Name: sample preparation for mass cytometry analysis
Uploaded: 2017-04-29T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 28 s
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Work in the Barton lab was supported by a grant from the Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT RP110471). This research was supported in part, by a training grant fellowship for Ryan L. McCarthy from the National Institutes of Health Training Program in Molecular Genetics 5 T32 CA009299. The core facility that maintains and runs the mass cytometry machine is supported by CPRIT grant (RP121010) and NIH core grant (CA016672).

1. 세포 수확 <ol><li> 주요 조직에서 수확 세포 참고 : 주요 조직에서 채취 세포에 대해 설명하는 과정은 마우스 유방 종양 조직에 구체적으로 적용되며 다른 소스의 주요 조직에 그대로 적용되지 않을 수 있습니다. <ol><li> 5 mg을 히알루 조직의 그램 당 10 ㎖의 DMEM / F12 배지에서 30 mg을 용해시킴으로써 콜라게나 제를 분해 완충액을 준비하는 처리한다. 소화 버퍼를 소독 필터. </li><li> 마우스와 기록 종양 무게에서 주요 유선 종양을 분리합니다. </li><li> 적어도 5 분 동안 # 10 메스와 조직을 말하다. </li><li> 분해 완충액 (조직의 그램 당 10 ㎖의 완충액)의 적절한 부피 다진 조직을 추가한다. </li><li> 37 ℃에서 1-3 시간 동안 100 rpm으로 소화 버퍼 다진 조직을 흔들어. </li><li> 50 ㎖의 튜브에 0.4 ㎛의 필터를 통해 세포를 통과시켜 단일 세포 현탁액을 얻는. </li><li> 39 °에서 10 분 동안 원심 분리기 (300) XG 세포;기음. 가만히 따르다거나 조심스럽게 펠렛을 방해하지 않고 뜨는을 대기음. </li><li> 재현 탁의 4 mL의 DMEM / F12에서 펠릿 5 ㎖ 둥근 바닥 튜브에 전달. </li></ol></li><li> 조직 배양에서 수확 세포 <ol><li> 워시 플레이트를 실온에서 칼슘 및 마그네슘없는 인산염 완충 식염수 (PBS)와 부착 세포의 플라스크. 참고 : 수확 세포에 대한 설명이 기술은 인간 배아 줄기 세포 (hESC의) 배양 세포를 부착하기 위해 특별히 적용 할 수있다. 그러나, 설명 된 프로토콜의 나머지 부분은 다른 배양 세포주의 비 - 부착 선 및 일차 전지에 광범위하게 적용될 수있다. </li><li> 부착 성 세포의 단일 세포 현탁액을 달성하기위한 최적의 가온 (37 ° C) 또는 다른 트립신 소화 효소 시약을 추가한다. 제조 업체의 프로토콜을 따르십시오. 참고 : 트립신 및 기타 효소 해리 시약은 세포 마커에 영향을 미칠 수 있습니다. </li><li> 37 ℃에서 플레이트를 인큐베이션2-5 분 세포를 분리하기 위해 C를 °. 높은 자랄 문화를 들면, 부드럽게 세포를 분리하는 데 도움이 판을 누릅니다. </li><li> 5 mL의 둥근 바닥 튜브에 플레이트로부터 완전히 분리 된 세포를 부드럽게 이동 세포를 해리하는 1 mL를 피펫을 이용하여 피펫. 주 : 모든 단계는 대안 적으로 96 웰 둥근 바닥 플레이트에서 수행 될 수있는 다수의 샘플을 처리. 96 웰 형식으로 시료를 처리하기위한 모든 세척은 250 μL의 부피에서 수행 될 수있다. 총 부피 300 μL를 초과하지 않도록, 다른 단계들에서 설명 된 볼륨이 조절 될 수있다. </li><li> (PBS에 0.5 % BSA 및 0.02 %의 아 지드 화 나트륨), 같은 부피의 세척 완충액으로 소화 효소 시약을 켄칭. 참고 : 아 지드 화 나트륨이 유해 화학 물질이다. 적절한 안전 조치는 준비와 처리를 위해 준수해야합니다. </li><li> 37 ° C에서 5 분 동안 원심 분리기 (300) XG 세포. 가만히 따르다거나 조심스럽게 펠렛을 방해하지 않고 뜨는을 대기음. </li><li> 재현 탁1 개 ㎖의 혈청이없는 배지에서 세포. </li><li> 1.5 ML의 microcentrifuge 튜브에 세포 현탁액 10 μL를 전사함으로써 세포를 카운트. 트립 판 블루 및 혈구로 전송 또는 자동 셀 카운팅 시스템에서 공지 된 비율로 분취 액을 희석. </li></ol></li><li> S 상 인구의 라벨링 참고 : S 상 표시가되지 수행되는 1.4 줄기로 진행합니다. <ol><li> 각각의 2 × 106 세포를 분석하는 무 혈청 DMEM F12의 또는 다른 적절한 매체를 10 μM 5- 요오도 -2&#39;- 데 옥시 우리 딘의 1 ㎖ (IDU)을 준비한다. </li><li> 각 2 × 10 6 세포에 대한 혈청이없는 배지에서 10 μM IDU의 500 μL를 추가합니다. 참고 : IDU 라벨 혈청을 포함하는 배지에서 수행 할 수 있지만, 무료 단백질이 죽은 세포의 적절한 라벨을 방지, 시스플라틴 (cisplatin)과 반응. 혈청을 포함하는 미디어 라벨 IDU 동안 사용하는 경우 추가 세척 단계는 혈청이없는 배지는 시스플라틴 라이브 / 죽은 역 전에 혈청 단백질을 제거 할 필요가있다ining. </li><li> 1 mL를 조심스럽게 피펫으로 펠렛을 재현 탁. </li><li> 부드럽게 흔들 37 ° C에서 10 분 동안 인큐베이션. </li></ol></li><li> 라이브 / 죽은 라벨 <ol><li> 각 샘플에 대해 무 혈청 DMEM-F12 또는 세포 유형에 적절한 미디어 50 μM 시스플라틴 500 μL를 준비한다. 주 : IDU으로 S 상 인구의 표시가 아닌 수행 될 경우, 4 × 106 세포 / ㎖의 농도로 재현 탁 샘플. 시스플라틴을 추가하는 것은 균일 한 라이브 / 죽은 라벨링 솔루션의 빠른 혼합을 가능하게하기 전에 세포를 재현 탁. </li><li> 시료에 2 × 106 세포 당 50 μM 시스플라틴 500 μL를 추가한다. </li><li> 일정한 믹싱 오비탈 진탕 기에서 1 분 동안 실온 (RT)에서 인큐베이션. </li><li> 세척 완충액 동량 시스플라틴 담금질. </li><li> RT에서 5 분 동안 원심 분리기 (300) XG 세포. 가만히 따르다거나 조심스럽게 펠렛을 방해하지 않고 뜨는을 대기음. </li><li> 두 번 세척 샘플500 μL 세척 완충액으로 과량의 시스플라틴을 제거한다. </li><li> 두 번 500 μL PBS로 세척 샘플은 과잉 단백질을 제거합니다. </li></ol></li><li> 샘플 고정 <ol><li> 500 μL PBS에 재현 탁 샘플. </li><li> 2 %의 최종 농도를 위해 PBS로 4 % PFA 동량 추가; 피펫 믹스합니다. 주 : 6.9의 pH를 조절하고, 0.44 ㎛의 필터를 통과 분말을 4 % PFA 신선하게 준비한다. PBS 4 % PFA는 최대 2 주 동안 4 ℃에서 저장 될 수있다. 종종 질량 측정 채널을 방해 할 수있는 금속 오염 물질을 포함로서, 구체적 않는 테스트 앰풀에 제공된 사전 제작 포르말린을 피한다. PFA의 저농도로 충분하고 결합 항체에 고정시키는 효과를 최소화 할 수 있지만, 실험적으로 테스트되어야 할 수있다. </li><li> 혼합하면서 일정한 오비탈 진탕 기에서 실온에서 15 분 동안 인큐베이션. </li><li> 4 ℃에서 5 분 동안 원심 분리기 (300) XG 세포. 가만히 따르다거나 조심스럽게 뜨는 위스콘신 대기음보없이이 펠렛을 방해. </li><li> PBS로 세척 샘플 PFA 솔루션을 제거합니다. 참고 :이 단계에서 샘플은 4 ℃에서 간단히 저장할 수 있습니다. 39 ° C에서 장기간 보관 시료의 열화 발생 및 염색을 감소 할 수있다. </li></ol></li></ol> 2. 바코드 참고 : 모노 이소 시스플라틴 바코드 및 팔라듐 바코드를 이용하기위한 방법을 동시에 제시하면서, 하나가 독립적으로 사용할 수 있습니다 또는 실험에 의해 필요하지 않은 경우 완전히 피했다. <ol><li> 모노 이소 시스플라틴 바코드 참고 : 라이브 / 죽은 얼룩 채널 관리를 중복에 의존 시스플라틴 바코드 및 시스플라틴은 살아있는 세포에서 그 배경 시스플라틴 라이브 / 죽은 얼룩을 보장하기 위해주의해야하기 때문에 시스플라틴 바코드의 정확성을 방해 할 수있는이 최소화된다. <ol><li> PBS에서 200 μM에 1 mM의 모노 이소 시스플라틴 원액을 희석. </li><li> 전자의 경우ACH 고유 시스플라틴 바코드는 바코드를 수신하는 각각의 2 × 106 세포에 500 ㎕의 PBS로 1.5 ㎖의 튜브를 준비한다. </li><li> 각각의 고유 바코드가 200 nm의 최종 농도로 각각 적용 모노 이소 시스플라틴을 추가 할 준비를합니다. </li><li> 2 × 106 세포 당 PBS 500 μL에 재현 탁 세포. </li><li> 각 샘플에 상응하는 바코드 용액 동량을 추가한다. </li><li> 일정한 믹싱 오비탈 진탕 기에서 5 분 동안 실온에서 샘플을 인큐베이션. </li><li> 세척 완충액 동량 시스플라틴 담금질. </li><li> 4 ℃에서 5 분 동안 원심 분리기 (300) XG 세포. 가만히 따르다거나 조심스럽게 펠렛을 방해하지 않고 뜨는을 대기음. </li><li> 배 500 μL 세척 버퍼 워시 샘플 초과 시스플라틴 (cisplatin)를 제거합니다. </li></ol></li><li> 팔라듐 바코드 참고 : 팔라듐 바코드 시약 중 하나 준비 5 또는 상업적으로 구입할 수 있습니다. <ol><li> 부분 과도permeabilization (19) 주 : 시약은 세포막을 통과하고 견고 셀 라벨하는 팔라듐 킬레이트 바코드 부분 permeabilization이 필요하다. <ol><li> 500 μL PBS로 세척 샘플. </li><li> 500 μL PBS 플러스 0.02 % 사포닌과 워시 샘플. </li><li> 잔류 부피를 Resuspend 펠릿. </li></ol></li><li> 팔라듐 바코드를 적용합니다. <ol><li> 1 ㎖의 얼음 - 냉각 된 PBS 더하기 0.02 % 사포닌 팔라듐 바코드 시약 100X 스톡을 희석. </li><li> 신속 재현 탁 샘플 희석 바코드 시약을 추가한다. </li><li> 일정한 믹싱에서 오비탈 쉐이커상에서 RT에서 15 분 동안 인큐베이션. </li><li> 워시 샘플을 500 μL로 두 번 세척 완충액. </li></ol></li></ol></li></ol> 3. 세포 표면 얼룩 참고 : 세포 표면 염색 전에 고정에 살아있는 세포에서 수행 할 수 있습니다. 이 파묻혀에 대한 친화력을 잃게 항체 필요할 수 있습니다고정 후 R 에피토프. 일부 세포 샘플은 배경을 줄이기 위해 이전에 항체 라벨에 백혈구에의 Fc 차단으로 추가 차단 혜택을 누릴 수 있습니다. 최적의 차단은 경험적으로 특정 샘플 유형에 대한 결정되어야한다. <ol><li> 세포 표면 항체 염색 패널을 준비한다. <ol><li> 1.5 ㎖의 튜브에 샘플 당 각각 0.5 ㎎ / ㎖ 세포 표면 항체의 0.5 μL, 또는 경험적으로 결정된 양을 겸용. 샘플 당 10 μL에 볼륨을 가지고 필요한 경우 세척 버퍼를 추가합니다. 피펫으로 섞는다. 참고 : 적정 실험에 의해 경험적으로 실험하기 전에 각 항체 희석 작업을 결정합니다. </li><li> 마찬가지로 각 샘플에 대해 하나 개를 1.5 ml의 튜브로 나누어 세포 표면 항체의 풀을 염색한다. </li><li> 각 샘플 1.5 ㎖의 튜브에 세척 완충액 500 μL를 준비한다. </li></ol></li><li> 모든 샘플에 대한 정규화 된 양의 샘플을 세포 표면 염색을 적용한다. 참고 : ENS으로여러 샘플에서 우레 일치 항체 라벨은 신중 샘플 볼륨 및 항체 농도를 제어하는 ​​것이 중요합니다. 다음 단계에서는, 항체를 첨가 한 후, 최종 샘플 볼륨이 균일하도록 보장하여 일관성을 유지하는 것을 목표로. <ol><li> 4 ℃에서 5 분 동안 원심 분리기 (300) XG 세포. 가만히 따르다거나 조심스럽게 펠렛을 방해하지 않고 뜨는을 대기음. </li><li> 50 μL에 200 μL 피펫 세트의 분취 세포 표면 항체의 풀 튜브에 시료 펠릿 양도 잔류 용액을 제거한다. </li><li> 피펫 팁으로 공기를 흡입없이 표본 튜브의 모든 액체를 피펫. </li><li> 피펫 플런저를 유지하는 드로잉 방지하면서 공기가 버퍼와 ​​플런저를 공개 워시 500 μL를 튜브로 제조 된 선단을 이동. </li><li> 샘플에 피펫 팁의 내용을 다시 추가하고 부드러운 피펫과 액체의 샘플을 재현 탁. </li><li> 1에 대한 샘플을 품어일정한 믹싱 오비탈 쉐이커상에서 RT에서 H. </li><li> 500 μL 회 세척 완충액으로 세척 샘플은 모든 자유 항체 씻겨되도록. </li><li> 500 μL PBS로 세척 샘플. </li><li> 500 μL PBS에있는 세포 펠렛을 resuspend. </li><li> PBS에서 4 % PFA의 동일한 볼륨을 추가; 피펫 믹스합니다. </li><li> 오비탈 진탕 기에서 10 분 동안 인큐베이션. </li></ol></li></ol> 4. 셀 Permeabilization 및 세포 내 염색 <ol><li> 셀 permeabilization <ol><li> 4 ℃에서 5 분 동안 원심 분리기 (300) XG 세포. 가만히 따르다거나 조심스럽게 펠렛을 방해하지 않고 뜨는을 대기음. </li><li> 펠릿 해리 될 때까지 가볍게 볼 텍싱에 의해 잔류 부피의 세포를 재현 탁. 주 : 메탄올이 함께 부착 된 세포에서 발생한다 첨가 불완전한 샘플 손실 될 박막을 제조하기 전에 세포를 해리 장애. </li><li> 즉시 1 mL를 2 × 106 개 당 100 %의 MeOH 추가 &lt;/ SUP&gt; 세포와 섞어 부드럽게 피펫. 주의 : 다른 permeabilization 방법을 MeOH 치환 될 수 있고, 일부 세포 유형에 대한 최적 permeabilization을 달성하기 위해 필요할 수있다. 여전히 일관된 permeabilization을 제공하는 동안 일부 셀 소스의 0.1 % 트리톤 X-100, permeabilization위한 PBS 용액 중 0.2 % 트윈 20 0.1 % 사포닌 나은 셀 무결성을 유지할 수있다. </li><li> permeabilization 4 ° C에서 24 시간의 최대 최소 1 시간 또는 최대 샘플을 인큐베이션. 참고 : 메탄올의 샘플은 -80 ° C에서 최대 1 개월로 저장할 수 있습니다이 단계에서. </li><li> 4 ℃에서 5 분 동안 원심 분리기 (300) XG 세포. 가만히 따르다거나 조심스럽게 펠렛을 방해하지 않고 뜨는을 대기음. </li><li> 각 샘플의 MeOH를 사용하는 Permeabilize 하시려면 ML 위해 세척 완충액 1 ㎖를 추가한다. 부드럽게 세포 펠렛을 재현 탁. </li><li> 500 μL를 세척 완충액으로 두 샘플을 씻는다. </li></ol></li><li> 세포 항체 염색 패널을 준비한다. <ol><li>1.5 ㎖의 튜브에 샘플 당 각각 0.5 ㎎ / ㎖의 세포 내 항체 0.5 μL, 또는 경험적으로 결정된 양을 겸용. 샘플 당 10 μL에 볼륨을 가지고 필요한 경우 세척 버퍼를 추가합니다. 피펫으로 섞는다. </li><li> 동일 샘플마다 한 1.5 ㎖의 튜브에 세포 항체 풀 분열. </li><li> 각 샘플 1.5 ㎖의 튜브에 세척 완충액 500 μL를 준비한다. </li></ol></li><li> 모든 샘플에 대한 정규화 된 볼륨 샘플 세포 염색을 적용합니다. 참고 :이 조심스럽게 샘플 볼륨 및 항체 농도를 제어하는 ​​것이 중요합니다 여러 샘플에서 일관성 항체 라벨을 확인하십시오. <ol><li> 4 ℃에서 5 분 동안 원심 분리기 (300) XG 세포. 가만히 따르다거나 조심스럽게 펠렛을 방해하지 않고 뜨는을 대기음. </li><li> 50 μL로 설정 200 μL 피펫 함께 분주 세포 표면 항체의 풀 튜브에 시료 펠릿 양도 용액 나머지 제거한다. </li><li> 피펫가입 분취 액 튜브 모든 피펫 팁으로 공기를 흡입하지 않고. </li><li> 피펫 플런저를 유지하는 드로잉 방지하면서 공기가 50 μL의 총 샘플 부피를 위해 세척 완충액을 드로잉하는 버퍼와 플런저를 공개 워시 500 μL를 튜브로 제조 된 선단을 이동. </li><li> 샘플에 피펫 팁의 내용을 다시 추가하고 부드러운 피펫과 액체의 샘플을 재현 탁. </li><li> 혼합하면서 일정한 오비탈 진탕 기에서 실온에서 1 시간 동안 샘플을 인큐베이션. </li><li> 워시 샘플을 500 μL로 두 번 세척 완충액. </li><li> 500 μL PBS로 세척 샘플. </li></ol></li></ol> 5. 이리듐 라벨링 <ol><li> 수정 샘플 <ol><li> PBS 500 μL에 재현 탁 샘플. </li><li> PBS에 4 % PFA의 500 μL를 추가합니다. </li><li> 일정한 믹싱 오비탈 쉐이커상에서 RT에서 15 분 이상 동안 인큐베이션. </li></ol></li><li> DNA의 이리듐 라벨 적용 <ol><li&gt; 62.5 nm의 농도로 PBS에 4 % PFA에서 125 μM 500X 이리듐 인터 시약을 희석. </li><li> 샘플 500 μL 62.5 nm의 이리듐 PFA 솔루션을 추가합니다. 참고 : overstaining을 피하기 위해 2000 : 투과성이 세포를 이용한 실험을 위해, 하나의 최종 희석의 500 배 Ir191 / 193 주식을 희석. </li><li> 혼합하면서 일정한 오비탈 진탕 기에서 실온에서 15 분 동안 인큐베이션. 참고 : 강력한 Ir193 신호가 Pt194 매스 채널에 기여 부정적인 바코드 품질에 영향을 미칠 수 있기 때문에 모노 이소 시스플라틴 바코드를 수행하는 15 분 이상 이리듐과 샘플을 품어하지 마십시오. </li><li> 4 ℃에서 5 분 동안 원심 분리기 (300) XG 세포. 가만히 따르다거나 조심스럽게 펠렛을 방해하지 않고 뜨는을 대기음. </li><li> 회 여과 탈 이온수 500 μL, 0.1 % BSA로 세척 샘플. 참고 : 일단 가능하다면 우리는 24 시간 이내에 샘플을 실행하는 것이 좋습니다 준비했다. 준비된 샘플은 39 ° C에서 단기간 저장 될 수있다하지만주의 저하를 방지하기 위해주의해야한다. 이기구 세척 감소 시스템의 스프레이 챔버 샘플러 콘 침착을 감소하여 최종 세척은 여과 BSA 않고 증류수에 수행되어야 가능한 경우. hESCs는 것이 BSA가 튜브 표면에 부착되는 샘플의 손실을 피하기 위해 포함하면서 이러한 세척을 수행하는 것이 필요하다. </li></ol></li></ol> 6. 취득을 위해 샘플을 준비 <ol><li> 세포를 카운트 <ol><li> 여과하고, 탈 이온수 500 μL 0.1 % BSA에 재현 탁하고 세포를 35 μm의 셀 스트레이너 캡 통해 새로운 튜브로 필터링. 참고 : 최종 세척을위한 BSA 수준을 낮추는는 대량 세포 계측법 분무기에 남아있는 잔류 물을 감소시킨다. 비 접착 세포를 세정하고, 여과, 탈 이온수에 재현 탁 될 수있다. </li><li> 미세 원심 분리 튜브에 세포 현탁액 10 μL를 전사함으로써 세포를 카운트. 공지의 비율로 희석 분취트리 판 블루는 (셀 시각화를 돕기 위해)와 혈구 또는 자동 세포 계수 시스템에 전송할 수 있습니다. </li><li> 4 ℃에서 5 분 동안 원심 분리기 (300) XG 세포. 가만히 따르다거나 조심스럽게 펠렛을 방해하지 않고 뜨는을 대기음. </li></ol></li><li> 준비 및로드 샘플 <ol><li> 교정 비즈 냉장고에서 제거하고 재 부유 적극적으로 흔들 준비합니다. </li><li> 오토 샘플러 계측법 질량을 이용한 샘플을 실행하는 경우에, 분석 될 셀의 수를 추가 샘플 플레이트의 각 웰에 교정 구슬 50 μL를 추가한다. 수동 주입에 의해 실행 샘플이 샘플 교정 구슬 50 μL를 추가하는 경우, 필터링 된 탈 이온수에서 샘플을 희석 잘 혼합 및 대량 세포 계측법 샘플 주입 포트에 부하 샘플. 적절한 샘플 희석은 분석되는 세포 유형에 따라 달라질 수 있으나, 10 (6)의 희석 (1) 일반적으로 적절하다. </li></ol></li></ol>

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	<li>Leipold, M. D., Maecker, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mass+cytometry:+protocol+for+daily+tuning+and+running+cell+samples+on+a+CyTOF+mass+cytometer.">Mass cytometry: protocol for daily tuning and running cell samples on a CyTOF mass cytometer.</a> J Vis Exp. , e4398 (2012).</li><li>Leipold, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Another+step+on+the+path+to+mass+cytometry+standardization.">Another step on the path to mass cytometry standardization.</a> Cytometry A. 87, 380-382 (2015).</li><li>Newell, E. W., 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=Combinatorial+tetramer+staining+and+mass+cytometry+analysis+facilitate+T-cell+epitope+mapping+and+characterization.">Combinatorial tetramer staining and mass cytometry analysis facilitate T-cell epitope mapping and characterization.</a> Nat Biotechnol. 31, 623-629 (2013).</li><li>Leong, M. L., Newell, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiplexed+Peptide-MHC+Tetramer+Staining+with+Mass+Cytometry.">Multiplexed Peptide-MHC Tetramer Staining with Mass Cytometry.</a> Methods Mol Biol. 1346, 115-131 (2015).</li><li>Zunder, E. R., 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=Palladium-based+mass+tag+cell+barcoding+with+a+doublet-filtering+scheme+and+single-cell+deconvolution+algorithm.">Palladium-based mass tag cell barcoding with a doublet-filtering scheme and single-cell deconvolution algorithm.</a> Nat Protoc. 10, 316-333 (2015).</li><li>Lai, L., Ong, R., Li, J., Albani, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+CD45-based+barcoding+approach+to+multiplex+mass-cytometry+(CyTOF).">A CD45-based barcoding approach to multiplex mass-cytometry (CyTOF).</a> Cytometry A. 87, 369-374 (2015).</li><li>Mei, H. E., Leipold, M. D., Schulz, A. R., Chester, C., Maecker, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Barcoding+of+live+human+peripheral+blood+mononuclear+cells+for+multiplexed+mass+cytometry.">Barcoding of live human peripheral blood mononuclear cells for multiplexed mass cytometry.</a> J Immunol. 194, 2022-2031 (2015).</li><li>Fienberg, H. G., Simonds, E. F., Fantl, W. J., Nolan, G. P., Bodenmiller, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+platinum-based+covalent+viability+reagent+for+single-cell+mass+cytometry.">A platinum-based covalent viability reagent for single-cell mass cytometry.</a> Cytometry A. 81, 467-475 (2012).</li><li>Krutzik, P. O., 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=Fluorescent+cell+barcoding+in+flow+cytometry+allows+high-throughput+drug+screening+and+signaling+profiling.">Fluorescent cell barcoding in flow cytometry allows high-throughput drug screening and signaling profiling.</a> Nat Methods. 3, 361-368 (2006).</li><li>Behbehani, G. K., Bendall, S. C., Clutter, M. R., Fantl, W. J., 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=Single-cell+mass+cytometry+adapted+to+measurements+of+the+cell+cycle.">Single-cell mass cytometry adapted to measurements of the cell cycle.</a> Cytometry A. 81, 552-566 (2012).</li><li>Edgar, L. 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=Identification+of+hypoxic+cells+using+an+organotellurium+tag+compatible+with+mass+cytometry.">Identification of hypoxic cells using an organotellurium tag compatible with mass cytometry.</a> Angew Chem Int Ed Engl. 53, 11473-11477 (2014).</li><li>Bendall, S. C., 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=Single-cell+mass+cytometry+of+differential+immune+and+drug+responses+across+a+human+hematopoietic+continuum.">Single-cell mass cytometry of differential immune and drug responses across a human hematopoietic continuum.</a> Science. 332, 687-696 (2011).</li><li>Horowitz, A., 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=Genetic+and+environmental+determinants+of+human+NK+cell+diversity+revealed+by+mass+cytometry.">Genetic and environmental determinants of human NK cell diversity revealed by mass cytometry.</a> Sci Transl Med. 5, 208ra145 (2013).</li><li>Zunder, E. R., Lujan, E., Goltsev, Y., Wernig, M., 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=A+continuous+molecular+roadmap+to+iPSC+reprogramming+through+progression+analysis+of+single-cell+mass+cytometry.">A continuous molecular roadmap to iPSC reprogramming through progression analysis of single-cell mass cytometry.</a> Cell Stem Cell. 16, 323-337 (2015).</li><li>Han, L., 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=Single-cell+mass+cytometry+reveals+intracellular+survival/proliferative+signaling+in+FLT3-ITD-mutated+AML+stem/progenitor+cells.">Single-cell mass cytometry reveals intracellular survival/proliferative signaling in FLT3-ITD-mutated AML stem/progenitor cells.</a> Cytometry A. 87, 346-356 (2015).</li><li>Bendall, S. C., 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=Single-cell+trajectory+detection+uncovers+progression+and+regulatory+coordination+in+human+B+cell+development.">Single-cell trajectory detection uncovers progression and regulatory coordination in human B cell development.</a> Cell. 157, 714-725 (2014).</li><li>Qiu, P., 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=Extracting+a+cellular+hierarchy+from+high-dimensional+cytometry+data+with+SPADE.">Extracting a cellular hierarchy from high-dimensional cytometry data with SPADE.</a> Nat Biotechnol. 29, 886-891 (2011).</li><li>Amir el, A. D., 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=viSNE+enables+visualization+of+high+dimensional+single-cell+data+and+reveals+phenotypic+heterogeneity+of+leukemia.">viSNE enables visualization of high dimensional single-cell data and reveals phenotypic heterogeneity of leukemia.</a> Nat Biotechnol. 31, 545-552 (2013).</li><li>Behbehani, G. 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=Transient+partial+permeabilization+with+saponin+enables+cellular+barcoding+prior+to+surface+marker+staining.">Transient partial permeabilization with saponin enables cellular barcoding prior to surface marker staining.</a> Cytometry A. 85, 1011-1019 (2014).</li><li>Finck, R., 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=Normalization+of+mass+cytometry+data+with+bead+standards.">Normalization of mass cytometry data with bead standards.</a> Cytometry A. 83, 483-494 (2013).</li><li>Chester, C., Maecker, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Algorithmic+Tools+for+Mining+High-Dimensional+Cytometry+Data.">Algorithmic Tools for Mining High-Dimensional Cytometry Data.</a> J Immunol. 195, 773-779 (2015).</li><li>Diggins, K. E., Ferrell, P. B., Irish, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+discovery+and+characterization+of+cell+subsets+in+high+dimensional+mass+cytometry+data.">Methods for discovery and characterization of cell subsets in high dimensional mass cytometry data.</a> Methods. 82, 55-63 (2015).</li><li>Leelatian, N., Diggins, K. E., Irish, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterizing+Phenotypes+and+Signaling+Networks+of+Single+Human+Cells+by+Mass+Cytometry.">Characterizing Phenotypes and Signaling Networks of Single Human Cells by Mass Cytometry.</a> Methods Mol Biol. 1346, 99-113 (2015).</li><li>van der Maaten, L. J. P., Hinton, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualizaing+Data+using+t-SNE.">Visualizaing Data using t-SNE.</a> J. Mach. Learn. Res. 9, 2431-2456 (2008).</li><li>Kling, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytometry:+Measure+for+measure.">Cytometry: Measure for measure.</a> Nature. 518, 439-443 (2015).</li><li>Gregori, 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=Hyperspectral+cytometry.">Hyperspectral cytometry.</a> Curr Top Microbiol Immunol. 377, 191-210 (2014).</li><li>Chattopadhyay, P. 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=Brilliant+violet+fluorophores:+a+new+class+of+ultrabright+fluorescent+compounds+for+immunofluorescence+experiments.">Brilliant violet fluorophores: a new class of ultrabright fluorescent compounds for immunofluorescence experiments.</a> Cytometry A. 81, 456-466 (2012).</li><li>Rieger, A. M., Havixbeck, J. J., Barreda, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=X-FISH:+Analysis+of+cellular+RNA+expression+patterns+using+flow+cytometry.">X-FISH: Analysis of cellular RNA expression patterns using flow cytometry.</a> J Immunol Methods. 423, 111-119 (2015).</li><li>Frei, A. P., 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=Highly+multiplexed+simultaneous+detection+of+RNAs+and+proteins+in+single+cells.">Highly multiplexed simultaneous detection of RNAs and proteins in single cells.</a> Nat Methods. 13, 269-275 (2016).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

여기에 제시된 프로토콜이 성공적으로 다양한 배양 된 세포주 (H1 및 H9 hESCs는, mESCs, MCF7, HEK 293, KBM5, HMEC, MCF10A) 및 주 조직 샘플 (마우스 골수, 마우스 배아 간 마우스 성인의 처리를 위해 사용되어왔다 간, 마우스 종양). 관계없이 소스, 휴대 상태를 유지하면 세포 계측법 질량 분석 의무해야하지만, 어떤 프로토콜 최적화해야하는 동안 하나의 세포로 해리 될 수있는 조직. 몇 가지 항원이 사용되는 ...

세포 계측법은 세포의 큰 개체군에 걸쳐 단일 세포 수준에서 여러 항체 표적의 동시 측정을 가능하게한다. 전통적인 형광 계 유동 세포 계측법으로 정량화 될 수있는 매개 변수의 수는 파라미터의 수가 증가함에 따라 점점 더 복잡한 보정 계산을 필요로 여러 형광체의 발광 스펙트럼과 스펙트럼 오버랩에 의해 제한된다. 이러한 제한은 중금속 복합 항체가 검출 크게 동시에 수집 매개 변수의 수를 확장하고 각 셀의 고차원 단백질 풍부 프로파일을 수득 비행 (TOF) 질량 분석 시간 정량화 질량 계측법에 의해 다루어진다. 악기 세포 계측법 질량의 동작의 기본적인 이해는 사용자에게 유용 및 문제 해결에 필수적인 수 있습니다. 보다 철저한 튜닝의 설명과 대량 세포 계측법 기계를 실행하는 경우,관련 원고 1 참조. 간략하게, 세포 시료를 세포 표면 마커, 세포질 단백질, 핵 단백질, 염색질 - 결합 단백질 또는이자 (도 1I)의 다른 에피토프를 표적 금속 복합 항체의 패널로 라벨링된다. 표지 된 세포는 오토 샘플러를 사용하여 컴퓨터 상에 로딩이든 수동 주입하여 한 번에 하나되는 96- 웰 플레이트의 샘플. 로드 셀은 셀 (도 1II)를 봉입 액 적의 분무를 생성하는 분무기를 통해 주입된다. 세포를 아르곤 플라즈마 토치에 의해 이온화되도록이 스프레이가 배치된다. 이 이온화 각각의 셀 (도 1iii)의 모든 구성 원자 이루어진 입자 구름을 생성한다. 이 입자 구름 검출기로 이동함에 따라, 낮은 원자 질량 원자 사중 극 질량 필터에 의해 고 이온 질량 분리된다. 나머지 높은 질량 이온 검출기의 abund 계속각각의 동위 원소는 ANCE (도 1iv)를 정량화 하였다. 검출기에 의해 수집 된 원시 데이터는 세포 이벤트를 식별하기 위해 대량 세포 계측법 악기 소프트웨어에 의해 분석된다. 각각의 식별 된 셀의 경우, 각 채널에서 검출 된 신호는 수치화되어 출력 .fcs 파일에 저장. 중금속 접합 된 항체를 검출하기 위해 사용 된 질량 채널은 1 % 이하로 가장 기여 0-4 %의 범위를 최소한의 스펙트럼 중첩을 나타낸다. 이 때문에 채널 간의 낮은 누화, 분석 전에 2 보상 매트릭스로 데이터를 변환하는 것은 일반적으로 불필요하다. 그러나, 의료이 있으므로, 높은 풍부한 항원과 항체는 미량 항체에 할당 된 채널의 신호 기여 질량 채널에 할당되지 않는 것을 보장하는 항체의 실험 패널의 설계시주의해야 신호 기여를 수신하는 상기 채널에서의 인공 높은 인구를 생성한다. <p cl엉덩이 = &quot;jove_content&quot;&gt; 계측법 질량 분석 용 샘플의 정확한 제조 수집되는 샘플의 유형에 크게 의존하고 실험 가설이 테스트된다. 우리는 세포의 다른 유형 (인간 배아 줄기 세포) 및 일차 전지 (마우스 유방 종양 상피 세포의 분리)를 수확 두 프로토콜의 예를 제공합니다. 대량 세포 계측법 연구를 시작하면 먼저 모든 프로토콜과 항체가 연구자의 손에서 잘 작동 활용 될 수 있도록 작은 파일럿 실험을 수행하는 것이 좋습니다. 맞춤 결합 항체가 사용되는 경우이 항체의 결합 중에 부분 환원 반응으로 항체 친 화성을 방해 할 가능성이 특히 중요하다; 따라서, 각각의 정의 된 항체는 데이터 정확성을 보장하기 위해 경험적으로 검증되어야한다. 그들은 NE 경우 세포 표면 항체 고정화 후에도 에피토프를 인식 분석에 사용하거나 할 경우 기타 고려 결정하는 단계를 포함에드 셀을 살고 적용 할 수 있습니다. 펩타이드는 MHC 3,4- 얼룩 발생하는 것으로 알려져 일부 고정 세포 표면 항체 적절한 착색을 방지 할 수있다. 생균의 세포 표면 항체 염색을 수행하면 어떤 항체 필요할 수 있지만,이 항체 기반 바코드 6,7 예외이지만 대부분 바코드 방법은 고정 5 이후에 수행되는 항체 라벨링 전에 바코드의 옵션을 배제 할 수있다. 세포의 수를 결정하는 분석을 위해 준비 될 때, 컴퓨터에로드 셀의 일부만이 탐지된다는 것을 알고있는 데이터를 생성하는 것이 중요하다. 분무기 토치에서 시료를 분무 할 때의 손실은 효율성에 주로 기인한다. 정확한 퍼센트의 손실은 50~85%에 이르기까지 다양 기계 설치 및 세포 유형하지만 세포 계측법 질량에 의존하고 있어야한다실험을 설계 할 때 고려했다. 이 프로토콜은 샘플 당 2 × 106 세포에 최적화되어 있지만, 크거나 작은 샘플 크기를 처리하도록 구성 될 수있다. 이 프로토콜은 그러나 샘플 크기는 실험 내의 일관성 유지하는 것이 중요하고, 4 × 106 1 × 106에서 샘플의 크기에 대한 최소한의 변경으로 사용될 수있다. 세포 수의 변화는 바코드 및 항체 염색의 강도에 영향을 미칠 수있는 샘플을 직접 비교할 수 걸쳐 대략 일치 유지되어야한다. 모든 실험 설계되지 않은 경우 등의 죽은 세포 라벨 및 DNA 라벨과 같은 일부 절차는, 대부분에서 수행되어야한다. 오직 표면 마커 분석 실험 사균의 라벨링 Rh103를 사용하여 달성 될 수 있지만, Rh103는 염색의 손실 결과로서 permeabilization이 필요한 실험 피해야한다. permeabilization을 포함하는 실험의 경우, 시스플라틴 (cisplatin)을 사용하는 것이 좋습니다 <s클래스 = &quot;외부 참조&quot;&gt; (8), 최대 가능하면 PARP 절단 또는 벽개 카스파을 인식하는 항체는 세포 사멸과 사균을 검출한다. 바코드 샘플은 항체 소비를 줄이기 획득 시간을 감소 및 제거 할 수있는 샘플 간 가변성 9. 바코드의 과정은 기원의 샘플로 각 셀을 할당하는 데 사용되는 모든 세포에 고유 한 예제 특정 코드를 적용하는 것을 포함한다. 샘플 바코드 항체 염색 후, 모든 샘플이 동일하게 보장 염색 처리 전에 풀링 될 수있다. 실험 오차를 최소화하기 위해서는 바코드에 신중하고 서로 직접 비교할 수있는 모든 샘플을 풀. 현재 (아래 참조) 여기서 제시되는 두 분석 5, 6, 7, 계측법 질량에 대한 샘플 바코드위한 여러 방법이 존재한다. 현재 reagen로38 개 항체 타겟 풍부 정량화 S 상 (10)에서 셀을 식별 라이브 사균 8 구별 복수 샘플들의 다중화 실험 저산소증 (11)의 세포 농도를 측정 할 수있다 화면 반전. 대형 세포 집단 높은 파라미터 단일 셀 데이터를 수집하는 능력은 매우 이종 세포 집단의 개선을 가능 프로파일 이미 신규 생물학적 통계 12, 13, 14, 15, 16의 숫자를 제작했다. 해석 가능한 정보로 생성 된 복소 데이터를 증류시켜 스패닝 트리 밀도 정규화 행사 진행 (SPADE) 17 및 18을 포함 viSNE 계산 알고리즘의 사용을 요구했다. 이 문서에 액세스를 제공합니다방법의 개요는 설계 및 실험 세포 계측법 질량을 수행하고 데이터 세포 계측법 대량의 기본적인 분석을 소개합니다.

<table><tbody><tr><td>mTeSR1 medium kit</td><td>Stem Cell technologies</td><td>05850</td><td>Warm at room temperature before use</td></tr><tr><td>DMEM F-12</td><td>ThermoFisher</td><td>11330-032</td><td>Warm at 37&amp;nbsp;&amp;deg;C before use</td></tr><tr><td>Accutase</td><td>Stem Cell technologies</td><td>07920</td><td>Warm at 37&amp;nbsp;&amp;deg;C before use</td></tr><tr><td>Bovine serum albumin</td><td>Equitech</td><td>BAH62</td><td></td></tr><tr><td>phosphate buffered saline</td><td>Hyclone</td><td>SH30256.01</td><td></td></tr><tr><td>Saponin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>47036</td><td></td></tr><tr><td>Cell ID Pt194</td><td>Fluidigm</td><td></td><td>Provided at 1&amp;nbsp;mM</td></tr><tr><td>Cell ID Pt195</td><td>Fluidigm</td><td></td><td>Provided at 1&amp;nbsp;mM</td></tr><tr><td>Cell ID Pt196</td><td>Fluidigm</td><td></td><td>Provided at 1&amp;nbsp;mM</td></tr><tr><td>Cisplatin</td><td>Enzo Life Sciences</td><td>ALX-400-040-M250</td><td>Soluble to 25&amp;nbsp;mg/mL in DMSO</td></tr><tr><td>Cell-ID 20-plex Pd Barcoding Kit</td><td>Fluidigm</td><td>201060</td><td></td></tr><tr><td>5-Iodo-2&#039;-deoxyuridine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>I7125</td><td>Soluble to 74&amp;nbsp;mg/mL in 0.2&amp;nbsp;N NaOH</td></tr><tr><td>Rhodium 103 intercelating agent</td><td>Fluidigm</td><td>201103A</td><td></td></tr><tr><td>Methanol</td><td>Fisher</td><td>BP1105-4</td><td>Chill at -20&amp;nbsp;&amp;deg;C before use</td></tr><tr><td>Sodium Azide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S2002</td><td></td></tr><tr><td>5 mL round bottom tubes</td><td>Falcon</td><td>352058</td><td></td></tr><tr><td>5 mL 35 &amp;#956;m filter cap tubes</td><td>Falcon</td><td>352235</td><td></td></tr><tr><td>EQ four element calibration beads</td><td>Fluidigm</td><td>201078</td><td></td></tr><tr><td>Hyaluronidase Type I-S</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H3506</td><td></td></tr><tr><td>Collagenase from Clostridium histolyticum</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C9891</td><td></td></tr><tr><td>Disposable Scalpel #10</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z69239</td><td></td></tr></tbody></table>

sample preparation for mass cytometry analysis

질량은 세포 계측법 중금속 라벨, 잘 세포 계측법 기존의 형광 기반의 흐름을 가능한 것 이상으로 매개 변수와 깊은 분석을위한 기회의 수를 크게 증가하고있다 접근 방식으로 결합하는 항체를 사용합니다. 새로운 기술로서, 고품질 데이터의 안정적인 발전을 보장 중요한 단계가 있습니다. 질량 계측법 분석 세포 샘플의 처리를 위해 다수의 기술을 통합 최적화 프로토콜은 여기에 제시 하였다. 여기에 설명 된 방법은 사용자가 일반적인 실수를 방지하고 데이터의 부정확성을 초래할 수 변동을 최소화함으로써 일관된 결과를 달성 할 수 있도록한다. 실험 설계를 알리려면, 프로토콜 및 조사되고 시스템의 생물학의 새로운 연구 결과를 폭로에서의 효능에 옵션 또는 대체 단계 뒤에있는 근거가 덮여있다. 마지막으로, 대표 데이터는 기법 presente 예상 결과를 설명하기 위해 제시여기 거라고.

여기에 제시된 프로토콜은 광범위 약간만 변형 배양 및 일차 전지 샘플의 다양한 적용 할 수있다. 이러한 바코드 또는 세포 표면 염색과 같은 특정 구성 요소가 필요하지 않은 경우의 실험 조건에 따라,이 모듈 형 방식으로 수행 될 수있다. 전체 이용이 프로토콜은 사균 배제 S 상 인구 식별 표지 최대 38 개 항체 타겟의 정량 시료 염색 계측법 다중화 질량의 제조를 가능하?...

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Sample Preparation for Mass Cytometry Analysis

This article describes the collection and processing of samples for mass cytometry analysis.

대량 세포 계측법 분석을위한 샘플 준비

Mass cytometry utilizes antibodies conjugated with heavy metal labels, an approach that has greatly increased the number of parameters and opportunities ...

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Research

JoVE Journal

Biology

16.0K 조회수.  The University of Texas MD Anderson Cancer Center. This article describes the collection and processing of samples for mass cytometry analysis.

비디오: Sample Preparation for Mass Cytometry Analysis

Mass Cytometry: Protocol for Daily Tuning and Running Cell Samples on a CyTOF Mass Cytometer

In recent years, the rapid analysis of single cells has commonly been performed using flow cytometry and fluorescently-labeled antibodies. However, the issue of spectral overlap of fluorophore emissions has limited the number of simultaneous probes. In contrast, the new CyTOF mass cytometer by DVS Sciences couples a liquid single-cell introduction system to an ICP-MS.1 Rather than fluorophores, chelating polymers containing highly-enriched metal isotopes are coupled to antibodies or other specific probes.2-5 Because of the metal purity and mass resolution of the mass cytometer, there is no "spectral overlap" from neighboring isotopes, and therefore no need for compensation matrices. Additionally, due to the use of lanthanide metals, there is no biological background and therefore no equivalent of autofluorescence. With a mass window spanning atomic mass 103-203, theoretically up to 100 labels could be distinguished simultaneously. Currently, more than 35 channels are available using the chelating reagents available from DVS Sciences, allowing unprecedented dissection of the immunological profile of samples.6-7
Disadvantages to mass cytometry include the strict requirement for a separate metal isotope per probe (no equivalent of forward or side scatter), and the fact that it is a destructive technique (no possibility of sorting recovery). The current configuration of the mass cytometer also has a cell transmission rate of only ~25%, thus requiring a higher input number of cells.
Optimal daily performance of the mass cytometer requires several steps. The basic goal of the optimization is to maximize the measured signal intensity of the desired metal isotopes (M) while minimizing the formation of oxides (M+16) that will decrease the M signal intensity and interfere with any desired signal at M+16. The first step is to warm up the machine so a hot, stable ICP plasma has been established. Second, the settings for current and make-up gas flow rate must be optimized on a daily basis. During sample collection, the maximum cell event rate is limited by detector efficiency and processing speed to 1000 cells/sec. However, depending on the sample quality, a slower cell event rate (300-500 cells/sec) is usually desirable to allow better resolution between cells events and thus maximize intact singlets over doublets and debris. Finally, adequate cleaning of the machine at the end of the day helps minimize background signal due to free metal.

The steps necessary for daily tuning and optimization of the performance of a CyTOF mass cytometer are described. Comments on optimal sample preparation and flow rate are discussed

대량 세포 계측법 : CyTOF 질량 Cytometer에 매일 조정하고 실행 세포 샘플에 대한 프로토콜

In recent years, the rapid analysis of single cells has commonly been performed using flow cytometry and fluorescently-labeled antibodies. However, the ...

연구

생체공학

Isolation and Staining of Mouse Skin Keratinocytes for Cell Cycle Specific Analysis of Cellular Protein Expression by Mass Cytometry

The goal of this protocol is to detect and quantify protein expression changes in a cell cycle-dependent manner using single cells isolated from the epidermis of mouse skin. There are seven important steps: separation of the epidermis from the dermis, digestion of the epidermis, staining of the epidermal cell populations with cisplatin, sample barcoding, staining with metal tagged antibodies for cell cycle markers and proteins of interest, detection of metal-tagged antibodies by mass cytometry, and the analysis of expression in the various cell cycle phases. The advantage of this approach over histological methods is the potential to assay the expression pattern of &#62;40 different markers in a single cell at different phases of the cell cycle. This approach also allows for the multivariate correlation analysis of protein expression that is more quantifiable than histological/imaging methods. The disadvantage of this protocol is that a suspension of single cells is needed, which results in the loss of location information provided by the staining of tissue sections. This approach may also require the inclusion of additional markers to identify different cell types in crude cell suspensions. The application of this protocol is evident in the analysis of hyperplastic skin disease models. Moreover, this protocol can be adapted for the analysis of specific sub-type of cells (e.g., stem cells) by the addition of lineage-specific antibodies. This protocol can also be adapted for the analysis of skin cells in other experimental species.

This protocol describes how to isolate skin keratinocytes from mouse models, to stain with metal-tagged antibodies, and to analyze stained cells by mass cytometry in order to profile the expression pattern of proteins of interest in the different cell cycle phases.

질량 세포 측정에 의한 세포 단백질 발현의 세포 주기 특이적 분석을 위한 마우스 피부 각질 세포의 분리 및 염색

The goal of this protocol is to detect and quantify protein expression changes in a cell cycle-dependent manner using single cells isolated from the ...

발생학

Collection, Isolation, and Flow Cytometric Analysis of Human Endocervical Samples

Despite the public health importance of mucosal pathogens (including HIV), relatively little is known about mucosal immunity, particularly at the female genital tract (FGT). Because heterosexual transmission now represents the dominant mechanism of HIV transmission, and given the continual spread of sexually transmitted infections (STIs), it is critical to understand the interplay between host and pathogen at the genital mucosa. The substantial gaps in knowledge around FGT immunity are partially due to the difficulty in successfully collecting and processing mucosal samples. In order to facilitate studies with sufficient sample size, collection techniques must be minimally invasive and efficient. To this end, a protocol for the collection of cervical cytobrush samples and subsequent isolation of cervical mononuclear cells (CMC) has been optimized. Using ex vivo flow cytometry-based immunophenotyping, it is possible to accurately and reliably quantify CMC lymphocyte/monocyte population frequencies and phenotypes. This technique can be coupled with the collection of cervical-vaginal lavage (CVL), which contains soluble immune mediators including cytokines, chemokines and anti-proteases, all of which can be used to determine the anti- or pro-inflammatory environment in the vagina.

The use of cytobrush sampling to collect lymphocytes and monocytes from the endocervix is a minimally invasive technique that provides samples for analysis of female genital tract immunity. In this protocol, we describe the collection of cytobrush samples and immune cell isolation for flow cytometry assays.

컬렉션, 격리, 인간 자궁 경부 샘플의 유세포 분석

Despite the public health importance of mucosal pathogens (including HIV), relatively little is known about mucosal immunity, particularly at the female ...

의학

Identification and Isolation of Burst-Forming Unit and Colony-Forming Unit Erythroid Progenitors from Mouse Tissue by Flow Cytometry

Early erythroid progenitors were originally defined by their colony-forming potential in vitro and classified into burst-forming and colony-forming &#34;units&#34; known as BFU-e and CFU-e. Until recently, methods for the direct prospective and complete isolation of pure BFU-e and CFU-e progenitors from freshly isolated adult mouse bone marrow were not available. To address this gap, a single-cell RNA-seq (scRNAseq) dataset of mouse bone marrow was analyzed for the expression of genes coding for cell surface markers. This analysis was combined with cell fate assays, allowing the development of a novel flow cytometric approach that identifies and allows the isolation of complete and pure subsets of BFU-e and CFU-e progenitors in mouse bone marrow or spleen. This approach also identifies other progenitor subsets, including subsets enriched for basophil/mast cell and megakaryocytic potentials. The method consists of labeling fresh bone marrow or spleen cells with antibodies directed at Kit and CD55. Progenitors that express both these markers are then subdivided into five principal populations. Population 1 (P1 or CFU-e, Kit+ CD55+ CD49fmed/low CD105med/high CD71med/high) contains all of the CFU-e progenitors and may be further subdivided into P1-low (CD71med CD150high) and P1-hi (CD71high CD150low), corresponding to early and late CFU-e, respectively; Population 2 (P2 or BFU-e, Kit+ CD55+ CD49fmed/low CD105med/high CD71low CD150high) contains all of the BFU-e progenitors; Population P3 (P3, Kit+ CD55+ CD49fmed/high CD105med/low CD150low CD41low) is enriched for basophil/mast cell progenitors; Population 4 (P4, Kit+ CD55+ CD49fmed/high CD105med/low CD150high CD41+) is enriched for megakaryocytic progenitors; and Population 5 (P5, Kit+ CD55+ CD49fmed/high CD105med/low CD150high CD41-) contains progenitors with erythroid, basophil/mast cell, and megakaryocytic potential (EBMP) and erythroid/ megakaryocytic/ basophil-biased multipotential progenitors (MPPs). This novel approach allows greater precision when analyzing erythroid and other hematopoietic progenitors and also allows for reference to transcriptome information for each flow cytometrically defined population.

Here, we describe a novel flow cytometric method for prospective isolation of early burst-forming unit erythroid (BFU-e) and colony-forming unit erythroid (CFU-e) progenitors directly from fresh mouse bone marrow and spleen. This protocol, developed based on single-cell transcriptomic data, is the first to isolate all the tissue's erythroid progenitors with high purity.

유세포분석에 의한 마우스 조직으로부터 파열 형성 단위 및 콜로니 형성 단위 적혈구 전구체의 식별 및 분리

Early erythroid progenitors were originally defined by their colony-forming potential in vitro and classified into burst-forming and colony-forming ...

Single-cell Analysis of Immunophenotype and Cytokine Production in Peripheral Whole Blood via Mass Cytometry

Cytokines play a pivotal role in the pathogenesis of autoimmune diseases. Hence, the measurement of cytokine levels has been the focus of multiple studies in an attempt to understand the precise mechanisms that lead to the breakdown of self-tolerance and subsequent autoimmunity. Approaches thus far have been based on the study of one specific aspect of the immune system (a single or few cell types or cytokines), and do not offer a global assessment of complex autoimmune disease. While patient sera-based studies have afforded important insights into autoimmunity, they do not provide the specific cellular source of the dysregulated cytokines detected. A comprehensive single-cell approach to evaluate cytokine production in multiple immune cell subsets, within the context of &#34;intrinsic&#34; patient-specific plasma circulating factors, is described here. This approach enables monitoring of the patient-specific immune phenotype (surface markers) and function (cytokines), either in its native &#34;intrinsic pathogenic&#34; disease state, or in the presence of therapeutic agents (in vivo or ex vivo).

Here we describe a single-cell proteomic approach to evaluate immune phenotypic and functional (intracellular cytokine induction) alterations in peripheral whole blood samples, analyzed via mass cytometry.

Immunophenotype 및 Cytokine 생산 대량 Cytometry 통해 주변 전 혈의 단일 세포 분석

Cytokines play a pivotal role in the pathogenesis of autoimmune diseases. Hence, the measurement of cytokine levels has been the focus of multiple studies ...

면역학 및 감염병학

Preparation of Whole Bone Marrow for Mass Cytometry Analysis of Neutrophil-lineage Cells

In this article, we present a protocol that is optimized to preserve neutrophil-lineage cells in fresh BM for whole BM CyTOF analysis. We utilized a myeloid-biased 39-antibody CyTOF panel to evaluate the hematopoietic system with a focus on the neutrophil-lineage cells by using this protocol. The CyTOF result was analyzed with an open-resource dimensional reduction algorithm, viSNE, and the data was presented to demonstrate the outcome of this protocol. We have discovered new neutrophil-lineage cell populations based on this protocol. This protocol of fresh whole BM preparation may be used for 1), CyTOF analysis to discover unidentified cell populations from whole BM, 2), investigating whole BM defects for patients with blood disorders such as leukemia, 3), assisting optimization of fluorescence-activated flow cytometry protocols that utilize fresh whole BM.

Here, we present a protocol to process fresh bone marrow (BM) isolated from mouse or human for high-dimensional mass cytometry (Cytometry by Time-Of-Flight, CyTOF) analysis of neutrophil-lineage cells.

호중구 계보 세포의 질량 세포 분석 분석을위한 전체 골수의 준비

In this article, we present a protocol that is optimized to preserve neutrophil-lineage cells in fresh BM for whole BM CyTOF analysis. We utilized a ...

마우스 세포 유형에 대한 저투입 대사 연구

Targeted Metabolomics on Rare Primary Cells

Cellular function critically depends on metabolism, and the function of the underlying metabolic networks can be studied by measuring small molecule intermediates. However, obtaining accurate and reliable measurements of cellular metabolism, particularly in rare cell types like hematopoietic stem cells, has traditionally required pooling cells from multiple animals. A protocol now enables researchers to measure metabolites in rare cell types using only one mouse per sample while generating multiple replicates for more abundant cell types. This reduces the number of animals that are required for a given project. The protocol presented here involves several key differences over traditional metabolomics protocols, such as using 5 g/L NaCl as a sheath fluid, sorting directly into acetonitrile, and utilizing targeted quantification with rigorous use of internal standards, allowing for more accurate and comprehensive measurements of cellular metabolism. Despite the time required for the isolation of single cells, fluorescent staining, and sorting, the protocol can preserve differences among cell types and drug treatments to a large extent.

저자 스포트라이트: 희귀 조혈모세포의 대사체학 분석 발전 

Here, we present a protocol to accurately and reliably measure metabolites in rare cell types. Technical improvements, including a modified sheath fluid for cell sorting and the generation of relevant blank samples, enable a comprehensive quantification of metabolites with an input of only 5000 cells per sample.

희귀 일차 세포에 대한 표적 대사체학

Cellular function critically depends on metabolism, and the function of the underlying metabolic networks can be studied by measuring small molecule ...

Immunophenotyping and Cell Sorting of Human MKs from Human Primary Sources or Differentiated In Vitro from Hematopoietic Progenitors

Megakaryocyte (MK) differentiation encompasses a number of endomitotic cycles that result in a highly polyploid (reaching even&#160;&#62;64N) and extremely large cell (40-60 &#181;m). As opposed to the fast-increasing knowledge in megakaryopoiesis at the cell biology and molecular level, the characterization of megakaryopoiesis by flow cytometry is limited to the identification of mature MKs using lineage-specific surface markers, while earlier MK differentiation stages remain unexplored. Here, we present an immunophenotyping strategy that allows the identification of successive MK differentiation stages, with increasing ploidy status, in human primary sources or in vitro cultures with a panel integrating MK specific and non-specific surface markers. Despite its size and fragility, MKs can be immunophenotyped using the above-mentioned panel and enriched by fluorescence-activated cell sorting under specific conditions of pressure and nozzle diameter. This approach facilitates multi-Omics studies, with the aim to better understand the complexity of megakaryopoiesis and platelet production in humans. A better characterization of megakaryopoiesis may pose fundamental in the diagnosis or prognosis of lineage-related pathologies and malignancy.

Immunophenotyping and Cell Sorting of Human MKs from Human Primary Sources or Differentiated In Vitro from Hematopoietic Progenitors

Here, we present an immunophenotyping strategy for the characterization of megakaryocyte differentiation, and show how that strategy allows the sorting of megakaryocytes at different stages with a fluorescence-activated cell sorter. The methodology can be applied to human primary tissues, but also to megakaryocytes generated in culture in vitro.

대량 세포 계측법 분석을위한 샘플 준비

요약

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대량 세포 계측법 : CyTOF 질량 Cytometer에 매일 조정하고 실행 세포 샘플에 대한 프로토콜

질량 세포 측정에 의한 세포 단백질 발현의 세포 주기 특이적 분석을 위한 마우스 피부 각질 세포의 분리 및 염색

컬렉션, 격리, 인간 자궁 경부 샘플의 유세포 분석

유세포분석에 의한 마우스 조직으로부터 파열 형성 단위 및 콜로니 형성 단위 적혈구 전구체의 식별 및 분리

Immunophenotype 및 Cytokine 생산 대량 Cytometry 통해 주변 전 혈의 단일 세포 분석

호중구 계보 세포의 질량 세포 분석 분석을위한 전체 골수의 준비

희귀 일차 세포에 대한 표적 대사체학

희귀 일차 세포에 대한 표적 대사체학

희귀 일차 세포에 대한 표적 대사체학

인간 1차 출처에서 인간 MK의 면역페노티핑 및 세포 분류 또는 헤마토포이틱 전조자로부터 시험관내 분화