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Il successo delle tinture di tracciamento cellulari per monitorare la funzione immunitaria e la proliferazione cellulare coinvolge diversi passaggi critici. Si descrivono metodi per: 1) ottenendo luminoso, uniforme, riproducibile etichetta-re con coloranti membrana; 2) selezionando fluorocromi e condizioni di acquisizione dati, e 3) la scelta di un modello per quantificare la proliferazione cellulare basata sulla diluizione colorante.
Coloranti fluorescenti tracciamento cellulari, in combinazione con flusso e citometria immagine, sono potenti strumenti con cui studiare le interazioni ei destini di diversi tipi di cellule in vitro e in vivo. 1-5 Anche se ci sono letteralmente migliaia di pubblicazioni utilizzando questi coloranti, alcuni dei più comunemente riscontrate delle applicazioni di tracciamento cellulari include il monitoraggio di:
Disponibili in commercio coloranti tracciamento cellulari variano ampiamente nella loro composizione chimica e proprietà di fluorescenza, ma la caduta grande maggioranza in una delle due classi base al loro meccanismo di marcatura delle cellule. "Coloranti membrana", caratterizzato da PKH26, sono coloranti altamente lipofile tcappello partizione stabilmente ma non covalente nelle membrane cellulari 1,2,11. "Coloranti proteine", caratterizzata da CFSE, sono amino-reattivi coloranti che formano legami covalenti stabili con le proteine cellulari 4,16,18. Ogni classe ha i suoi vantaggi e limitazioni. La chiave per la loro corretta applicazione, in particolare negli studi multicolor in cui vengono utilizzati coloranti diversi per monitorare diversi tipi di cellule, è quindi quello di comprendere le criticità che consentono un uso ottimale di ogni classe 2-4,16,18,24.
I protocolli inclusi qui sottolineare tre cause più comuni di risultati mediocri o variabile durante l'uso delle cellule-tracking coloranti. Questi sono:
Esempi qui riportati illustrano come queste variabili possono influenzare risultati usando membrane e / o coloranti proteiche per monitorare la proliferazione cellulare.
1. Membrana Etichettatura generale con PKH26 Dye cellulare Tracking (Rif. 25, Figura 1)
2. Preparazione dei controlli di configurazione dello strumento e del test (Tabella 1)
3. Configurazione portata Citometro e verifica colorazione
4. Proliferazione Selezione del modello per il monitoraggio cellulare Divisione mediante diluizione Dye
Coloranti a membrana come PKH26 macchia da quasi istantaneo suddivisione in membrane cellulari, piuttosto che per reazione chimica (per CFSE) o legame di equilibrio (per gli anticorpi). Mancanza di attenzione alle criticità illustrate nella figura 1 può provocare macchie dim o eterogenei del tipo mostrato in Figura 2. In contrasto, l'uso di condizioni di etichettatura ottimizzati (Figura 1, Tabella 2) risultati in distribuzioni luminose omogenei adatti per una varietà di applicazioni di tracciamento cellule compresi monitoraggio divisione cellulare basata sulla diluizione colorante (Figura 3). Le cellule morte / morenti perdere diverse quantità di colorante di monitoraggio, in grado di ampliare e / o inclinare intensità generazione figlia e complicare la proliferazione di modellazione basata su diluizione colorante 3,4,16,18. Uso di un colorante redditività raccomanda pertanto nella raccolta dei dati diluizione tintura in condizioni in cui un numero significativo di cellule morte possono essere preinviato, quali colture stimolate (Figura 3) o più campioni (Figura 4).
Poiché inseguimento etichettatura tintura dona tipicamente intensità di fluorescenza di diversi ordini di grandezza maggiore rispetto immunofenotipizzazione, è importante comprendere controlli compensazione adeguata (Tabella 1) e verificare che la presenza di inseguimento colorante non compromettere la capacità di risolvere cellule anticorpi positivi e negativi (Figura 4). Per evitare la necessità di compensazione colore eccessivo, è preferibile inserire un luminoso fluorocromo, o non è presente sulle cellule di interesse come un colorante esclusa da cellule vive, nel canale spettrale (s) adiacente al colorante tracciamento (Figura 4A e B vs. 4C & D). Quando si utilizza un software di modellazione di picco per quantificare misura della proliferazione, ottenendo una buona misura richiede ipotesi corrispondenti all'interno del modello alle caratteristiche del prof diluizione coloranteiles analizzati (Figura 5 e Tabella 3). Con un'opportuna scelta dei coloranti di rilevamento e reagenti vitalità, è anche possibile caratterizzare risposte proliferative in più sottopopolazioni linfocitarie simultaneamente. Per esempio, come illustrato in figura 6, l'aggiunta di un colorante di monitoraggio secondo semplifica discriminazione tra cellule T regolatorie (etichettati con Claret CellVue) e altamente proliferavano cellule T effettrici (marcato con CFSE) e fornisce maggiore dettaglio sulle loro interazioni che potrebbe essere ottenuto con 3 H-timidina etichettatura 18,27.
Figura 1. Protocollo generale di etichettatura a membrana per PKH26, PKH67 e coloranti CellVue. Partizionamento di questi coloranti altamente lipofile nel membra cellanes si verifica essenzialmente istantaneamente su di miscelazione con le cellule quando la colorazione viene effettuata in senza sale veicolo Diluente C fornito per massimizzare l'efficienza e la solubilità colorante colorazione. Come riassunto in questo schema di etichettatura membrana generale con PKH26, luminoso, colorazione uniforme e riproducibile è quindi più facilmente ottenuta con: 1) minimizzare la quantità di proteine e / o sali presenti nella fase di colorazione e 2) utilizzando una tecnica di miscelazione che assicura rapida dispersione omogenea di cellule in tintura (cioè, espone simultaneamente tutte le cellule alla stessa concentrazione di colorante).
Figura 2. Effetto della colorazione condizioni PKH26 distribuzioni fluorescenza (ristampato dal rif. 18). Repliche dei campioni di crescita logaritmica, U colto937 cellule sono state colorate con PKH26 (concentrazioni finali: 1 x 10 7 cellule / ml, 12 - 15 um PKH26) per 3 minuti a temperatura ambiente, con o senza miscelazione immediato dopo l'aggiunta di cellule 2x a 2x colorante. Dopo il lavaggio, le cellule colorate sono state analizzate su un flusso Beckman Coulter citometro Ciano utilizzando le impostazioni dello strumento costante Istogramma 1:. Controllo senza macchia con PKH26 rilevatore di tensione regolata per mettere tutte le celle su scala nella prima decade con pochi / nessun accumulo di cellule nel primo canale. Istogramma 2: colorazione a 15 pM colorante con l'aggiunta di cellule 2x a 2x colorante con miscelazione immediata portato in un luminoso, colorato omogeneamente, simmetrica popolazione di cellule poste nella quarta decade, con pochi / senza le cellule si accumulano nel l'ultimo canale (gMFI = . 2548, gCV = 26,2%) Istogramma 3: colorazione a 15 pM colorante con l'aggiunta di cellule 2x a 2x colorante ma senza miscelazione immediatamente portato ad una intensità ridotta e una più ampia CV (gMFI = 505 , GCV = 116%) e una sottopopolazione debolmente colorato, forse a causa di un calo di cellule distribuiti sulla parete del tubo piuttosto che nella soluzione colorante 2x Istogramma 4:. Un errore di colorazione portato a 3 ml di concentrato colorante etanolica patrimonio che viene aggiunto direttamente a 2x cellule in C diluente senza ulteriore miscelazione invece di essere utilizzato per preparare una soluzione 2x colorante in Diluente C. Ciò ha determinato una concentrazione di colorante finale di 12 mM, ma ha dato una colorazione estremamente debole ed eterogeneo (gMFI = 32.9, gCV = 1.020%). Il diritto osservato inclinazione molto probabilmente riflette l'effetto combinato di: i) miscela scadente a causa di cellule anche molto diversi e volumi coloranti e ii) il fatto che le cellule più vicini al punto di erogazione colorante sarebbe esposto a una maggiore concentrazione di colorante rispetto a quelli più di distanza. Clicca qui per ingrandire la figura .
sull'articolo 3 "src =" / files/ftp_upload/4287/4287fig3.jpg "fo: content-width =" 4.5in "fo: src =" / files/ftp_upload/4287/4287fig3highres.jpg "/>
Figura 3. L'uso di una sonda vitalità semplifica gating di profili di proliferazione cellulare T hPBMC state marcate con PKH26 (concentrazione finale cella: 3x10 7 / ml, concentrazione finale colorante: 10 pM).. Dopo coltura per 96 ore in presenza (stimolato) o assenza (non stimolate) di anti-CD3 e IL-2, le cellule sono state colorate con anti-CD3-FITC, anti-CD19-APC e 7-AAD, e sono stati analizzati su una FACSCalibur citofluorimetro (vedi riferimento 13 per i dettagli). La compensazione del colore è stata eseguita al momento della acquisizione di dati tramite circuiti cablati compensazione. Il grado di proliferazione è stato modellato come descritto al punto 4 utilizzando la procedura guidata proliferazione in ModFit LT3.3. I dati del neg PKH26 di controllo (Tabella 1, Tubo 7) sono sovrapposti per riferimento (grigio istogrammi pieni nella colonna 3). Viabilità per non stimolata e sticulture formulata rispettivamente del 76% e il 62% (dati ungated per pannelli A e B, rispettivamente). Pannello A. PKH26 cellule colorate in coltura per 96 ore in mezzo sono stati gated per includere vitali (7-AAD neg) cellule CD3 pos (R1). Oltre all'inserimento anticorpo e 7-AAD morti cancello esclusione cella, un forward scatter (FSC) rispetto side scatter (SSC) gate (R2) è stato utilizzato per escludere detriti e aggregati. Si noti l'assenza di cellule morte della trama ultima in questo pannello. Il miglior modello adatto per il profilo PKH26 proliferazione (colonna 3) ha un picco singolo con RCS = 2,1 (Donor 6, Tabella 3), indicando buona simmetria, ed è stato utilizzato per definire la posizione di partenza parentale e ampiezza del picco per l'analisi del stimolato esempio da questo insieme di dati (Pannello B). Pannello B. Un'aliquota di replica PKH26 cellule marcate è stato coltivato con anti-CD3 e IL-2 per 96 ore e gated nello stesso modo come nel Pannello A. Un modello con posizione flottante picco e la larghezza del picco galleggiante dato la soluzione migliore per questi dati con RCS = 1,3 (Donor 6, Tabella 3). Pannello C. Lo stesso file di dati come nel Pannello A è stata analizzata senza l'uso di 7-AAD dati. Quando un primario FSC e SSC è stato utilizzato per escludere parzialmente le cellule morte ed aggregati (R2) e una porta secondaria per selezionare CD3 eventi positivi (R3), una piccola popolazione residua di cellule morte rimasto (0,2% di eventi gated). Il modello migliore vestibilità ha un unico picco con RCS = 2.2. Pannello D. Lo stesso file di dati come nel Pannello di B era recintato come nel Pannello di C. Nota la popolazione più grande residuo di cellule morte nel campione stimolato (1,29% di eventi gating) per questa strategia di gating. Il modello migliore vestibilità era uno con posizione flottante di picco e la larghezza di picco variabile (RCS = 1.3). Clicca qui per ingrandire la figura .
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Figura 4. Effetto della scelta fluorocromo e concentrazione di colorante sulla capacità di linfociti immunofenotipo etichettati con PKH26. HPBMC stati isolati da 24-hr sangue vecchio e provviste PKH26 come descritto nella Fase 1, con l'eccezione che la colorazione è stata effettuata in 12 x 75 mm in basso rotondo provette di polistirene invece di 12 x 75 millimetri tubi di polipropilene coniche. Immediatamente dopo marcatura con PKH26, le cellule sono state colorate con i reagenti indicati immunofenotipiche e vitalità, ed analizzati su un citometro LSRFortessa utilizzando la strategia di gating della figura 3A e la seguente configurazione ottica: 488 nm laser: FSC-A (488 nm); SSC -A (488/10 BP), FITC-A (530/30 BP); PKH26-A (575/26 BP), 7-AAD-A o PerCP-A (695/40 BP). 640 nm laser: APC-A o TOPRO-3-A (670/14 BP). La compensazione del colore è stata eseguita al momento della acquisizione di dati tramite il software BD diva. "Auto"indica autofluorescenza del no-anticorpo di controllo nella relativa finestra spettrale (APC per i pannelli A e B, PerCP per pannelli C e D). I dati del neg PKH26 di controllo (Tabella 1, Tubo 7) sono sovrapposti per riferimento (grigio istogrammi pieni, colonna 5). Post-colorazione Viabilità erano simili per tutti i campioni (88-92%). Pannello Celle A. etichettati con PKH26 ad una concentrazione finale di 2 mM sono stati controcolorati con anti-CD3-FITC, anti-CD4-APC, e 7-AAD ( tubo 8 di Tabella 3). Dopo il gating vitali (7-AAD neg) CD3 linfociti pos (colonna 1) e l'esclusione di detriti e aggregazioni basate sulle FSC e SSC (vedi figura 3A), PKH26 intensità è stata valutata in combinazione con CD4 APC (colonne 2 e 3). Se non compensata (colonna 2) o compensato (colonna 3), questa combinazione fluorocromo comportato buona risoluzione tra CD4 pos cellule T e le cellule T CD4 neg), come verificato sia da un non-antibody, controllo autofluorescente (Tubo 6 della tabella 1, colonna 4) e due colori terreno di CD3 vs. CD4 (colonna 6). Pannello B. Usando la stessa combinazione fluorocromo come nel Pannello A, ma aumentando la finale PKH26 concentrazione a 4 mM non ha pregiudicato la capacità di risolvere CD4 pos cellule T CD4 da neg cellule T. Pannello C. A Un'aliquota di cellule replicano autonomamente etichettati con PKH26 ad una concentrazione finale di 2 mM stata controcolorati con anti-CD3-FITC, anti-CD4-PerCP, e TOPRO-3. Dopo il gating vitali (TOPRO-3 neg) CD3 linfociti pos (colonna 1) e l'esclusione di detriti e aggregazioni basate sulle FSC e SSC (vedi figura 3A), PKH26 intensità è stata valutata in combinazione con anti-CD4-PerCP (colonne 2 e 3). Sostanziali sovrapposizioni spettrali PKH26 nel canale PerCP è evidente nei dati non compensati (colonna 2), e la risoluzione tra PKH26 CD4 pos pos e PKH26 CD4 pos neg eventi è marginale dopo la compensazione viene applicata (cfr. colonna 3 con il no-anticorpo, il controllo autofluorescente mostrato nella colonna 4). Pannello D. Quando PKH26 concentrazione è aumentata a 4 mM, non è più possibile utilizzare la combinazione di fluorocromo pannello C. sovrapposizione spettrale da PKH26 nel canale PerCP supera l'intensità del segnale di CD4 (colonna 2) e CD4 pos PKH26 eventi POS può più essere risolto da CD4 neg PKH26 pos cellule T (colonna 3 vs. colonna 4). Clicca qui per ingrandire la figura .
Figura 5. Effetto di selezione del modello di proliferazione. bontà di adattamento per i profili di diluizione colorante hPBMC sono state marcate con PKH26 (concentrazione cellulare finale: 3x10 7 / ml; concentrazione finale colorante: 10 mM). Dopo coltura per 96 ore in presenza (stimolato) o assenza (non stimolate) di anti-CD3 e IL-2, le cellule sono state raccolte contrastate con anti-CD3-FITC, anti-CD19-APC e 7-AAD e analizzato su un FACSCalibur citofluorimetro (vedi riferimento 13 per metodi dettagliati). La compensazione del colore è stata eseguita al momento della acquisizione di dati tramite circuiti cablati compensazione. Pannello A. PKH26 Il profilo di intensità da una cultura non stimolato 96 ore per il Donatore 5, un moderato responder, è stato recintato come mostrato in figura 3A e utilizzati per fornire la proliferazione ModFit Wizard con una prima stima di posizione e la larghezza per il picco corrispondente indivisi cellule parentali. Pannello B. PKH26 Il profilo di intensità da un parallelo stimolato la cultura 96 ore è stato analizzato utilizzando le stime a partire dalPannello A e 4 diverse combinazioni di impostazioni "proliferazione Wizard ', corrispondenti a potenze di picco fisso o variabile, e larghezze di picco fisso o variabile per le generazioni successive, come mostrato figlia. Come riassunto nella tabella 3, il modello che ha dato il miglior adattamento ai dati osservati (basso ridotta chi-quadrato; RCS) era la combinazione "floating / floating" in cui non era permesso solo posizioni di picco, ma anche le deviazioni standard dei picchi generazione figlia per variare (RCS = 1,5). Dello stesso ha dato la soluzione migliore per Donatore 6, un alto responder (Figura 3B e Tabella 3).
Figura 6. L'aggiunta di un colorante secondo monitoraggio cella semplifica la discriminazione tra cellule T effettrici e di regolamentazione in un test di citometria a flusso di soppressione(Adattato da Rif. 18). Linfociti monociti-impoverito preparati con filtri leucaferesi Trima sono state colorate con anticorpi anti-CD127-PE, anti-CD4-PE-Cy7, e anti-CD25-APC e il flusso ordinati in popolazioni di effettrici (Teff.; CD4 pos CD127 CD25 luminoso dim), normativo (Treg; CD4 pos CD127 CD25 dim pos), e accessori (CD4 neg) cellule. Ordine cellule Treg marcate con Claret CellVue (concentrazione cellulare finale: 1x10 6 / ml; concentrazione finale colorante: 1 pM) e Teff ordinati etichettati con CFSE (concentrazione cellulare finale: 5 × 10 7 / ml; finale concentrazione di colorante, 5 pM) sono stati co-coltura a vari rapporti in presenza di cellule accessorie anti-CD3, anti-CD28 e irradiati. Dopo 96 ore, le colture sono state raccolte, contrastate con anti-CD4-PE-Cy7 e LIVE / DEAD Violet fissabile, ed analizzati su un citometro a flusso LSRII e compensazione del colore è stata eseguita al momento dati ACQUISIZIOn utilizzando BD DiVa software (vedi riferimento 18 per tutti i dettagli, inclusi i controlli di compensazione). Gli indici di proliferazione di Teff e Treg sono stati modellati come descritto al punto 4, utilizzando la procedura guidata proliferazione in ModFit LT3.3. Punti dati di pannelli B e C rappresentano la media ± 1 deviazione standard dei campioni in triplo pannello A. I dati rappresentativi sono mostrati per uno dei tre campioni in triplo a Treg:. Teff rapporto di 0.25:1. LIVE / DEAD reagente Violet fissabile è stato utilizzato per escludere le cellule morte (R1, la trama in alto a sinistra; cellule accessorie = rosso-marrone, non vitale Teff = grigio e non vitale Treg = rosso) da tutti i grafici di altri dati. Colorazione Claret CellVue è stato utilizzato per distinguere Treg vitale (R4, trama centro destra, blu) da vitali ma altamente proliferato Teff (R5, trama centro destra, verde). Un singolo CFSE profilo di parametri proliferazione per Teff (basso plot a sinistra) è stato generato da gating sulle cellule che erano CFSE pos (R5), CD4 pos (R3), vitale (non R1), e aveva linfociti scproprietà Atter (R2). Un singolo parametro CellVue profilo Claret proliferazione per Treg stato generato da gating sulle cellule che erano CellVue Claret pos (R4), CD4 POS (R3), valida (non R1), e ha proprietà scatter linfociti (R2). Nota la regione generosa linfociti (R2) definito per includere blasti linfociti. Si noti inoltre che il numero totale di celle da raccogliere dipende la popolazione più bassa frequenza di interesse. In un esperimento di proliferazione cellulare in cui la popolazione di interesse possono essere distribuiti su una vasta gamma di intensità rappresentano fino a sette o otto generazioni un gran numero di cellule devono essere raccolti per modellare accuratamente e calcolare il numero di cellule in ogni generazione. Quando si studia cellule rare, può essere necessario eseguire semplicemente il tubo campione quasi asciutto per raccogliere il massimo numero possibile di eventi. Per l'esempio mostrato qui, facendo ciò ha determinato un totale di ~ 25.000 eventi, di cui 11.923 erano Teff (I proliferazionendice 3.85) e 1380 erano Treg (indice di proliferazione 1.83). Pannello B. Come previsto, aumentando la percentuale di presente Tregs in co-colture hanno portato ad una maggiore soppressione della proliferazione cellulare Teff. Risultati simili sono stati ottenuti con entrambi CellVue Claret-tinto (linea continua) o macchia (linea tratteggiata) Treg, indicando che la colorazione con il colorante Claret CellVue inseguimento non incidono Treg potenza. Pannello C. Treg sono relativamente anergici e, come previsto, fatto non proliferano quando incubati con anti-CD3, anti-CD28, e cellule accessorie in assenza di cellule Teff (Treg: Teff rapporto di 1:0). Tuttavia, poiché la percentuale di Teff presente in co-colture aumentata (cioè, come Treg: rapporto Teff diminuito), il grado di proliferazione Treg anche aumentato. Le barre di errore generalmente più grandi per questi dati, almeno in parte riflettere la portata limitata della proliferazione, portando ad un numero minore di eventi raccolti relativi Teff e maggiore incertezzaty nella modellazione del numero di cellule in ogni generazione. Clicca qui per ingrandire la figura .
Tubo No. (Scopo) | PKH26 | Anticorpo (i) | 7-AAD |
1 (programma di installazione, di compensazione) | - | - | - |
2 (programma di installazione, di compensazione) | + | - | - |
3 (programma di installazione, di compensazione) | - | - | + |
4 (compensazione) | - | CD8-FITC b | - |
5 (compensazione) | - | CD8-APC b | - |
6 (nessun controllo Ab) | + | - | + |
7 (con inseguimento colorantecontrollo) | - | CD3-CD4-FITC o CD19-APC APC c | + |
8 (T0 controllo) | + | CD3-CD4-FITC o CD19-APC APC c | + |
. Strumento Tabella 1 Setup Controlli a a comandi elencati sono adatti per a 4 colori saggio delle cellule CD4 monitoraggio proliferazione T con:. PKH26 (proliferazione colorante), CD3-FITC (pan-T marcatore della cella), CD4-APC (T-helper cella marcatore), 7-aminoactinomycin D (7-AAD, morto l'esclusione delle cellule) b Brighter surrogati di CD3-CD4-FITC e APC (migliore capacità di rilevare gli errori di compensazione) c Figura 3:.. CD3-FITC e CD19-APC. d Figura 4: CD3-FITC e CD4-APC.
Tipo di cella | Cella Concentrazione finale | Concentrazione finale Dye </ Strong> | Riferimento |
hPBMC b | 1 x 10 7 / ml | 2 pM PKH67 | 10,17 |
5 x 10 6 / ml | 2 pM PKH26 | 12 | |
3 x 10 7 / ml | 10 pM PKH26 | 13 | |
5 x 10 7 / ml | 30 um PKH26 | 18 | |
1 x 10 6 / ml | 1 CellVue Claret pM c | 18 | |
3 x 10 7 / ml | 4 Claret CellVue pM | 13 | |
5 x 10 7 / ml | 5 Claret CellVue pM | 18 | |
Le cellule in coltura | 5 x 10 5 / ml | 0,1 micron PKH26 (1 ° cellule mammarie) | 8 |
1 x 10 7 / ml | 15 um PKH26 (U937) | 18 | |
1 x 10 7 / ml | 12,5 -15 pM PKH26 (U937) | 15 | |
1 x 10 7 / ml | 1 pM PKH67 (K562) | 18 | |
1 x 10 7 / ml | 1 pM PKH67 (linee cellulari T) | 9 | |
1 x 10 7 / ml | 10 CellVue Claret pM (YAC-1) | 23 |
Tabella 2. Che non generino interferenze membrana-Dye di colorazione a. Un adattato e aggiornato dal rif. 18. B Un lavaggio a bassa velocità (300 xg) è stato utilizzato per ridurre al minimo la contaminazione delle piastrine. C cellule Treg (CD4 flusso filtrate pos pos CD25 CD127 linfociti neg).
Modello Impostazioni | Modello Risultati | ||||||||
Donatore | Trattamento | Posizione Peak | SD | Ruolo dei genitori | Parental SD | # Di Peaks Equipaggiata | RCS | PI | PF |
5 | Non stimolata | Galleggiante | Galleggiante | 209 | 4,5 | 1 | 5,1 | 1,0 | 0 |
5 | Stimolato | Fisso | Fisso | 209 | 4,5 | 7 | 35 | 3,9 | 31 |
5 | Stimolato | Galleggiante | Fisso | 209 | 4,5 | 8 | 19 | 4,3 | 30 |
5 | Stimolato | Fisso | Galleggiante | 209 | 9,2 | 6 | 1,9 | 3,8 | 30 |
5 | Stimolato | Galleggiante | Galleggiante | 209 | 9.0 | 7 | 1,5 | 3,7 | 29 |
6 | Non stimolata | Galleggiante | Galleggiante | 205 | 4.0 | 1 | 2,1 | 1,0 | 0 |
6 | Stimolato | Fisso | Fisso | 205 | 4.0 | 6 | 42 | 6,6 | 60 |
6 | Stimolato | Galleggiante | Fisso | 205 | 4.0 | 7 | 12 | 7,4 | 60 |
6 | Stimolato | Fisso | Galleggiante | 205 | 8,6 | 6 | 6,9 | 6,8 | 62 |
6 | Stimolato | Galleggiante | Galleggiante | 205 | 6,5 | 6 | 1,3 | 6,5 | 59 |
Tabella 3. Impatto del Modello proliferazione sulla bontà di adattamento (RCS) e metriche di una proliferazione. Una colorazione del campione, raccolta di dati e di interruzione del segnale come descritto nella Figura 3A & B.
I metodi descritti qui sono quelli che si trovano nei nostri laboratori combinati per dare più affidabile risultati ottimali per l'etichettatura hPBMC utilizzando coloranti membrana 13,16,18 e per fenotipizzazione sottoinsieme dei linfociti e la proliferazione di monitoraggio utilizzando membrana o proteine coloranti 2,11,13,16, 18. Come illustrato nelle figure 1 e 2, luminoso un'etichettatura uniforme è più facilmente ottenuta limitando la presenza di sali fisiologiche e utilizzando una tecnica di miscelazione che si traduce in un rapido, omogeneo esposizione delle cellule alla stessa concentrazione di colorante. Perché colorazione con coloranti membrana avviene suddividendo nel doppio strato lipidico, altre variabili che alterano libera concentrazione di colorante può anche avere un impatto efficienza etichettatura. Per esempio, l'etichettatura rotonde risultati polistirolo fondo tubi in lavaggio meno efficiente di sali prima di risospensione in Diluente C e anche in ridotta concentrazione libera colorante per tingere adsorbimento sulle pareti del tubo, in particolarea basse concentrazioni di colorante. Entrambi i fattori tendono a dare distribuzioni colorazione più ampi rispetto a quando l'etichettatura sono realizzate utilizzando tubi di polipropilene coniche inferiori (figure 3, 4 e risultati non pubblicati). Età del campione e il tipo può colpire anche ampiezza del picco, anche quando le procedure di colorazione ottimizzati vengono utilizzati. Ad esempio, il curriculum vitae PKH26 pos linfociti isolati dal campo di sangue appena prelevato 14-20% (Figura 3, rif. 13 e dati non pubblicati), mentre il curriculum vitae linfociti isolati da 24 campioni di sangue ore vecchi o TRIMA gamma pheresis filtri 25-30 % (Figura 4 e cod. 18).
Colorazione uniformità e la misura in cui cellule non vitali possono essere esclusi dall'analisi sia influenzare il fatto picchi distinguibili figlia sono evidenti nel profilo diluizione colorante, che a sua volta influenza la scelta di un modello di proliferazione per adattare i dati osservati (figure 5 e 6 ). Anche se ModFit (Verity Software House, Topsham, ME) viene qui utilizzato come esempio di software utilizzato per generare metriche come indice di proliferazione e frequenza Precursore (figure 3, 5 e 6, Tabella 3), altri pacchetti contengono anche i moduli per l'analisi dati proliferazione. Questi includono FCSExpress (De Novo Software, Los Angeles, CA) e FlowJo (Albero Star, Inc., Ashland, OR). Tutti questi programmi utilizzano una non-lineare dei minimi quadrati per trovare iterativamente la soluzione migliore per i dati grezzi modificando la posizione, l'altezza e SD (o larghezza) di picchi gaussiani che rappresentano generazioni figlia sequenziali. Indice di proliferazione (PI) e frequenza Precursore (PF) sono le misure più comunemente usati di estensione della proliferazione. PI, come definito da ModFit, è una misura di aumento del numero di cellule nel corso del saggio, analogo al 'indice di stimolazione' di un saggio di timidina. PF restituisce la frazione di cellule nel popolate inizialeioni che hanno risposto allo stimolo alla proliferazione. Si consiglia cautela, tuttavia, quando leggendo la letteratura a partire dal terminologia varia un po 'tra i pacchetti software (ad esempio, FlowJo e ModFit utilizzare definizioni e calcoli diversi per ciò che si intende per "indice di proliferazione") 22.
Le criticità discusse qui per l'etichettatura e l'analisi proliferazione con coloranti membrana sono anche incontrato quando si utilizza coloranti proteine. Per esempio, attenzione alla tecnica di miscelazione deve anche osservare, con esclusione delle cellule morte / morenti, per ottenere distribuzioni uniformi e picchi distinguibili figlia utilizzando CFSE (Figura 6) 2-4,13,18,24. Scelta appropriata di fluorocromi per fenotipizzazione e valutazione della redditività è importante anche al fine di evitare eccessive sovrapposizioni spettrali e l'incapacità di riconoscere le cellule anticorpi positivi, in particolare con coloranti visibili proteine che emettono come CFSE 2-4,11,13,16,18 . La riduzione della concentrazione di colorante inseguimento diminuisce i problemi di compensazione in adiacenti canali spettrali, ma limita anche il numero di divisioni cellulari che possono essere monitorati prima di intensità cellula figlia iniziano a sovrapporsi con autofluorescenza. In alternativa, l'uso di coloranti cellule più recenti di monitoraggio come il Claret emettitore rosso lontano CellVue (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) o viola emissione CellTrace Violet (Life Technologies, Grand Island, NY) possono ridurre i problemi di compensazione (Figura 6). Infine, sebbene coloranti membrana generalmente tendono a mostrare una minore tossicità 11,26, è possibile sovra-label cellule con o classe di colorante. È quindi sempre necessario verificare che la concentrazione del colorante tracciamento utilizzato non ha modificato la funzionalità delle cellule che devono essere monitorati (Figura 6) 3,13,16,18.
K. Humphrey, JD Tario, Jr. e PK Wallace hanno ricevuto pre-commerciali reagenti cellulari di monitoraggio per la valutazione da Life Technologies, Inc. e BD Biosciences. AD Bantly e JS Moore hanno ricevuto pre-commerciali di monitoraggio cella reagenti per la valutazione da Life Technologies, Inc. e il finanziamento da PTI Research, Inc. per la pre-commerciale caratterizzazione di cellule CellVue vari monitoraggio coloranti. K. Muirhead è impiegato da SciGro, Inc., che fornisce servizi di consulenza per Phanos Technologies, Inc. (proprietario del PKH e coloranti CellVue) e fornisce il sostegno supporto tecnico per Sigma-Aldrich e molecolari tecnologie di targeting, Inc. (distributori di questi coloranti).
Produzione e l'accesso gratuito a questo articolo è sponsorizzato da Sigma-Aldrich.
Gli autori In particolare, desidero ringraziare le seguenti persone per il loro contributo tecnico e intellettuale allo sviluppo di questi metodi nel corso degli anni: Bruce Bagwell (Verity Software House), Nadège Bercovici (IDM), Lizanne Breslin (Zynaxis cellulare Scienza e la ricerca PTI) , Brian Gray (PTI Research), Jan Fisher (Dartmouth Medical School), Alice Givan (Dartmouth Medical School), Betsy Ohlsson-Wilhelm (SciGro, Inc.), e Mary Waugh (Dartmouth Medical School). Avrebbero anche ringraziare la classe Bowdoin del 2006 dai Corsi Annuali di metodi di ricerca e applicazioni della citometria a flusso, che hanno generato i dati mostrati nella Figura 2.
La citometria a flusso è stata effettuata presso il Laboratorio di flusso Roswell Park Cancer Institute di Citometria, che è stato istituito in parte da contributi in conto impianti del Programma NIH strumento condiviso, e riceve sostegno da parte del Sussidio Core (5 P30 CA016056-29) dal NazionaleCancer Institute a Roswell Park Cancer Institute, e presso il Centro di Citometria a Flusso Abramson Cancer and Laboratory risorse cella Ordinamento della University of Pennsylvania, che è stato istituito in parte da contributi in conto impianti del Programma NIH strumento condiviso, e riceve il sostegno di NIH # 2P30 CA016520 dal National Cancer Institute. Il lavoro illustrato nelle figure 3 e 5, è stata sostenuta anche in parte da SBIR concessione EB00228 dal National Institute of Biomedical Imaging e Bioingegneria (NIBIB) assegnato a PTI Research, Inc.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reagente o attrezzature | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
Acquistabile | |||
7-D Aminoactinomycin | Sigma-Aldrich | A9400 | |
Albumina di siero bovino (BSA) | Sigma-Aldrich | A4503 | |
Siero bovino fetale (FBS) | Atlanta Biologicals | S11150 | |
Hanks soluzione salina bilanciata (HBSS) | Life Technologies | 14175-079 | Calcio e magnesio libero, senza rosso fenolo |
IgG umane Cohn frazione II e III globuline | Sigma-Aldrich | G-4386 | |
Topo anti-CD3 umana-FITC | BD Biosciences | 349201 | Saturazione concentrazione determinata mediante titolazione di laboratorio |
Mouse anti-umani CD4-APC | BD Biosciences | 340672 | Saturazione concentrazione determinata mediante titolazione di laboratorio |
Mouse anti-umani CD4-PECy7 | BD Biosciences | 348799 | Saturazione concentrazione determinata mediante titolazione di laboratorio |
Topo anti-CD8 umana-FITC | BD Biosciences | 347313 | Saturazione concentrazione determinata mediante titolazione di laboratorio |
Topo anti-umano CD8-APC | Caltag (Life Technologies) | MHCD0805 | Saturazione concentrazione determinata mediante titolazione di laboratorio |
Mouse Anti-Human CD19-APC | Caltag (Life Technologies) | MHCD1905 | concentrazione di saturazione, come determinato mediante titolazione di laboratorio |
Topo anti-CD25-APC umana | BD Biosciences | 340938 | Saturazione concentrazione determinata mediante titolazione di laboratorio |
Topo anti-umano CD127-PE | BD Biosciences | 557938 | Saturazione concentrazione determinata mediante titolazione di laboratorio |
Topo anti-CD3 umano | eBiosciences | 16-0037-85 | 1,0 mg / ml; azide libero |
Topo anti-CD28 umano | eBiosciences | 16-0289-85 | 1,0 mg / ml; azide libero |
PBS | Gibco | 21300-058 | |
PKH26 rosso fluorescente linker kit cella contenente 10-3M PKH26 in EtOH e Diluente C | Sigma-Aldrich | PKH26GL-1KT o MINI26-1KT | Procedure in Fase 1 si applicano anchedi kit contenenti PKH67 o coloranti CellVue altri |
CellVue Claret lontano rosso fluorescente linker kit cella contenente 10 3M Claret CellVue in EtOH e Diluente C | Sigma-Aldrich | MINCLARET-1KT o MIDCLARET-1KT | |
5 - (e-6)-carbossifluoresceina diacetato, succinimmidil estere (CFDA-SE) | Invitrogen (Life Technologies) | C34554 | Non fluorescente; spaccati dalle esterasi membrana per formare fluorescente ammino-reattiva carbossifluoresceina succinimidyl estere (CFSE) |
LIVE / DEAD Viola fissabile | Invitrogen (Life Technologies) | L34955 | |
Sterile 12 x 75 mm conica tubi di polipropilene & berretti | VWR | 60818-102 | Fornisce una migliore efficienza della membrana colorante colorazione (tintura ridotto assorbimento, meno perdita di cellule durante l'aspirazione supernatante) |
12 x 75 mm round fondo polistirolo tubi | Becton Dickinson | 21008-936 | |
Citometro di flusso | BD Bioscience | FACSCalibur LSRFortessa | Qualsiasi citometro grado di rilevare FITC, PKH26, e 7-AAD (es. 488 nm;. Em 520 nm, 567 nm e 655 nm, rispettivamente) e APC ex. 633-640 nm; em. 660 nm) |
Citometro di flusso | Beckman Coulter | LSRII CIANO | Qualsiasi citometro grado di rilevare FITC, PKH26, e 7-AAD (es. 488 nm;. Em 520 nm, 567 nm e 655 nm, rispettivamente) e APC ex. 633-640 nm; em. 660 nm) |
Preparati in laboratorio, | |||
7-Aminoactinomycin D, madre alla concentrazione | NA | NA | 1 mg / ml in PBS. Congelare in aliquote e conservare a -20 ° C. |
7-Aminoactinomycin D, worre magazzino | NA | NA | 100 pg / ml in PBS; preparare tutti i giorni da 1 mg / ml di brodo congelato. |
IgG blocco | NA | NA | HBSS + 10 mg / ml di IgG umano Cohn frazione II e III globuline + 10 mg / ml di BSA. |
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