Name: immunophenotyping and cell sorting of human mks from human primary sources or differentiated in vitro from hematopoietic progenitors
Uploaded: 2021-08-07T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Immunophenotyping and Cell Sorting of Human MKs from Human Primary Sources or Differentiated In Vitro from Hematopoietic Progenitors at JoVE.com

Ringraziamo Marcos Pérez Basterrechea, Lorena Rodríguez Lorenzo e Begoña García Méndez (HUCA) e Paloma Cerezo, Almudena Payero e María de la Poveda-Colomo (HCSC) per il supporto tecnico. Questo lavoro è stato parzialmente supportato da Medical Grants (Roche SP200221001) ad A.B., una borsa di studio RYC (RYC-2013-12587; Ministerio de Economía y Competitividad, Spagna) e una sovvenzione I+D 2017 (SAF2017-85489-P; Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, Spagna e Fondos FEDER) a L.G., una Borsa di Studio Severo Ochoa (PA-20-PF-BP19-014; Da Consejería de Ciencia, Innovación y Universidades del Principado de Asturias, Spagna) a P.M.-B. e una sovvenzione post-dottorato intramurale 2018 (Fundación para la Investigación y la Innovación Biosanitaria de Asturias - FINBA, Oviedo, Spagna) ad A.A.-H. Ringraziamo Reinier van der Linden per aver condiviso le sue conoscenze (e il suo tempo), in particolare i suoi saggi consigli sul mix di pannelli con anticorpi taggati multicolore e sulla preparazione del controllo delle perline monocolore.

Campioni di sangue intero e di midollo osseo sono stati ottenuti e trattati conformemente alla dichiarazione di Helsinki del 1964. Campioni di sangue intero sono stati ottenuti da donatori sani dopo aver dato il consenso informato (ISPA), nell'ambito di uno studio approvato dal nostro comitato medico etico istituzionale (Hospital Universitario Central de Asturias -HUCA-). Campioni di midollo osseo sono stati ottenuti da materiale di scarto aspirato al midollo osseo di pazienti gestiti presso il Dipartimento di Ematologia...

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	<li>Italiano, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unraveling+Mechanisms+That+Control+Platelet+Production.">Unraveling Mechanisms That Control Platelet Production.</a> Semin Thrombosis And Haemostasis. 39 (1), 15-24 (2013).</li><li>Machlus, K. R., Italiano, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Incredible+Journey:+From+Megakaryocyte+Development+To+Platelet+Formation.">The Incredible Journey: From Megakaryocyte Development To Platelet Formation.</a> Journal Of Cell Biology. 201 (6), 785-796 (2013).</li><li>Eckly, A., 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=Biogenesis+Of+The+Demarcation+Membrane+System+(DMS)+In+Megakaryocytes.">Biogenesis Of The Demarcation Membrane System (DMS) In Megakaryocytes.</a> Blood. 123 (6), 921-930 (2014).</li><li>Couldwell, G., Machlus, K. 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P., Guti&#233;rrez, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Culture+Of+Megakaryocytes+From+Human+Peripheral+Blood+Mononuclear+Cells.">Culture Of Megakaryocytes From Human Peripheral Blood Mononuclear Cells.</a> Bio-Protocol. 5 (21), 1639 (2015).</li><li>Choudry, F. A., 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=Transcriptional+Characterization+Of+Human+Megakaryocyte+Polyploidization+And+Lineage+Commitment.">Transcriptional Characterization Of Human Megakaryocyte Polyploidization And Lineage Commitment.</a> Journal Of Thrombosis And Haemostasis. , 15271 (2021).</li><li>Heazlewood, S. Y., Williams, B., Storan, M. J., Nilsson, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Prospective+Isolation+Of+Viable,+High+Ploidy+Megakaryocytes+From+Adult+Murine+Bone+Marrow+By+Fluorescence+Activated+Cell+Sorting.">The Prospective Isolation Of Viable, High Ploidy Megakaryocytes From Adult Murine Bone Marrow By Fluorescence Activated Cell Sorting.</a> Methods In Molecular Biology. 1035, 121-133 (2013).</li><li>Tomer, A., Harker, L. A., Burstein, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purification+Of+Human+Megakaryocytes+By+Fluorescence-Activated+Cell+Sorting.">Purification Of Human Megakaryocytes By Fluorescence-Activated Cell Sorting.</a> Blood. 70 (6), 1735-1742 (1987).</li><li>Martinez-Botia, P., Acebes-Huerta, A., Seghatchian, J., Gutierrez, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+The+Quest+For+In+Vitro+Platelet+Production+By+Re-Tailoring+The+Concepts+Of+Megakaryocyte+Differentiation.">On The Quest For In Vitro Platelet Production By Re-Tailoring The Concepts Of Megakaryocyte Differentiation.</a> Medicina. 56 (12), (2020).</li><li>Martinez-Botia, P., Acebes-Huerta, A., Seghatchian, J., Gutierrez, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Vitro+Platelet+Production+For+Transfusion+Purposes:+Where+Are+We+Now.">In Vitro Platelet Production For Transfusion Purposes: Where Are We Now.</a> Transfusion And Apheresis Science. 59 (4), 102864 (2020).</li><li>Butov, K. R., 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=In+Vitro+Megakaryocyte+Culture+From+Human+Bone+Marrow+Aspirates+As+A+Research+And+Diagnostic+Tool.">In Vitro Megakaryocyte Culture From Human Bone Marrow Aspirates As A Research And Diagnostic Tool.</a> Platelets. , 1-8 (2020).</li><li>Di Buduo, C. A., 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+Gold+Standard+Protocol+For+Human+Megakaryocyte+Culture+Based+On+The+Analysis+Of+1,500+Umbilical+Cord+Blood+Samples.">A Gold Standard Protocol For Human Megakaryocyte Culture Based On The Analysis Of 1,500 Umbilical Cord Blood Samples.</a> Thrombosis And Haemostasis. , (2020).</li></ol>

La maggior parte della ricerca incentrata sullo studio della megacariopoiesi per citometria a flusso è finora limitataall'identificazione disottoinsiemi MK utilizzando solo marcatori di superficie specifici del lignaggio (cioè CD42A/CD42B, CD41/CD61), mentre le precedenti fasi di differenziazione MK sono state esaminate male. Nel presente articolo mostriamo una strategia di immunofenotipizzazione per affrontare una caratterizzazione citometrica a flusso completo della megacariopoiesi umana. Nel complesso, vorr...

I megacariociti (MK) si sviluppano da cellule staminali ematopoietiche (HSC) a seguito di un processo complesso chiamato megacariopoiesi, che è orchestrato principalmente dall'ormone trombopoietina (TPO). La visione classica della megacariopoiesi descrive il viaggio cellulare dagli HSC attraverso una successione di fasi gerarchiche di progenitori impegnati e cellule precursori, portando infine a un MK maturo. Durante la maturazione, gli MK sperimentano più cicli di endomitosi, sviluppano un intricato sistema di membrana di demarcazione intracellulare (DMS), che fornisce una superficie di membrana sufficiente per la produzione di piastrine, e producono e confezionano in modo efficiente la pletora di fattori contenuti nei diversi granuli ereditati dalle piastrine mature1,2,3. Di conseguenza, gli MK maturi sono celle di grandi dimensioni (40-60 μm) caratterizzate da un nucleo altamente poliploide (che raggiunge anche >64N). Studi recenti suggeriscono percorsi alternativi attraverso i quali gli HSC si differenziano in MK bypassando i tradizionali checkpoint di impegno del lignaggio in risposta a determinate condizioni fisiopatologica4,5,6,7,8,9,10,11. Questi risultati evidenziano che la differenziazione ematopoietica verso l'MK maturo è un processo continuo e adattivo che risponde alle esigenze biologiche.
Con la crescente conoscenza della biologia cellulare e degli aspetti molecolari che caratterizzano la megacariopoiesi12, la maggior parte della ricerca dedicata allo studio del processo per citometria a flusso si limitaall'identificazione di MK maturi utilizzando marcatori di superficie specifici del lignaggio (cioè CD42A/B, CD41/CD61), mentre le precedenti fasi di differenziazione MK rimangono inesplorate. In precedenza abbiamo documentato una strategia per stadioe la megacariopoiesi nelle colture MK derivate dal midollo osseo e osseo13,14, che abbiamo adattato e applicato all'uomo15. Nel presente articolo mostriamo una strategia di immunofenotipizzazione che consente la caratterizzazione della megacariopoiesi, dagli HSC agli MK maturi, nelle fonti primarie umane (midollo osseo -BM- e sangue periferico -PB-) o nelle colture in vitro utilizzando un pannello che integra marcatori di superficie specifici e non specifici di MK (CD61, CD42B, CD49B, CD31, KIT e CD71, tra gli altri). Nonostante le sue grandi dimensioni e fragilità, gli MK possono essere immunofenotipati utilizzando i marcatori di superficie cellulare sopra menzionati e arricchiti dallo smistamento cellulare attivato dalla fluorescenza in specifiche condizioni di pressione e diametro dell'ugello per ridurre al minimo la rottura cellulare e / o i danni. Questa tecnica facilita gli approcci multi-omici, con l'obiettivo di comprendere meglio la complessità della megacariopoiesi e della produzione piastrinica nella salute e nelle malattie umane. Degno di nota, si porrà come uno strumento utile per aiutare la diagnosi e la prognosi in un contesto clinico di crescente domanda.
In questo manoscritto documentiamo una strategia per in scena la megacariopoiesi umana con un pannello che integra marcatori di superficie specifici e non specifici di MK da fonti primarie o generati in vitro. Inoltre, forniamo un protocollo per ordinare, con uno smistatore di celle attivato dalla fluorescenza, le frazioni preferite e gli MK maturi (Figura 1). Questo passaggio non è popolare, in quanto è tecnicamente difficile a causa delle grandi dimensioni e fragilità degli MK. Tuttavia, è stato impiegato sia in campioni di midollo osseo del topo che umano in precedenza, e a causa del progresso tecnologico, con unrisultato migliore ogni volta 16,17,18. Le fonti primarie umane in cui gli MK o i precursori MK possono essere studiati includono, tra gli altri, midollo osseo, sangue del cordone ombelicale e sangue periferico. È importante l'elaborazione corretta del campione per isolare la frazione cellulare pertinente per l'analisi su ciascun campione. Sono incorporate procedure standard, con alcune considerazioni da tenere in considerazione quando si mira allo studio della megacariopoiesi.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>130 micron Nozzle</td>
			<td>BD</td>
			<td>643943</td>
			<td>required for MK sorting</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5810R Centrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td></td>
			<td>Cell isolation and washes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A-4-62 Swing Bucket Rotor</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td></td>
			<td>Cell isolation and washes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aerospray Pro Hematology Slide Stainer / Cytocentrifuge</td>
			<td>ELITech Group</td>
			<td></td>
			<td>Automatized cytology devise, where slides are stained with Mat-Gr&#252;nwald Giemsa</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2 Incubator Galaxy 170 S</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td></td>
			<td>Cell Incubation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cytospin 4 Cytocentrifuge</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td></td>
			<td>To prepare cytospins</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FACSAria IIu sorter</td>
			<td>BD</td>
			<td></td>
			<td>Lasers 488-nm and 633-nm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FACSCanto II flow cytometer</td>
			<td>BD</td>
			<td></td>
			<td>Lasers 488-nm , 633-nm and 405-nm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Olympus Microscope BX 41</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td>Microphotographs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Olympus Microscope BX 61</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td>Microphotographs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zoe Fluorescent Cell Imager</td>
			<td>BioRad</td>
			<td></td>
			<td>Microphotographs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>To obtain PBMCs</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lipids Cholesterol Rich from adult bovine serum</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>L4646</td>
			<td>or similar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lymphoprep</td>
			<td>Stem Cell Technologies</td>
			<td>#07801</td>
			<td>or similar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P4333</td>
			<td>or similar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant human Erythropoietin (EPO)</td>
			<td>&#160;R&#38;D Systems</td>
			<td>287-TC-500</td>
			<td>or similar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant human stem cell factor (SCF)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Gibco&#8482;</td>
			<td>PHC2115</td>
			<td>or similar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant human thrombopoietin (TPO)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Gibco&#8482;</td>
			<td>PHC9514</td>
			<td>or TPO receptor agonists</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>StemSpan SFEM</td>
			<td>Stem Cell Technologies</td>
			<td>#09650</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flow Cytometry Analyses</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin</td>
			<td>Merck</td>
			<td>A7906-100G</td>
			<td>or similar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD CompBead Anti-Mouse Ig, &#954;/Negative Control Compensation Particles Set</td>
			<td>BD</td>
			<td>552843</td>
			<td>Antibodies for human cells are generally from mouse.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD Cytofix/Cytoperm</td>
			<td>BD</td>
			<td>554714</td>
			<td>or similar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD FACS Accudrop Beads</td>
			<td>BD</td>
			<td>345249</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD31 AF-647</td>
			<td>BD</td>
			<td>561654</td>
			<td>Mouse anti-human</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD31 FITC</td>
			<td>Immunostep</td>
			<td>31F-100T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD34 FITC</td>
			<td>BD</td>
			<td>555821</td>
			<td>Mouse anti-human</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD41 PE</td>
			<td>BD</td>
			<td>555467</td>
			<td>Mouse anti-human</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD41 PerCP-Cy5.5</td>
			<td>BD</td>
			<td>333148</td>
			<td>Mouse anti-human</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD42A APC</td>
			<td>Immunostep</td>
			<td>42AA-100T</td>
			<td>We observed unspecific binding... that needs to be assessed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD42A PE</td>
			<td>BD</td>
			<td>558819</td>
			<td>Mouse anti-human</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD42B PerCP</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>303910</td>
			<td>Mouse anti-human</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD49B PE</td>
			<td>BD</td>
			<td>555669</td>
			<td>Mouse anti-human</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD61 FITC</td>
			<td>BD</td>
			<td>555753</td>
			<td>Mouse anti-human</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD71 APC-Cy7</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>334109</td>
			<td>Mouse anti-human</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hoechst 33342</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>H3570</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human BD Fc Block</td>
			<td>BD</td>
			<td>564219</td>
			<td>Fc blocking - control</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KIT PE-Cy7</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>313212</td>
			<td>Mouse anti-human</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lineage Cocktail 2 FITC</td>
			<td>BD</td>
			<td>643397</td>
			<td>Mouse anti-human</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNAse</td>
			<td>Merck</td>
			<td>R6513</td>
			<td>or similar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-500</td>
			<td>Merck</td>
			<td>93443-500ML</td>
			<td>or similar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell strainers for sorting</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CellTrics Filters 100 micrometers</td>
			<td>Sysmex</td>
			<td>04-004-2328</td>
			<td>Cell strainers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="4">Note: we do not specify general reagents/chemicals (PBS, EDTA, etc) or disposables (tubes, etc), or reagents specified in previous published and standard protocols&#160; - unless otherwise specified.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

immunophenotyping and cell sorting of human mks from human primary sources or differentiated in vitro from hematopoietic progenitors

La differenziazione dei megacariociti (MK) comprende un certo numero di cicli endomitotici che si traducono in una cellula altamente poliploide (raggiungendo anche >64N) ed estremamente grande (40-60 μm). A differenza della conoscenza in rapida crescita della megacariopoiesi a livello cellulare e molecolare, la caratterizzazione della megacariopoiesi per citometria a flusso è limitata all'identificazione di MK maturi usando marcatori di superficie specifici del lignaggio, mentre i precedenti stadi di differenziazione MK rimangono inesplorate. Qui presentiamo una strategia di immunofenotipizzazione che consente l'identificazione di fasi successive di differenziazione MK, con crescente stato di ploidia, in fonti primarie umane o colture in vitro con un pannello che integra marcatori superficiali specifici e non specifici di MK. Nonostante le sue dimensioni e fragilità, gli MK possono essere immunofenotipati utilizzando il pannello sopra menzionato e arricchiti da smistamento cellulare attivato dalla fluorescenza in specifiche condizioni di pressione e diametro dell'ugello. Questo approccio facilita gli studi multi-omici, con l'obiettivo di comprendere meglio la complessità della megacariopoiesi e della produzione piastrinica nell'uomo. Una migliore caratterizzazione della megacariopoiesi può essere fondamentale nella diagnosi o nella prognosi di patologie legate al lignaggio e malignità.

Midollo osseo e Ploidia Nella figura 4, mostriamo un'analisi immunofenotipica rappresentativa della megacariopoiesi nei campioni di BM (aspirazione) dei pazienti. Quando tracciamo la frazione cellulare rispetto a CD71 e CD31, abbiamo recintato sei popolazioni principali: CD31- CD71- (rosso), CD31- CD71+ (blu), CD31+ CD71- (arancione), CD31+ CD71mid (verde chiaro), CD31...

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Immunophenotyping and Cell Sorting of Human MKs from Human Primary Sources or Differentiated In Vitro from Hematopoietic Progenitors

Qui presentiamo una strategia di immunofenotipizzazione per la caratterizzazione della differenziazione dei megacariociti, e mostriamo come tale strategia consente lo smistamento dei megacariociti in diverse fasi con uno smistatore di cellule attivato dalla fluorescenza. La metodologia può essere applicata ai tessuti primari umani, ma anche ai megacariociti generati in coltura in vitro.

Immunofenotipizzazione e smistamento cellulare di MK umani da fonti primarie umane o differenziati in vitro da progenitori ematopoietici

Megakaryocyte (MK) differentiation encompasses a number of endomitotic cycles that result in a highly polyploid (reaching even&#160;&#62;64N) and ...

Ciao.Sono Andrea Acebes Huerta.Ricercatore post-dottorato presso il Platelet Research Lab parte dell'Health Research Institute del Principato delle Asturie, ISPA. Che si trova a Oviedo, Spagna.Ciao.Sono Laura Guti

Research

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L&#39;analisi fenotipica e l&#39;isolamento di murini cellule staminali ematopoietiche e Lineage-committed progenitori

The bone marrow is the principal site where HSCs and more mature blood cells lineage progenitors reside and differentiate in an adult organism. HSCs ...

Na&iuml;ve Adult Stem Cells Isolation from Primary Human Fibroblast Cultures

NaÃƒÆ’Ã‚Â¯ve Adult Stem Cells Isolation from Primary Human Fibroblast Cultures

Naïve Adult Stem Cells isolamento da colture primarie di fibroblasti umani

Over the last decade, several adult stem cell  populations have been identified in human skin 1-4.  The isolation of multipotent adult dermal precursors ...

Isolation of Primary Myofibroblasts from Mouse and Human Colon Tissue

Isolamento di primaria miofibroblasti da mouse e Colon Tessuto umano

The myofibroblast is  a stromal cell of the gastrointestinal (GI) tract that has been gaining  considerable attention for its critical role in many GI ...

Isolation of Blood-vessel-derived Multipotent Precursors from Human Skeletal Muscle

Isolamento dei vasi sanguigni derivati ​​da Multipotent precursori del muscolo scheletrico umano

Since the discovery of mesenchymal stem/stromal cells (MSCs), the native identity and localization&#160;of MSCs have been obscured by their retrospective ...

Efficient Generation Human Induced Pluripotent Stem Cells from Human Somatic Cells with Sendai-virus

Efficiente generazione indotta umane pluripotenti cellule staminali da cellule somatiche umane con Sendai-virus

A few years ago, the establishment of human induced pluripotent stem cells (iPSCs) ushered in a new era in biomedicine. Potential uses of human iPSCs ...