Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Here we describe a microscope-based technique to visualize and quantify the early cascades of events during phagocytosis of pathogens such as the fungi Candida albicans and particulates that are larger than 0.5 µm including zymosan and IgG-coated beads.
Тело млекопитающего оснащен различными слоями механизмов, которые помогают защитить себя от патогена инвазий. Профессиональные фагоциты иммунной системы - такие , как нейтрофилы, дендритные клетки, макрофаги и - сохраняют врожденную способность обнаруживать и очистить такие вторжения патогенных микроорганизмов через фагоцитоза 1. Фагоцитоз включает в себя хореографию события мембранной реорганизации и актина ремоделирования на клеточной поверхности 2, 3. Фагоциты успешно усваивают и уничтожить чужеродные молекулы только тогда, когда все этапы фагоцитоза выполнены. Эти шаги включают в себя распознавание и связывание патогена распознающих рецепторов (РРСС), находящихся на поверхности клеток, образование фагоцитарной чашки через актина обогащенный мембранными выступам (псевдоподий), окружают частицы, и разрезка из фагосомы с последующим фаголизосому созревания, что что приводит к Подавлениюубивая возбудителя 3, 4.
Визуализации и количественного определения различных стадий фагоцитоза играет важную роль для выяснения молекулярных механизмов этого клеточного процесса. Настоящая рукопись сообщает методы для изучения различных фаз фагоцитоза. Описан подход микроскопа на основе визуализации и количественной оценки связывания, фагоцитарную образование чашу и интернализации частиц фагоцитами. Как фагоцитоз происходит , когда врожденные рецепторы фагоцитирующих клеток сталкиваются с лигандами на целевой частицы больше , чем 0,5 мкм, анализы приведем здесь включают применение патогенных грибков Candida Albicans и другие твердые частицы , такие как зимозана и бусами IgG , с покрытием.
Несмотря на непрерывного воздействия патогенных микроорганизмов, таких как бактерии, вирусы и грибы, наш организм хорошо оснащен иммунный механизм, который обеспечивает защиту от инфекции. Врожденная иммунная система является первой линией обороны против вторжения патогенов и опирается в основном на фагоциты, которые распознают и интернализации внешних целей.
Фагоцитоз представляет собой эволюционно консервативны клеточный процесс, который включает в себя при полном охвате нежелательных частиц более 0,5 мкм. Фагоциты выражают широкий спектр иммунных рецепторов (также известные как рецепторы распознавания образов, РРСС) на клеточной поверхности , которые позволяют им распознавать патоген-ассоциированные молекулярные модели (PAMPs) , присутствующие на патогенные микроорганизмы , предшествующих охвате 3. Возбудитель связывание с последующим кластеризацию рецепторов на поверхности клетки и вызывает образование фагоцитарной чаши. Это приводит к актина приводом мембраны ремоделирования, выступающую вокругцель, в конечном счете , обволакивая его и щипать-офф , чтобы сформировать дискретный phagosomal вакуоль 2, 5. Фагосомы затем созревает и окисляется путем последующего слияния с поздних эндосом и лизосом , что образует фаголизосомы 6.
Несмотря на то, фагоцитоз описывается как рецептор-опосредованного и актина приводом случае, этот процесс также опирается на пространственно-временной модификации липидов, составляющих плазматическую мембрану, таких , как фосфоинозитидов (Pis) и сфинголипидов 7, 8. В то время как актин полимеризация диктуется локальным накоплением фосфоинозитол-4,5-бифосфата (PI (4,5) P 2) у основания фагоцитарной чаши, актин деполимеризации зависит от конверсии (PI (4,5) P 2 фосфоинозитол-3,4,5-бисфосфата (PI (3,4,5) P 3) 3, 9. Обе модификацииимеют важное значение в качестве первого приводит к успешному расширение подталкивателей вокруг цели и последний позволяет погружение частиц в цитозоле фагоцита 10.
Клетки , которые обладают способностью к фагоцитируют либо профессиональных фагоцитов, таких как макрофаги / моноциты, гранулоциты / нейтрофилы и дендритные клетки (ДК) или непрофессиональных фагоцитов, таких как фибробласты и эпителиальные клетки 11. Фагоцитоз в исполнении всех фагоцитов играет центральную роль в поддержании и ремоделирования ткани, в то время как фагоцитоз осуществляется профессиональными фагоцитами несет ответственность за координацию врожденной и адаптивной иммунной реакции против патогенов. Профессиональные фагоциты не только поглотит и убивать патогены, но также присутствуют антигены в лимфоидных клетках иммунной системы адаптивной. Это способствует освобождению провоспалительных цитокинов и зацеплению лимфоидных клеток, следовательно, приводит куспешная блокада инфекции 12.
Обычные биохимические методы играют важную роль в получении знаний о молекулярном механизме различных клеточных процессов во время фагоцитоза, таких как пост-трансляционных модификаций и различных высоким сродством ассоциаций между белками. Тем не менее, трудно получить информацию о пространственной и временной динамики фагоцитирующих событий с использованием обычных биохимических методов. Живая клетка изображений не только позволяет контролировать клеточные события во временной чувствительной манере, но и позволяет получить информацию на одном уровне клетки. Здесь мы опишем метод, чтобы исследовать различные стадии фагоцитоза, а также анализировать весь процесс spatiotemporally с помощью конфокальной микроскопии.
1. Получение DC2.4 и RAW 264,7 клеточных линий
ПРИМЕЧАНИЕ: макрофагами, как клеточная линия RAW 264.7 и дендритных клеток линии DC2.4 оба мышиного происхождения, а также следующие условия были использованы для выращивания клеток.
2. Получение флуоресцентных сопряженными макрочастиц: Бисер C. Albicans, зимозаном, IgG-покрытием
3. Фагоцитоз
Примечание: Фагоцитоз представляет собой сложный процесс, который начинается с связывание частиц на поверхности клеток фагоцитов за счет взаимодействия PRRS с лигандами на поверхности частицы. Связывание с последующей сборкой актина и связанных с ней белков в месте контакта, а также образованием фагоцитарной чаши. Последующее актин разборки происходит на фагосому и приводит к полному охвате макрочастиц. Ниже мы рассмотрим различные этапы фагоцитоза.
Метод Микроскоп на основе для мониторинга различных стадий фагоцитоза представлена. Различные события во время фагоцитоза различных флуоресцентных частиц клетками DC2.4 показаны. Используя методы, описанные здесь, мы исследовали роль сфинголипидов на ранних стадиях фагоцитоза. Для эт?...
Профессиональные фагоциты, такие как макрофаги и дендритные клетки, поглотит и устранения вторжения патогенных микроорганизмов, поэтому делает фагоцитоз важным компонентом защитной системы хозяина. В ходе этого процесса фагоциты подвергаются Щирокий мембраны и цитоскелета перегру?...
The authors declare no conflicts of interest.
Мы благодарим Венди лососем и Nicki Уотсон объекта Кек на Уайтхеда института MIT для работы с изображениями.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
β-Mercaptoethanol | AppliChem | A1108 | |
Bovine serum albumin (BSA) | Cell Signaling Technology | 9998 | |
DAPI (4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dilactate) | ThermoFisher | D3571 | |
Dimethyl sulfoxide (DMSO) | ThermoFisher | BP-231-1 | |
DMEM (Dulbecco’s Minimal Eagle’s medium) | Gibco | 11965 | |
PBS, 1x (Phosphate- Buffered Saline) | Corning cellgro | 21-031-CV | |
Fetal Bovine serum | Sigma Aldrich | 12003C | |
FITC-coupled IgG-coated latex beads | Cayman | 500290 | |
L-Glutamine 200 mM (100x) | ThermoFisher | 25030081 | |
Paraformaldehyde Solution (4% in PBS) | Affymetrix | 19943 1 LT | |
Penicillin-streptomycin (10,000 U/ml) | ThermoFisher | 15-140-122 | |
Phalloidin-Alexa Fluor 488 | ThermoFisher | A12379 | |
RAW 264.7 cells | ATCC | TIB-71 | |
RPMI (Roswell Park Memorial Institute) | Gibco | 61870 | |
Saponin | Sigma Aldrich | S7900 | |
Trypan blue solution (0.4% (w/v) in PBS) | Corning cellgro | MT25900CI | |
Trypsin-EDTA (1x) (0.05%) | ThermoFisher | 25300054 | |
Tween 20 Surfact-Amps Detergent Solution | ThermoFisher | 85114 | |
Zymosan-Alexa Fluor 594 | ThermoFisher | Z23374 | |
Chambered 1.0 Borosilicate Coverglass system (8 chambers) | ThermoFisher | 155361 | |
Glasstic slide 10 with grids | Hycor | 87144 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены