Name: preparation of whole bone marrow for mass cytometry analysis of neutrophil-lineage cells
Uploaded: 2019-06-19T14:30:00
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Nos gustaría agradecer al núcleo de la citometría de flujo LJI por la ayuda con el procedimiento de citometría masiva. Este trabajo fue apoyado por las subvenciones NIH R01HL134236, P01HL136275 y R01CA202987 (todas a C.C.H) y ADA7-12-MN-31 (04) (a C.C.H. e Y.P.Z).

Todos los experimentos siguieron las directrices aprobadas del Comité de Cuidado y Uso de Animales del Instituto La Jolla para la Alergia e Inmunología, y la aprobación para el uso de roedores se obtuvo del Instituto La Jolla para la Alergia y la Inmunología de acuerdo con los criterios descritos en la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio de los Institutos Nacionales de Salud.
1. Cosecha de médula ósea del ratón (BM)
<ol><li>Compre ratones C57BL/6J de un proveedor co...

<ol>
	<li>Akashi, K., Traver, D., Miyamoto, T., Weissman, I. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+clonogenic+common+myeloid+progenitor+that+gives+rise+to+all+myeloid+lineages.">A clonogenic common myeloid progenitor that gives rise to all myeloid lineages.</a> Nature. 404, 193-197 (2000).</li><li>Iwasaki, H., Akashi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myeloid+lineage+commitment+from+the+hematopoietic+stem+cell.">Myeloid lineage commitment from the hematopoietic stem cell.</a> Immunity. 26, 726-740 (2007).</li><li>Manz, M. G., Miyamoto, T., Akashi, K., Weissman, I. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prospective+isolation+of+human+clonogenic+common+myeloid+progenitors.">Prospective isolation of human clonogenic common myeloid progenitors.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 99, 11872-11877 (2002).</li><li>Becher, B., 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=High-dimensional+analysis+of+the+murine+myeloid+cell+system.">High-dimensional analysis of the murine myeloid cell system.</a> Nature Immunology. 15, 1181-1189 (2014).</li><li>Bendall, S. 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=Single-cell+mass+cytometry+of+differential+immune+and+drug+responses+across+a+human+hematopoietic+continuum.">Single-cell mass cytometry of differential immune and drug responses across a human hematopoietic continuum.</a> Science. 332, 687-696 (2011).</li><li>Samusik, N., Good, Z., Spitzer, M. H., Davis, K. L., 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=Automated+mapping+of+phenotype+space+with+single-cell+data.">Automated mapping of phenotype space with single-cell data.</a> Nature Methods. 13, 493-496 (2016).</li><li>Zhu, Y. 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=Identification+of+an+Early+Unipotent+Neutrophil+Progenitor+with+Pro-tumoral+Activity+in+Mouse+and+Human+Bone+Marrow.">Identification of an Early Unipotent Neutrophil Progenitor with Pro-tumoral Activity in Mouse and Human Bone Marrow.</a> Cell Reports. 24, 2329-2341 (2018).</li><li>Van der Maaten, L. J. P., Hinton, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualizing+High-Dimensional+Data+Using+t-SNE.">Visualizing High-Dimensional Data Using t-SNE.</a> Journal of Machine Learning Research. 9, 2579-2605 (2008).</li><li>Amir, E. A. D., 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=viSNE+enables+visualization+of+high+dimensional+single-cell+data+and+reveals+phenotypic+heterogeneity+of+leukemia.">viSNE enables visualization of high dimensional single-cell data and reveals phenotypic heterogeneity of leukemia.</a> Nature Biotechnology. 31, 545-552 (2013).</li><li>van der Maaten, L., Hinton, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualizing+data+using+t-SNE.">Visualizing data using t-SNE.</a> Journal of Machine Learning Research. 9 (85), 2579-2065 (2008).</li><li>Cloos, 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=Comprehensive+Protocol+to+Sample+and+Process+Bone+Marrow+for+Measuring+Measurable+Residual+Disease+and+Leukemic+Stem+Cells+in+Acute+Myeloid+Leukemia.">Comprehensive Protocol to Sample and Process Bone Marrow for Measuring Measurable Residual Disease and Leukemic Stem Cells in Acute Myeloid Leukemia.</a> Journal of Visualized Experiment. 133, 56386 (2018).</li><li>Bendall, S. C., Nolan, G. P., Roederer, M., Chattopadhyay, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+deep+profiler&#8217;s+guide+to+cytometry.">A deep profiler&#8217;s guide to cytometry.</a> Trends in Immunology. 33, 323-332 (2012).</li><li>Ley, K., 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=Neutrophils:+New+insights+and+open+questions.">Neutrophils: New insights and open questions.</a> Science Immunology. 3 (30), 4579 (2018).</li><li>Ng, L. G., Ostuni, R., Hidalgo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterogeneity+of+neutrophils.">Heterogeneity of neutrophils.</a> Nature Reviews in Immunology. , (2019).</li></ol>

En las últimas décadas, la citometría de flujo basada en fluorescencia se utilizó como método principal para estudiar linajes celulares y heterogeneidad1,2,3. Aunque la citometría de flujo ha proporcionado datos multidimensionales, este método está limitado por las opciones de parámetros y la superposición espectral. Para superar la debilidad de la citometría de flujo aprovechamos CyTOF, que utiliza isótopos de metal...

En las últimas décadas, los métodos de citometría han sido una poderosa herramienta para investigar el sistema hematopoyético en el BM. Estos métodos incluyen la citometría de flujo activada por fluorescencia y el nuevo método de CyTOF utilizando anticuerpos etiquetados con metales pesados. Han dado lugar a descubrimientos de muchos tipos de células en una muestra biológica heterogénea mediante la identificación de sus perfiles únicos de expresión de marcadores de superficie. El aumento de las superposiciones de espectro que se asocia con más canales conduce a una mayor inexactitud de los datos en aplicaciones de citometría de flujo activada por fluorescencia. Por lo tanto, las células no deseadas se eliminan rutinariamente con el fin de enriquecer las poblaciones celulares de interés para el análisis de citometría de flujo activado por fluorescencia. Por ejemplo, Ly6G (o Gr-1) y CD11b se consideran marcadores de células mieloides maduras y las células Ly6G+ (o Gr-1+) y CD11b+ se eliminan rutinariamente de las muestras de BM mediante el uso de kits de enriquecimiento magnético antes del análisis de citometría de flujo de células hematopoyéticas de tallo y progenitoras (HSCCP) o combinando estos marcadores en un canal de cóctel de volcado1,2,3. Otro ejemplo es que los neutrófilos se eliminan rutinariamente de la muestra de sangre humana para enriquecer las células mononucleares de sangre periférica (PBMC) para estudios inmunológicos. Sin embargo, la médula ósea entera aislada del ratón o del ser humano rara vez se investiga intacta para el análisis de citometría.
Recientemente, CyTOF se ha convertido en una herramienta revolucionaria para investigar el sistema hematopoyético4,5,6. Con CyTOF, los anticuerpos etiquetados con fluoróforos son reemplazados por anticuerpos etiquetados con reportero de elementos pesados. Este método permite la medición de más de 40 marcadores simultáneamente sin la preocupación de la superposición de espectro. Ha permitido el análisis de muestras biológicas intactas sin pasos previos al agotamiento o un canal de descarga. Por lo tanto, podemos ver el sistema hematopoyético de forma exhaustiva con dimensionalidad de alto contenido a partir de las gráficas de citometría de flujo 2D convencionales. Las poblaciones celulares omitidas en el pasado durante el proceso de agotamiento o gating ahora pueden ser sacadas a la luz con los datos de alta dimensión generados por CyTOF4,5. Hemos diseñado un panel de anticuerpos que mide simultáneamente 39 parámetros en el sistema hematopoyético con un enfoque en el linage mieloide7. En comparación con los datos convencionales de citometría de flujo, la interpretación y visualización de los datos de alta dimensión de una sola célula sin precedentes generados por CyTOF es un reto. Científicos computacionales han desarrollado técnicas de reducción de dimensionalidad para la visualización de conjuntos de datos de alta dimensión. En este artículo, usamos el algoritmo, viSNE, que utiliza la técnica t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding (t-SNE) para analizar los datos CyTOF y presentar el resultado de alta dimensión en un mapa de 2 dimensiones mientras se conserva la estructura de alta dimensión de los datos8,9,10. En la gráfica tSNE, las celdas similares se agrupan en subconjuntos y el color se utiliza para resaltar la entidad de las celdas. Por ejemplo, en la Figura 1 las celdas mieloides se distribuyen en varios subconjuntos de celdas en función de las similitudes de sus patrones de expresión de 33 marcadores de superficie resultantes de CyTOF (Figura1)4. Aquí investigamos la médula ósea del ratón con nuestro panel CyTOF de 39 marcadores previamente reportado por el análisis de viSNE7. El análisis viSNE de nuestros datos CyTOF reveló una población celular no identificada que mostró características de HSPC (CD117+) y neutrófilos (Ly6G+) (Figura2)7.
En conclusión, presentamos un protocolo para procesar la médula ósea entera fresca para el análisis de CyTOF. En este artículo, utilizamos la médula ósea de ratón como ejemplo, mientras que este protocolo también se puede utilizar para procesar muestras de médula ósea humana. Los detalles específicos de las muestras de médula ósea humana también se observan en el protocolo. La ventaja de este protocolo es que contiene detalles como el tiempo de incubación y la temperatura que fueron optimizados para preservar las células de linaje neutrófilo en toda la médula ósea para permitir la investigación en la médula ósea entera intacta. Este protocolo también se puede modificar fácilmente para aplicaciones de citometría de flujo activada por fluorescencia.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>CyTOF Antibodies (mouse)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Mouse CD45 (Clone 30-F11) -89Y</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>Cat# 3089005B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Human/Mouse CD45R/B220 (Clone RA36B2)-176Yb</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>Cat# 3176002B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse CD105 (Clone MJ7/18)-Purified</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>Cat# 120402; RRID:AB_961070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse CD115 (CSF-1R) (Clone AFS98)-Purified</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>Cat# 135502; RRID:AB_1937293</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Mouse CD117/c-kit (Clone 2B8)-166Er</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>Cat# 3166004B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse CD11a (Clone M17/4)-Purified</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>Cat# 101101; RRID:AB_312774</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Mouse CD11b (Clone M1/70)-148Nd</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>Cat# 3148003B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Mouse CD11c (Clone N418)-142Nd</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>Cat# 3142003B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse CD127 (IL-7R&#945;) (Clone A7R34)-MaxPar Ready</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>Cat# 133919; RRID:AB_2565433</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Mouse CD150 (Clone TC1512F12.2)-167Er</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>Cat# 3167004B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse CD16.2 (Fc&#947;RIV) (Clone 9E9)-Purified</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>Cat# 149502; RRID:AB_2565302</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Mouse CD162 (Clone 4RA10 (RUO))-Purified</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>Cat# 557787; RRID:AB_647340</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse CD169 (Siglec-1) (Clone 3D6.112)-Purified</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>Cat# 142402; RRID:AB_10916523</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse CD182 (CXCR2) (Clone SA044G4)-Purified</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>Cat# 149302; RRID:AB_2565277</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse CD183 (Clone CXCR3-173)-Purified</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>Cat# 126502; RRID:AB_1027635</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse CD335 (NKp46) (Clone 29A1.4)-MaxPar Ready</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>Cat# 137625; RRID:AB_2563744</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse CD34 (Clone MEC14.7)-Purified</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>Cat# 119302; RRID:AB_345280</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse CD41 (Clone MWReg30)-MaxPar Ready</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>Cat# 133919; RRID:AB_2565433</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Mouse CD43 (Clone S11)-146Nd</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>Cat# 3146009B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Mouse CD48 (Clone HM48.1)-156Gd</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>Cat# 3156012B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse CD62L (Clone MEL-14)-MaxPar Ready</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>Cat# 14-1351-82; RRID:AB_467481</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse CD71 (Clone RI7217)-Purified</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>Cat# 113802; RRID:AB_313563</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse CD90 (Clone G7)-Purified</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>Cat# 105202; RRID:AB_313169</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Mouse F4/80 (Clone BM8)-159Tb</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>Cat# 3159009B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse Fc&#949;RI&#945; (Clone MAR-1)-MaxPar Ready</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>Cat# 134321; RRID:AB_2563768</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse GM-CSF (MP1-22E9 (RUO))-Purified</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>Cat# 554404; RRID:AB_395370</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Mouse I-A/I-E (Clone M5/114.15.2)-174Yb</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>Cat# 3174003B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Mouse Ki67 (Clone B56 (RUO))-Purified</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>Cat# 556003; RRID:AB_396287</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Mouse Ly-6A/E (Sca-1) (Clone D7)-169Tm</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>Cat# 3169015B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Mouse Ly6B (Clone 7/4)-Purified</td>
			<td>abcam</td>
			<td>Cat# ab53457; RRID:AB_881409</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse Ly-6G (Clone 1A8)-MaxPar Ready</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>Cat# 127637; RRID:AB_2563784</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Mouse NK1.1 (Clone PK136)-165Ho</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>Cat# 3165018B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Mouse Siglec-F (Clone E50-2440 (RUO))-Purified</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>Cat# 552125; RRID:AB_394340</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Mouse TCR&#946; (Clone H57-597)-143Nd</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>(Clone H57-597)-143Nd</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse TER-119/Erythroid Cells (Clone TER-119)-MaxPar Ready</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>Cat# 116241; RRID:AB_2563789</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chemicals, Peptides and Recombinant Proteins </td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibody Stabilizer</td>
			<td>CANDOR Bioscience</td>
			<td>Cat# 130050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Cat# A4503</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cisplatin-194Pt</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>Cat# 201194</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>eBioscience 1X RBC Lysis Buffer</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>Cat# 00-4333-57</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>eBioscience Foxp3 / Transcription Factor Staining Buffer Set</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>Cat# 00-4333-57</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EQ Four Element Calibration Beads</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>Cat# 201078</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>Cat# AM9260G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Omega Scientific</td>
			<td>Cat# FB-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HyClone Phosphate Buffered Saline solution</td>
			<td>GE Lifesciences</td>
			<td>Cat#SH30256.01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intercalator-Ir</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>Cat# 201192B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MAXPAR Antibody Labeling Kits</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>http://www.dvssciences.com/product-catalog-maxpar.php</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Cat# 158127</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium azide</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Cat# S2002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton&#160;X-100</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Cat# X100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin EDTA 1X</td>
			<td>Corning</td>
			<td>Cat# 25-053-Cl</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Experimental Model: Organism/Strains</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse: C57BL/6J</td>
			<td>The Jackson Laboratory</td>
			<td>Stock No: 000664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software Alogrithm</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bead-based Normalizer</td>
			<td>Finck et al., 2013</td>
			<td>https://med.virginia.edu/flow-cytometry-facility/wp-content/uploads/sites/170/2015/10/3_Finck-Rachel_CUGM_May2013.pdf</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cytobank</td>
			<td>Cytobank</td>
			<td>https://www.cytobank.org/</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cytofkit v1.r.0</td>
			<td>Chen et al., 2016</td>
			<td>https://bioconductor.org/packages/release/bioc/html/cytofkit.html</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>t-SNE</td>
			<td>van der Maaten and Hinton, 2008</td>
			<td>https://cran.r-project.org/web/packages/Rtsne/index.html</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation of whole bone marrow for mass cytometry analysis of neutrophil-lineage cells

En este artículo, presentamos un protocolo que está optimizado para preservar las células de linaje neutrófilo en BM fresco para el análisis completo de BM CyTOF. Utilizamos un panel CyTOF de 39 anticuerpos sesgado por mieloides para evaluar el sistema hematopoyético con un enfoque en las células de linaje neutrófilo mediante el uso de este protocolo. El resultado de CyTOF se analizó con un algoritmo de reducción dimensional de recursos abiertos, viSNE, y los datos se presentaron para demostrar el resultado de este protocolo. Hemos descubierto nuevas poblaciones celulares de linaje neutrófilo basadas en este protocolo. Este protocolo de preparación fresca de BM entera puede utilizarse para 1), análisis CyTOF para descubrir poblaciones celulares no identificadas de BM entera, 2), investigando defectos enteros de BM para pacientes con trastornos de la sangre como leucemia, 3), ayudando a la optimización de protocolos de citometría de flujo activado por fluorescencia que utilizan BM fresco y entero.

La Figura 1 se presenta como un resultado de ejemplo de los experimentos CyTOF. En esta gráfica tSNE, las celdas a través de varios tejidos de ratón se agruparon en subconjuntos en función de la similitud de sus perfiles de expresión de marcador de superficie medidos por un panel CyTOF de 33 parámetros. Las celdas con propiedades más similares se agrupaban automáticamente, como los neutrófilos, los macrófagos o los datos de dominio, basándose en la expresión de los 33 marcadores ...

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Preparation of Whole Bone Marrow for Mass Cytometry Analysis of Neutrophil-lineage Cells

Preparación de la médula ósea entera para el análisis de citometría de masa de células de linaje neutrófilo

Aquí, presentamos un protocolo para procesar la médula ósea fresca (BM) aislada del ratón o humana para el análisis de citometría de masa de alta dimensión (citometría por tiempo de vuelo, CyTOF) de células de linaje neutrófilo.

In this article, we present a protocol that is optimized to preserve neutrophil-lineage cells in fresh BM for whole BM CyTOF analysis. We utilized a ...

Este protocolo de citometría de masas preserva la integridad de toda la médula ósea, permitiendo el rescate de la información que se perdió durante la preparación convencional de la muestra para el análisis de células poco estudiadas. Este protocolo de aislamiento de médula ósea rápido y sin esfuerzo facilita la adquisición de poblaciones viables de células mieloides de corta duración, como subconjuntos raros de linaje de neutrófilos. El uso de la citometría de masas para identificar previamente las células inmunitarias apreciadas, como las células de linaje de neutrófilos, puede tener amplias implicaciones para una amplia variedad de enfermedades.Este protocolo preserva la integridad de las células mieloides de corta duración que están presentes en la médula ósea y se pueden aplicar fácilmente a otros tipos de tejido como el tumor sólido. Simplificamos al protocolo para que sea lo más fácil de usar posible, pero como en todos los estudios biológicos puede necesitar algunas corridas de práctica para manejar. Cuando estés haciendo esto la primera vez, puedes preparar todos tus reactivos primero y luego seguir estrictamente el protocolo.Si experimenta algún problema, puede conectarse a CyTOForum y hablar con otros usuarios de CyTOF que pueden ayudar a solucionar problemas. Para la preparación biológica de muestras, los trucos simples pueden hacer una gran diferencia con el resultado final. Una demostración visual es mucho más fácil para un nuevo usuario comprender el protocolo.Si está haciendo esto por primera vez, puede preparar sus reactivos primero y luego seguir estrictamente el protocolo. Para la cosecha de médula ósea, coloque un ratón C57 negro de seis a 10 semanas en la posición supina sobre una almohadilla quirúrgica estéril y use 70% de etanol para esterilizar el abdomen y las extremidades posteriores. Usa un par de tijeras quirúrgicas diseccionando para abrir la cavidad abdominal y extraer la piel para exponer las extremidades posteriores.Usando un par de fórceps de apósito con puntas contundentes, sostenga la tibia del ratón justo debajo del tobillo y use un par de fórceps de apósito curvos para estabilizar la tibia por debajo de los fórceps de apósito con puntas contundentes. Usa los fórceps de apósito con puntas contundentes para romper la tibia y extraer el músculo para exponer el hueso. Antes de colocar la tibia en PBS frío, mueva los fórceps de apósito curvos estabilizadores al fémur y deslice los fórceps de apósito con punta contundente por debajo de la articulación de la rodilla para sostener la rótula.Tire suavemente hacia arriba para dislocar la rótula y retire el músculo de la rótula para exponer el fémur. Sostenga el fémur expuesto por los fórceps de apósito curvo y use tijeras quirúrgicas para cortar el fémur de la parte inferior del hueso. A continuación, coloque el fémur en PBS.A continuación, utilice una aguja de calibre 18 para perforar un agujero en un tubo de micro centrífuga de 0,5 mililitros y coloque ambos huesos en el tubo con los extremos abiertos de los huesos hacia abajo hacia el agujero. Coloque el tubo de 0,5 mililitros en un tubo de micro centrífuga de 1,7 mililitros y gire los tubos de doble capa en una micro centrífuga. Al final de la centrifugación, confirme que la médula ósea se ha extraído en la parte inferior del tubo.Para manchar las células de la médula ósea para la citometría de masas, suspenda la médula ósea en un mililitro de tóntina de lyis de células sanguíneas rojas durante 10 minutos a temperatura ambiente. Al final de la incubación, recoger las células por centrifugación y re suspender el pellet en un mililitro de PBS frío. Filtrar las células a través de un colador de 70 micrómetros en un tubo cónico de 15 mililitros y lavar las células con nueve mililitros de PBS fresco y frío.Re suspenda el gránulo de células de médula ósea en 10 mililitros de PBS fresco y frío para contar y transferir una cinco veces 10 a la sexta célula alícuota en un nuevo tubo de 15 mililitros. Recoger las células por centrifugación y re suspender las células en un mililitro de tampón de tinción de citometría de masa, complementado con 125 cisplatino nanomolar. Después de cinco minutos a temperatura ambiente, lave las células en cuatro mililitros de tampón de citometría de masa fresca.Re suspenda el pellet en 50 microlitros de la solución de bloqueo de receptores FC. Después de 10 minutos a cuatro grados centígrados, agregue 50 microlitros del cóctel de anticuerpos de interés para las células y pipetee suavemente para mezclar. La temperatura en diferentes pasos de incubación es muy importante para preservar la viabilidad de las células de la médula ósea.Después de 30 minutos a cuatro grados centígrados, lave las células dos veces en dos mililitros de tampón de citometría de masa fresca por lavado antes de volver a suspender las células en un mililitro de 1,6% de formaldehído recién preparado durante 15 minutos a temperatura ambiente. Al final de la incubación, recoger las células por centrifugación y re suspender el pellet en un mililitro de tampón fijo de perm complementado con 125 solución de intercalación nanomolar para una incubación durante la noche a cuatro grados centígrados. Antes de analizar las células por citometría de masas, vortice suavemente y centrifugar la suspensión celular antes de lavar las células en dos mililitros de tampón de tinción de citometría de masa fresca.A continuación, lave las células dos veces en un mililitro de agua destilada por lavado, aspirando cuidadosamente el sobrenadante después del segundo lavado antes de volver a suspender las células en una de una por 10 a las sextas células por mililitro de concentración de tampón de citometría de masa para el análisis de citometría de masas. En esta gráfica de incrustación de vecino estocástico distribuido en T, las celdas a través de varios tejidos de ratón se agrupaban en subconjuntos en función de la similitud de sus perfiles de expresión de marcador de superficie medidos por un panel de citometría de masa de 33 parámetros. Las celdas con propiedades más similares se agrupaban automáticamente en función de la expresión de estos marcadores en cada celda.Usando este método, se conservó la integridad de toda la médula ósea, lo que llevó al descubrimiento de una población celular previamente desconocida que co-expresa neutrophil y células hematopoyéticas y células progenitoras firman marcadores de superficie. Esta población celular, que se omitió anteriormente en estudios de progenitores mieloides, debido al agotamiento positivo de células Ly6G, exhibe un patrón distinto de expresión de marcador de superficie. Más importante aún, estos datos condujeron al descubrimiento de un pequeño subconjunto del clúster celular positivo Ly6G que no expresa Ly6G, pero se agruparon estrechamente a las células positivas Ly6G CD117, lo que sugiere la similitud de estas células con el linaje de neutrófilos basado en la expresión de los 33 marcadores de superficie utilizados en este experimento de citometría de masas.A continuación, se podría construir un panel de clasificación de celdas activado por florescencia de 13 colores, lo que permite el aislamiento de los progenitores de neutrófilos por citometría de flujo para ensayos funcionales posteriores. Es importante realizar el procedimiento de aislamiento de la médula ósea lo más rápido posible y mantener las células en cuatro grados Celsius durante el procedimiento de tinción.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Generation and Labeling of Murine Bone Marrow-derived Dendritic Cells with Qdot Nanocrystals for Tracking Studies

Generación y Etiquetado de murino médula ósea procedentes de células dendríticas con nanocristales Qdot de Estudios de seguimiento

Dendritic cells (DCs) are professional antigen presenting cells (APCs) found in peripheral tissues and in immunological organs such as thymus, bone ...

Investigación

Inmunología e Infección

Flow Cytometry Analysis of Immune Cells Within Murine Aortas

Análisis por citometría de flujo de células inmunes dentro de aortas murino

Atherosclerosis is a chronic inflammatory process of medium and large size vessels that is characterized by the formation of plaques consisting of foam ...

Differentiating Functional Roles of Gene Expression from Immune and Non-immune Cells in Mouse Colitis by Bone Marrow Transplantation

Diferenciar los roles funcionales de la expresión génica de las células inmunes y no inmunes en la colitis de ratón por Trasplante de Médula Ósea

To understand the role of a gene in the development of colitis, we compared the responses of wild-type mice and gene-of-interest deficient knockout mice ...

Investigation of Macrophage Polarization Using Bone Marrow Derived Macrophages

Investigación de la polarización de macrófagos utilizando la médula ósea macrófagos derivados

The article describes a readily easy adaptive in vitro model to investigate macrophage polarization. In the presence of GM-CSF/M-CSF, hematopoietic ...

Bone Marrow-derived Macrophage Production

Médula ósea derivada de macrófagos Producción

Macrophages are critical components of the innate and adaptive immune responses, and they are the first line of defense against foreign invaders because ...

Isolation and Intravenous Injection of Murine Bone Marrow Derived Monocytes

Aislamiento y la inyección intravenosa de murino médula ósea derivados monocitos

As a subtype of leukocytes and progenitors of macrophages, monocytes are involved in many important processes of organisms and are often the subject of ...

Retroviral Transduction of Bone Marrow Progenitor Cells to Generate T-cell Receptor Retrogenic Mice

Retroviral transducción de células progenitoras de médula ósea para generar las células T del receptor Retrogenic ratones

T cell receptor (TCR) signaling is essential in the development and differentiation of T cells in the thymus and periphery, respectively.  The vast array ...

Fluorescence-activated Cell Sorting for Purification of Plasmacytoid Dendritic Cells from the Mouse Bone Marrow

Clasificación de células activadas por fluorescencia para la purificación de células dendríticas plasmocitoide de la médula ósea de ratones

Fluorescence-activated cell sorting (FACS) is a technique to purify specific cell populations based on phenotypes detected by flow cytometry. This method ...

Single-cell Analysis of Immunophenotype and Cytokine Production in Peripheral Whole Blood via Mass Cytometry

Análisis unicelular de Immunophenotype y producción de citoquinas en sangre periférica por citometría de masas

Cytokines play a pivotal role in the pathogenesis of autoimmune diseases. Hence, the measurement of cytokine levels has been the focus of multiple studies ...

Characterization of Human Monocyte Subsets by Whole Blood Flow Cytometry Analysis

Caracterización de subconjuntos de monocitos humanos de sangre análisis de citometría de flujo

Monocytes are key contributors in various inflammatory disorders and alterations to these cells, including their subset proportions and functions, can ...