Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
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.
memeli vücut patojen istilası kendisini savunmak için yardımcı mekanizmaların çeşitli katmanları ile donatılmıştır. Nötrofiller, dendritik hücreler ve makrofajlar gibi - - bağışıklık sisteminin -profesyonel fagositlerin algılar ve fagositoz 1 boyunca bu işgalci patojenlere temizlemek için doğal yeteneğini muhafaza. Fagositoz hücre yüzeyinde 2, 3 membran yeniden ve aktin biçimlenme koreografi olayları kapsar. Fagositler başarıyla içselleştirmesi ve fagositoz tüm aşamaları yerine sadece yabancı molekülleri ortadan kaldırmak. Bu adımlar tanıma ve hücre yüzeyinde bulunan örüntü tanıma reseptörleri tarafından patojen (PRR) bağlanmasını içerir, aktin-zenginleştirilmiş membranöz çıkıntıları (psödopod) aracılığıyla fagositik fincan oluşumu partikül çevreleyen ve fagozomun kesme phagolysosome olgunlaşması ile izledi sonuçlanırpatojen 3, 4 öldürülmesi.
fagositoz çeşitli aşamalarında Görüntüleme ve miktar bu hücresel sürecin moleküler mekanizmaların için enstrümantal. Mevcut el yazması fagositoz farklı aşamalarını incelemek için yöntemler bildirir. Biz görselleştirmek ve bağlayıcı, fagositik fincan oluşumunu ölçmek için bir mikroskop temelli bir yaklaşım ve fagositlerce partikül içselleştirilmesi açıklar. Fagositik hücreler üzerinde doğuştan reseptörleri den büyük 0,5 mikron, burada mevcut tahliller patojenik mantar Candida albicans ve zimosan ve IgG kaplı boncuklar gibi diğer parçacıkların kullanımını içermektedir hedef parçacığa ligandlar karşılaştıklarında fagositoz oluşur olarak.
Bakteriler, virüsler ve mantarlar gibi patojenlere sürekli maruz kalma rağmen, vücudumuzun iyi enfeksiyona karşı koruma sağlayan bağışıklık mekanizması ile donatılmıştır. doğuştan gelen bağışıklık sistemi işgalci patojenlere karşı ilk savunma hattıdır ve tanımak ve yabancı hedeflere içselleştirmek fagositik hücreler esas dayanır.
Fagositoz 0.5 um'den daha büyük, istenmeyen parçacıkların yutulmasına kapsar evrimsel olarak muhafaza edilmiş hücresel bir süreçtir. Fagositik hücreler yutulma 3 önce patojenler üzerinde mevcut olan patojenle ilişkili moleküler modelleri (PAMPS) tanımasını sağlamak hücre yüzeyinde (aynı zamanda görüntü tanıma reseptörleri PRR'ler olarak da bilinir), bağışıklık reseptörlerin geniş bir ifade eder. Patojen hücre yüzeyindeki reseptör kümeleme tarafından takip ve bir fagositik fincan oluşumunu tetikler bağlama. Bu çevrede çıkıntı aktin odaklı membran yeniden sonuçlanırHedef, sonunda onu saran ve kıstırma-off ayrı bir phagosomal çarpıtma 2, 5 oluşturulur. Fagosom sonra olgunlaşır phagolysosome 6 oluşturan Geç endozomlar ve lizozomlar ile daha sonra füzyon yoluyla acidifies.
Fagositoz reseptör aracılı aktin odaklı bir olay olarak tarif edilmiş olmasına rağmen, bu işlem aynı zamanda, fosfoinositidlerde (İng) ve sfingolipidler 7, 8, plazma zarını oluşturan lipidler, mekansal ve zamansal değişikliği dayanır. Aktin polimerizasyonu fagositik fincan dibinde fosfoiyonositol-4,5-bifosfat (PI (4,5) P2) yerel bir birikimi tarafından dikte edilirken, aktin depolimerizasyon (PI (4,5) P dönüşümü bağlıdır 2 fosfoinositol-3,4,5-bifosfat için (PI (3,4,5) P3) 3, 9. Her iki modifikasyonundahedef etrafında psödopod ve ikinci phagocyte 10 sitozolde parçacıkların batan sağlayan başarılı uzantısı eski yol açar olarak önemlidir.
Fagosite yeteneğine sahip hücreler, ya -profesyonel fagositlerin, makrofajlar / monositler, granülositler / nötrofil ve dendritik hücreler (DC) ya da fibroblast ve epitel hücreleri 11 ile profesyonel olmayan fagositler gibi. profesyonel fagositler tarafından gerçekleştirilen fagositoz patojenlere karşı doğal ve kazanılmış bağışıklık yanıtının koordinasyonundan sorumlu iken, tüm fagositler tarafından gerçekleştirilen fagositoz, doku bakım ve yeniden merkezi bir rol oynar. Profesyonel fagositler sadece adaptif bağışıklık sisteminin lenfoid hücrelere de mevcut antijenleri yutan ve patojen öldürmek, yok ama. Bundan dolayı, bu yol, pro-enflamatuar sitokinlerin salınması ve lemfoid hücrelerin katılımı katkıdaenfeksiyon 12 başarılı blokajı.
Geleneksel biyokimyasal teknikler post-translasyonel modifikasyonlar ve proteinler arasındaki çeşitli yüksek afiniteli birlikleri gibi fagositoz sırasında farklı hücresel süreçleri, moleküler mekanizması ile ilgili bilgi kazanıyor vesile olmuştur. Bununla birlikte, bilinen biyokimyasal yöntemler kullanılarak fagositik etkinlik mekansal ve zamansal dinamikleri ile ilgili bilgiler elde etmek zordur. Canlı hücre görüntüleme sadece bize zaman hassas bir şekilde hücresel olayları izlemek için izin verir ama aynı zamanda bir tek hücre düzeyinde bilgi edinmek için bize sağlar. Burada fagositoz farklı aşamalarında araştırmak için bir yöntem tarif yanı sıra konfokal mikroskopi kullanılarak spatiotemporally tüm süreci analiz etmek.
DC2.4 ve RAW 264.7 Hücre Hatları 1. Hazırlık
Not: makrofaj benzeri hücre hattı RAW 264.7 ve dendritik hücre çizgisi DC2.4 hem sıçangil kökenli ve aşağıdaki koşullar hücreleri büyütmek için kullanıldı.
2. Fluoresan Konjuge parçacıkların hazırlanması: C. albicans, zimosan, IgG kaplı boncuklar
3. Fagositoz
Not: Fagositoz partikülünün yüzeyinde ligandlarla PRRS etkileşimiyle fagositlerin hücre yüzeyi üzerinde parçacıkların bağlanması ile başlayan karmaşık bir süreçtir. Bağlama aktin montaj ve temas yerinde ilişkili proteinler ve fagositik fincan oluşumu tarafından takip edilir. daha sonra aktin sökme fagozomun oluşur ve partikül tam yutulma sonuçlanır. biz fagositoz farklı aşamalarını tarif görebilirsiniz.
fagositoz farklı aşamalarında izlemek için mikroskop tabanlı bir yöntem sunulmaktadır. DC2.4 hücreleri tarafından çeşitli floresan parçacıkların fagositozu sırasında farklı olaylar gösterilir. Burada tarif edilen teknikler kullanılarak, fagositoz erken aşamalarında sfingolipidler rolünü araştırdık. Bu amaçla, Sptlc2, sphingolipid biyosentetik yolundaki birinci ve oran kısıtlayıcı aşamayı katalizleyen enzim genetik eksikliği DC2.4 dendritik hücreler kullanıldı. Vahşi tip hücrelere k...
makrofajlar ve dendritik hücreler gibi profesyonel fagositler, yutmak ve bu nedenle işgalci patojenlere konak savunma sisteminin önemli bir bileşeni fagositozunu yapma ortadan kaldırır. Bu işlem sırasında fagositler, hücre yüzeyi 8, 19, 20, geniş bir membran yeniden düzenlenmesi ve hücre iskeleti bir yeniden düzenlenmeye maruz. daha bu dinamik süreci anlamak için, fagositoz farklı aşamalarında görselleştir...
The authors declare no conflicts of interest.
Biz görüntüleme için MİT Whitehead Enstitüsü Wendy Somon ve Keck tesisin Nicki Watson teşekkür ederim.
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 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır