Name: isolation and staining of mouse skin keratinocytes for cell cycle specific analysis of cellular protein expression by mass cytometry
Uploaded: 2019-05-09T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Isolation and Staining of Mouse Skin Keratinocytes for Cell Cycle Specific Analysis of Cellular Protein Expression by Mass Cytometry at JoVE.com

Поддержка этой работы пришла из Департамента дерматологии, Гейтс Центр регенеративной медицины в Университете Колорадо и Университета Колорадо (UC) Кожных заболеваний центр морфологии и фенотипипинговых корей (NIAMS P30 AR057212). Авторы признают UC онкологический центр потока Цитометрии Общие ресурсы и поддержку гранта (NCI P30 CA046934) для работы массового цитометра и благодарны за Карен Хелм и Кристин Чайлдс в центре за их экспертные советы по потоку и массового цитометрического Методы.

Комитет по институциональному уходу и использованию животных Медицинского кампуса университета Колорадо Аншутц одобрил эксперименты на животных, описанные в этом протоколе.
1. Подготовка
<ol><li>Дизайн металлических помеченных антитела панели. Используйте бесплатное пр...

<ol>
	<li>Guzinska-Ustymowicz, K., Pryczynicz, A., Kemona, A., Czyzewska, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlation+between+proliferation+markers:+PCNA,+Ki-67,+MCM-2+and+antiapoptotic+protein+Bcl-2+in+colorectal+cancer.">Correlation between proliferation markers: PCNA, Ki-67, MCM-2 and antiapoptotic protein Bcl-2 in colorectal cancer.</a> Anticancer Research. 29 (8), 3049-3052 (2009).</li><li>Ladstein, R. G., Bachmann, I. M., Straume, O., Akslen, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ki-67+expression+is+superior+to+mitotic+count+and+novel+proliferation+markers+PHH3,+MCM4+and+mitosin+as+a+prognostic+factor+in+thick+cutaneous+melanoma.">Ki-67 expression is superior to mitotic count and novel proliferation markers PHH3, MCM4 and mitosin as a prognostic factor in thick cutaneous melanoma.</a> BioMedCentral Cancer. 10, 140 (2010).</li><li>Ryan, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+S6+signaling+is+associated+with+cell+survival+and+multinucleation+in+hyperplastic+skin+after+epidermal+loss+of+AURORA-A+Kinase.">Activation of S6 signaling is associated with cell survival and multinucleation in hyperplastic skin after epidermal loss of AURORA-A Kinase.</a> Cell Death &amp; Differentiation. , (2018).</li><li>Magaud, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Double+immunocytochemical+labeling+of+cell+and+tissue+samples+with+monoclonal+anti-bromodeoxyuridine.">Double immunocytochemical labeling of cell and tissue samples with monoclonal anti-bromodeoxyuridine.</a> Journal of Histochemistry &amp; Cytochemistry. 37 (10), 1517-1527 (1989).</li><li>Dolbeare, F., Gratzner, H., Pallavicini, M. G., Gray, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+cytometric+measurement+of+total+DNA+content+and+incorporated+bromodeoxyuridine.">Flow cytometric measurement of total DNA content and incorporated bromodeoxyuridine.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 80 (18), 5573-5577 (1983).</li><li>Toth, Z. E., Mezey, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+visualization+of+multiple+antigens+with+tyramide+signal+amplification+using+antibodies+from+the+same+species.">Simultaneous visualization of multiple antigens with tyramide signal amplification using antibodies from the same species.</a> Journal of Histochemistry &amp; Cytochemistry. 55 (6), 545-554 (2007).</li><li>Stack, E. C., Wang, C., Roman, K. A., Hoyt, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiplexed+immunohistochemistry,+imaging,+and+quantitation:+a+review,+with+an+assessment+of+Tyramide+signal+amplification,+multispectral+imaging+and+multiplex+analysis.">Multiplexed immunohistochemistry, imaging, and quantitation: a review, with an assessment of Tyramide signal amplification, multispectral imaging and multiplex analysis.</a> Methods. 70 (1), 46-58 (2014).</li><li>Kraemer, P. M., Petersen, D. F., Van Dilla, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+constancy+in+heteroploidy+and+the+stem+line+theory+of+tumors.">DNA constancy in heteroploidy and the stem line theory of tumors.</a> Science. 174 (4010), 714-717 (1971).</li><li>Dolbeare, F., Gratzner, H., Pallavicini, M. G., Gray, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+cytometric+measurement+of+total+DNA+content+and+incorporated+bromodeoxyuridine.">Flow cytometric measurement of total DNA content and incorporated bromodeoxyuridine.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences U S A. 80 (18), 5573-5577 (1983).</li><li>Bandura, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mass+cytometry:+technique+for+real+time+single+cell+multitarget+immunoassay+based+on+inductively+coupled+plasma+time-of-flight+mass+spectrometry.">Mass cytometry: technique for real time single cell multitarget immunoassay based on inductively coupled plasma time-of-flight mass spectrometry.</a> Analytical Chemistry. 81 (16), 6813-6822 (2009).</li><li>Bjornson, Z. B., Nolan, G. P., Fantl, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-cell+mass+cytometry+for+analysis+of+immune+system+functional+states.">Single-cell mass cytometry for analysis of immune system functional states.</a> Current Opinion in Immunology. 25 (4), 484-494 (2013).</li><li>Behbehani, G. K., Bendall, S. C., Clutter, M. R., Fantl, W. J., Nolan, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-cell+mass+cytometry+adapted+to+measurements+of+the+cell+cycle.">Single-cell mass cytometry adapted to measurements of the cell cycle.</a> Cytometry A. 81 (7), 552-566 (2012).</li><li>Brodie, T. M., Tosevski, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Dimensional+Single-Cell+Analysis+with+Mass+Cytometry.">High-Dimensional Single-Cell Analysis with Mass Cytometry.</a> Current Protocols in Immunology. 118, 5.11.11-15.11.25 (2017).</li><li>McCarthy, R. L., Duncan, A. D., Barton, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sample+Preparation+for+Mass+Cytometry+Analysis.">Sample Preparation for Mass Cytometry Analysis.</a> Journal of Visual Experimentation. 122, (2017).</li><li>Lichti, U., Anders, J., Yuspa, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+short-term+culture+of+primary+keratinocytes,+hair+follicle+populations+and+dermal+cells+from+newborn+mice+and+keratinocytes+from+adult+mice+for+in+vitro+analysis+and+for+grafting+to+immunodeficient+mice.">Isolation and short-term culture of primary keratinocytes, hair follicle populations and dermal cells from newborn mice and keratinocytes from adult mice for in vitro analysis and for grafting to immunodeficient mice.</a> Nature Protocols. 3 (5), 799-810 (2008).</li><li>Zhang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defects+in+Stratum+Corneum+Desquamation+Are+the+Predominant+Effect+of+Impaired+ABCA12+Function+in+a+Novel+Mouse+Model+of+Harlequin+Ichthyosis.">Defects in Stratum Corneum Desquamation Are the Predominant Effect of Impaired ABCA12 Function in a Novel Mouse Model of Harlequin Ichthyosis.</a> PLoS One. 11 (8), e0161465 (2016).</li><li>Zunder, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Palladium-based+mass+tag+cell+barcoding+with+a+doublet-filtering+scheme+and+single-cell+deconvolution+algorithm.">Palladium-based mass tag cell barcoding with a doublet-filtering scheme and single-cell deconvolution algorithm.</a> Nature Protocols. 10 (2), 316-333 (2015).</li><li>Sumatoh, H. R., Teng, K. W., Cheng, Y., Newell, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+mass+cytometry+sample+cryopreservation+after+staining.">Optimization of mass cytometry sample cryopreservation after staining.</a> Cytometry A. 91 (1), 48-61 (2017).</li><li>Finck, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normalization+of+mass+cytometry+data+with+bead+standards.">Normalization of mass cytometry data with bead standards.</a> Cytometry A. 83 (5), 483-494 (2013).</li><li>Trowbridge, I. S., Thomas, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CD45:+an+emerging+role+as+a+protein+tyrosine+phosphatase+required+for+lymphocyte+activation+and+development.">CD45: an emerging role as a protein tyrosine phosphatase required for lymphocyte activation and development.</a> Annual Review of Immunology. 12, 85-116 (1994).</li><li>Torchia, E. C., Boyd, K., Rehg, J. E., Qu, C., Baker, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EWS/FLI-1+induces+rapid+onset+of+myeloid/erythroid+leukemia+in+mice.">EWS/FLI-1 induces rapid onset of myeloid/erythroid leukemia in mice.</a> Molecular and Cellular Biology. 27 (22), 7918-7934 (2007).</li><li>Liu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Simplified+and+Efficient+Method+to+Isolate+Primary+Human+Keratinocytes+from+Adult+Skin+Tissue.">A Simplified and Efficient Method to Isolate Primary Human Keratinocytes from Adult Skin Tissue.</a> Journal of Visual Experimentation. (138), (2018).</li><li>Jensen, K. B., Driskell, R. R., Watt, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assaying+proliferation+and+differentiation+capacity+of+stem+cells+using+disaggregated+adult+mouse+epidermis.">Assaying proliferation and differentiation capacity of stem cells using disaggregated adult mouse epidermis.</a> Nature Protocols. 5 (5), 898-911 (2010).</li><li>Germain, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improvement+of+human+keratinocyte+isolation+and+culture+using+thermolysin.">Improvement of human keratinocyte isolation and culture using thermolysin.</a> Burns. 19 (2), 99-104 (1993).</li><li>Fluhr, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+anatomical+location+on+barrier+recovery,+surface+pH+and+stratum+corneum+hydration+after+acute+barrier+disruption.">Impact of anatomical location on barrier recovery, surface pH and stratum corneum hydration after acute barrier disruption.</a> British Journal of Dermatology. 146 (5), 770-776 (2002).</li><li>Webb, A., Li, A., Kaur, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Location+and+phenotype+of+human+adult+keratinocyte+stem+cells+of+the+skin.">Location and phenotype of human adult keratinocyte stem cells of the skin.</a> Differentiation. 72 (8), 387-395 (2004).</li><li>Torchia, E. C., 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=A+genetic+variant+of+Aurora+kinase+A+promotes+genomic+instability+leading+to+highly+malignant+skin+tumors.">A genetic variant of Aurora kinase A promotes genomic instability leading to highly malignant skin tumors.</a> Cancer Research. 69 (18), 7207-7215 (2009).</li><li>Frei, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+multiplexed+simultaneous+detection+of+RNAs+and+proteins+in+single+cells.">Highly multiplexed simultaneous detection of RNAs and proteins in single cells.</a> Nature Methods. 13 (3), 269-275 (2016).</li></ol>

Протокол, изложенный в настоящем документе, может быть завершен примерно за 8 ч. Конечным результатом является приостановление клеток, обогащенных в KCs, которые могут быть проанализированы для экспрессии белка в клеточном цикле-зависимым образом. Несколько предыдущих исследований изл?...

Корреляция экспрессии генов с стадиями клеточного цикла остается проблемой при анализе моделей животных гиперпластических заболеваний, таких как рак. Частью этой проблемы является совместное обнаружение белков, представляющих интерес (POI) с маркерами распространения. Пролиферативные клетки могут быть найдены в различных фазах клеточного цикла, включая G1, S, G2 и M. Ki67 является одним из наиболее часто используемых маркеров распространения и выражается во всех фазах клеточного цикла. Он широко используется в анализе как человеческих,так и мышей тканей 1,2,3. Однако, как и другие общие маркеры распространения, Ki67 не различить отдельные фазы цикла клеток. Более точный подход использует включение аналогов тимидина нуклеотида, таких как Bromodeoxyuridine (BrdU) в клетки, которые активно реплицируют их геном (т.е. S-фаза)4,5. Одним из недостатков использования нуклеотидных аналогов является необходимость введения их живым животным за несколько часов до анализа. Ki67 и BrdU обычно обнаруживаются на стационарных участках ткани с помощью антител. Одним из преимуществ такого подхода является то, что расположение POIs может быть установлено в архитектуре тканей (например, базальный слой эпидермиса кожи). Этот подход также не требует диссоциации тканей, что может привести к изменениям в экспрессии генов. Одним из недостатков является то, что фиксация тканей или обработка ткани для OCT замороженных или парафинов секции может окклюзии антитела целей (т.е. антигены). Извлечение антигенов обычно требует тепла или пищеварения тканей. Количественная оценка окрашивания интенсивности также может быть сложной задачей. Это связано с изменениями в окрашивании, толщине секций, обнаружении сигнала и предвзятости экспериментатора. Кроме того, ограниченное количество маркеров может быть обнаружено одновременно в наиболее типичных лабораторных установках. Тем не менее, новые мультиплексные подходы к окрашиванию обещают преодолеть эти ограничения; примерами являются визуализация массовой цитометриии усиливаем сигнала тирамид6,7.
Цитометрия потока является еще одной мощной технологией для обнаружения размножающихся клеток. Это позволяет мультиплекс обнаружения маркеров в тех же клетках, но требует диссоциации тканей для большинства негематопоиетических типов клеток. Анализ размножающихся клеток обычно осуществляется с помощью красителей, которые связывают ДНК (например, Propidium Iodide (PI))8. Цитометрия потока также позволяет более точное определение фаз клеточного цикла всочетании с обнаружением регистрации BrdU 9. Хотя мощный подход, BrdU / PI потока цитометрии имеет свои недостатки. Он не в состоянии решить G2/M и G0/G1 фазы без включения фазовых антител. Однако количество антител, которые могут быть использованы, ограничено клеточной ауфлуоресценцией, спектральным распространением выбросов фторрора и использованием компенсационного контроля. Это ограничение отмечает более сложным и трудоемким совместное обнаружение выражения маркеров клеточного цикла с помощью POIs. Более поверхностный подход заключается в использовании массовой цитометрии10,11. Эта технология использует металлические конъюгированные антитела, которые имеют более узкий спектр обнаружения. Как только клетки окрашиваются металлическими антителами, они испаряются, а металлы обнаруживаются масс-спектрометрией цитометрии (CyTOF). Благодаря этим свойствам, массовая цитометрия позволяет мультиплекс ночлегобнаружения йgt;40 различных маркеров с использованием существующих платформ10,11. Кроме того, можно проб штрих-кодов с металлами, которые приводят к экономии драгоценных антител при одновременном снижении вариабельности окрашивания образца к образцу. С другой стороны, массовая цитометрия имеет несколько недостатков. Существует ограниченное число коммерчески доступных металлических антител для некровных клеток. Количественная оценка содержания ДНК менее чувствительна по сравнению с использованием флуоресцентных красителей ДНК, а массовая цитометрия имеет уменьшенный динамический диапазон обнаружения сигналов по сравнению с цитометрией потока флуоресценции.
Описанный здесь протокол был разработан для анализа динамики клеточного цикла от недавно изолированных кератиноцитов (KCs) из кожи мыши и характеристики специфического экспрессии белка клеточного цикла в этих клетках с помощью массовой цитометрии. Этот протокол также может быть использован с культивируемыми ячейками или адаптирован к другим типам клеток.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1157px;" width="1159">
	<tbody>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">12-well plate</td>
			<td style="width:237px;">Cell Treat</td>
			<td style="width:259px;">229512</td>
			<td style="width:368px;"></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">Intercalator solution</td>
			<td style="width:237px;">Fluidigm</td>
			<td style="width:259px;">201192A</td>
			<td>125 &#181;M - Ir intercalator solution</td>
		</tr>
		<tr height="70">
			<td height="70" style="height:70px;width:293px;">Paraformaldehyde</td>
			<td style="width:237px;">Electron Microscopy Sciences</td>
			<td style="width:259px;">30525-89-4</td>
			<td>16 %&#160; PFA</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">Strainer cap flow tubes</td>
			<td style="width:237px;">Fisher/Corning</td>
			<td style="width:259px;">352235</td>
			<td>35 &#181;m pore size&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">Cell sieve</td>
			<td style="width:237px;">Fisher</td>
			<td style="width:259px;">22363547</td>
			<td>40 &#956;m pore size&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">Cell detatchment solution</td>
			<td style="width:237px;">CELLnTEC</td>
			<td style="width:259px;">CnT-ACCUTASE-100</td>
			<td>Accutase</td>
		</tr>
		<tr height="70">
			<td height="70" style="height:70px;width:293px;">Iodine Solution</td>
			<td style="width:237px;">ThermoFisher/Purdue</td>
			<td style="width:259px;">67618-151-17</td>
			<td>Betadine 7.5%-iodine surgical scrub</td>
		</tr>
		<tr height="70">
			<td height="70" style="height:70px;width:293px;">Barcode permeabilization buffer&#160;</td>
			<td style="width:237px;">Fluidigm</td>
			<td style="width:259px;">201060</td>
			<td style="width:368px;">Cell-ID 20-Plex Pd Barcoding Kit</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">Barcodes</td>
			<td style="width:237px;">Fluidigm</td>
			<td style="width:259px;">201060</td>
			<td style="width:368px;">Cell-ID 20-Plex Pd Barcoding Kit</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">pH strips</td>
			<td style="width:237px;">EMD</td>
			<td style="width:259px;">9590</td>
			<td>colorpHast</td>
		</tr>
		<tr height="70">
			<td height="70" style="height:70px;width:293px;">DMEM</td>
			<td style="width:237px;">Hyclone</td>
			<td style="width:259px;">SH30022.01</td>
			<td style="width:368px;">Dulbecco&#8217;s Modified Eagle Media</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;">Fine forceps</td>
			<td style="width:237px;">Dumont &#38; Fils</td>
			<td style="width:259px;">0109-5-PO</td>
			<td style="width:368px;">Dumostar #5</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;">Curved precision forceps</td>
			<td style="width:237px;">Dumont &#38; Fils</td>
			<td style="width:259px;">0109-7-PO</td>
			<td style="width:368px;">Dumostar #7</td>
		</tr>
		<tr height="70">
			<td height="70" style="height:70px;width:293px;">Calibration Beads</td>
			<td style="width:237px;">Fluidigm</td>
			<td style="width:259px;">201078</td>
			<td style="width:368px;">EQ Four Element Calibration Beads</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">HBSS</td>
			<td style="width:237px;">Gibco</td>
			<td style="width:259px;">14175-095</td>
			<td>Hank&#39;s Balanced Salt Solution</td>
		</tr>
		<tr height="70">
			<td height="70" style="height:70px;width:293px;">Water</td>
			<td style="width:237px;">Fisher</td>
			<td style="width:259px;">SH30538.03</td>
			<td style="width:368px;">Hyclone Molecular Biology grade water</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">Iododeoxyuridine</td>
			<td style="width:237px;">&#160;Sigma</td>
			<td style="width:259px;">I7125</td>
			<td>IdU</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">Cryo vials</td>
			<td style="width:237px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:259px;">366656PK</td>
			<td>internal thread</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">Cell Staining buffer</td>
			<td style="width:237px;">Fluidigm</td>
			<td style="width:259px;">201068</td>
			<td style="width:368px;">Maxpar Cell Staining buffer</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">Fix &#38; Perm buffer</td>
			<td style="width:237px;">Fluidigm</td>
			<td style="width:259px;">201067</td>
			<td style="width:368px;">Maxpar Fix &#38; Perm buffer</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">Fix I buffer</td>
			<td style="width:237px;">Fluidigm</td>
			<td style="width:259px;">201065</td>
			<td style="width:368px;">Maxpar Fix I buffer</td>
		</tr>
		<tr height="70">
			<td height="70" style="height:70px;width:293px;">Phosphate buffered saline</td>
			<td style="width:237px;">Rockland</td>
			<td style="width:259px;">MB-008</td>
			<td>Metal free 10x PBS</td>
		</tr>
		<tr height="70">
			<td height="70" style="height:70px;width:293px;">isopropanol-freezing container</td>
			<td style="width:237px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:259px;">5100-0001</td>
			<td>Mr.Frosty</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">Sodium hydroxide</td>
			<td style="width:237px;">Fisher</td>
			<td style="width:259px;">BP359-500</td>
			<td>NaOH</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">Petri dish</td>
			<td style="width:237px;">Kord-Valmark</td>
			<td style="width:259px;">2900</td>
			<td>Supplied by Genesee 32-107&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">15 mL conical</td>
			<td style="width:237px;">Olympus/Genesee</td>
			<td style="width:259px;">28-101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">50 mL conical</td>
			<td style="width:237px;">Olympus/Genesee</td>
			<td style="width:259px;">28-106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">6-well plate</td>
			<td style="width:237px;">Cell Treat</td>
			<td style="width:259px;">229506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">Cisplatin</td>
			<td style="width:237px;">Sigma</td>
			<td style="width:259px;">479306</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">Dispase II</td>
			<td style="width:237px;">Sigma/Roche</td>
			<td style="width:259px;">4942078001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">DMSO</td>
			<td style="width:237px;">Sigma</td>
			<td style="width:259px;">D2650</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">FBS</td>
			<td style="width:237px;">Atlanta Biologicals</td>
			<td style="width:259px;">S11150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">Hydrochloric acid</td>
			<td style="width:237px;">Fisher</td>
			<td style="width:259px;">A144-212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="70">
			<td height="70" style="height:70px;width:293px;">Nuclear Antigen Staining&#160; permeabilization buffer</td>
			<td style="width:237px;">Fluidigm</td>
			<td style="width:259px;">201063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="70">
			<td height="70" style="height:70px;width:293px;">Nuclear Antigen Staining buffer</td>
			<td style="width:237px;">Fluidigm</td>
			<td style="width:259px;">201063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:293px;">Trypan blue</td>
			<td style="width:237px;">Sigma</td>
			<td style="width:259px;">T8154</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="70">
			<td height="70" style="height:70px;width:293px;">Tuberculin syringe</td>
			<td style="width:237px;">BD</td>
			<td style="width:259px;">309626</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="70">
			<td height="70" style="height:70px;width:293px;">Type IV Collagenase&#160;</td>
			<td style="width:237px;">Worthington Bioscience</td>
			<td style="width:259px;">CLSS-4</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

isolation and staining of mouse skin keratinocytes for cell cycle specific analysis of cellular protein expression by mass cytometry

Целью этого протокола является обнаружение и количественное определение изменений экспрессии белка в зависимости от клеточного цикла с использованием одиночных клеток, выделенных из эпидермиса мышиной кожи. Есть семь важных шагов: отделение эпидермиса от дермы, переваривание эпидермиса, окрашивание популяций эпидермальных клеток цисплатином, проба баркодирования, окрашивание металлическими помеченными антителами для маркеров клеточного цикла и белков интерес, обнаружение металлических антител с помощью массовой цитометрии и анализ экспрессии в различных фазах клеточного цикла. Преимуществом этого подхода над гистологическими методами является возможность анализировать шаблон выражения в одной клетке на разных этапах клеточного цикла. Этот подход также позволяет многовариантный анализ корреляции экспрессии белка, что является более количественной, чем гистологические / методы визуализации. Недостатком этого протокола является то, что приостановка одиночных клеток необходима, что приводит к потере информации о местоположении, предоставляемой окрашиванием секций тканей. Такой подход может также потребовать включения дополнительных маркеров для определения различных типов клеток в сырых суспензиях клеток. Применение этого протокола проявляется в анализе моделей гиперпластических кожных заболеваний. Кроме того, этот протокол может быть адаптирован для анализа конкретных подтипов клеток (например, стволовых клеток) путем добавления линейных антител. Этот протокол также может быть адаптирован для анализа клеток кожи у других экспериментальных видов.

Таблица 1 показывает ожидаемые выходы клеток и жизнеспособность от взрослого мышле(рисунок1) и неонатальной кожи в непатологических условиях. В таблице также показаны репрезентативные данные животных со смешанного фона C57/126. Ожидается, что ко...

Watch this Scientific Journal Video about Isolation and Staining of Mouse Skin Keratinocytes for Cell Cycle Specific Analysis of Cellular Protein Expression by Mass Cytometry at JoVE.com

Isolation and Staining of Mouse Skin Keratinocytes for Cell Cycle Specific Analysis of Cellular Protein Expression by Mass Cytometry

Изоляция и окрашивание мыши кожи кератиноцитов для клеточного цикла Специфический анализ выражения клеточного белка массой цитометрии

Этот протокол описывает, как изолировать кератиноциты кожи от моделей мыши, пятно с металлическими помеченными антителами, и анализировать окрашенные клетки массой цитометрии, чтобы профилировать экспрессионную модель белков, представляющих интерес в различных фазах клеточного цикла.

The goal of this protocol is to detect and quantify protein expression changes in a cell cycle-dependent manner using single cells isolated from the ...

Этот протокол имеет важное значение по двум основным причинам. Во-первых, это позволяет пользователю быть в состоянии определить состояние клеточного цикла клеток кожи, которые были изолированы от модели животных. Это также позволяет нам анализировать экспрессию белка в дискретных фазах клеточного цикла.По сравнению с предыдущими методами определения пролиферации клеток, наш метод позволяет более точно определить различные фазы клеточного цикла, и мы также можем проанализировать более 40 различных маркеров на различных стадиях деления клеток. Это значительно повышает применение и универсальность метода. Этот протокол может быть использован в исследованиях рака и в любом другом типе заболевания, где есть необходимость определить клеточный цикл конкретных моделей выражения белка.Кроме того, этот протокол может быть изменен на другие типы клеток, а также в других модельных организмах. В первый раз пользователь должен сосредоточиться на получении наилучшего качества подготовки клеток возможно. Это требует своевременной обработки экспериментальной кожи с использованием свежих реагентов, минимального времени пищеварения тканей и тщательного удаления супернатанта после центрифугации для сохранения целостности и количества клеток.Для начала разработать металлическую панель антител с использованием бесплатного программного обеспечения для проектирования онлайн-панелей, как описано в рукописи. Затем приготовьте раствор бульона IdU, растворив порошок IdU при 10 миллиграммах на миллилитр при норме гидроксида натрия при 60 градусах Цельсия. После aliquoting IdU фондовый раствор в микроцентрифуг труб, заморозить их при температуре минус 20 градусов по Цельсию для длительного хранения.Непосредственно перед использованием, отрегулируйте рН раствора IdU до 7,5 с 12 нормальной соляной кислотой, и проверить с полосой рН на отбрасывать aliquot для обеспечения решения на рН 7,5. Чтобы подготовить два х параформальдегид фиксации раствора, объединить пять миллилитров 10 х PBS и один миллилитр 16%PFA с 44 миллилитров чисто молекулярного класса дистиллированной воды. Для приготовления 100-миллиметрового раствора цисплатина растворяют 300,5 миллиграммов порошка цисплатина в 10 миллилитров ДМСО.Для экспериментов, которые будут использоваться в течение одного дня, подготовить 10 миллимолярд цисплатин рабочий раствор. Взвешивание мышей, а затем определить дозу на 0,1 миллиграмма IdU на грамм массы тела. Администрирование рассчитанной дозы ПИН путем внутриперитонеальной инъекции, и ждать в течение двух часов до сбора клеток.Используйте ножницы хирургического класса, чтобы хирургическим путем удалить ухо усыпляемой мыши, ранее введенной с IdU у основания уха. Поместите ухо на сухую 100-миллиметровую чашку Петри. Тщательно отделить переднюю от задней кожи с помощью тонкой типсов для создания кармана в середине или краю области разреза, а затем вытащить два лоскута кожи друг от друга, и приступить как передние и задние шкуры.Аккуратно поместите переднюю и заднюю шкуры одного уха в один колодец 12-хорошо культурной пластины, наполненной одним миллилитром свежеприготовленного раствора диспазы/коллагеназы, при этом дерма-сторона кожи касается раствора. Инкубировать при 37 градусах по Цельсию в течение одного часа, чтобы переварить кожу. Поместите переваренное ухо или неонатальной кожи в чистую чашку Петри с эпидермис стороны касаясь поверхности блюда.Используя щипцы, сгладить кожу и осторожно сдвиньте дерму от эпидермиса, работая от центра к краям в круговой узор. С типсами, захватить эпидермис по краям и осторожно снять его, счистив его от поверхности чашки Петри. Аккуратно поместите эпидермис на предварительно разогретый раствор клеточного отслоения в один колодец тарелки.Инкубировать в течение пяти минут при температуре 37 градусов по Цельсию или 20 минут при комнатной температуре. Используйте стерильные щипцы, чтобы схватить эпидермис и скраб, перетащив эпидермис против нижней части блюда, чтобы разобщить клетки. Добавьте один миллилитр DMEM, содержащий 1%FBS, и пройдите через сито 40 микрометровых клеток в трубку для сбора.Хорошо промыть дополнительными двумя миллилитров DMEM и добавить к подвеске клетки. После центрифугирования при 120 раз г в течение пяти минут, тщательно аспирировать супернатант. Resuspend ячейки гранулы в один-два миллилитров DMEM, содержащих 1%FBS, и гранулы клетки снова, как и раньше.Чтобы маркировать клетки для определения живых и мертвых клеток, повторно поместью от одного до трех миллионов клеток в один миллилитр DMEM, содержащий 25 микромолярный цисплатин и инкубировать в течение одной минуты. Утолить трубой с равным объемом FBS. После центрифугирования в 120 раз г в течение пяти минут, decant supernatant в стакан, содержащий разбавленный отбеливатель, и инвертировать трубки для слива оставшегося раствора на бумажное полотенце.Повторное распределение клеточных гранул в двух миллилитров бария катиоции свободной PBS, и центрифуги их снова, как описано ранее. Чтобы исправить клетки, повторное распределение гранулы клетки в один миллилитр бария каника свободной PBS. Vortex клетки под непрерывной низкой мощности и добавить один миллилитр из двух х PFA фиксации буфера падение мудрым.Поместите на качалку платформу и инкубировать при комнатной температуре в течение 10 минут. После центрифугирования при 500 раз г в течение пяти минут, тщательно декантировать супернатант. Вымойте клетки с двумя миллилитров бария катиоции свободной PBS, центрифуга снова в тех же условиях, и повторить шаг стирки.Наконец, повторное распределение гранул в двух миллилитров бария катиоции свободной PBS. Центрифуга клетки в 500 раз г в течение пяти минут и тщательно декантировать супернатант. Переподходьте клетки в один миллилитр одного буфера фиксации x и инкубировать при комнатной температуре в течение 10 минут и повторите центрифугу.Чтобы промыть клетки, добавьте один миллилитр буфера пермяки штрих-кода. Во время центрифугации клеток при 500 г в течение пяти минут, подготовить штрих-коды, добавив 100 микролитров буфера пермялизации штрих-кода к ним, и немедленно перемешать. Повторное производство клеточных гранул в 800 микролитров буфера пермеабилизации штрих-кода.Добавьте решение штрих-кода в клетки, перемешайте и инкубировать при комнатной температуре в течение 30 минут. Центрифуга по 500 раз г в течение пяти минут. Вымойте клетки в двух миллилитров буфера окрашивания клеток и центрифуги снова.Далее, resuspend от одного до трех миллионов клеток в один миллилитр ядерного антигена окрашивания буфера рабочий раствор, и инкубировать при комнатной температуре в течение 30 минут. После центрифугирования при 500 раз г в течение пяти минут, тщательно декантировать супернатант. Resuspend клетки в один миллилитр ядерного антигена окрашивания пермяки буфера и центрифуги снова.После повторного повторного успения и центрифугации, повторное распыление клеточной гранулы в остаточном объеме с нежным вихрем. Добавьте 50 микролитров внутриклеточного коктейля антител, смешайте и инкубировать при комнатной температуре в течение 45 минут. Добавьте два миллилитров буфера окрашивания клеток.Центрифуга снова в тех же условиях, что и на предыдущем этапе, и удалить супернатант. Переусердствов гранулы в двух миллилитров буфера окрашивания клеток, центрифуги в 500 раз г в течение пяти минут, и повторить повторное перерасход и центрифугации. Перерасходовать клетки в один миллилитр раствора интеркаляции, и хранить в течение одного-трех дней при четырех градусах цельсия.После центрифугирования клеток снова, мыть гранулы с двумя миллилитров буфера окрашивания клеток, центрифуги в тех же условиях, и выполнить два дополнительных моет с двумя миллилитров воды, с той же центрифугации. Переусейте клеточные гранулы при концентрации одного миллиона клеток на миллилитр с разбавленным раствором шарика эквалайзера, а затем запустите образцы на масс-цитометре. Определены ожидаемые выходы клеток и жизнеспособность взрослого уха мыши и неонатальной кожи.Приблизительная урожайность зависит от площади поверхности кожи. Неонатальной кожи является лучшим выбором для экспериментов, которые требуют большего количества клеток. Показана основная стратегия выбора нетронутых, одиночных и жизнеспособных ячеек после нормализации и деконволюции данных цитометрии штрих-кодов массы.Процент жизнеспособных клеток может свидетельствовать о качестве или состоянии клеток до окрашивания. Различия в жизнеспособности между культурными клетками карциномы по сравнению с изолированными клетками уха мыши показаны, тоже. Жизнеспособные клетки были закрыты по длине события по сравнению с CD45, чтобы исключить гематопоэтические клетки.Включение маркеров линии позволяет от выбора популяций клеток, представляющих интерес в различных фазах клеточного цикла. Основной профиль клеточного цикла получен путем обнаружения BrdU по сравнению с PI в флуоресцентной цитометрии потока. Однако включение других маркеров пролиферации с массовой цитометрией позволяет более точно идентифицировать фазы клеточного цикла.Следуя этому подходу, профили клеточного цикла могут быть построены для различных типов клеток или экспериментальных условий, таких как профили для отрицательных CD45 по сравнению с положительными клетками CD45 из одного и того же эксперимента. В другом примере анализ маркеров, определяющих сигнальные пути EGFR и mTOR PI3K в фазе G-one, выявил аналогичные профили экспрессии в отрицательных клетках CD45, показанных оранжевым цветом, и положительные клетки CD45, показанные синим цветом. Массовая цитометрия требует большого количеством высококачественных клеток.Если пользователь заинтересован в редкой популяции клеток, может потребоваться большее количество ячеек. Изолированные живые клетки могут быть использованы для анализа ДНК или РНК, биохимических исследований, или могут быть использованы в культуре тканей до фиксации и окрашивания для массовой цитометрии. Пользователь должен использовать оборудование личной защиты и шкаф безопасности, когда это необходимо, при работе с параформальдегидом, соляной кислотой или гидроксидом натрия.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

3D Organotypic Co-culture Model Supporting Medullary Thymic Epithelial Cell Proliferation, Differentiation and Promiscuous Gene Expression

3D Органотипической Совместное культивирование Модель поддержки Медуллярный тимуса эпителиальных клеток пролиферации, дифференцировки и Promiscuous экспрессии генов

Intra-thymic T cell development requires an intricate three-dimensional meshwork composed of various stromal cells, i.e., non-T cells. Thymocytes traverse ...

Generation of Genetically Modified Organotypic Skin Cultures Using Devitalized Human Dermis

Генерация генетически модифицированных культур Органотипической кожи Использование нежизнеспособных Human дермы

Organotypic cultures allow the reconstitution of a 3D environment critical for cell-cell contact and cell-matrix interactions which mimics the function ...

Step-specific Sorting of Mouse Spermatids by Flow Cytometry

Шаг конкретных сортировка мыши сперматидах цитометрическим

The differentiation of mouse spermatids is one critical process for the production of a functional male gamete with an intact genome to be transmitted to ...

Quantitative Analysis of Protein Expression to Study Lineage Specification in Mouse Preimplantation Embryos

Количественный анализ экспрессии белка по изучению Lineage Спецификация в клетках мышиной предимплантационной эмбрионов

This protocol presents a method to perform quantitative, single-cell in situ analyses of protein expression to study lineage specification in mouse ...

Isolating Hair Follicle Stem Cells and Epidermal Keratinocytes from Dorsal Mouse Skin

Разделительный волосяного фолликула стволовых клеток и кератиноцитов эпидермиса из кожи Спинной мыши

The hair follicle (HF) is an ideal system for studying the biology and regulation of adult stem cells (SCs). This dynamic mini organ is replenished by ...

Identification Of Erythromyeloid Progenitors And Their Progeny In The Mouse Embryo By Flow Cytometry

Идентификация эритромиелоидных прародителей и их потомство в мышечном эмбрионе методом проточной цитометрии

Macrophages are professional phagocytes from the innate arm of the immune system. In steady-state, sessile macrophages are found in adult tissues where ...

Generation and Culturing of Primary Human Keratinocytes from Adult Skin

Поколение и культивирование первичных человеческие кератиноциты от взрослых кожи

The main function of keratinocytes is to provide the structural integrity of the epidermis, thereby maintaining a mechanical barrier to the outside world. ...

A Simplified and Efficient Method to Isolate Primary Human Keratinocytes from Adult Skin Tissue

Упрощенная и эффективный метод для изоляции первичных человеческие кератиноциты от взрослых кожной ткани

Primary human keratinocytes isolated from fresh skin tissues and their expansion in vitro have been widely used for laboratory research and for clinical ...

Hemogenic Reprogramming of Human Fibroblasts by Enforced Expression of Transcription Factors

Гемогенное перепрограммирование фибробластов человека путем принудительного выражения факторов транскрипции

The cellular and molecular mechanisms underlying specification of human hematopoietic stem cells (HSCs) remain elusive. Strategies to recapitulate human ...