リチャードKonz、テッドGiehl、バーバラGosselinは、月華区とタミーKrupoch：我々は、ユーマスフローサイトメトリーコアに感謝。この作品は、NIH / NHLBI RO1 HL084168（MS）およびNIH CA T32 - 130807（JRS）によって賄われていた。糖尿病内分泌学研究センター助成金DK32520でサポートされているコアのリソースも使用した。

1。組織の収穫<ol><li> （0.2％BSA及び5mMのグルコースを付加したリン酸緩衝生理食塩水（PBS））2〜5ミリリットル冷染色バッファーを含むチューブを準備します。前の組織の収穫にチューブを氷中に保管してください。 </li><li>カリングマウス適切な承認のプロトコルに従って（例えば、CO 2吸入頸椎脱臼が続く）。 </li><li>後で分析、ヘマトクリット値の例、網状赤血球数またはCBC分析のためにEDTAまたはヘパリン血液コレクションチューブに心臓穿刺により血液を描く。 </li><li>ステップ1で調製した別のチューブにそれぞれのマウスから採取した組織を置くこと、脾臓、骨を収穫。脾臓への容易なアクセスは、左側からです。骨髄、収穫一方または両方の大腿骨用。氷の上で収穫した組織をしてください。 </li><li>必要に応じて、脾臓の重量を量る。エリスロポエチンストレス応答を受けているマウスは、脾臓重量の有意な増加を示す可能性があります。 </li></ol> 2。脾臓細胞の調製<ol><li>ウェットタイプの3ミリリットルシリンジプランジャを使用して、ゆっくりと40μmの滅菌セルストレーナー（Fisherbrandカタログ番号22363547またはその他）を介して脾臓、または脾臓の一部を（理想的に、0.1グラム以下、約10 8細胞に相当）をプッシュ50 mlコニカルチューブの上に配置。この手順の実行中にチューブを氷上にしてください。 2 mlの染色バッファーの合計とストレーナを介して細胞を洗浄する。 </li><li>優しくどんな小さな塊を分割するために緊張した細胞懸濁液をピペットで。必要に応じて、細胞を再び引っ張る。 </li><li>遠心により細胞を2回洗浄し、冷緩衝液に再懸濁する。 </li><li>血球計算板を用いて細胞を数える。典型的な収量は1〜2 × 10 8細胞/脾臓です。フローサイトメトリー解析のための、aliquoteどちらFACS染色チューブにサンプル当たり1〜2万セル、（BDファルコンのポリスチレンは丸底チューブ、352008）またはU底96ウェルプレート（BDファルコン353910）。サンプルの染色液は、最終的な細胞濃度0.5〜1 × 10 7細胞/ mlまたは1〜2 × 10 6細胞/200μlの試料に、200μlのです。 </li></ol> 3。骨髄細胞の調製<ol><li>付属の26G針、冷染色用緩衝液であらかじめ入力して1または3 mLシリンジを準備します。 </li><li>明らかに骨を視覚化するように大腿骨に接続された筋肉を取り外します。 </li><li>できるだけ近い骨の両端に鋭い外科はさみ、大腿骨の両端チョキンと切るを、使用する。これは大腿骨の長さによって実行される骨髄の空洞、につながる、各カットの端に小さな穴を明らかにする必要があります。 </li><li>ステップ1のプレフィルドシリンジを使用して、これらの穴のいずれかを使用して針を挿入し、ゆっくりとチューブに、もう一方の端で穴から骨髄を洗い流す。 </li><li>上記脾臓用として40μmのストレーナー（セクション2.1参照）を介してフラッシュされた穏やかなピペッティングにより細胞、およびひずみを取り除きます。 </li><li>コー​​ルド染色バッファーで遠心分離によって細胞を2回洗浄する</li><li>細胞をカウントし、2.4節のように再懸濁します。典型的な収量は、大腿骨あたり約10 7個の細胞です。 </li></ol> 4。胎児肝細胞の調製<ol><li>タイムアウトした妊娠雌マウスを準備するには、夕方には交配のためのマウスの設定、10前に膣栓のために調べ、次の日午前、膣栓が検出されている日は一日0.5とみなされます。獣医スタッフが妊娠した雌を識別するために、この手法に不慣れな研究者を支援することができるかもしれません。妊娠はまた監視のマウスの体重により決定することができる。 </li><li>時限妊娠雌マウスは妊娠の14.5日から12.5にカリングされます。子宮角を氷冷した培養液または染色バッファーを含むペトリ皿に削除されます。 </li><li>胚はそれぞれの子宮から削除され、胎児の肝臓を切除している。解剖顕微鏡は、胎生12.5（12.5日）や若いが必要です。 </li><li>肝臓は、バッファ内にピペッティングすることにより機械的に解離可能性があります、そして96ウェルプレートで個別にいずれかの処理、または実験的な要件に応じて、一緒にプールされています。 </li><li> E13.5胎仔肝臓は、〜10 7細胞を持っています。細胞は、バッファを染色で2回洗浄し、フローサイトメトリー解析において、1〜2 × 10 6細胞/200μlのサンプルで再懸濁する。 </li></ol> 5。フローサイトメトリー用抗体染色<ol><li>以下を含む、コントロールサンプルを除いて、すべてのサンプルに使用するプレミックスを染色一次抗体を準備します。 <ul><li> 200μg/mlの最終濃度にChromePureウサギIgG（ジャクソン、015-000-003）、。ボトルのストック濃度を確認してください（それは異なる場合があります）。これは、マウスの細胞でのFc受容体をブロックするために使用され、このために使用される代替種はマウスIgGまたはラットIgGです。種の選択は、それらの種を使用することはできませんその場合には、初代ラット/マウス/ウサギ抗体に対して向けられた二次抗体の染色プロトコールの潜在的な存在によって決定されます。ブロッキング抗体としてD。また、5％ウサギ血清は、精製IgGの代わりに使用することもできます。さらに別の方法として、マウスFc受容体に向けられたモノクローナル抗体またはFabフラグメントを使用することです。下記の基本的なプロトコルは、どんな二次抗体は含まれていませんので、3種のいずれかのIgGを使用できます。 </li><li> CD71 - FITC、希釈1:200（株0.5mg/ml、BD - Biosciences社、553266） </li><li> TER119 - PE、1:200（株0.2mg/ml、BD - Biosciences社、553673）を希釈</li><li>追加の抗体は興味の表面エピトープに向け、例えば、抗体はFasやFasLを（1,2を参照）に向け。チューブを反転させて穏やかに2-3回の抗体溶液を混ぜる。 </li></ul></li><li>各セルのサンプルにプレミックスの200μlを加え、穏やかに細胞を再懸濁する。 </li><li>次のようにコントロールの細胞サンプルを準備します。 <ul><li> &quot;染色&quot;：これらの細胞は、バッファを染色に残され、セルの背景の自家蛍光を提供しています。 </li><li> &quot;シングルカラー&quot;コントロール：そのような制御は、プロトコルで使用される各抗体/色のために必要です。これらのコントロールのセルに直接結合した一次抗体で、または一次抗体と結合した二次抗体の両方のいずれかで染色されています。これらのコントロールは、チャネル間のスペクトルの重なりを補正するために使用されます。 </li><li> &quot;蛍光マイナス1&quot;（FMO）コントロール：そのようなコントロールは、プロトコル内の各抗体/色のために必要です。細胞は、これはFMOの制御となっているカラー/抗体を除くプロトコルのすべての色/抗体で染色されています。特定のチャネルのためのFMOのコントロールは、そのチャネルの真のバックグラウンドを提供します。それは、非特異的に同じアイソタイプの抗体、およびテストの抗体（アイソタイプコントロール）と同じ蛍光マークとコンジュゲートが含まれる場合があります。 </li></ul></li><li> 45&#39;暗闇の中で1時間（アイスバケットにアルミ箔の蓋を置く）に氷上で染色一次抗体のサンプルと関連するコントロールをインキュベートします。 </li><li>インキュベーションの終了時に、4℃で約400 × gで℃で3&#39;から5&#39;のために各サンプルチューブやスピンに染色バッファーの3ミリリットルを追加することで細胞を洗浄96ウェルプレートを使用している場合は、200μlの容量で細胞を3回洗浄する。 </li><li>該当する場合、二次抗体染色適用されます。適用し、一次抗体染色のために洗ってください。 </li><li>該当する場合は、アネキシンVによる染色は、製造者の指示のようにHEPES緩衝液を使用して、インキュベーションの終了時に適用されます。この染色は室温で15分間、または氷上で1時間適用されます。 </li><li>細胞が死細胞を除外するために、細胞非透過性のDNAの染料を含む溶液を染色でフローサイトメトリー分析のために再懸濁している。いくつかのDNAの染料は、ヨウ化プロピジウム、7 - アミノ - アクチノマイシンD（7AAD）、またはDAPIを含む、利用可能です。これらの中から選択は、特定の抗体染色に取り上げチャンネルを与えられた利用可能なチャネル、およびフローサイトメーターで使用可能なチャネルに依存する。 7AADは、BD - Biosciences社（559925）から入手し、製造元の指示に従って使用されます。 DAPI染色の場合は、、（ロシュ、カタログ番号236276）粉末からジメチルホルムアミド（DMF）に1mg/mlのストックをして-20℃に維持し、バッファを染色で1:15,000に1:10,000の希釈。 </li></ol> 6。フローサイトメトリー選別<ol><li>細胞は、CD71に対する抗体、TER119、系統マーカー、およびなどのフローサイトメトリー分析（セクシ​​ョン5）で説明可能性の色素で標識されています。ラベリング時の細胞濃度を5 × 10 7 / mlに増加させることができる。 </li><li>系統のマスターミックスを作るために以下の抗体のそれぞれの等量を混合： <ul><li> FITCのラット抗マウスCD41 MWReg30、BD Pharmingen社553848 </li><li> FITCのラット抗マウスCD45R/B220 RA3 - 6B2、BD Pharmingen社553087 </li><li> FITCハムスター抗マウスCD3e 145 - 2C11、BD Pharmingen社553061 </li><li> FITCラット抗マウスCD11b/Mac-1 M1/70、BD Pharmingen社557396 </li><li> FITCラット抗マウスのLy - 6GとLy - 6C（GR - 1）RB6 - 8C5、BD Pharmingen社553126 </li><li> 1:80でマスターミックスを使用（これはすべて0.5 mg / mlのある個々の抗体の株式の1:400希釈、と等価です）。 </li></ul></li><li>低圧ソート条件と広いノズルを使用してください。アリア（BD Biosciences社）のために我々は、100μノズル、20 psiの圧力を使用してください。 </li><li>コレクションバッファー：PBSは、20％ウシ胎児血清を加えた。 </li><li>ソートされた集団の純度を確認するには、（7AADまたは類似の）実行可能性の染料を含むバッファーで各サンプルから小アリコートを再実行します。 </li></ol> 7。代表的な結果： 成人の骨髄や脾臓のCD71/Ter119染色は、標識ProE、爾雅、EryBとEryC（図1）1、4つのサブセットの発達順序を識別します。形態学的に、これらはますます成熟赤芽球に対応しています。図1は、非常に小さなイベント（核、赤血球を含む）、凝集細胞と死細胞を破棄するデータ分析の段階、でゲーティングシーケンスを示しています。 細胞表面タンパク質の発現は、TER119およびCD71染色と同時に、関連する抗体を添加することにより、これらのサブセットのそれぞれについて同時に測定することができる。図1は死受容体Fasの1の細胞表面発現の例を示しています。この測定は、EPOを注射したマウスで、または生理食塩水を注射したコントロールマウスで実施した。それは、EPOは生体 1 の爾雅集団におけるFas発現を抑制することは明らかである。 細胞内のタンパク質や細胞周期の状態の発現は、各サブセットのセルに対して測定することができる。図2は、新鮮な収穫骨髄細胞の代表的な細胞周期の分析を示しています。これらの測定は、CD71およびTER119と細胞表面の染色、細胞内の標識用細胞の固定と透過（ディスカッションのセクションを参照）に加えて、必要とする。 胎児の肝臓では、非赤血球細胞は、最初の&quot;林 - &quot;CD41陰性の細胞は、Mac - 1、GR - 1、B220およびCD3（図3）にゲートで除外されています。残りの細胞は6サブセット、S5にS0に分割されています。胎児肝臓の細胞の正確なパターンは（ディスカッションのセクションを参照）胎齢に依存しています。 E13.5胎児肝臓におけるS3の部分集合の代表的な細胞周期の解析では（図4）示されています。 <img src="/files/ftp_upload/2809/2809fig1.jpg" alt="図1"/> 図1マウスの脾臓におけるCD71/Ter119赤芽球サブセットA.ゲーティング戦略：。。脾臓細胞が処理され、CD71、TER119およびFasに特異的な抗体で標識された。この図は、データ取得ステップは、次の分析の戦略を示しています。ヒストグラムは、私はすべての取得したイベントを示しています。斜めのゲートは、二重線またはより大きな凝集体を除く、単一セル、であると思われるイベントを表します。このゲート内の細胞は、さらにヒストグラムIIで分析されます。ここに非常に小さなイベントが、おそらく核や破片は、除外されます。ゲート細胞は、膜透過性アポトーシス細胞可能性が高いDAPI陽性細胞は、さらなる分析から除外されているヒストグラムIII、に示されています。ヒストグラムIVは、実行可能な脾臓細胞の結果としての人口を示しています。 ProEのゲートは、CD71 の高 TER119 中間細胞が含まれています。 TER119 高い細胞は、さらにヒストグラムで分析しているV.ここでCD71 high細胞は、成熟度の低い、大きな&quot;爾雅&quot;赤芽球（CD71 高 TER119 高 FSC 高 ）と小さく、より成熟した&quot;EryB&quot;赤芽球（CD71 高 TER119 ハイ FSC ロー ）に分割されています。最も成熟した赤芽球のサブセットは、EryC（CD71 低 TER119 ハイ FSC ロー ）です。ヒストグラムVIは、基底状態でマウスの爾雅サブセット、（生理食塩水を注入）で特異的、細胞表面のFas発現を示し、そしてEPOの単回投与を注射したマウス。 Fas抗体で染色することCD71/Ter119染色と同時に実施した。示された部分集合のそれぞれから選別された細胞のB.サイトスピンの準備が。細胞はギムザで染色し、ジアミノベンジジンで、後者は茶色がヘモグロビンで染色される生成されました。サイトスピンデータは、もともとLiu らに掲載されました。、ブラッド。 2006年07月1、108（1）:123 - 33。 EPUB 2006年03月9。 <img src="/files/ftp_upload/2809/2809fig2.jpg" alt="図2"/> 図2マウスの骨髄のCD71 高 TER119 高い赤芽球の細胞周期分析。マウスにBrdUを腹腔内に注射した、と脾臓または骨髄は30〜60分後に回収した。細胞を固定、膜透過と加えてCD71およびTER119のために染色されているために、BrdUを（固定、透過処理とのBrdU染色プロトコールは、メーカーの指示にしたがっていた）に向けられたモノクローナル抗体との複製DNAへのBrdUの取り込みのために染色した。れましたBrdU陽性細胞は、周期のS期にある。間期細胞はBrdU陰性であり、DNA色素7AADを使用して、G1またはG2 / M期に分解されることがあります。 <img src="/files/ftp_upload/2809/2809fig3.jpg" alt="図3"/> 図3マウス胎仔肝臓におけるCD71/Ter119赤芽球サブセットA.ゲーティング戦略：。。胎児肝細胞は、CD71、TER119のために標識され、非赤血球系統マーカー（&#39;林&#39;）に向けFITC標識抗体のカクテル。生存細胞は、（7AAD陰性）林の発現について分析した、と林 - 細胞はさらにS0へS5赤芽球サブセットに分割されています。若い、E13胎児肝臓は、成熟したS4/S5サブセットの細胞の欠如によって示される成熟度の低い赤芽球、から構成されます。示された部分集合のそれぞれから選別された細胞のB.サイトスピンの準備が。細胞はギムザで染色し、ジアミノベンジジンで、後者は茶色がヘモグロビンで染色される生成されました。サイトスピンデータは、もともとPだポップら ublished、PLoSのBiol 8（9）：e1000484が。土井：10.1371/journal.pbio.1000484。 <img src="/files/ftp_upload/2809/2809fig4.jpg" alt="図4"/> 図4。胎児肝赤血球のサブセットの細胞周期分析。妊娠マウスにBrdUを注射し、胎児の肝臓を浸透化、固定、30〜60分後に収穫し、CD71、TER119およびBrdUに対する抗体で染色した。 S3細胞の細胞周期の状態が表示されます。

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	<li>Liu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Suppression+of+Fas-FasL+coexpression+by+erythropoietin+mediates+erythroblast+expansion+during+the+erythropoietic+stress+response+in.">Suppression of Fas-FasL coexpression by erythropoietin mediates erythroblast expansion during the erythropoietic stress response in.</a> 108, 123-133 (2006).</li><li>Socolovsky, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Negative+Autoregulation+by+FAS+Mediates+Robust+Fetal+Erythropoiesis.">Negative Autoregulation by FAS Mediates Robust Fetal Erythropoiesis.</a> PLoS Biol. 5, e252-e252 (2007).</li><li>Krutzik, P. O., Hale, M. B., Nolan, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+the+murine+immunological+signaling+network+with+phosphospecific+flow+cytometry.">Characterization of the murine immunological signaling network with phosphospecific flow cytometry.</a> J Immunol. 175, 2366-2373 (2005).</li><li>Socolovsky, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ineffective+erythropoiesis+in+Stat5a(-/-)5b(-/-)+mice+due+to+decreased+survival+of+early+erythroblasts.">Ineffective erythropoiesis in Stat5a(-/-)5b(-/-) mice due to decreased survival of early erythroblasts.</a> Blood. 98, 3261-3273 (2001).</li><li>Guihard, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+MAPK+ERK1+is+a+negative+regulator+of+the+adult+steady-state+splenic+erythropoiesis.">The MAPK ERK1 is a negative regulator of the adult steady-state splenic erythropoiesis.</a> Blood. 115, 3686-3694 (2010).</li><li>Yu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+erythroid+chaperone+that+facilitates+folding+of+alpha-globin+subunits+for+hemoglobin+synthesis.">An erythroid chaperone that facilitates folding of alpha-globin subunits for hemoglobin synthesis.</a> J Clin Invest. 117, 1856-1865 (2007).</li><li>Chen, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Erythroid+dysplasia,+megaloblastic+anemia,+and+impaired+lymphopoiesis+arising+from+mitochondrial+dysfunction.">Erythroid dysplasia, megaloblastic anemia, and impaired lymphopoiesis arising from mitochondrial dysfunction.</a> Blood. 114, 4045-4053 (2009).</li><li>Chen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resolving+the+distinct+stages+in+erythroid+differentiation+based+on+dynamic+changes+in+membrane+protein+expression+during+erythropoiesis.">Resolving the distinct stages in erythroid differentiation based on dynamic changes in membrane protein expression during erythropoiesis.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106, 17413-17418 (2009).</li><li>McGrath, K. E., Bushnell, T. P., Palis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multispectral+imaging+of+hematopoietic+cells:+where+flow+meets+morphology.">Multispectral imaging of hematopoietic cells: where flow meets morphology.</a> J Immunol Methods. 336, 91-97 (2008).</li><li>Pop, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+key+commitment+step+in+erythropoiesis+is+synchronized+with+the+cell+cycle+clock+through+mutual+inhibition+between+PU.1+and+S-phase+progression.">A key commitment step in erythropoiesis is synchronized with the cell cycle clock through mutual inhibition between PU.1 and S-phase progression.</a> PLoS Biol. 8, (2010).</li><li>Borsook, H., Lingrel, J. B., Scaro, J. L., Millette, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+haemoglobin+in+relation+to+the+maturation+of+erythroid+cells.">Synthesis of haemoglobin in relation to the maturation of erythroid cells.</a> Nature. 196, 347-350 (1962).</li></ol>

動物実験は、マサチューセッツ大学医学部IACUC委員会の大学が定めるガイドラインおよび規則に従って行った。

フローサイトメトリーの方法論は、リン酸化特異的抗体3と細胞周期の状態を用いて細胞表面マーカー、タンパク質発現、細胞生存、細胞内シグナル伝達を含む、蛍光標識特異的抗体またはリガンド、と検出されても細胞機能の同時調査が可能になります。これらの測定は、新たに単離した赤血球生成組織のコンテキストで、分化段階の特定のサブセットの数の各々に行うことができ?...

<table border="1"><tbody><tr><th>試薬の名前</th><th>会社</th><th>カタログ番号</th></tr><tr><td> FAS -ビオチン</td><td> BD Pharmingen社</td><td> 554256 </td></tr><tr><td>ストレプトアビジン- APC </td><td>分子プローブ</td><td> S868 </td></tr><tr><td> 40μmの滅菌セルストレーナー</td><td> Fisherbrand </td><td> 22363547 </td></tr><tr><td> FACS染色のためのポリスチレン丸底チューブ</td><td> BDファルコン</td><td> 352008 </td></tr><tr><td> U底96ウェルプレート</td><td> BDファルコン</td><td> 353910 </td></tr><tr><td> ChromePureウサギIgG </td><td>ジャクソンイムノ</td><td> 015-000-003 </td></tr><tr><td> CD71 - FITC（株0.5mg/ml） </td><td> BD -バイオサイエンス</td><td> 553266 </td></tr><tr><td> TER119 - PE（株0.2mg/ml） </td><td> BD -バイオサイエンス</td><td> 553673 </td></tr><tr><td> 7AAD </td><td> BD -バイオサイエンス</td><td> 559925 </td></tr><tr><td> DAPI粉</td><td>ロッシュ</td><td> 236276 </td></tr><tr><td> FITCのラット抗マウスCD41 MWReg30 </td><td> BD Pharmingen社</td><td> 553848 </td></tr><tr><td> FITCラット抗マウスCD45R/B220 RA3 - 6B2 </td><td> BD Pharmingen社</td><td> 553087 </td></tr><tr><td> FITCのラット抗マウスCD411b/Mac-1 M1/70 </td><td> BD Pharmingen社</td><td> 557396 </td></tr><tr><td> FITCラット抗マウスのLy - 6GとLy - 6C（GR - 1）RB6 - 8C5 </td><td> BD Pharmingen社</td><td> 553126 </td></tr><tr><td> FITCハムスター抗マウスCD3e 145 - 2C11 </td><td> BD Pharmingen社</td><td> 553061 </td></tr><tr><td> APCのBrdUフローキット</td><td> BD Pharmingen社</td><td> 557892 </td></tr><tr><td>アネキシンV -ビオチン</td><td> BD Pharmingen社</td><td> 556418 </td></tr></tbody></table>

identification and analysis of mouse erythroid progenitors using the cd71/ter119 flow-cytometric assay

赤血球生成の研究は、以前の造血および赤芽球前駆細胞から形成される方法を赤血球を理解することを目指しています。具体的には、赤血球の形成の速度は、その合成組織低酸素によって引き起こされるホルモンのエリスロポエチン（EPO）、によって制御されている。エポの急速な増加に適切な組織の酸素化の結果、赤芽球率の増加を駆動への脅威、赤芽球ストレス応答と呼ばれるプロセス。循環赤血球数の結果の増加は、組織の酸素運搬を改善します。効率的な赤血球産生のストレス反応は、それゆえ生存とそのような高高度、貧血、出血、化学療法または幹細胞移植などの生理学的および病理学的状態からの回復に重要です。 マウスは、赤血球とそのストレス応答の研究のための重要なモデルです。マウス決定的な（成人型）赤血球産生が新生児脾臓で、そして成人の脾臓および骨髄で、胚日12.5と15.5の間に胎児の肝臓で行われます。組織内の赤血球前駆細胞を識別するための古典的な方法は、EPOを含む半固体培地に播種すると、赤色の細胞コロニーを生じさせるために、これらの細胞の能力に依存しています。彼らの赤血球前駆子孫は、形態学的基準に基づいて識別されます。どちらもこれらの古典的な方法のは、分子研究のための分化段階特異的赤血球系細胞の多数へのアクセスを許可しません。ここでは、直接、新たに分離したマウスの組織のコンテキスト内で分化段階特異的赤血球前駆細胞と前駆体を、識別し、勉強のフローサイトメトリー法を提示する。アッセイは、細胞表面マーカーCD71、TER119上、およびセルサイズの関数であるフローサイトメトリー&quot;前方散乱&quot;パラメータに依存しています。 CD71/Ter119アッセイは低酸素の条件に収容された貧血マウスまたはマウスでは、例えば、in vivoでのエリスロポエチンストレスへの応答中に赤芽球前駆細胞を研究するために使用することができます。また、赤血球内の変更された分子経路の特定の役割を評価するために、遺伝子組み換え成体マウスや胚の組織に直接赤血球前駆細胞を研究するために使用されることがあります。

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Identification and Analysis of Mouse Erythroid Progenitors using the CD71/TER119 Flow-cytometric Assay

直接収穫したてのマウスの骨髄、脾臓や胎児の肝臓における分化段階特異的マウス赤血球前駆細胞と前駆体の同定と分子解析のためのフローサイトメトリー法。アッセイは、細胞表面マーカーCD71、TER119、およびセルサイズに依存しています。

CD71/TER119フローサイトメトリーアッセイを用いてマウス赤血球前駆細胞の同定と解析

The study of erythropoiesis aims to understand how red cells are formed from earlier hematopoietic and erythroid progenitors. Specifically, the rate of ...

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Research

JoVE Journal

Biology

32.1K ビュー.  University of Massachusetts Medical School. 直接収穫したてのマウスの骨髄、脾臓や胎児の肝臓における分化段階特異的マウス赤血球前駆細胞と前駆体の同定と分子解析のためのフローサイトメトリー法。アッセイは、細胞表面マーカーCD71、TER119、およびセルサイズに依存しています。

ビデオ: Identification and Analysis of Mouse Erythroid Progenitors using the CD71/TER119 Flow-cytometric Assay

A Neuronal and Astrocyte Co-Culture Assay for High Content Analysis of Neurotoxicity

High Content Analysis (HCA) assays combine cells and detection reagents with automated imaging and powerful image analysis algorithms, allowing measurement of multiple cellular phenotypes within a single assay. In this study, we utilized HCA to develop a novel assay for neurotoxicity. Neurotoxicity assessment represents an important part of drug safety evaluation, as well as being a significant focus of environmental protection efforts. Additionally, neurotoxicity is also a well-accepted in vitro marker of the development of neurodegenerative diseases such as Alzheimer's and Parkinson's diseases. Recently, the application of HCA to neuronal screening has been reported. By labeling neuronal cells with &beta;III-tubulin, HCA assays can provide high-throughput, non-subjective, quantitative measurements of parameters such as neuronal number, neurite count and neurite length, all of which can indicate neurotoxic effects. However, the role of astrocytes remains unexplored in these models. Astrocytes have an integral role in the maintenance of central nervous system (CNS) homeostasis, and are associated with both neuroprotection and neurodegradation when they are activated in response to toxic substances or disease states. GFAP is an intermediate filament protein expressed predominantly in the astrocytes of the CNS. Astrocytic activation (gliosis) leads to the upregulation of GFAP, commonly accompanied by astrocyte proliferation and hypertrophy. This process of reactive gliosis has been proposed as an early marker of damage to the nervous system. The traditional method for GFAP quantitation is by immunoassay. This approach is limited by an inability to provide information on cellular localization, morphology and cell number. We determined that HCA could be used to overcome these limitations and to simultaneously measure multiple features associated with gliosis - changes in GFAP expression, astrocyte hypertrophy, and astrocyte proliferation - within a single assay. In co-culture studies, astrocytes have been shown to protect neurons against several types of toxic insult and to critically influence neuronal survival. Recent studies have suggested that the use of astrocytes in an in vitro neurotoxicity test system may prove more relevant to human CNS structure and function than neuronal cells alone. Accordingly, we have developed an HCA assay for co-culture of neurons and astrocytes, comprised of protocols and validated, target-specific detection reagents for profiling &beta;III-tubulin and glial fibrillary acidic protein (GFAP). This assay enables simultaneous analysis of neurotoxicity, neurite outgrowth, gliosis, neuronal and astrocytic morphology and neuronal and astrocytic development in a wide variety of cellular models, representing a novel, non-subjective, high-throughput assay for neurotoxicity assessment. The assay holds great potential for enhanced detection of neurotoxicity and improved productivity in neuroscience research and drug discovery.

This article describes a novel protocol and reagent set designed for sensitive measurement of neurotoxic effects of compounds and treatments on co-cultures of neurons and astrocytes using high content analysis. Results demonstrate that high content analysis represents an exciting novel technology for neurotoxicity assessment.

神経毒性の高いコンテンツ分析のための神経とアストロサイト共培養アッセイ

High Content Analysis (HCA) assays combine cells and detection reagents with automated imaging and powerful image analysis algorithms, allowing ...

生物学

Purification of Progenitors from Skeletal Muscle

Skeletal muscle contains multiple progenitor populations of distinct embryonic origins and developmental potential. Myogenic progenitors, usually residing in a "satellite cell position" between the myofiber plasma membrane and the laminin-rich basement membrane that ensheaths it, are self-renewing cells that are solely committed to the myogenic lineage1,2. We have recently described a second class of vessel associated progenitors that can generate myofibroblasts and white adipocytes, which responds to damage by efficiently entering proliferation and provides trophic support to myogenic cells during tissue regeneration3,4. One of the most trusted assays to determine the developmental and regenerative potential of a given cell population relies on their isolation and transplantation5-7. To this end we have optimized protocols for their purification by flow cytometry from enzymatically dissociated muscle, which we will outline in this article. The populations obtained using this method will contain either myogenic or fibro/adipogenic colony forming cells: no other cell types are capable of expanding in vitro or surviving in vivo delivery. However, when these populations are used immediately after the sort for molecular analysis (e.g qRT-PCR) one must keep in mind that the freshly sorted subsets may contain other contaminant cells that lack the ability of forming colonies or engrafting recipients.

Method for the enzymatic dissociation, surface labeling and purification by flow cytometry of fibro/adipogenic and myogenic progenitors from murine skeletal muscle.

骨格筋からの前駆体の精製

Skeletal muscle contains multiple progenitor populations of distinct embryonic origins and developmental potential. Myogenic progenitors, usually residing ...

A Quantitative Assay for Insulin-expressing Colony-forming Progenitors

The field of pancreatic stem and progenitor cell biology has been hampered by a lack of in vitro functional and quantitative assays that allow for the analysis of the single cell. Analyses of single progenitors are of critical importance because they provide definitive ways to unequivocally demonstrate the lineage potential of individual progenitors. Although methods have been devised to generate "pancreatospheres" in suspension culture from single cells, several limitations exist. First, it is time-consuming to perform single cell deposition for a large number of cells, which in turn commands large volumes of culture media and space. Second, numeration of the resulting pancreatospheres is labor-intensive, especially when the frequency of the pancreatosphere-initiating progenitors is low. Third, the pancreatosphere assay is not an efficient method to allow both the proliferation and differentiation of pancreatic progenitors in the same culture well, restricting the usefulness of the assay.
To overcome these limitations, a semi-solid media based colony assay for pancreatic progenitors has been developed and is presented in this report. This method takes advantage of an existing concept from the hematopoietic colony assay, in which methylcellulose is used to provide viscosity to the media, allowing the progenitor cells to stay in three-dimensional space as they undergo proliferation as well as differentiation. To enrich insulin-expressing colony-forming progenitors from a heterogeneous population, we utilized cells that express neurogenin (Ngn) 3, a pancreatic endocrine progenitor cell marker. Murine embryonic stem (ES) cell-derived Ngn3 expressing cells tagged with the enhanced green fluorescent protein reporter were sorted and as many as 25,000 cells per well were plated into low-attachment 24-well culture dishes. Each well contained 500 &mu;L of semi-solid media with the following major components: methylcellulose, Matrigel, nicotinamide, exendin-4, activin &beta;B, and conditioned media collected from murine ES cell-derived pancreatic-like cells. After 8 to 12 days of culture, insulin-expressing colonies with distinctive morphology were formed and could be further analyzed for pancreatic gene expression using quantitative RT-PCR and immunoflourescent staining to determine the lineage composition of each colony.
In summary, our colony assay allows easy detection and quantification of functional progenitors within a heterogeneous population of cells. In addition, the semi-solid media format allows uniform presentation of extracellular matrix components and growth factors to cells, enabling progenitors to proliferate and differentiate in vitro. This colony assay provides unique opportunities for mechanistic studies of pancreatic progenitor cells at the single cell level.

A three-dimensional clonogenic assay that allows pancreatic-like progenitors to differentiate into insulin-expressing colonies is described. This method takes advantage of semi-solid media containing methylcellulose, Matrigel and growth factors, in which single progenitors proliferate and differentiate in vitro, permitting quantification of the number of functional progenitors in a population.

インスリン発現コロニーを形成する前駆細胞の定量アッセイ

The field of pancreatic stem and progenitor cell biology has been hampered by a lack of in vitro functional and quantitative assays that allow for the ...

Phenotypic Analysis and Isolation of Murine Hematopoietic Stem Cells and Lineage-committed Progenitors

The bone marrow is the principal site where HSCs and more mature blood cells lineage progenitors reside and differentiate in an adult organism. HSCs constitute a minute cell population of pluripotent cells capable of generating all blood cell lineages for a life-time1. The molecular dissection of HSCs homeostasis in the bone marrow has important implications in hematopoiesis, oncology and regenerative medicine. We describe the labeling protocol with fluorescent antibodies and the electronic gating procedure in flow cytometry to score hematopoietic progenitor subsets and HSCs distribution in individual mice (Fig. 1). In addition, we describe a method to extensively enrich hematopoietic progenitors as well as long-term (LT) and short term (ST) reconstituting HSCs from pooled bone marrow cell suspensions by magnetic enrichment of cells expressing c-Kit. The resulting cell preparation can be used to sort selected subsets for in vitro and in vivo functional studies (Fig. 2).
Both trabecular osteoblasts2,3 and sinusoidal endothelium4 constitute functional niches supporting HSCs in the bone marrow. Several mechanisms in the osteoblastic niche, including a subset of N-cadherin+ osteoblasts3 and interaction of the receptor tyrosine kinase Tie2 expressed in HSCs with its ligand angiopoietin-15 concur in determining HSCs quiescence. "Hibernation" in the bone marrow is crucial to protect HSCs from replication and eventual exhaustion upon excessive cycling activity6. Exogenous stimuli acting on cells of the innate immune system such as Toll-like receptor ligands7 and interferon-&alpha;6 can also induce proliferation and differentiation of HSCs into lineage committed progenitors. Recently, a population of dormant mouse HSCs within the lin- c-Kit+ Sca-1+ CD150+ CD48- CD34- population has been described8. Sorting of cells based on CD34 expression from the hematopoietic progenitors-enriched cell suspension as described here allows the isolation of both quiescent self-renewing LT-HSCs and ST-HSCs9. A similar procedure based on depletion of lineage positive cells and sorting of LT-HSC with CD48 and Flk2 antibodies has been previously described10. In the present report we provide a protocol for the phenotypic characterization and ex vivo cell cycle analysis of hematopoietic progenitors, which can be useful for monitoring hematopoiesis in different physiological and pathological conditions. Moreover, we describe a FACS sorting procedure for HSCs, which can be used to define factors and mechanisms regulating their self-renewal, expansion and differentiation in cell biology and signal transduction assays as well as for transplantation.

A method to analyse the distribution of bone marrow hematopoietic progenitors in flow cytometry as well as to efficiently isolate highly purified hematopoietic stem cells (HSCs) is described. The isolation procedure is essentially based on magnetic enrichment of c-Kit+ cells and cell sorting to purify HSCs for cellular and molecular studies.

マウス造血幹細胞およびリネージュコミット前駆細胞の表現型の解析と分離

The bone marrow is the principal site where HSCs and more mature blood cells lineage progenitors reside and differentiate in an adult organism. HSCs ...

Generation of Mice Derived from Induced Pluripotent Stem Cells

The production of induced pluripotent stem cells (iPSCs) from somatic cells provides a means to create valuable tools for basic research and may also produce a source of patient-matched cells for regenerative therapies. iPSCs may be generated using multiple protocols and derived from multiple cell sources. Once generated, iPSCs are tested using a variety of assays including immunostaining for pluripotency markers, generation of three germ layers in embryoid bodies and teratomas, comparisons of gene expression with embryonic stem cells (ESCs) and production of chimeric mice with or without germline contribution2. Importantly, iPSC lines that pass these tests still vary in their capacity to produce different differentiated cell types2. This has made it difficult to establish which iPSC derivation protocols, donor cell sources or selection methods are most useful for different applications.
The most stringent test of whether a stem cell line has sufficient developmental potential to generate all tissues required for survival of an organism (termed full pluripotency) is tetraploid embryo complementation (TEC)3-5. Technically, TEC involves electrofusion of two-cell embryos to generate tetraploid (4n) one-cell embryos that can be cultured in vitro to the blastocyst stage6. Diploid (2n) pluripotent stem cells (e.g. ESCs or iPSCs) are then injected into the blastocoel cavity of the tetraploid blastocyst and transferred to a recipient female for gestation (see Figure 1). The tetraploid component of the complemented embryo contributes almost exclusively to the extraembryonic tissues (placenta, yolk sac), whereas the diploid cells constitute the embryo proper, resulting in a fetus derived entirely from the injected stem cell line.
Recently, we reported the derivation of iPSC lines that reproducibly generate adult mice via TEC1. These iPSC lines give rise to viable pups with efficiencies of 5-13%, which is comparable to ESCs3,4,7 and higher than that reported for most other iPSC lines8-12. These reports show that direct reprogramming can produce fully pluripotent iPSCs that match ESCs in their developmental potential and efficiency of generating pups in TEC tests. At present, it is not clear what distinguishes between fully pluripotent iPSCs and less potent lines13-15. Nor is it clear which reprogramming methods will produce these lines with the highest efficiency. Here we describe one method that produces fully pluripotent iPSCs and "all- iPSC" mice, which may be helpful for investigators wishing to compare the pluripotency of iPSC lines or establish the equivalence of different reprogramming methods.

Generating induced pluripotent stem cell (iPSC) lines produces lines of differing developmental potential even when they pass standard tests for pluripotency. Here we describe a protocol to produce mice derived entirely from iPSCs, which defines the iPSC lines as possessing full pluripotency1.

人工多能性幹細胞に由来するマウスの作製

The production of induced pluripotent stem cells (iPSCs) from somatic cells provides a means to create valuable tools for basic research and may also ...

Flow Cytometric Analysis of Bimolecular Fluorescence Complementation: A High Throughput Quantitative Method to Study Protein-protein Interaction

Among methods to study protein-protein interaction inside cells, Bimolecular Fluorescence Complementation (BiFC) is relatively simple and sensitive. BiFC is based on the production of fluorescence using two non-fluorescent fragments of a fluorescent protein (Venus, a Yellow Fluorescent Protein variant, is used here). Non-fluorescent Venus fragments (VN and VC) are fused to two interacting proteins (in this case, AKAP-Lbc and PDE4D3), yielding fluorescence due to VN-AKAP-Lbc-VC-PDE4D3 interaction and the formation of a functional fluorescent protein inside cells.
BiFC provides information on the subcellular localization of protein complexes and the strength of protein interactions based on fluorescence intensity. However, BiFC analysis using microscopy to quantify the strength of protein-protein interaction is time-consuming and somewhat subjective due to heterogeneity in protein expression and interaction. By coupling flow cytometric analysis with BiFC methodology, the fluorescent BiFC protein-protein interaction signal can be accurately measured for a large quantity of cells in a short time. Here, we demonstrate an application of this methodology to map regions in PDE4D3 that are required for the interaction with AKAP-Lbc. This high throughput methodology can be applied to screening factors that regulate protein-protein interaction.

Flow cytometric analysis of Bimolecular Fluorescence Complementation provides a high throughput quantitative method to study protein-protein interaction. This methodology can be applied to mapping protein binding sites and for screening factors that regulate protein-protein interaction.

二分子蛍光相補のフローサイトメトリー分析：タンパク質 - タンパク質相互作用を研究するためのハイスループット定量法

Among methods to study protein-protein interaction inside cells, Bimolecular Fluorescence Complementation (BiFC) is relatively simple and sensitive. BiFC ...

Identification of Key Factors Regulating Self-renewal and Differentiation in EML Hematopoietic Precursor Cells by RNA-sequencing Analysis

Hematopoietic stem cells (HSCs) are used clinically for transplantation treatment to rebuild a patient&#39;s hematopoietic system in many diseases such as leukemia and lymphoma. Elucidating the mechanisms controlling HSCs self-renewal and differentiation is important for application of HSCs for research and clinical uses. However, it is not possible to obtain large quantity of HSCs due to their inability to proliferate in vitro. To overcome this hurdle, we used a mouse bone marrow derived cell line, the EML (Erythroid, Myeloid, and Lymphocytic) cell line, as a model system for this study.
RNA-sequencing (RNA-Seq) has been increasingly used to replace microarray for gene expression studies. We report here a detailed method of using RNA-Seq technology to investigate the potential key factors in regulation of EML cell self-renewal and differentiation. The protocol provided in this paper is divided into three parts. The first part explains how to culture EML cells and separate Lin-CD34+ and Lin-CD34- cells. The second part of the protocol offers detailed procedures for total RNA preparation and the subsequent library construction for high-throughput sequencing. The last part describes the method for RNA-Seq data analysis and explains how to use the data to identify differentially expressed transcription factors between Lin-CD34+ and Lin-CD34- cells. The most significantly differentially expressed transcription factors were identified to be the potential key regulators controlling EML cell self-renewal and differentiation. In the discussion section of this paper, we highlight the key steps for successful performance of this experiment.
In summary, this paper offers a method of using RNA-Seq technology to identify potential regulators of self-renewal and differentiation in EML cells. The key factors identified are subjected to downstream functional analysis in vitro and in vivo.

RNA-sequencing and bioinformatics analyses were used to identify significantly and differentially expressed transcription factors in Lin-CD34+ and Lin-CD34- subpopulations of mouse EMLcells. These transcription factors might play important roles in determining the switch between self-renewing Lin-CD34+ and partially differentiated Lin-CD34- cells.

RNAシーケンシング解析によりEML造血前駆細胞における自己再生および分化を調節する重要な要因の同定

Hematopoietic stem cells (HSCs) are used clinically for transplantation treatment to rebuild a patient&#39;s hematopoietic system in many diseases such as ...

SA-&#946;-Galactosidase-Based Screening Assay for the Identification of Senotherapeutic Drugs

Cell senescence is one of the hallmarks of aging known to negatively influence a healthy lifespan. Drugs able to kill senescent cells specifically in cell culture, termed senolytics, can reduce the senescent cell burden in vivo and extend healthspan. Multiple classes of senolytics have been identified to date including HSP90 inhibitors, Bcl-2 family inhibitors, piperlongumine, a FOXO4 inhibitory peptide and the combination of Dasatinib/Quercetin. Detection of SA-&#946;-Gal at an increased lysosomal pH is one of the best characterized markers for the detection of senescent cells. Live cell measurements of senescence-associated &#946;-galactosidase (SA-&#946;-Gal) activity using the fluorescent substrate C12FDG in combination with the determination of the total cell number using a DNA intercalating Hoechst dye opens the possibility to screen for senotherapeutic drugs that either reduce overall SA-&#946;-Gal activity by killing of senescent cells (senolytics) or by suppressing SA-&#946;-Gal and other phenotypes of senescent cells (senomorphics). Use of a high content fluorescent image acquisition and analysis platform allows for the rapid, high throughput screening of drug libraries for effects on SA-&#946;-Gal, cell morphology and cell number.

Cellular senescence is the key factor in the development of chronic age-related pathologies. Identification of therapeutics that target senescent cells show promise for extending healthy aging. Here, we present a novel assay to screen for the identification of senotherapeutics based on measurement of senescence associated &#946;-Galactosidase activity in single cells.

セノ治療薬同定のためのSA-β-ガラクトーシダーゼベーススクリーニングアッセイ

Cell senescence is one of the hallmarks of aging known to negatively influence a healthy lifespan. Drugs able to kill senescent cells specifically in cell ...

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.

フローサイトメトリー法による細胞小胞細胞調節されたメディアからの解析します。

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

Identification and Dissection of Diverse Mouse Adipose Depots

Adipose tissues are complex organs with a wide array of functions, including storage and mobilization of energy in response to local and global needs, uncoupling of metabolism to generate heat, and secretion of adipokines to regulate whole-body homeostasis and immune responses. Emerging research is identifying important regional differences in the developmental, molecular, and functional profiles of adipocytes located in discrete depots throughout the body. Different properties of the depots are medically relevant since metabolic diseases often demonstrate depot-specific effects. This protocol will provide investigators with a detailed anatomic atlas and dissection guide for the reproducible and accurate identification and excision of diverse mouse adipose tissues. Standardized dissection of discrete adipose depots will allow detailed comparisons of their molecular and metabolic characteristics and contributions to local and systemic pathologic states under various nutritional and environmental conditions.

Adipocytes exist in discrete depots and have diverse roles within their unique microenvironments. As regional differences in adipocyte character and function are uncovered, standardized identification and isolation of depots is crucial for advancement of the field. Herein, we present a detailed protocol for the excision of various mouse adipose depots.

多様なマウス脂肪デポの同定と解剖

Adipose tissues are complex organs with a wide array of functions, including storage and mobilization of energy in response to local and global needs, ...