Name: quality-controlled sputum analysis by flow cytometry
Uploaded: 2021-08-09T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Quality-Controlled Sputum Analysis by Flow Cytometry at JoVE.com

Хотим поблагодарить Давида Родригеса за помощь в подготовке фигуры. Образцы мокроты были запущены на BD LSR II в UT Health San Antonio Flow Cytometry Shared Resource Facility при поддержке UT Health, NIH-NCI P30 CA054174-20 (CTRC at UT Health) и UL1 TR001120 (грант CTSA).

Все этапы обработки мокроты выполняются в шкафу биологической безопасности с соответствующими средствами индивидуальной защиты.
1. Подготовка реагентов перед началом диссоциации мокроты
<ol><li>Разморозьте 1% параформальдегида (PFA), 25 мл на образец на льду, и держите холод?...

Клеточное содержание мокроты включает в себя большое разнообразие обширных клеток, часто сопровождающихся большим количеством мусора37. Кроме того, анализ мокроты требует контроля качества, который подтверждает, что образец взят из легкого, а не из ротовой полос?...

Технические достижения в аппаратном и программном обеспечении проточных цитометров позволили идентифицировать множество различных клеточных популяций одновременно1,2,3,4. Например, использование проточного цитометра в исследованиях гемопоэтических клеток привело к гораздо лучшему пониманию иммунной системы2 и клеточной иерархии кроветворной системы5, а также к диагностическому различию множества различных видов рака крови6,7,8. Хотя большинство клеток мокроты имеют кроветворное происхождение9,10,11, проточная цитометрия не получила широкого применения для анализа мокроты в диагностических целях. Тем не менее, несколько исследований показывают, что оценка популяций иммунных клеток в мокроте (наиболее значительное подмножество клеток) может оказать большую помощь в диагностике и / или мониторинге таких заболеваний, как астма и хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) 12,13,14,15. Более того, наличие эпителиально-специфических маркеров, которые могут быть использованы в проточной цитометрии, позволяет опрашивать следующие наиболее значимые подмножества клеток в мокроте, эпителиальные клетки легких.
В дополнение к способности анализировать множество различных клеточных популяций различного происхождения тканей, проточный цитометр может оценивать большое количество клеток за относительно короткий период. Для сравнения, цитологические виды анализов на основе слайдов часто требуют узкоспециализированного персонала и/или оборудования. Эти анализы могут быть трудоемкими, что приводит к анализу только части образца мокроты16.
Три критических вопроса ограничивают широкое использование мокроты в проточной цитометрии. Первый вопрос касается сбора мокроты. Мокрота собирается через кашель, который выталкивает слизь из легких в ротовую полость, впоследствии плевая в чашку для сбора. Поскольку слизь проходит через ротовую полость, существует высокая вероятность загрязнения SEC. Это загрязнение усложняет анализ образцов, но проблема легко устраняется на проточной цитометрической платформе, как показано в этом исследовании.
Не каждый может производить мокроту спонтанно; поэтому было разработано несколько устройств для оказания помощи в сборе мокроты неинвазивным способом17. Небулайзер является одним из таких устройств и, как было показано, производит надежные образцы мокроты18,19,20. Хотя небулайзер является очень эффективным способом неинвазивного сбора мокроты, его использование все же требует установки в медицинском учреждении со специализированным персоналом21. Напротив, портативные устройства, такие как легочная флейта22,23,24 и acapella16,25, могут использоваться дома, поскольку они очень удобны для пользователя. Эти вспомогательные устройства безопасны и экономичны.
Для нас акапелла давала стабильно лучшие результаты, чем легочная флейта16, и поэтому для сбора мокроты было выбрано устройство акапеллы. Было принято решение о 3-дневном сборе образца, поскольку основной целью использования мокроты является разработка теста на выявление рака легких16. Было показано, что 3-дневный образец увеличивает вероятность обнаружения рака легких по сравнению с 1- или 2-дневным образцом26,27,28. Однако другие методы сбора мокроты могут быть предпочтительнее для других целей. Если используется другой метод сбора мокроты, чем описанный здесь, рекомендуется тщательно титровать каждое антитело или краситель, используемый для проточного цитометрического анализа; имеется очень мало данных о том, как различные методы сбора мокроты влияют на целевые белки для проточной цитометрии.
Второй проблемой, ослабляющей энтузиазм по поводу использования мокроты для диагностики, в первую очередь связанной с проточной цитометрией, является количество клеток. Проблема заключается в сборе достаточного количества жизнеспособных клеток для достоверного анализа. Два исследования показали, что образцы мокроты, собранные неинвазивными методами с помощью вспомогательного устройства, содержат достаточно жизнеспособных клеток, которые могут быть использованы в клинической диагностике или научных исследованиях16,24. Однако ни в одном из этих исследований не рассматривался вопрос о количестве клеток, касающихся проточной цитометрии.
Для исследований, которые составляют основу для этого протокола, образцы мокроты были собраны у участников с высоким риском развития рака легких в соответствии с утвержденными институциональными руководящими принципами для каждого места исследования. Участники с высоким риском были определены как люди в возрасте от 55 до 75 лет, курившие 30 лет и не бросившие курить в течение последних 15 лет. Пациентам показывали, как использовать аппарат акапеллы согласно инструкции производителя29 и собирали мокроту в течение трех дней подряд в домашних условиях. Образец хранился в холодильнике до последнего сбора. В последний день сбора образец был отправлен в лабораторию на ночь с замороженным холодным пакетом. Образцы были обработаны в одноклеточную суспензию в день их получения. При таком методе сбора мокроты получается более чем достаточно жизнеспособных клеток для надежного проточного цитометрического анализа.
Наконец, и в связи с предыдущей проблемой с номером клеток, является вопрос о том, как освободить клетки мокроты из муцинозной среды. Как сохранить жизнеспособность клеток и создать одноклеточную суспензию, которая не засоряет проточный цитометр? Основываясь на первоначальной работе Pizzichini et al.30 и Miller et al.31, этот протокол описывает простой и надежный метод обработки мокроты в одноклеточную суспензию, которая подходит для проточного цитометрического анализа. Этот метод использовал хорошо зарекомендовавшие себя руководящие принципы в проточной цитометрии32,33,34 для разработки эффективной стратегии маркировки антител для идентификации гемопоэтических и эпителиальных клеток в мокроте и предоставления настроек приборов, мер контроля качества и руководящих принципов анализа, стандартизирующих анализ мокроты на проточной цитометрической платформе.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1% Paraformaldehyde Flow-Fix</td>
			<td>Polysciences</td>
			<td>25037</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100 &#181;M nylon cell strainers, Falcon #352360</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-771-19</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3 M NaOH</td>
			<td>EMD</td>
			<td>SX0593-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL conical falcon tube</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-432-22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa488 anti-human CD19</td>
			<td>BioLegend</td>
			<td>302219</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa488 anti-human CD3</td>
			<td>BioLegend</td>
			<td>300415</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa488 anti-human cytokeratin</td>
			<td>BioLegend</td>
			<td>628608</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa488 PanCK, CD3, and CD19 Isotype</td>
			<td>BioLegend</td>
			<td>400129</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BV510 anti-human CD45</td>
			<td>BioLegend</td>
			<td>304036</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD66b FITC isotype</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>555748</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CompBead Plus Compensation Beads</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>560497</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning Polystyrene dispoable sterile bottle 250 mL</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>09-761-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning Polystyrene dispoable sterile bottle 500 mL</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>09-761-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CS&#38;T beads</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>655051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DTT</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP172-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FITC anti-human CD66b</td>
			<td>GeneTex</td>
			<td>GTX75907</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fixable Viability Stain</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>564406</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FlowCheck</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>A69183</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FlowSet</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>A69184</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HBSS</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-175-095</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NAC</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A9165</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NIST Beads, 05 &#956;M</td>
			<td>Polysciences</td>
			<td>64080</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NIST Beads, 20 &#956;M</td>
			<td>Polysciences</td>
			<td>64160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NIST Beads, 30 &#956;M</td>
			<td>Polysciences</td>
			<td>64170</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PE anti-human CD45</td>
			<td>BioLegend</td>
			<td>304039</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PE-CF594 anti-human EpCAM</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>565399</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PE-CF594 CD206/EpCAM Isotype</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>562292</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PE-CR594 anti-human CD206</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>564063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium citrate dihydrate</td>
			<td>EMD</td>
			<td>SX0445-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue solution, 0.4%</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>15250061</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quality-controlled sputum analysis by flow cytometry

Мокрота, широко используемая для изучения клеточного содержания и других микроокружающих особенностей для понимания здоровья легких, традиционно анализируется с использованием методологий, основанных на цитологии. Его полезность ограничена, потому что чтение слайдов отнимает много времени и требует узкоспециализированного персонала. Кроме того, обширный мусор и наличие слишком большого количества плоских эпителиальных клеток (STEC) или клеток щек часто делают образец неадекватным для диагностики. Напротив, проточная цитометрия позволяет осуществлять высокопроизводительное фенотипирование клеточных популяций, одновременно исключая мусор и СЭК.
Протокол, представленный здесь, описывает эффективный метод диссоциации мокроты на одну клеточную суспензию, окрашивания антител и фиксации клеточных популяций, а также получения образцов на проточной цитометрической платформе. Здесь представлена стратегия гатинга, которая описывает исключение мусора, мертвых клеток (включая SEC) и дублетов клеток. Кроме того, эта работа также объясняет, как анализировать жизнеспособные одиночные клетки мокроты на основе кластера дифференцировки (CD) 45 положительных и отрицательных популяций для характеристики подмножеств кроветворной и эпителиальной линии. Мера контроля качества также обеспечивается путем идентификации специфических для легких макрофагов в качестве доказательства того, что образец получен из легкого и не является слюной. Наконец, было продемонстрировано, что этот метод может быть применен к различным цитометрическим платформам путем предоставления профилей мокроты от одного и того же пациента, проанализированных на трех проточных цитометрах; Navios EX, LSR II и Lyric. Кроме того, этот протокол может быть модифицирован для включения дополнительных клеточных маркеров, представляющих интерес. Здесь представлен метод анализа целого образца мокроты на проточной цитометрической платформе, что делает мокроту пригодной для разработки высокопроизводительной диагностики заболеваний легких.

Этот протокол был разработан с учетом клинических лабораторных условий. При разработке протокола основное внимание уделялось простоте, эффективности и воспроизводимости. Было установлено, что самым трудоемким этапом в обработке мокроты был подсчет клеток. Поэтому протокол настроен ?...

Watch this Scientific Journal Video about Quality-Controlled Sputum Analysis by Flow Cytometry at JoVE.com

Quality-Controlled Sputum Analysis by Flow Cytometry

Этот протокол описывает эффективный метод диссоциации мокроты на одноклеточную суспензию и последующую характеристику клеточных подмножеств на стандартных проточных цитометрических платформах.

Анализ мокроты с контролем качества с помощью проточной цитометрии

Sputum, widely used to study the cellular content and other microenvironmental features to understand the health of the lung, is traditionally analyzed ...

Этот протокол решает общие проблемы, возникающие при обработке мокроты, которые в прошлом затрудняли использование с проточной цитометрией для высокопроизводительных клинических диагностических целей. Этот протокол предназначен для экономии времени за счет использования веса мокроты для определения объемов окрашивания антител и красителей. Во время окрашивания инкубации может быть выполнен подсчет клеток для последующих этапов.Важно достичь точного количества клеток, чтобы определить правильный объем повторной суспензии, чтобы предотвратить любые проблемы при работе на проточном цитометре. Этот протокол может дать представление о областях исследований, которые исследуют здоровье легких. Например, могут быть изучены такие заболевания, как ХОБЛ, астма, рак легких или последствия COVID.Демонстрировать процедуру будет доктор Майкл Лай, ученый-исследователь из моей лаборатории. Для начала взвесьте образец мокроты, чтобы определить объемы диссоциационных реагентов. Перенесите образец в сосуд соответствующего размера в зависимости от веса мокроты, затем добавьте один миллилитр на грамм 0,5% NAC и четыре миллилитра на грамм 0,1% DTT.Вращайте образцы на максимальной скорости в течение 15 секунд и породу на максимальной скорости в течение 15 минут при комнатной температуре. Разбавьте этот образец 4X сбалансированным солевым раствором Хэнкса или HBSS для нейтрализации NAC и DTT. А после быстрого вихря качайте образец при комнатной температуре в течение пяти минут.Фильтрационная клеточная суспензия через 100-микрометровый нейлоновый сетчатый сетчатый фильтр в одну или несколько конических центрифужных трубок по 50 миллилитрам для создания одноэлектрической суспензии. Гранулируйте ячейки. После аспирации супернатанта смешайте гранулы в одной конической трубке объемом 15 миллилитров и промывайте HBSS в тех же условиях.Повторно суспендируют ячейку гранулы в объеме буфера, определяемом начальным весом образца мокроты. Возьмите аликвоту из клеточной суспензии и смешайте 10 микролитров разведения мокроты с 30 микролитрами 0,4% трипанового синего цвета, затем загрузите в счетные камеры гемоцитометра для подсчета живых/мертвых клеток. Этикетирование мокроты в компенсационных трубках.Добавьте антитела HBSS и краситель в каждую трубку клетки мокроты и компенсационные трубки, как указано в тексте. Добавьте ячейки мокроты в пробирки и добавьте компенсационные шарики к компенсационным трубкам, как указано в тексте. Высиживать все тюбики на льду, защищенном от света, в течение 35 минут.Затем, заполнив трубки ледяным холодом HBSS, центрифугируют при четырех градусах Цельсия в течение 10 минут в 800 раз больше G. Для компенсационных трубок аспирируйте супернатант как можно ближе к гранулам и щелкните гранулами, чтобы ослабить. Затем добавьте 0,5 миллилитра холодного HBSS в компенсационные трубки и храните трубки на льду в легкой защищенной зоне до тех пор, пока не понадобится анализ проточной цитометрии. Затем аспирируют супернатант из неокрашенной мокроты, изотипа, крови и эпителиальных трубок.Ослабьте гранулы, щелкнув трубками. Добавьте два миллилитра 1% PFA к неокрашенным и изотипным пробиркам и 10 миллилитрам в кровь и эпителиальные трубки. Инкубируйте трубки на льду в светозащитной манере в течение 30 минут, затем быстро вихрьте на максимальной скорости и снова высиживайте еще 30 минут.Затем наполните трубки ледяным холодом HBSS. Далее центрифугируют трубки при четырех градусах Цельсия в течение 10 минут в 1,600 раз больше G.Аспират как можно больше супернатанта, не нарушая гранулу клетки, и щелкают трубкой пальцами, чтобы ослабить клетки, затем добавляют 200 микролитров холодного HBSS в неокрашенные и изотипные трубки. Рассчитайте и сложите необходимый объем HBSS для повторного суспензии крови и эпителиальной трубки в соответствии с общим количеством клеток.Храните все образцы в компенсационных трубках, защищенных от света на льду при четырех градусах Цельсия, до тех пор, пока не будет выполнен анализ проточной цитометрии. Примените соответствующие процедуры запуска для используемого проточного цитометра. Используйте смесь бусин Национального института стандартов и технологий или NIST, чтобы гарантировать, что напряжения прямого рассеяния и бокового рассеяния установлены для размещения бусин NIST для охвата участка, не помещая бусины слишком близко к осям.Установите скорость потока на среднюю для LSRII или высокую для Navios EX. Отрегулируйте напряжение для каждого параметра, используемого для параметров рассеяния и флуоресцентных параметров, чтобы поместить популяции клеток в масштабе. Используйте цифры со стратегией гатинга в качестве руководства для соответствующей регулировки напряжения. Сначала соберите данные для неокрашенного образца мокроты, затем образца, окрашенного изотипом, а затем пробирки крови и эпителиальной трубки.Масса мокроты использовалась для определения объемов антител или красителей для окрашивания. Корреляция между массой мокроты и выходом клеток не была сильной. Образцы мокроты были разделены на четыре весовые категории, которые группировались в распределении выхода клеток.Каждое использованное антитело титровали в концентрации на фазе плато с самым высоким индексом окрашивания, выбранным в качестве рабочей концентрации. Во всех весовых категориях среднее загрязнение SEC составляло менее 20% при процентном соотношении жизнеспособных клеток. Представлена стратегия гатинга, используемая для анализа.Бусины NIST использовались для установки ворот, которые были применены к образцу мокроты для устранения мусора. Мелкий мусор был дополнительно устранен шириной ворот. Краситель жизнеспособности использовался для устранения мертвых клеток, в то время как синглетные ворота удаляли дублеты.Маркировка антител против CD45 позволила разделить живые одиночные клетки мокроты на клетку крови и некремянный клеточный компартмент. Сравнивались профили, полученные от Navios EX, LSRII и Lyric. Показана стратегия уничтожения мусора, мертвых клеток, дублетов и сравнения профилей крови и не крови.Эта методика позволила применить эти методы для выявления риска рака легких для использования в качестве неинвазивного клинического теста.

quality-controlled-sputum-analysis-by-flow-cytometry

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Medical-Surgical Nursing

Medicine

Unit 1

Diagnostic Studies of Respiratory System

SCIENTISTS IN ACTION

High-throughput Flow Cytometry Cell-based Assay to Detect Antibodies to N-Methyl-D-aspartate Receptor or Dopamine-2 Receptor in Human Serum

Over the recent years, antibodies against surface and conformational proteins involved in neurotransmission have been detected in autoimmune CNS diseases in children and adults. These antibodies have been used to guide diagnosis and treatment. Cell-based assays have improved the detection of antibodies in patient serum. They are based on the surface expression of brain antigens on eukaryotic cells, which are then incubated with diluted patient sera followed by fluorochrome-conjugated secondary antibodies. After washing, secondary antibody binding is then analyzed by flow cytometry. Our group has developed a high-throughput flow cytometry live cell-based assay to reliably detect antibodies against specific neurotransmitter receptors. This flow cytometry method is straight forward, quantitative, efficient, and the use of a high-throughput sampler system allows for large patient cohorts to be easily assayed in a short space of time. Additionally, this cell-based assay can be easily adapted to detect antibodies to many different antigenic targets, both from the central nervous system and periphery. Discovering additional novel antibody biomarkers will enable prompt and accurate diagnosis and improve treatment of immune-mediated disorders.

Over the recent years, live cell-based assays have been used successfully to detect antibodies against surface and conformational antigens. Here, we describe a method using high-throughput flow cytometry enabling the analysis of large cohorts of patients. Detection of novel antibodies will improve diagnosis and treatment of immune-mediated disorders.

Высокая пропускная проточной цитометрии Клеточная Анализ для выявления антител к N-метил-D-аспартат рецепторов или допамин-2 рецепторов в сыворотке человека

Over the recent years, antibodies against surface and conformational proteins involved in neurotransmission have been detected in autoimmune CNS diseases ...

Adaptation of Semiautomated Circulating Tumor Cell (CTC) Assays for Clinical and Preclinical Research Applications

The majority of cancer-related deaths occur subsequent to the development of metastatic disease. This highly lethal disease stage is associated with the presence of circulating tumor cells (CTCs). These rare cells have been demonstrated to be of clinical significance in metastatic breast, prostate, and colorectal cancers. The current gold standard in clinical CTC detection and enumeration is the FDA-cleared CellSearch system (CSS). This manuscript outlines the standard protocol utilized by this platform as well as two&#160;additional adapted protocols that describe the detailed process of user-defined marker optimization for protein characterization of patient CTCs and a comparable protocol for CTC capture in very low volumes of blood, using standard CSS reagents, for studying in vivo preclinical mouse models of metastasis. In addition, differences in CTC quality between healthy donor blood spiked with cells from tissue culture versus patient blood samples are highlighted. Finally, several commonly discrepant items that can lead to CTC misclassification errors are outlined. Taken together, these protocols will provide a useful resource for users of this platform interested in preclinical and clinical research pertaining to metastasis and CTCs.

Adaptation of Semiautomated Circulating Tumor Cell CTC Assays for Clinical and Preclinical Research Applications

Circulating tumor cells (CTCs) are prognostic in several metastatic cancers. This manuscript describes the gold standard CellSearch system (CSS) CTC enumeration platform and highlights common misclassification errors. In addition, two&#160;adapted protocols are described for user-defined marker characterization of CTCs and CTC enumeration in preclinical mouse models of metastasis using this technology.

Адаптация полуавтоматического циркулирующих опухолевых клеток (СТС) Анализы для клинических и доклинических исследований приложений

The majority of cancer-related deaths occur subsequent to the development of metastatic disease. This highly lethal disease stage is associated with the ...

Collection, Isolation, and Flow Cytometric Analysis of Human Endocervical Samples

Despite the public health importance of mucosal pathogens (including HIV), relatively little is known about mucosal immunity, particularly at the female genital tract (FGT). Because heterosexual transmission now represents the dominant mechanism of HIV transmission, and given the continual spread of sexually transmitted infections (STIs), it is critical to understand the interplay between host and pathogen at the genital mucosa. The substantial gaps in knowledge around FGT immunity are partially due to the difficulty in successfully collecting and processing mucosal samples. In order to facilitate studies with sufficient sample size, collection techniques must be minimally invasive and efficient. To this end, a protocol for the collection of cervical cytobrush samples and subsequent isolation of cervical mononuclear cells (CMC) has been optimized. Using ex vivo flow cytometry-based immunophenotyping, it is possible to accurately and reliably quantify CMC lymphocyte/monocyte population frequencies and phenotypes. This technique can be coupled with the collection of cervical-vaginal lavage (CVL), which contains soluble immune mediators including cytokines, chemokines and anti-proteases, all of which can be used to determine the anti- or pro-inflammatory environment in the vagina.

The use of cytobrush sampling to collect lymphocytes and monocytes from the endocervix is a minimally invasive technique that provides samples for analysis of female genital tract immunity. In this protocol, we describe the collection of cytobrush samples and immune cell isolation for flow cytometry assays.

Коллекция, Изоляция и проточной цитометрии анализа человеческой Endocervical образцов

Despite the public health importance of mucosal pathogens (including HIV), relatively little is known about mucosal immunity, particularly at the female ...

Stereological and Flow Cytometry Characterization of Leukocyte Subpopulations in Models of Transient or Permanent Cerebral Ischemia

Microglia activation, as well as extravasation of haematogenous macrophages and neutrophils, is believed to play a pivotal role in brain injury after stroke. These myeloid cell subpopulations can display different phenotypes and functions and need to be distinguished and characterized to study their regulation and contribution to tissue damage. This protocol provides two different methodologies for brain immune cell characterization: a precise stereological approach and a flow cytometric analysis. The stereological approach is based on the optical fractionator method, which calculates the total number of cells in an area of interest (infarcted brain) estimated by a systematic random sampling. The second characterization approach provides a simple way to isolate brain leukocyte suspensions and to characterize them by flow cytometry, allowing for the characterization of microglia, infiltrated monocytes and neutrophils of the ischemic tissue. In addition, it also details a cerebral ischemia model in mice that exclusively affects brain cortex, generating highly reproducible infarcts with a low rate of mortality, and the procedure for histological brain processing to characterize infarct volume by the Cavalieri method.

Brain myeloid cells characterization following stroke can be performed by stereology using the optical fractionator method, or by a flow cytometric analysis of brain leukocytes suspensions. Both are useful techniques to perform an accurate phenotypical distinction of the main myeloid cell subsets found in the ischemic brain.

Стереологический и проточной цитометрии Характеристика субпопуляций лейкоцитов в моделях переходных или Постоянного церебральной ишемии

Microglia activation, as well as extravasation of haematogenous macrophages and neutrophils, is believed to play a pivotal role in brain injury after ...

Molecular Probe Optimization to Determine Cell Mortality in a Photosynthetic Organism (Microcystis aeruginosa) Using Flow Cytometry

Microbial subpopulations in field and laboratory studies have been shown to display high heterogeneity in morphological and physiological parameters. Determining the real time state of a microbial cell goes beyond live or dead categories, as microbes can exist in a dormant state, whereby cell division and metabolic activities are reduced. Given the need for detection and quantification of microbes, flow cytometry (FCM) with molecular probes provides a rapid and accurate method to help determine overall population viability. By using SYTOX Green and SYTOX Orange in the model cyanobacteria Microcystis aeruginosa to detect membrane integrity, we develop a transferable method for rapid indication of single cell mortality. The molecular probes used within this journal will be referred to as green or orange nucleic acid probes respectively (although there are other products with similar excitation and emission wavelengths that have a comparable modes of action, we specifically refer to the fore mentioned probes). Protocols using molecular probes vary between species, differing principally in concentration and incubation times. Following this protocol set out on M.aeruginosa the green nucleic acid probe was optimized at concentrations of 0.5 &#181;M after 30 min of incubation and the orange nucleic acid probe at 1 &#181;M after 10 min. In both probes concentrations less than the stated optimal led to an under reporting of cells with membrane damage. Conversely, 5 &#181;M concentrations and higher in both probes exhibited a type of non-specific staining, whereby &#39;live&#39; cells produced a target fluorescence, leading to an over representation of &#39;non-viable&#39; cell numbers. The positive controls (heat-killed) provided testable dead biomass, although the appropriateness of control generation remains subject to debate. By demonstrating a logical sequence of steps for optimizing the green and orange nucleic acid probes we demonstrate how to create a protocol that can be used to analyse cyanobacterial physiological state effectively.

Molecular Probe Optimization to Determine Cell Mortality in a Photosynthetic Organism Microcystis aeruginosa Using Flow Cytometry

Microbial populations contain substantial cell heterogeneity, which can dictate overall behavior. Molecular probe analysis through flow cytometry can determine physiological states of cells, however its application varies between species. This study provides a protocol to accurately determine cell mortality within a cyanobacterium population, without underestimating or recording false positive results.

Молекулярная зонд Оптимизация для определения клеток смертности в фотосинтезирующих организмов (<em&gt; Microcystis палочки</em&gt;), Используя проточной цитометрии

Microbial subpopulations in field and laboratory studies have been shown to display high heterogeneity in morphological and physiological parameters. ...

Imaging- and Flow Cytometry-based Analysis of Cell Position and the Cell Cycle in 3D Melanoma Spheroids

Three-dimensional (3D) tumor spheroids are utilized in cancer research as a more accurate model of the in vivo tumor microenvironment, compared to traditional two-dimensional (2D) cell culture. The spheroid model is able to mimic the effects of cell-cell interaction, hypoxia and nutrient deprivation, and drug penetration. One characteristic of this model is the development of a necrotic core, surrounded by a ring of G1 arrested cells, with proliferating cells on the outer layers of the spheroid. Of interest in the cancer field is how different regions of the spheroid respond to drug therapies as well as genetic or environmental manipulation. We describe here the use of the fluorescence ubiquitination cell cycle indicator (FUCCI) system along with cytometry and image analysis using commercial software to characterize the cell cycle status of cells with respect to their position inside melanoma spheroids. These methods may be used to track changes in cell cycle status, gene/protein expression or cell viability in different sub-regions of tumor spheroids over time and under different conditions.

We describe two complementary methods using the fluorescence ubiquitination cell cycle indicator (FUCCI) and image analysis or flow cytometry to identify and isolate cells in the inner G1 arrested and outer proliferating regions of 3D spheroids.

Imaging- и проточной цитометрии на основе анализа клеточной позиции и клеточного цикла в 3D меланомы сфероидов

Three-dimensional (3D) tumor spheroids are utilized in cancer research as a more accurate model of the in vivo tumor microenvironment, compared to ...

Methodology for Sputum Induction and Laboratory Processing

The technique of sputum induction and processing is a recognized non-invasive method allowing the collection and analysis of cells from the airways, which is interesting in various respiratory diseases like asthma, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), chronic cough, or idiopathic pulmonary fibrosis. This technique is well tolerated, safe and non-invasive, but is currently limited to research services and specialized centers in clinical practice because it is technically demanding, time-consuming, and requires trained staff. The success rate of sputum induction and analysis is about 80%.
Here, we describe the induction and laboratory processing of sputum samples. Sputum is induced by inhalation of hypertonic or isotonic saline with salbutamol. For the processing, we use the whole sputum technique. Dithiothreitol (DTT) is used to allow mucolysis of sputum samples. The primary aim of sputum processing is to obtain a differential cell count to study the cell types present in the airway lumen. Additional analyses may also be performed on sputum supernatant and sputum cells, which may allow further investigation into inflammatory processes and immune mechanisms. Examples include studying mediators in sputum supernatant and performing a large spectrum of analysis on sputum cells such as flow cytometry, genomics, or proteomics.
Finally, representative results of sputum analysis in healthy controls, asthmatics, and COPD patients are presented.

Here we describe the technique of sputum induction. This protocol also explains the sputum processing to perform a differential cell count and to collect sputum supernatant and cells for further analysis.

Методология для индукции мокроты и лаборатория обработки

The technique of sputum induction and processing is a recognized non-invasive method allowing the collection and analysis of cells from the airways, which ...

Characterization of Immune Cells in Human Adipose Tissue by Using Flow Cytometry

Infiltration of immune cells in the subcutaneous and visceral adipose tissue (AT) deposits leads to a low-grade inflammation contributing to the development of obesity-associated complications such as type 2 diabetes. To quantitatively and qualitatively investigate the immune cell subsets in human AT deposits, we have developed a flow cytometry approach. The stromal vascular fraction (SVF), containing the immune cells, is isolated from subcutaneous and visceral AT biopsies by collagenase digestion. Adipocytes are removed after centrifugation. The SVF cells are stained for multiple membrane-bound markers selected to differentiate between immune cell subsets and analyzed using flow cytometry. As a result of this approach, pro- and anti-inflammatory macrophage subsets, dendritic cells (DCs), B-cells, CD4+ and CD8+ T-cells, and NK cells can be detected and quantified. This method gives detailed information about immune cells in AT and the amount of each specific subset. Since there are numerous fluorescent antibodies available, our flow cytometry approach can be adjusted to measure various other cellular and intracellular markers of interest.

This article describes a method to analyze immune cell content of adipose tissue by isolation of immune cells from adipose tissue and subsequent analysis using flow cytometry.

Характеристика иммунных клеток в жировых тканях человека с помощью проточной цитометрии

Infiltration of immune cells in the subcutaneous and visceral adipose tissue (AT) deposits leads to a low-grade inflammation contributing to the ...

A Flow Cytometry-based Assay for Measuring Mitochondrial Membrane Potential in Cardiac Myocytes After Hypoxia/Reoxygenation

Timely and efficient reperfusion of the occluded coronary artery is the best strategy for decreasing myocardial infarct size in patients with a ST-segment elevated myocardial infarction. However, reperfusion per se can result in further cardiomyocyte death, a phenomenon known as reperfusion injury. The opening of the mitochondrial permeability transition pore (mPTP), with the decrease of the mitochondrial membrane potential (MMP), or mitochondrial depolarization, is universally recognized as the final step of reperfusion injury and is responsible for mitochondrial and cardiomyocyte death. JC-1 is a lipophilic cationic dye that accumulates in mitochondria depending on the value of MMP. The higher the MMP is, the more JC-1 accumulates in the mitochondria. The increasing amounts of JC-1 in mitochondria can be reflected by a fluorescence emission shift from green (~530 nm) to red (~590 nm). Therefore, the reduction of the red/green fluorescence intensity ratio can indicate the depolarization of mitochondria. Here, we take advantage of JC-1 to measure MMP, or the opening of mPTP in human cardiac myocytes after hypoxia/reoxygenation, detected by flow cytometry.

Here, we present a protocol that uses JC-1 dye to assess the mitochondrial membrane potential of cells after being exposed to hypoxia/reoxygenation with or without a protective agent.

Потока на основе цитометрии Assay для измерения митохондриальных мембранный потенциал в культивировании после гипоксии/реоксигенацию

Timely and efficient reperfusion of the occluded coronary artery is the best strategy for decreasing myocardial infarct size in patients with a ST-segment ...

Database-guided Flow-cytometry for Evaluation of Bone Marrow Myeloid Cell Maturation

A working group initiated within the French Cytometry Association (AFC) was developed in order to harmonize the application of multiparameter flow cytometry (MFC) for myeloid disease diagnosis in France. The protocol presented here was agreed-upon and applied between September 2013 and November 2015 in six French diagnostic laboratories (University Hospitals of Saint-Etienne, Grenoble, Clermont-Ferrand, Nice, and Lille and Institut Paoli-Calmettes in Marseille) and allowed the standardization of bone marrow sample preparation and data acquisition. Three maturation databases were developed for neutrophil, monocytic, and erythroid lineages with bone marrow from "healthy" donor individuals (individuals without any evidence of a hematopoietic disease). A robust method of analysis for each myeloid lineage should be applicable for routine diagnostic use. New cases can be analyzed in the same manner and compared against the usual databases. Thus, quantitative and qualitative phenotypic abnormalities can be identified and those above 2SD compared with data of normal bone marrow samples should be considered indicative of pathology. The major limitation is the higher variability between the data achieved using the monoclonal antibodies obtained with the methods based on hybridoma technologies and currently used in clinical diagnosis. Setting criteria for technical validation of the data acquired may help improve the utility of MFC for MDS diagnostics. The establishment of these criteria requires analysis against a database. The reduction of investigator subjectivity in data analysis is an important advantage of this method.

The MDS diagnosis is difficult in the absence of morphological criteria or non-informative cytogenetics. MFC could help refine the MDS diagnostic process. To become useful for clinical practice, the MFC analysis must be based on parameters with sufficient specificity and sensitivity, and data should be reproducible between different operators.