשויות להועיל במגוון רחב של חוקרים.
מונוציטים האדם הם הטרוגניים, להיות מורכב משלושה תת ברורים שיכולים להיבדק על ידי ביטוי ההפרש של CD14 סמנים פני התא CD16 11,12. מונוציטים קלסי להביע רמה גבוהה של CD14 אך אינו מבטא CD16 (CD14 ++ CD16 -), מונוציטים ביניים להביע רמה גבוהה של CD14 ו ברמה בסיסית של CD16 (CD14 ++ CD16 +), ומונוציטים הלא קלאסית להביע רמה נמוכה של CD14 ורמה גבוהה של CD16 (CD14 + CD16 ++). מונוציטים מבטאי CD16 מכונים CD16 + מונוציטים, אשר לעומת CD16 - יש מונוציטים ביטוי גבוה של ציטוקינים דלקתיים ויכולת אנטיגנים נוכחי בצורה יעילה יותר 13,14. כ -10% מונוציטים להביע CD16 במהלך הומאוסטזיס עם אחוזים גבוהים שנצפו במהלך דלקת 15. תת-אוכלוסיות מונוציטים המשויכות מצבי מחלה מסוימים יכולות להיות סמנים ביולוגיים שימושיים להתקדמות מחלה ומחלות 16.
מטרתנו הייתה לזהות שיטה שיכולה למדוד ביטוי נשא גלוקוז ספיגת הגלוקוז על ידי מונוציטים האדם subpopulations מונוציטים בתנאים קרוב PHYתנאי siological ככל האפשר. מחקרים קודמים נמדד ביטוי נשא גלוקוז מונוציטים ספיגת הגלוקוז 17,18, אם כי שיטות אלה בחן מונוציטים מבודד שיכול שינו ביטוי חלבון לעומת מצבים פיזיולוגיים 19, ולא במחקר הקודם בחן subpopulations מונוציטים האדם. באמצעות זרימה רבת פרמטריים cytometry, אנו מתארים שיטה לבחון ביטוי נשא גלוקוז ספיג של אנלוגי גלוקוז ניאון 2-NBDG ידי מונוציטים הכוללים תת-אוכלוסיות מונוציטים (מבוסס על CD14 וביטוי CD16) בתוך דם unmanipulated כולו.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
הערה: החיים עם HIV ואיידס-נגוע בנושאים גויסו מיחידת למחלות זיהומיות אלפרד החולים במלבורן, VIC, אוסטרליה, ומן הקהילה המקומית, בהתאמה. הסכמה מדעת התקבלה כל המשתתפים, ואת המחקר אושר על ידי ועדת המחקר ואתיקת אלפרד החולה.
1. GLUT1 איתור שטח פני התא על תת-אוכלוסיות מונוציטים ו מונוציטים
2. ספיגת הגלוקוז על ידי מונוציטים
3. קליטת נתונים וניתוח
הערה: ידע של זרימת cytometry וניתוח נתוני הנחה.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
פיצוי חייב להתבצע עבור fluorochromes פרט למנוע זליגת קרינה. מונוציטים מועשרים לראשונה על ידי gating מבוסס על קדימה פיזור בצד. המגרשים שהוצגו הם נציגים של לפחות שישה ניסויים בלתי תלויים שנערכו על דם שלם שישה משתתפים או יותר כפי שדווח בעבר 10 איור 1A
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
הפרוטוקול המתואר כאן מפרט שיטה פשוטה לבחון ביטוי נשא גלוקוז ספיג אנלוגי גלוקוז ניאון על ידי תת-אוכלוסיות מונוציטים ו מונוציטים בדם כולו. לפי הערכה ספיגה 2-NBDG בדם כולו, טכניקה זו מאפשרת בתנאים דומים לאלה in vivo. מחקר קודם בחן 6-NBDG לספיגת מונוציטים מופרדים דם כולו על י...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
The authors have nothing to disclose.
מחקר זה מומן על ידי המרכז האוסטרלי ל- HIV וצהבת מסוג וירולוגיה מחקר (ACH 2) ומענק התפתחותיים 2010 (CNIHR) מאוניברסיטת מרכז וושינגטון לאיידס מחקר (וכפר), תוכנית הממומנות על ידו תחת AI027757 מספר הפרסים אשר נתמך על ידי NIH מוסדות ומרכזים הבאים (NIAID, NCI, NIMH, NIDA, NICHD, NHLBI, NIA). CSP הוא הנמען של מענק 2 CNIHR ו ACH. SMC הוא הנמען של מועצת המחקר הלאומית לבריאות ורפואה של אוסטרליה (NHMRC) ומנהלת מחקר המלגה. המחברים בתודה להכיר בתרומת עבודה זו של תכנית תמיכת התשתית ויקטוריאני התפעולית המתקבלת במוסד ברנט. אנו מכירים את עזרתו של גזה Paukovic ואווה אורלובסקי-אוליבר ממתקן Core cytometry זרימה AMREP עבור זרימת cytometry הדרכה וייעוץ טכני. אנו מודים אנגוס מורגן לאימון התקשורת וארגון לצלם וידאו. תודתנולג'סי מאסון Jehad עבד-אלעזיז ק Alzahrani לסיוע במעבדה במהלך לצלם וידאו. אנו מודים המאמצים של ד"ר דוד Simar בבית הספר למדעי הרפואה, UNSW, אוסטרליה שהציעו ייעוץ מתודולוגי קריטי. CSP רוצה להודות www.nice-consultants.com להתייעצויות גרפיות.
מחברי תרומה:
CSP הגה את הפרויקט, שנועד וערך ניסויים, ניתוח ופרשנות נתונים, וכתב את כתב היד. JJA לפרש נתונים וכתב את כתב היד. TRB כתב את כתב היד. JMM לפרש נתונים, הציע הצעות רוחניות קריטיות, כותב ביקורת על כתב היד. SMC לפרש נתונים, הציע הצעות אינטלקטואליות ביקורתיות ביקורת על כתב היד.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
VACUETT Tube 9 ml ACD-B anticoagulant tubes | Greiner Bio-One GmbH | 455094 | |
5 ml sterile polypropylene tubes | BD Biosciences | 352063 | |
Albumin from Bovine Serum (BSA) | Sigma-Aldrich | A7906 | |
16% formaldehyde solution | Electron Microscopy Science | 15710 | |
BD FACS lysing solution (10x) | BD Biosciences | 349202 | Dilute BD FACS lysing solution 1/10 with deionized water for working concentration (store for up to 1 week at 4 °C) |
anti-CD3-PE | BD Biosciences | 555340 | |
anti CD14-APC | BD Biosciences | 555399 | |
anti-CD16-PECy7 | BD Biosciences | 557744 | |
anti-Glut1-FITC | R & D Systems | FAB1418F | |
IgG2b-FITC | R & D Systems | IC0041F | |
2-NBDG | Life technologies | N13195 | Suspend 5 mg of 2-NBDG into 1 ml of deionized water to make a 14.60 mM stock solution (keep for up to 6 months at 4 °C). To make the working 2-NBDG concentration, dilute stock 1/100 with 1x DPBS. Cover with foil. (store for up to 1 week at 4 °C) |
Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline (1x) | Life technologies | 14190-144 | To make wash solution, add 0.5 g BSA per 100 ml DPBS (store for up to 2 weeks at 4 °C) |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved