Name: in vitro canine neutrophil extracellular trap formation: dynamic and quantitative analysis by fluorescence microscopy
Uploaded: 2018-08-24T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Vitro Canine Neutrophil Extracellular Trap Formation: Dynamic and Quantitative Analysis by Fluorescence Microscopy at JoVE.com

L’auteur-correspondant a été financé par la Fondation d’Animal de Morris (D15CA-907). L’étude a été financée par des fonds de l’Université de Californie à Davis, centre de santé équine et Center for Companion Animal Health (2016-24-F). Les auteurs aimerait Geena Ng pour son aide avec les chiffres et Nghi Nguyen pour son aide avec la vidéo.

Toutes les méthodes décrites ici ont été approuvées par le Comité de l’urbanisme à l’Université de Californie à Davis et d’institutionnels animalier (protocole numéro : 18338).
1. collecte de sang
<ol><li>Tirer 10 mL de sang soit la veine céphalique ou jugulaire à l’aide d’une aiguille de 21 G par aspiration de la seringue.</li>
	<li>Pour éviter des contraintes de cisaillement excessives, retirer l’aiguille de la seringue avant de transférer le sang dans des tubes ...

<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>

Nous présentons ici un protocole afin d’observer les changements de noyaux conformation et cfDNA l’échappement vie canine neutrophiles en utilisant un colorant perméants de cellule et un colorant imperméants de la cellule. Le principal avantage de ce test, c’est qu’elle permet une détection en temps réel de formation nette par microscopie à haute résolution dans les neutrophiles direct sans fixation de la cellule, par conséquent, fournir un outil simple et utile pour l’observation in vitro la ...

Les neutrophiles sont des granulocytes éphémères chargés de la défense initiale contre l’invasion des agents pathogènes. Neutrophiles, recrutés au site d’infection, éliminent les micro-organismes par phagocytose, dégranulation et génération de réactives de l’oxygène (DRO)1. En présence de bactéries ou d’endotoxines, neutrophiles libération neutrophiles extracellulaire pièges (filets), composé de chromatine extracellulaire orné de histones et des protéines granulaires comme l’élastase et contre la myéloperoxydase (FTU)2. Bien que les filets ont des propriétés antimicrobiennes indispensables, augmentant les preuves expérimentales et cliniques suggère que trop zélée formation nette au cours de l’infection peut conduire à plusieurs organes dysfonction et la mort3,4, 5 , 6.
Parce que les filets peuvent jouer un rôle physiopathologique similaire chez les chiens, les interventions thérapeutiques qui empêchent ou diminuent la formation nette peuvent servir de stratégies de nouveaux traitements chez les animaux de la fosse septique. Pour cette raison, il y a un besoin pour une technique fiable évaluer et quantifier des NETosis et des composantes nettes chez les chiens. Composantes nettes y compris ADN acellulaire (cfDNA) et les nucléosomes précédemment ont été évalués que dans les neutrophiles canines et le plasma chiens clinique7,8,9. Utilisant la fluorescence, Goggs et Letendre trouvent que septiques chiens ont des niveaux plus élevés de cfDNA que des chiens en bonne santé8. Bien que ces techniques soient très objective et quantitative, mesure des cfDNA et des nucléosomes comme marqueurs de NETosis est non spécifique car elles peuvent être dérivées de cellules nécrotiques, autres que les neutrophiles NETosing. Nous décrivons ici une technique qui utilise la microscopie de fluorescence pour étudier les comportements des vivants NETosing neutrophiles. Nous détaillons également un protocole modifié à l’aide de double-immunomarquage à quantifier subjectivement les filets et leurs composants tels que le MPO et citH3 dans les neutrophiles canine10.

<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

En réponse à l’invasion de pathogènes, neutrophiles libèrent les pièges extracellulaires neutrophiles (filets), qui sont des réseaux extracellulaires d’ADN orné d’histones et des protéines antimicrobiennes. La formation nette excessive (NETosis) et citH3 communiqué au cours d’une septicémie est associé avec multiples dysfonctionnement organique et mortalité chez les souris et les humains, mais ses conséquences chez les chiens sont inconnus. Ici, nous décrivons une technique pour isoler les neutrophiles canines du sang total pour l’observation et quantification des NETosis. Plasma leucocyte-riche, générée par la sédimentation de dextran, est séparée par les médias de séparation gradient de densité disponible dans le commerce et granulocytes recueillis pour comte et le contrôle de viabilité des cellules. Pour observer en temps réel NETosis neutrophiles direct, cellule perméant et taches imperméants fluorescents des acides nucléiques cellulaires sont ajoutés à neutrophiles activés par lipopolysaccharide (LPS) ou phorbol 12-myristate 13-acétate (PMA). Changements dans la morphologie nucléaire et de la formation nette sont observées au fil du temps par microscopie à fluorescence. In vitro NETosis se caractérise davantage par co-co-localisation d’ADN de cellules libres (cfDNA), contre la myéloperoxydase (MPO) et citrullinés histone H3 (citH3) à l’aide d’un protocole modifié de double-immunomarquage. Afin de quantifier objectivement formation nette et citH3 expression à l’aide de la microscopie en fluorescence, filets et cellules citH3-positives sont quantifiés de façon aveugle à l’aide de logiciels disponibles. Cette technique est un dosage spécifique pour évaluer la capacité in vitro des neutrophiles canines à subir une NETosis.

Utilisant ce protocole d’imagerie de cellules vivantes, les enquêteurs peuvent observer la morphologie nucléaire, l’intégrité de la membrane plasmique et la présence de cfDNA vie des neutrophiles. Un colorant nucléaire imperméants cellule taches acides noyaux rouges dans les cellules des membranes de cellules endommagées. Un autre colorant cellulaire perméable, étiquettes intracellulaire des acides nucléiques dans des cellules vivantes avec des membranes de plasma. Tous les...

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

Nous décrivons des méthodes pour isoler canines neutrophiles du sang total et de visualiser la formation nette des neutrophiles vivants à l’aide de la microscopie de fluorescence. Également décrites sont des protocoles pour quantifier la formation nette et citrullinés histone H3 (citH3) expression à l’aide de la microscopie par immunofluorescence.

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