Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
В этом протоколе подробно описывается выделение живых иммунных и неиммунных популяций из легких мышей в стабильном состоянии и после гриппозной инфекции. Он также предоставляет стратегии гейтинга для идентификации субпопуляций эпителиальных и миелоидных клеток.
Легкие постоянно подвергаются воздействию патогенов и других вредных раздражителей окружающей среды, что делает его уязвимым к повреждениям, дисфункции и развитию заболеваний. Исследования с использованием мышиных моделей респираторных инфекций, аллергии, фиброза и рака сыграли решающую роль в выявлении механизмов прогрессирования заболевания и определении терапевтических мишеней. Тем не менее, большинство исследований, сосредоточенных на легких мышей, отдают приоритет выделению либо иммунных клеток, либо эпителиальных клеток, а не обеих популяций одновременно. В данной работе мы описываем метод получения комплексной суспензии одиночных клеток как иммунных, так и неиммунных популяций, пригодных для проточной цитометрии и сортировки клеток, активируемых флуоресценцией. Эти популяции включают эпителиальные клетки, эндотелиальные клетки, фибробласты и различные субпопуляции миелоидных клеток. Этот протокол влечет за собой бронхоальвеолярный лаваж и последующее раздувание легких с диспаузой. Затем легкие перевариваются в смеси либеразы. Этот метод обработки высвобождает множество различных типов клеток и приводит к получению суспензии одиночных клеток, которая не требует ручной диссоциации против фильтра, способствуя выживанию клеток и получая большое количество живых клеток для последующего анализа. В этом протоколе мы также определяем схемы стробирования для субпопуляций эпителиальных и миелоидных клеток как в наивных, так и в инфицированных гриппом легких. Одновременная изоляция живых иммунных и неиммунных клеток является ключом к исследованию межклеточных перекрестных помех и более глубокому пониманию биологии легких в здоровье и болезнях.
Легкое состоит из дыхательных путей, альвеол и интерстиция. Иммунные и неиммунные клетки находятся в этих компартментах, способствуя как гомеостатической функции легких (газообмену), так и защите организма от вредных факторов окружающей среды, таких как вирусная инфекция. Большие и малые дыхательные пути, или бронхи и бронхиолы, выстланы эпителиальными клетками. Преобладающими эпителиальными клетками в этих областях являются булавы и реснитчатые клетки, которые отвечают за секрецию защитных молекул и облегчение мукоцилиарного клиренса1. Альвеолы являются наиболее дистальными структурами в легких, выстланными двумя типами эпителиальных клеток: альвеолярными клетками I типа (ATI) и альвеолярными клетками II типа (ATII). ATI отвечают за газообмен, а ATII выделяют и перерабатывают поверхностно-активные вещества для обеспечения соответствующего поверхностного натяжения 2,3. ATII являются самообновляющимися и могут также дифференцироваться в ATI, что особенно актуально после повреждения легких4. Кроме того, ATII обеспечивают поддерживающую нишу для основного типа иммунных клеток, населяющих альвеолярную нишу, альвеолярных макрофагов (АМ)5,6. Помимо эпителия, фибробласты, эндотелиальные клетки и интерстициальные макрофаги (ИМ) (которые могут быть связаны как с нервами, так и с сосудами) составляют интерстиций 7,8,9,10. В ответ на инфекцию и повреждение многочисленные клетки легких погибают, а иммунные клетки, включая моноциты и нейтрофилы, проникают в ткань11,12. Моноциты, инфильтрирующие легкие, дифференцируются в макрофаги и могут вносить свой вклад в компартмент макрофагов в долгосрочной перспективе13.
Современные методы получения суспензий одиночных клеток из легкого мыши, как правило, основаны на коллагеназе и требуют физической диссоциации ткани14. Это может привести к низкому количеству жизнеспособных неиммунных клеточных популяций. Некоторые протоколы выделения эпителиальных клеток основаны на диспазе и позволяют получить более высокие доли живых эпителиальных клеток; Тем не менее, эти протоколы, как правило, не исследуют выход и жизнеспособность иммунных клеток 15,16,17. Проточная цитометрия является распространенным методом, используемым для различения клеточных популяций в переваренной ткани. На исходном уровне проточное цитометрическое стробирование для АМ, ИМ, моноцитов и нейтрофилов четко очерчено. Однако во время воспаления процесс гейтирования становится изменчивым и сложным для интерпретации из-за континуума экспрессии поверхностных маркеров инфильтрирующих моноцитов, дифференцирующихся в макрофаги. Таким образом, представленный здесь протокол также описывает стратегии гейтирования для идентификации популяций миелоидных клеток, представляющих интерес после инфицирования.
Надежная диссоциация эпителиальных и миелоидных клеток легких имеет важное значение для определения их гомеостатических и воспалительных функций. Метод параллельной изоляции этих клеточных компартментов позволит проводить последующий анализ ключевых типов клеток, которые поддерживают здоровье и вызывают заболевания. Схематический обзор рабочего процесса этого протокола можно найти на рисунке 1.
Этот протокол соответствует рекомендациям Комитета по институциональному уходу за животными и их использованию в Гарвардской медицинской школе (номера грантов: R35GM150816 и P30DK043351). Для экспериментов использовали самок мышей C57BL/6J в возрасте 8-12 недель. Этот протокол подходит и для самцов мышей. Подробная информация о реагентах и оборудовании, использованных в данном исследовании, представлена в Таблице материалов.
1. Подготовка материалов
2. Забор легких
3. Переваривание легких
4. Приготовление одноклеточной суспензии
5. Проточная цитометрия и последующие анализы
В результате успешного переваривания получается примерно 20-25 миллионов клеток с жизнеспособностью 90-95%. Если примерно 25 000 счетных бусин добавляются к 8% легкого, бусины должны поставить под угрозу 1-3% собранных событий. После гейтирования на синглетах примерно 90%-95% кле...
Этот протокол описывает процесс переваривания легких мыши, который выделяет примерно 20-25 миллионов клеток на мышь с жизнеспособностью 90-95%. Кроме того, он позволяет собирать BALF для дальнейшего анализа. Полученная клеточная суспензия совместима с различными лаборатор...
Авторам нечего раскрывать.
Эта работа была частично поддержана грантами Национальных институтов здравоохранения (R35GM150816 и P30DK043351), Фонда Чарльза Х. Худа и Гарвардского института стволовых клеток. Мы благодарим Александра Манна и всех других сотрудников лаборатории Франклина за их помощь и советы в разработке и совершенствовании схем и анализов проточной цитометрии. Мы также благодарим Ядро проточной цитометрии иммунологии в Гарвардской медицинской школе. Анализ проточной цитометрии проводили с помощью FlowJo. Схемы фигур были созданы с помощью BioRender.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1 mL syringe with Slip Tip | VWR | BD309659 | |
1.7 mL microcentrifuge tube | DOT Scientific | RN1700-GMT | |
10 mL pipettes (disposable) | Fisher Scientific | 12-567-603 | |
10 mL Syringe with BD Luer-Lok Tip | VWR | 75846-756 | |
123 count eBeads Counting Beads | Thermo Scientific | 01-1234-42 | |
12-channel pipette (30-300ul) | USA Scientific | 7112-3300 | |
16% paraformaldehyde | VWR | 100503-917 | |
23 G needle with regular bevel | VWR | 305194 | |
27 G needle with regular bevel | VWR | BD305109 | |
5 mL pipettes (disposable) | Thermo Fisher Scientific | 170373 | |
50 mL centrifuge tubes | Olympus | 28-108 | |
96-well round bottom plate | Corning | 3797 | |
ACK lysing buffer | Gibco | A100492-01 | |
Alexa Fluor 488 anti-mouse CD11c | BioLegend | 117311 | |
Anti-F4/80 Rat Monoclonal Antibody (PE (Phycoerythrin)/Cy7) | BioLegend | 123114 | |
APC anti-mouse CD64 (FcγRI) | BioLegend | 139306 | |
APC/Cyanine7 anti-mouse CD45 | BioLegend | 103115 | |
BD Insyte Autoguard Shielded IV Catheters | VWR | 381423 | |
Brilliant Violet 421 anti-mouse I-A/I-E (MHC-II) | BioLegend | 107632 | |
Brilliant Violet 421 anti-mouse/human CD11b | BioLegend | 101235 | |
Brilliant Violet 605 anti-mouse Ly-6C | BioLegend | 128036 | |
Brilliant Violet 711 anti-mouse CD45 | BioLegend | 103147 | |
C57BL/6J mice | Jackson Laboratories | ||
Cd140a (PDGFRA) Monoclonal Antibody (APA5), PE-Cyanine7, eBioscience | Life Technologies | 25-1401-82 | |
CD170 (Siglec F) Monoclonal Antibody (1RNM44N), PE | Life Technologies | 12170280 | |
Cell strainers | Corning | 352350 | |
Centrifuge | Eppenodorf | Centrifuge 5910R | |
Deoxyribonuclease I from bovine pancreas (DNase) | Millipore Sigma | DN25-100MG | Reconstituted at 20 mg/mL in DPBS as stock solution stored at -20 °C |
Dispase | VWR | 76176-668 | Thawed once and stored as 1mL aliquots at -20 °C |
Dissection forceps (Dumont #7) | Fine Science Tools | 11297-00 | |
Dissection scissors | Fine Science Tools | 14060-09 | |
DPBS | Thermo Fisher Scientific | 14190250 | |
eBioscience fixation kit | Life Technologies | 00-5523-00 | |
EDTA | Life Technologies | AM9260G | |
Ethanol | VWR | TX89125170HU | |
FBS | GeminiBio | 100-106 | Thawed once and heat-inactivated before long-term storage as aliquots at -20 °C |
FITC anti-mouse CD31 Antibody | BioLegend | 102406 | |
Gibco RPMI 1640 Medium | Fisher Scientific | 11-875-093 | |
Glass slides | Fisher Scientific | 12-552-3 | |
graduated reservoir | USA Scientific | 1930-2235 | |
Ice bucket | Corning | 432128 | |
Ketamine hydrocholoride injection (100 mg/mL) | Dechra | Ketamine and xyalazine euthanization mixture can be kept at 30 mg/mL ketamine hydrochloride and 4.5mg/mL xylazine in sterile DPBS for up to one month. | |
Liberase | Millipore Sigma | 5401119001 | Reconstituted at 5 mg/mL in DPBS as stock solution stored at -20 °C |
Lids for 96-well plates | Fisher Scientific | 07-201-731 | |
Orbital Incubator Shaker | Barnstead Lab-Line | SHKE4000 | |
p1000 pipette | Eppenodorf | 3123000063 | |
p1000 tips | USA Scientific | 1122-1830 | |
p200 pipette | Eppenodorf | 3123000055 | |
p200 tips | USA Scientific | 1110-1700 | |
PE anti-mouse CD326 (Ep-CAM) | BioLegend | 118206 | |
PerCP/Cyanine5.5 anti-mouse CD104 Antibody | BioLegend | 123614 | |
PerCP/Cyanine5.5 anti-mouse Ly-6G | BioLegend | 127616 | |
Pipet-Aid | Drummond | 4-000-101 | |
Purified anti-mouse CD16/32 | BioLegend | 101302 | Referred to as "Fc block" in text |
Spray bottle | VWR | 23609-182 | |
Suture (Size 2-0) | VWR | 100190-026 | |
Underpads | VWR | 56617-014 | |
Xysed (xylazine 100mg/mL) | Pivetal | See ketamine hydrocholoride notes above. | |
Zombie Aqua Fixable Viability Kit | BioLegend | 423102 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеСмотреть дополнительные статьи
This article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены