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Este protocolo apresenta um guia acessível para coletar, armazenar e descongelar células mononucleares do sangue periférico adequado para análises e fluxos de trabalho a jusante, como citometria de fluxo e sequenciamento de RNA. Coleções de plasma e pelagem leucocitária também são demonstradas.
As células mononucleares do sangue periférico (PBMCs) são comumente usadas em pesquisas biomédicas sobre o sistema imunológico e sua resposta a doenças e patógenos. Este protocolo detalhado descreve o equipamento, suprimentos e etapas para isolar, criopreservar e descongelar PBMCs de alta qualidade e altamente viáveis de células sanguíneas totais, adequadas para aplicações a jusante, como citometria de fluxo e sequenciamento de RNA. Protocolos para processamento de plasma e buffy coat do sangue total em paralelo e simultaneamente com PBMCs também são descritos. Este protocolo passo a passo fácil de seguir, que utiliza centrifugação de gradiente de densidade para isolar PBMCs, é acompanhado por uma lista de verificação de suprimentos, equipamentos e etapas de preparação. Este protocolo é adequado para indivíduos com qualquer experiência prévia com técnicas laboratoriais e pode ser implementado em laboratórios clínicos ou de pesquisa. A viabilidade celular de alta qualidade e o sequenciamento de RNA resultaram de PBMCs coletadas por operadores sem experiência laboratorial anterior usando este protocolo.
Este protocolo demonstra um método acessível e um fluxo de trabalho para o isolamento de células mononucleares do sangue periférico (PBMCs) do sangue total. Este protocolo é especialmente direcionado a técnicos de pesquisa iniciantes, estudantes e equipe de laboratório clínico com o objetivo de facilitar a coleta e criopreservação de PBMCs sem pressupor treinamento prévio em técnicas de laboratório.
Este protocolo utiliza centrifugação para separar os componentes do sangue total por densidade. O sangue total consiste em quatro componentes principais listados em ordem decrescente de densidade: glóbulos vermelhos/eritrócitos (~45% do volume), glóbulos brancos (<1% do volume), plaquetas (<1% do volume) e plasma (~55% do volume)1,2,3,4,5,6. Os glóbulos brancos podem ser subdivididos em duas categorias com base nas características de seus núcleos: redondos ou multinucleados6. As PBMCs são definidas como glóbulos brancos com núcleos redondos e consistem nos seguintes tipos celulares: linfócitos (células T, células B, células NK), células dendríticas e monócitos6. Os glóbulos brancos multinucleados incluem granulócitos, que consistem nos seguintes tipos de células: neutrófilos, basófilos e eosinófilos6. Os glóbulos brancos multinucleados são mais densos que os PBMCs6. As densidades de cada componente do sangue total estão detalhadas na Tabela 1.
Neste protocolo, o sangue total é coletado em tubos de centrifugação com gradiente de densidade. Esses tubos contêm um meio de gradiente de densidade pré-embalado com densidade de 1,077 g/mL. Após a centrifugação, as células mais densas, incluindo leucócitos e eritrócitos multinucleados, são separadas das PBMCs e plaquetas pelo meio de gradiente de densidade (Figura 1A)6,7. O PBMC e a fração plaquetária são então coletados, lavados e centrifugados para remover as plaquetas. Os PBMCs purificados resultantes são coletados e armazenados a -80 °C ou em nitrogênio líquido. As PBMCs criopreservadas podem ser descongeladas de forma viável e usadas diretamente em análises posteriores ou processadas adicionalmente para isolar tipos específicos de células componentes.
Este protocolo foi otimizado para sequenciamento de RNA de alta qualidade de PBMCs altamente viáveis. Neste artigo, as PBMCs foram isoladas e criopreservadas de pacientes em um ambulatório. Posteriormente, os monócitos foram isolados de PBMCs por FACS e analisados via sequenciamento de RNA. No entanto, o protocolo pode ser amplamente adaptado a outras necessidades experimentais, como cultura de células, edição de genes, estudos funcionais ex-vivo, análises de células únicas, fenotipagem por citometria de fluxo ou citometria por tempo de voo, isolamento de DNA/RNA ou proteínas, lâminas para imuno-histoquímica, entre outros 8,9,10,11,12,13,14,15, 16,17,18.
Além da coleta de PBMC de tubos de centrifugação com gradiente de densidade, este protocolo analisa como coletar plasma e revestimento leucocitário por centrifugação usando um tubo de EDTA. Após a centrifugação, o sangue total é separado em plasma, eritrócitos e uma fina camada de interface denominada buffy coat contendo leucócitos (Figura 1B)6. O buffy coat é comumente usado para extração de DNA e análises genômicas subsequentes19,20. A camada plasmática contém os componentes livres de células do sangue total e pode ser usada para ensaios de biomarcadores21,22.
O protocolo do estudo foi aprovado pelo Programa de Proteção Humana da UCSD e KUMC e está em conformidade com a Declaração de Helsinque. Todos os indivíduos forneceram consentimento informado para participação e coleta de sangue.
1. Processamento e criopreservação de PBMCs
2. Processamento de plasma e revestimento leucocitário de tubos de EDTA
3. Descongelamento de PBMCs
4. Contagem e viabilidade de células
Após a coleta e criopreservação de PBMC, a viabilidade de PBMCs, monócitos e linfócitos descongelados de 56 amostras únicas foi avaliada por citometria de fluxo usando reagentes listados na Tabela 4 seguindo as instruções dos fabricantes (Figura 2A-F). Foi alcançada uma viabilidade média ± DS de PBMCs, monócitos e linfócitos de 94 ± 4,0%, 98 ± 1,1% e 93 ± 5,6%, respectivamente (Figura 2G<...
Este protocolo para coleta e criopreservação de PBMC foi implementado com sucesso por indivíduos com e sem treinamento prévio em laboratório de pesquisa. Em nossa aplicação, o FACS e o sequenciamento de RNA de monócitos altamente viáveis purificados de PBMCs armazenados resultaram em sequências de alta qualidade.
Um dos principais pontos fortes deste protocolo é sua acessibilidade. A técnica apresentada no protocolo utiliza tubos pré-embalados com...
Os autores não têm interesses financeiros ou não financeiros relevantes a divulgar.
Gostaríamos de agradecer aos pacientes que ofereceram seu consentimento, tempo e doação de amostras de sangue. Também agradecemos ao Dr. Patrick Moriarty, Julie-Ann Dutton e Mark McClellen do Centro Médico da Universidade do Kansas por sua colaboração e pela implementação deste protocolo em um local remoto. CY recebeu apoio de pesquisa da concessão 1K08HL150271 do NIH.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1000 µL Tips | Gilson | F174501 | Approximately 3 tips needed per patient/treatment condition for PBMC/Plasma/Buffy Coat Collection |
15 mL tube | Biopioneeer | CNT-15 | To hold Solutions 2/3 2 needed per patient/treatment condition for PBMC/Plasma/Buffy Coat Collection |
2 mL Cryovials | Globe Scientific | 3012 | Approximately 40 cryovials needed per patient/treatment condition for PBMC/Plasma/Buffy Coat Collection |
20 µL Tips | Gilson | F174201 | For use in cell counting; volume needed is dependent on method of cell counting used. 1 tip is needed per 1 mL of unpooled frozen PBMCs to be defrosted |
50 mL Conical Tube | CEM Corporation | 50-187-7683 | 2 needed per patient/treatment condition for PBMC/Plasma/Buffy Coat Collection 3 needed per 1 mL of unpooled frozen PBMCs to be defrosted |
CD14 Antibody | Biolegend | 325621 | |
CD16 Antibody | Biolegend | 360723 | |
CD19 Antibody | Biolegend | 363007 | |
CD3 Antibody | Biolegend | 300405 | |
CD56 Antibody | Biolegend | 318303 | |
CD66b Antibody | Biolegend | 305103 | |
Cell Strainer | Biopioneeer | DGN258367 | 1 needed per 1 mL of unpooled frozen PBMCs to be defrosted |
CPT Mononuclear Cell Preparation Tube | BD Biosciences | 362753 | 6 tubes needed per patient/treatment condition for PBMC/Plasma/Buffy Coat Collection |
Cryo Freezer Box | Southern Labware | SB2CC-81 | Holds 81 tubes 1 needed per patient/treatment condition for PBMC/Plasma/Buffy Coat Collection |
Cryotube Rack | Fisherbrand | 05-669-45 | Holds up to 50 cryovials |
DMSO | Invitrogen | 15575020 | Approximately 2.5 mL needed per patient/treatment condition for PBMC/Plasma/Buffy Coat Collection |
DNase/RNase-Free Distilled Water | Invitrogen | 10977015 | Approximately 2 mL needed per patient/treatment condition for PBMC/Plasma/Buffy Coat Collection Approximately 9 mL needed per 1 mL of frozen PBMCs to be defrosted |
EDTA Tubes | BD Biosciences | 366643 | 1 tube needed per patient/treatment condition for PBMC/Plasma/Buffy Coat Collection |
Flavopiridol | Sigma-Aldrich | F3055-5MG | |
HLA-DR Antibody | Biolegend | 307609 | |
Human Serum Albumin | GeminiBio | 800-120 | Approximately 25 mL needed per patient or treatment condition for PBMC/Plasma/Buffy Coat Collection |
Human Trustain FcX | Biolegend | 422301 | |
Isopropanol | Sigma-Aldrich | W292912-1KG-K | For use in Mr. Frosty |
Label Printer | Phomemo | M110-WH | |
Live-Dead Stain | Biolegend | 423105 | |
Mr. Frosty | Thermo Scientific | 5100-0001 | Holds up to 18 tubes. 2 Mr. Frostys needed per patient/treatment condition for PBMC/Plasma/Buffy Coat Collection |
Multidispense Pipette | Brandtech | 705110 | |
Multidispense Pipette Tips | Brandtech | 705744 | Approximately 3 tips needed per patient/treatment condition for PBMC/Plasma/Buffy Coat Collection |
P1000 Pipette | Gilson | F144059M | |
P20 Pipette | Gilson | F144056M | For use in cell counting; volume needed is dependent on method of cell counting used. |
Printer Labels | Phomemo | PM-M110-3020 | Approximately 45 labels needed per patient/treatment condition for PBMC/Plasma/Buffy Coat Collection Approximately 5 labels needed per 1 mL of unpooled frozen PBMCs to be defrosted |
RNase-Free EDTA (0.5 M) | Invitrogen | AM9260G | Approximately 40 µL needed per 1 mL of frozen PBMCs to be defrosted |
RNase-Free PBS (10X) | Invitrogen | AM9625 | Approximately 1 mL needed per 1 mL of frozen PBMCs to be defrosted |
RNasin | Promega | N2111 | |
RPMI | Corning | 10-040-CV | Approximately 80 mL needed per patient or treatment condition for PBMC/Plasma/Buffy Coat Collection |
Transfer Pipettes | Fisherbrand | 13-711-7M | Approximately 5 needed per patient/treatment condition for PBMC/Plasma/Buffy Coat Collection |
Tube Holder | Endicott-Seymour | 14-781-15 | Holds up to 80 CPT/EDTA Tubes |
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