Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Burada, murine dalak, kemik iliği, lenf düğümleri ve sinovyal doku içinde hem ekstra hem de hücre içi boyama tahlilleri kullanarak monosit/makrofaj ve T hücrealt kümelerini tanımlamak için ayrıntılı ve tekrarlanabilir akış sitometri protokolünü tanımladık ve murine osteoartritin yerleşik bir cerrahi modelini kullanıyoruz.
Osteoartrit (OA) en yaygın kas-iskelet sistemi hastalıklarından biridir, ağrı ve fiziksel sınırlamalar muzdarip hastaları etkileyen. Son kanıtlar, hem T-hücreleri hem de monositler/makrofajlar potansiyel olarak OA patogenezi ile ilişkili olan hastalığın potansiyel inflamatuar bileşenini göstermektedir. Daha ileri çalışmalar, Th1, Th2, Th17 ve T-düzenleyici lenfositler ve M1, M2 ve sinovyum-doku-yerleşik makrofajlar gibi her iki inflamatuar hücre soyundan alt kümeleri için önemli bir rol öne çıkar. Ancak lokal sinovyal ve sistemik inflamatuar hücresel yanıt ile eklemdeki yapısal değişiklikler arasındaki etkileşim bilinmemektedir. T-hücrelerinin ve monositlerin/makrofajların OA'ya nasıl katkıda bulunduklarını tam olarak anlamak için, bu hücreleri ve alt kümelerini aynı anda sinovyal dokuda, sekonder lenfatik organlarda ve sistemli (dalak ve kemik iliği) sayısal olarak tanımlayabilmek önemlidir. Günümüzde, farklı inflamatuar hücre alt kümeleri hücre-yüzey belirteçleri çok renkli akış sitometri bu hücresel süreçleri araştıran güçlü bir teknik yapma bir kombinasyonu ile tespit edilebilir. Bu protokolde, sinovyal doku ve sekonder lenfatik organların hasadı ve tek hücreli süspansiyonların üretimi ile ilgili ayrıntılı adımları açıklıyoruz. Ayrıca, monositleri/makrofajları ve alt kümelerini tanımlamak için hem hücre dışı bir boyama testi hem de t-hücrelerini ve bunların alt kümelerini belirlemek için ürinen dalak, kemik iliği, lenf düğümleri ve sinovyal dokuları sinovyal dokuları sifon larını satıyoruz. Bu protokolün her adımı optimize edildi ve test edildi, diğer cerrahi ve cerrahi olmayan OA fare modelleri için kullanılabilen son derece tekrarlanabilir bir test ile sonuçlandı.
Osteoartrit (OA) eklem ile ilişkili tüm dokuların çeşitli patolojiler içeren zayıflatıcı ve ağrılı bir hastalıktır1. Küresel nüfusun yaklaşık% 3.8 etkileyen2,OA en yaygın kas-iskelet hastalıkları biridir ve 20203tarafından dünya çapında 4önde gelen sakatlık nedeni olmaktır. Post-travmatik OA eklem yaralanması ndan sonra ortaya çıkar ve tüm OA en az% 12 ve diz gibi duyarlı eklemlerde OA kadar% 25 için hesaplar4,5. Ayrıca, eklem yaralanması fazla beş kat6OA yaşam boyu riskini artırır. Görünüşte benzer istikrarsızlık ile tüm yaralanmalar OA geliştirmek için devam edecek, ve bu nedenle uzun vadeli OA-risk sürücü faktörler tanımlayan zorlu kalır. Travma sonrası OA'yı önlemek ve/veya tedavi etmek, yaralanmaya özgü patolojiyi, nedenleri ve OA1'eyatkın mekanizmaları araştırmak ve daha iyi tanımlamak için etkili tedaviler geliştirmek çok önemlidir.
OA ve tanımlayıcı kıkırdak yıkımı daha önce tamamen mekanik strese atfedildi ve bu nedenle, OA non-inflamatuar bir hastalık olarak kabul edildi2. Ancak, daha yeni çalışmalar sinovyal membranların inflamatuar infiltrasyon ve Sağlıklı kontroller ile karşılaştırıldığında OA olan hastalarda sinovyal dokuda inflamatuar hücrelerin bir artış göstermiştir2, OA potansiyel bir itici güç olarak inflamatuar bir bileşene ışık talan. Daha ileri çalışmalar cd4 + ve CD8 + T-hücre profili yanı sıra doğuştan gelen bağışıklık sisteminin monosit / makrofajlar anormallikleri OA 2 patogenezine katkıda bulunabileceğini göstermiştir.,7 Bu anormallikler içine ayrıntılı araştırmalar çeşitli T hücre alt kümeleri için ilgili roller ortaya2, Th18gibi 8 , Th29, Th178 ve T düzenleyici (Treg) popülasyonları10,11. Bu ikna edici kanıtlara rağmen, T-hücre yanıtlarının değiştirilmesi ile OA'nın gelişimi ve ilerlemesi arasındaki nedensel ilişki hala bilinmemektedir2.
OA'da rol alan spesifik T hücrelerine ek olarak, son çalışmalar farklıpolarize/aktive makrofajların OA12patogenezi ile ilişkili olabileceğini düşündürmektedir. Özellikle kan monositlerinden kaynaklanan makrofajlar sinovyumda birikir ve oa gelişimi sırasında klasik olarak aktive edilmiş makrofajlara (M1) veya alternatif olarak aktive makrofajlara (M2) polarize olur, bu da monosit türevi makrofajlar ile OA13arasında bir korelasyon olduğunu ima eder. Buna karşılık, makrofajlar bazı alt kümeleri gelişme sırasında erken organları doldurmak ve teksit bağımsız madde14kendi sayılarını sürdürmek. Son zamanlarda, bu sinovyal doku yerleşik makrofajlar (STRMs)14için dar bir kavşak bariyer aracılık eklem koruyucu fonksiyon gösterilmiştir. Bu bulgular, özellikle makrofaj alt kümelerinde anormalliklerin OA gelişimi sırasında önemli bir rol oynayabilir göstermektedir. Ancak, bu inflamatuar hücresel yanıt ve travma sonrasında eklem yapısal değişiklikler arasındaki etkileşimleri bilinmemektedir.
Tarihsel olarak, sinovyal dokuda bağışıklık hücrelerinin analizi ters transkripsiyon polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR) yaklaşımlar tarafından immünohistokimya (IHC) veya mRNA ekspresyonu ile sınırlı ydı15,16. Ancak, hem IHC hem de RT-PCR aynı anda birden fazla farklı hücre türünü ve alt kümelerini belirleyebilme yeteneğine sahip değildir, böylece bu yöntemlerin uygulanabilirliğini sınırlandırmaktadır. Ayrıca, IHC doku küçük örneklerin analizi ile sınırlıdır ve fokal inflamatuar hücre birikimleri kaçırabilir. Son birkaç yıl içinde, çeşitli hücre tipleri için yüzey belirteçleri sayısız geliştirilmiştir, ve bağışıklık hücrelerinin alt kümeleri artık güvenilir bu belirteçlerin farklı kombinasyonları ile tespit edilebilir. Sürekli teknik ilerleme nedeniyle, akış sitometreler artık aynı anda büyük çok renkli antikor panelleri analizi sağlayan farklı florokromlar çok sayıda tespit yeteneğine sahiptir.
Akış sitometrisi, araştırmacılara, çok sayıda bağışıklık hücresinin ve alt kümelerinin tek hücre düzeyinde eşzamanlı olarak tanımlanmasını ve ölçülmesine olanak tanıyan güçlü bir teknik sağlar. Monositleri/makrofajları ve alt kümelerini tanımlamak için hem hücre dışı bir boyama testi geliştirdik hem de t-hücrelerini ve bunların alt kümelerini murin dalak, kemik iliği, lenf düğümleri ve sinovyal doku içinde tanımlamak için ekstra/hücre içi boyama testi geliştirdik ve optimize ettik. Bu protokolün her adımı optimize edilmiş ve diğer cerrahi ve cerrahi olmayan OA fare modelleri için kullanılabilir son derece tekrarlanabilir bir test17.
Kuzey Sidney Yerel Sağlık Bölgesi Hayvan Etik Komitesi bu protokolde belirtilen tüm prosedürleri onayladı. Fareler, Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu'na uygun olarak barındırılır ve bakılır (Avustralya Ulusal Sağlık ve Tıbbi Araştırma Konseyi Revize 2010). 10-12 haftalık tüm deneylerde erkek C57BL/6 fareler kullanıldı.
NOT: Post-travmatik OA'yı indüklemek için sağ eklemde medial menisküs (DMM) cerrahi destabilizasyonu yapıldı. Bu hayvan modeli ile ilgili ayrıntılı bilgi Glasson ve ark.18tarafından yayınlanmıştır. Kısacası, genel anestezi isofluran kullanılarak bir indüksiyon odasında indüklenir ve daha sonra bir burun konisi kullanılarak muhafaza edilir. Cerrahi bacak bir jilet ile tıraş edilir ve cerrahi site yıkanır ve kontaminasyonu en aza indirmek için etanol ile süzülür. Hayvan daha sonra ameliyat mikroskobuna taşınır ve steril bir havlu üzerine yerleştirilir ve bacak cerrahi site izole etmek ve kontaminasyonu en aza indirmek için steril kağıt perde ile kaplı. Mikroskop kullanılarak, 0.5 cm medial para-patella artrotomi yapılır, patella yanal luxated, ve infra-patella yağ yastığı medial menisko-tibial ligament ortaya çıkarmak için yükseltilmiş, hangi diseksiyon forceps ile transected. Eklem herhangi bir kan kaldırmak için steril salin ile kızarılır ve yara üç kat kapatılır - eklem kapsülü, deri altı doku (dikiş malzemesi kullanarak) ve deri (cerrahi doku tutkal kullanarak). Ancak, bu protokolde açıklanan yöntemler, OA'yı neden olmak için diğer modellere ve yöntemlere uygulanabilir. OA hayvanın her iki tarafında indüklenebilir, ve dokuların hasat ederken, ipsilateral hasat önemlidir (drenaj) lenf düğümleri.
1. Dalak, kontralateral kemik iliği, ipsilateral lenf düğümlerinin singenyat dokusunu boşaltmasının izolasyonu
2. Her dokudan tek hücreli süspansiyonların üretimi
NOT: Akış analizi için yeterli hücre sayılarını sağlamak için iki fareden gelen sinovyal dokuların biraraya edilmesi gerekmektedir. Mevcut protokolde, benzetmeyi sürdürmek için tüm dokuları aynı iki fareden bir araya getirmek. Ayrıca her bir hayvan için iliak ve inguinal lenf nodları birleştirerek her örnek için toplam 4 lenf düğümü elde edildi. Genel olarak, bir hayvandan dalak, kemik iliği ve lenf düğümlerinde bulunan hücre sayıları akış analizi yapmak için yeterlidir ve protokol uygulanabilir. Ancak, dokuları kullanırken sadece bir hayvanlık döneminden itibaren ayarlanması gerekebilir.
3. Hücrelerin dağılımı
4. Monosit Alt Set Paneli
5. T Hücre alt set paneli
6. Tazminat, uygun kontroller ve gating
Hem monosit alt kümesi panelinin hem de T hücre alt kümesi panelinin temsil sonuçları aşağıda açıklanmıştır.
Şekil 1, DMM tedavi edilen hayvanların kemik iliğinden toplanan bağışıklık hücreleri üzerindeki monosit alt kümesi paneli için hiyerarşik gating stratejisini göstermektedir. Aynı strateji diğer tüm doku tiplerinde kullanılmış ve doğrulanmış. Deney ihcaredilirken, monosit/makrofajları tanımlamak ve T-hücreleri ve enkazl...
Bu protokolde tanımlanan yöntemler, minrik dalak, kemik iliği, lenf düğümleri ve sinovyal doku daki monosit/makrofajve T-hücrelerinden çeşitli alt kümeleri güvenilir bir şekilde tanımlamak için tasarlanmış ve test edilmiştir . Mevcut protokol kolayca farklı doku tipleri araştırmak için değiştirilebilir, veya diğer hücre tipleri antikoralışverişi tarafından, ve OA alternatif murine modelleri için kullanılabilir. Diğer doku tipleri test edilirken, bağışıklık hücrelerinin yüzey belirte...
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Biz Andrew Lim, Ph.D. ve Giles Best, Ph.D. akış sitometre kurma yardımları için teşekkür etmek istiyorum. Bu proje, PH'ye verilen Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (DFG- HA 8481/1-1) tarafından desteklendi.
Name | Company | Catalog Number | Comments | |
APC anti-mouse CD194 (CCR4) | BioLegend | 131212 | T-Cell Panel | |
Brilliant Stain Buffer Plus 1000Tst | BD | 566385 | Buffers | |
Fixable Viability Stain 510, 100 µg | BD | 564406 | T-Cell Panel | |
Fixable Viability Stain 510, 100 µg | BD | 564406 | Monocyte Panel | |
Liberase, Research Grade | Roche | 5401127001 | Enzyme for synovial tissue | |
Ms CD11b APC-R700 M1/70, 100 µg | BD | 564985 | Monocyte Panel | |
Ms CD11C PE-CF594 HL3, 100 µg | BD | 562454 | Monocyte Panel | |
Ms CD183 BB700 CXCR3-173, 50 µg | BD | 742274 | T-Cell Panel | |
Ms CD206 Alexa 647 MR5D3, 25 µg | BD | 565250 | Monocyte Panel | |
Ms CD25 BV605 PC61, 50 µg | BD | 563061 | T-Cell Panel | |
Ms CD3e APC-Cy7 145-2C11, 100 µg | BD | 557596 | T-Cell Panel | |
Ms CD4 PE-Cy7 RM4-5, 100 µg | BD | 552775 | T-Cell Panel | |
Ms CD44 APC-R700 IM7, 50 µg | BD | 565480 | T-Cell Panel | |
Ms CD62L BB515 MEL-14, 100 µg | BD | 565261 | T-Cell Panel | |
Ms CD69 BV711 H1.2F3, 50 µg | BD | 740664 | T-Cell Panel | |
Ms CD80 BV650 16-10A1, 50 µg | BD | 563687 | Monocyte Panel | |
Ms CD8a BV786 53-6.7, 50 µg | BD | 563332 | T-Cell Panel | |
Ms F4/80 BV421 T45-2342, 50 µg | BD | 565411 | Monocyte Panel | |
Ms Foxp3 PE MF23, 100 µg | BD | 560408 | T-Cell Panel | |
Ms I-A I-E BV711 M5/114.15.2, 50 µg | BD | 563414 | Monocyte Panel | |
Ms Ly-6C PE-Cy7 AL-21, 50 µg | BD | 560593 | Monocyte Panel | |
Ms Ly-6G APC-Cy7 1A8, 50 µg | BD | 560600 | Monocyte Panel | |
Ms NK1.1 BV650 PK136, 50 µg | BD | 564143 | T-Cell Panel | |
Ms ROR Gamma T BV421 Q31-378, 50 µg | BD | 562894 | T-Cell Panel | |
Red Blood Cell Lysing Buffer | N/A | N/A | Buffers | Description in: Immune Cell Isolation from Mouse Femur Bone Marrow / Xiaoyu Liu and Ning Quan/ Bio Protoc. 2015 October 20; 5(20): . |
Transcription Factor Buffer Set 100Tst | BD | 562574 | Buffers |
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