המחבר המקביל מומן על ידי קרן חיה מוריס (D15CA-907). המחקר נתמך על ידי קרנות מן אוניברסיטת קליפורניה, דייוויס, מרכז לבריאות סוסים והמרכז לבריאות בעלי חיים מסייע (2016-24-F). המחברים רוצה להכיר ג'ינה Ng לסיוע שלה עם דמויות ואת נגחי נגוין על הסיוע עם הווידאו.

כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ועל שימוש הוועדה ב אוניברסיטת קליפורניה, דייוויס (פרוטוקול מס: 18338).
1. דם אוסף
<ol><li>לצייר 10 מ"ל של דם מכל אחת את הווריד cephalic או צוואר באמצעות מחט 21 G על ידי השאיפה מזרק.</li>
	<li>כדי למנוע עודף מאמץ גזירה, הסר את המחט המזרק ?...

<ol>
	<li>Nathan, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neutrophils+and+immunity:+challenges+and+opportunities.">Neutrophils and immunity: challenges and opportunities.</a> Nature Reviews Immunology. 6 (3), 173-182 (2006).</li><li>Brinkmann, V., Zychlinsky, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beneficial+suicide:+why+neutrophils+die,+to+make+NETs.">Beneficial suicide: why neutrophils die, to make NETs.</a> Nature Reviews Microbiology. 5 (8), 577-582 (2007).</li><li>Kaplan, M. J., Radic, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neutrophil+extracellular+traps:+Double-edged+swords+of+innate+immunity.">Neutrophil extracellular traps: Double-edged swords of innate immunity.</a> The Journal of Immunology. 189 (6), 2689-2695 (2012).</li><li>Czaikoski, P. 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=Neutrophil+Extracellular+Traps+Induce+Organ+Damage+during+Experimental+and+Clinical+Sepsis.">Neutrophil Extracellular Traps Induce Organ Damage during Experimental and Clinical Sepsis.</a> PLoS One. 11 (2), e0148142 (2016).</li><li>Dwivedi, D. 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=Prognostic+utility+and+characterization+of+cell-free+DNA+in+patients+with+severe+sepsis.">Prognostic utility and characterization of cell-free DNA in patients with severe sepsis.</a> Critical Care. 16 (4), R151 (2012).</li><li>Mai, S. H., 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=Delayed+but+not+Early+Treatment+with+DNase+Reduces+Organ+Damage+and+Improves+Outcome+in+a+Murine+Model+of+Sepsis.">Delayed but not Early Treatment with DNase Reduces Organ Damage and Improves Outcome in a Murine Model of Sepsis.</a> Shock. 44 (2), 166-172 (2015).</li><li>Jeffery, U., 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=Dogs+cast+NETs+too:+Canine+neutrophil+extracellular+traps+in+health+and+immune-mediated+hemolytic+anemia.">Dogs cast NETs too: Canine neutrophil extracellular traps in health and immune-mediated hemolytic anemia.</a> Veterinary Immunology and Immunopathology. 168 (3-4), 262-268 (2015).</li><li>Letendre, J. A., Goggs, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+plasma+cell-free+DNA+concentrations+in+dogs+with+sepsis,+trauma,+and+neoplasia.">Measurement of plasma cell-free DNA concentrations in dogs with sepsis, trauma, and neoplasia.</a> Journal of Veterinary Emergency and Critical Care. 27 (3), 307-314 (2017).</li><li>Jeffery, U., Gray, R. D., LeVine, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Simple+Fluorescence+Assay+for+Quantification+of+Canine+Neutrophil+Extracellular+Trap+Release.">A Simple Fluorescence Assay for Quantification of Canine Neutrophil Extracellular Trap Release.</a> J Vis Exp. (117), (2016).</li><li>Brinkmann, V., Laube, B., Abu Abed, U., Goosmann, C., Zychlinsky, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neutrophil+extracellular+traps:+how+to+generate+and+visualize+them.">Neutrophil extracellular traps: how to generate and visualize them.</a> Journal of Visualized Experiments. (36), (2010).</li><li>Oh, H., Siano, B., Diamond, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neutrophil+isolation+protocol.">Neutrophil isolation protocol.</a> Journal of Visualized Experiments. (17), (2008).</li><li>Strober, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trypan+Blue+Exclusion+Test+of+Cell+Viability.">Trypan Blue Exclusion Test of Cell Viability.</a> Current Protocols in Immunology. 111, (2015).</li><li>Li, R. H. L., Ng, G., Tablin, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipopolysaccharide-induced+neutrophil+extracellular+trap+formation+in+canine+neutrophils+is+dependent+on+histone+H3+citrullination+by+peptidylarginine+deiminase.">Lipopolysaccharide-induced neutrophil extracellular trap formation in canine neutrophils is dependent on histone H3 citrullination by peptidylarginine deiminase.</a> Veterinary Immunology and Immunopathology. 193, 29-37 (2017).</li><li>Masuda, S., 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=NETosis+markers:+Quest+for+specific,+objective,+and+quantitative+markers.">NETosis markers: Quest for specific, objective, and quantitative markers.</a> Clinica Chimica Acta. 459, 89-93 (2016).</li><li>Li, 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=PAD4+is+essential+for+antibacterial+innate+immunity+mediated+by+neutrophil+extracellular+traps.">PAD4 is essential for antibacterial innate immunity mediated by neutrophil extracellular traps.</a> Journal of Experimental Medicine. 207 (9), 1853-1862 (2010).</li><li>Leshner, M., 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=PAD4+mediated+histone+hypercitrullination+induces+heterochromatin+decondensation+and+chromatin+unfolding+to+form+neutrophil+extracellular+trap-like+structures.">PAD4 mediated histone hypercitrullination induces heterochromatin decondensation and chromatin unfolding to form neutrophil extracellular trap-like structures.</a> Frontiers in Immunology. 3, 307 (2012).</li><li>Luo, Y., 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=Inhibitors+and+inactivators+of+protein+arginine+deiminase+4:+functional+and+structural+characterization.">Inhibitors and inactivators of protein arginine deiminase 4: functional and structural characterization.</a> Biochemistry. 45 (39), 11727-11736 (2006).</li></ol>

אנו מציגים כאן פרוטוקול כדי לבחון את השינויים בשחרור קונפורמציה, cfDNA גרעינים נויטרופילים כלבים חיים באמצעות צבע permeant תא והן צבע impermeant תא. היתרון העיקרי של assay הזה הוא שהיא מאפשרת גילוי בזמן אמת של היווצרות נטו על ידי מיקרוסקופ ברזולוציה גבוהה בנויטרופילים לחיות בלי קיבוע תא, לכן, מתן כלי יק...

הנויטרופילים הם אחראים על הביטחון הראשונית נגד פולשים גורמי מחלה קצרת ימים גרנולוציטים. נויטרופילים, גייס לאתר של זיהום, לחסל מיקרואורגניזמים phagocytosis, degranulation ועל הדור של חמצן תגובתי מינים (ROS)1. בנוכחות חיידקים או endotoxins, נויטרופילים שחרור נויטרופילים חוץ-תאית מלכודות (רשתות), המורכבת של כרומטין חוץ-תאית מעוצבים עם שינויים היסטוניים, חלבונים פרטנית כמו elastase myeloperoxidase (MPO)2. למרות רשתות יש מאפיינים מיקרוביאלית הכרחית, הוכחה ניסויית וקלינית גוברת מרמז כי היווצרות נטו נלהב במהלך אלח דם עלול להוביל מספר איברים בתפקוד ומוות3,4, 5 , 6.
כי רשתות עשויים לשחק תפקיד pathophysiological דומה אצל כלבים, התערבויות טיפוליות או למנוע או להפחית את היווצרות נטו עשוי לשמש אסטרטגיות טיפול חדשניים בבעלי חיים ספיגה. מסיבה זו, יש צורך טכניקה אמין להעריך ולכמת NETosis ורכיבים נטו אצל כלבים. רכיבים נטו כולל DNA ללא תא (cfDNA) ו נוקליאוזומים בעבר הוערכו נויטרופילים הכלביים, פלזמה כלבים קליני-7,-8,-9. באמצעות מבחני פלורסצנטיות, Goggs ו- Letendre מצא כי כלבים ספיגה יש רמות גבוהות יותר של cfDNA יותר בריאים הכלבים8. למרות טכניקות אלה הן מאוד אובייקטיביים, כמותיים, מדידה של cfDNA ושל נוקליאוזומים סמנים של NETosis היא לא ספציפית מאז הם הנגזרות תאים עם נמק פרט NETosing נויטרופילים. כאן נתאר טכניקה אשר מנצל פלורסצנטיות מיקרוסקופ כדי לבחון את התנהגויות של נויטרופילים NETosing בשידור חי. אנחנו גם פירוט פרוטוקול ששונתה באמצעות כפול-immunolabeling סובייקטיבי לכמת רשתות ורכיבים שלהם כגון MPO citH3 נויטרופילים הכלבי10.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Dextran from Leuconostoc spp.</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>31392</td>
			<td>Molecular weight 450,000 &#8211; 650,000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ficoll-Paque PLUS</td>
			<td>GE Life Sciences</td>
			<td>17144002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8217;s Phosphate-Buffered Saline</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>A1285801</td>
			<td>With divalent cations</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8217;s Phosphate-Buffered Saline</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>14190136</td>
			<td>Without divalent cations</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E. coli O55:B5</td>
			<td>InvivoGen</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SYTOX Orange Fluorescent Nucleic Acid Stain</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>S11368</td>
			<td>5 mM in DMSO; stains in cells with permeable membranes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SYTO Green 16 Fluorescent Nucleic Acid Stain</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>S7578</td>
			<td>1 mM in DMSO; stains in cells with intact membranes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surface-Amps NP-40</td>
			<td>Pierce</td>
			<td>28324</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly-D-Lysine coated coverslips</td>
			<td>neuVitro</td>
			<td>H-12-pdl</td>
			<td>12 mm diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-citrullinated histone H3 antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>Ab5103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Unconjugated goat anti-rabbit Fab fragments</td>
			<td>Jackson ImmunoResearch</td>
			<td>111-007-003</td>
			<td>Specificity: IgG (H+L)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti- Myeloperoxidase antibody</td>
			<td>Dako</td>
			<td>A0398</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4,6-Diamidino-2-phenylin (DAPI)</td>
			<td>Life Technologies Corporation</td>
			<td>D1306</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vitro canine neutrophil extracellular trap formation: dynamic and quantitative analysis by fluorescence microscopy

בתגובה פתוגנים פולשים, נויטרופילים משחררים מלכודות חוץ-תאית נויטרופילים (רשתות), אשר הן רשתות חוץ-תאי ה-DNA מעוטרים עם שינויים היסטוניים, חלבונים מיקרוביאלית. היווצרות מופרז נטו (NETosis), citH3 שחרור במהלך אלח דם קשורה בתפקוד איברים מרובים ותמותה בעכברים ובבני אדם אבל השלכותיו אצל כלבים אינם ידועים. במסמך זה, אנו מתארים שיטה לבודד נויטרופילים הכלבי מהדם כל תצפית, כימות של NETosis. ליקוציט עשיר פלזמה, שנוצר על ידי משקעי סחף לתוספי, מופרד באמצעות מדיה ההפרדה הדרגתיות צפיפות זמינים מסחרית ואסף גרנולוציטים עבור תא count ו בדיקות הכדאיות. לצפות NETosis בזמן אמת בנויטרופילים בשידור חי, תא permeant וכתמים impermeant פלורסנט חומצת גרעין התא מתווספים נויטרופילים הופעל על-ידי ליפופוליסכריד (LPS) או 13 12-פעילים phorbol-אצטט (PMA). שינויים מורפולוגיה גרעיני ויצירת רשת שנצפו לאורך זמן על-ידי קרינה פלואורסצנטית מיקרוסקופ. במבחנה NETosis מאופיין בהמשך co-colocalization של התא ללא ה-DNA (cfDNA), myeloperoxidase (MPO) ו- citrullinated היסטון H3 (citH3) באמצעות פרוטוקול כפול-immunolabelling שונה. כדי לכמת באופן אובייקטיבי נטו היווצרות וביטוי citH3 באמצעות מיקרוסקופ פלורסצנטיות, רשתות, תאים citH3-חיוביות הן לכמת באופן עיוור באמצעות תוכנה הזמינים. טכניקה זו היא assay ספציפיים כדי להעריך במבחנה הקיבולת של נויטרופילים הכלבי לעבור NETosis.

באמצעות פרוטוקול זה הדמיה תא חי, החוקרים ניתן להבחין מורפולוגיה גרעינית, פלזמה הקרומיות ונוכחות של cfDNA ב חי נויטרופילים. צבע גרעיני impermeant תא כתמי חומצות גרעין אדום בתאים עם קרום התא הפגוע. צבע תא-permeant אחר, תוויות חומצות גרעין תאיים בתאים חיים עם ממברנות פלזמה ללא פגע. כל נו...

Watch this Scientific Journal Video about In Vitro Canine Neutrophil Extracellular Trap Formation: Dynamic and Quantitative Analysis by Fluorescence Microscopy at JoVE.com

In Vitro Canine Neutrophil Extracellular Trap Formation: Dynamic and Quantitative Analysis by Fluorescence Microscopy

אנו מתארים שיטות כדי לבודד את הכלבים נויטרופילים של דם מלא, להמחיש את NET-צורה נויטרופילים בשידור חי באמצעות מיקרוסקופ זריחה. גם המתוארים הם פרוטוקולים לכמת היווצרות נטו, citrullinated היסטון H3 (citH3) ביטוי באמצעות מיקרוסקופ immunofluorescence.

במבחנה מבנה הכלבי נויטרופילים מלכודת חוץ-תאית: דינמי וניתוח כמותי על-ידי קרינה פלואורסצנטית מיקרוסקופ

In response to invading pathogens, neutrophils release neutrophil extracellular traps (NETs), which are extracellular networks of DNA decorated with ...

This method can answer key questions about neutrophil extracellular trap or NET formation in dogs or other species. The main advantages of these techniques includes the real live detection of NET formation and identification of NET components like mild peroxidase and citrullinated histone H3.Begin by obtaining 10 to 20 milliliters of blood from the jugular vein of a healthy canine donor, removing the needle from the syringe before dispensing the blood into sodium heparin tubes to avoid excessive sharing. Gently invert the tubes a few times to ensure an adequate mixing of the blood and anticoagulant, and check for clots and red cell aggregates before placing the samples on ice.Dilute the anticoagulated blood with an equal volume of ice cold Dulbecco's PBS, and transfer eight milliliters of diluted blood into a 50 milliliter polypropylene conical tube containing 25 milliliters of filtered 3%Dextran. Place the tube upright for 30 minutes at room temperature to allow aggregation and sedimentation of the erythrocytes. Then carefully layer five milliliters of leukocyte-rich plasma on top of five milliliters of density gradient medium in a 14 milliliter polypropylene round-bottom tube.After density gradient centrifugation, use a five milliliter serological pipette to transfer the intermediate granulocyte cell layer into 50 milliliter conical, and lyse any erythrocytes co-aspirated with the polymorphonuclear cells with 20 milliliters of cold, ultrapure water. Gently invert the tube for 30 to 60 seconds to ensure adequate lysing before washing the cells in an equal volume of ice cold 1.8%sodium chloride solution. After inverting the tube a few times, centrifuge at four degrees Celsius.Use a serological pipette to carefully remove the supernatant, and gently resuspend the pellet in 100 microliters of cell culture buffer. Count and confirm their viability by trypan blue exclusion. Then dilute the neutrophils to a one times ten to the six cells per milliliter of cell culture buffer concentration.It is essential to use a proper sterile technique and to handle the neutrophils carefully throughout the isolation process as contamination and shear forces can lead to in vitro necrosis and cell lysis. To image the neutrophils by fluorescence microscopy, add 200 to 400 microliters of cells into each well of a poly-L-lysine coated 12-well culture plate for a 30 minute incubation at 37 degrees Celsius. When the neutrophils have attached to the bottom of the wells, label the cells with a suitable fluorescent nucleic acid dye for 10 minutes at room temperature.At the end of the incubation, activate the neutrophils with 100 micrograms per milliliter of LPS, 100 nanomolar of PMA as a positive control, or an equivalent volume of cell culture buffer as the negative control at 37 degrees Celsius. Then image the neutrophil cultures by fluorescence microscopy at a 40 times magnification at the indicated time points. For a NET quantification, carefully place 18 millimeter diameter poly-D-lysine coated coverslips into individual wells of a 12-well culture plate and label the wells according to the experimental stimulus.Then seed 100 to 200 microliters of the isolated neutrophils directly onto the coverslips for a 30-minute incubation at 37 degrees Celsius. When the neutrophils have adhered to the coverslips, activate the neutrophils in each well with LPS, PMA, or DPBS for 180 minutes as just demonstrated. During the last 30 minutes of the incubation, layer a paraffin film sheet over a test tube stand to create shallow wells, and add two to three drops of 4%paraformaldehyde to each well.Label the wells as experimentally appropriate, and use fine forceps to gently transfer the coverslips from each plate well upside down onto the appropriate corresponding PFA filled well. After 20 minutes at room temperature, wash the fixed cells three times for five minutes in two to three drops of buffered saline per wash by moving the cells from one well of DPBS to the next. To permeabilize the cells, gently lay the coverslips upside down on a drop of 1%NP-40 for one minute followed by three one-minute buffered saline washes on a rocker.After the last wash, place the coverslips upside down in 100 to 200 microliters of 5%goat serum in individually labeled petri dishes lined with fresh plastic paraffin film for a one-hour incubation at 37 degrees Celsius with rocking. At the end of the blocking incubation, wash the coverslips three times in buffered saline with rocking as just demonstrated. Transfer the coverslips into individual plastic paraffin film-lined petri dishes in 50 to 100 microliters of the appropriate antibody of interest for a one-hour incubation at 37 degrees Celsius with rocking.After washing, incubate the coverslips with the appropriate fluorophore-conjugated secondary antibody for one hour at 37 degrees Celsius protected from light. At the end of the secondary antibody incubation, wash the coverslips three times in buffered saline in the dark with rocking followed by nucleic acid dye-staining with DAPI for five minutes in the dark at room temperature. After three one-minute buffered saline washes in the dark with rocking, apply a 50 microliter drop of antifade mounting medium onto one glass slide per sample, and carefully mount each dried coverslip upside down onto one drop of mounting medium.Then allow the samples to cure overnight at four degrees Celsius protected from light. The next morning, obtain 10 images randomly from different regions of each coverslip at a 40 times magnification. All intact neutrophils, regardless of treatment, should appear green and exhibit the characteristic lobulated nuclei at zero to 30 minutes after stimulation.At around 90 minutes, the nuclei of PMA-treated neutrophils begin to lose their lobulated appearance and continue to decondense until the release of cell-free DNA. LPS, a slower and more physiologic stimulant of canine neutrophils, typically does not result in chromatin decondensation or NETosis until 90 minutes after stimulation. By 120 minutes, LPS and PMA-activated neutrophils can be seen surrounded by cell-free DNA.Compared to LPS-stimulated cells more PMA-activated neutrophils lose their plasma membrane integrity as evidenced by their staining with cell impermeant dye. Unstimulated neutrophils should maintain their lobulated nuclei and intact plasma membranes throughout the incubation period. Neutrophils stimulated by LPS for 180 minutes, produce discreet web-like NET scaffolds in close proximity to nearby neutrophils.In contrast, PMA-activated neutrophils produce vast amounts of NETs that are noticeably larger in area. Indeed, PMA, a potent stimulant of an enzyme that catalyzes the essential NET component intracellular citrullinated histone H3, induces a higher number of intracellular citrullinated histone H3 expressing cells compared to unstimulated and LPS-stimulated neutrophils. While performing this assay, it is extremely important that the operator acquiring and analyzing the microscope images to be blinded to the experimental conditions to maintain objective evaluation of the assay.Half of these procedures have their assays, like the ELISA or flow cytometry, can be performed to further quantify citrullinated histone H3 in cells. Don't forget to include negative controls consisting of either unstimulated neutrophils or neutrophils treated with the peptidyl arginine inhibitor, chrolide amidine. We also recommend testing different dilutions of primary and secondary antibodies to minimize nonspecific binding and interferences.