Name: flow cytometric analysis for identification of the innate and adaptive immune cells of murine lung
Uploaded: 2021-11-16T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Flow Cytometric Analysis for Identification of the Innate and Adaptive Immune Cells of Murine Lung at JoVE.com

この作業は、NIH助成金R01CA238263およびR01CA229784(VAB)によって支援されました。

このプロトコルに記載されているすべての研究および実験は、ベスイスラエルディーコネス医療センターの施設動物ケアおよび使用委員会(IACUC)に準拠したガイドラインの下で実施されました。どちらの性別の6〜10週齢のC57BL/6マウスも、このプロトコールを開発するために使用された。
1. 外科的切除および組織調製
<ol><li>1mLのトリブロモエタノールを腹腔内注射するこ?...

<ol>
	<li>Guilliams, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alveolar+macrophages+develop+from+fetal+monocytes+that+differentiate+into+long-lived+cells+in+the+first+week+of+life+via+GM-CSF.">Alveolar macrophages develop from fetal monocytes that differentiate into long-lived cells in the first week of life via GM-CSF.</a> Journal of Experimental Medicine. 210 (10), 1977-1992 (2013).</li><li>Tan, S. Y., Krasnow, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+origin+of+lung+macrophage+diversity.">Developmental origin of lung macrophage diversity.</a> Development. 143 (8), 1318-1327 (2016).</li><li>Schyns, 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=Non-classical+tissue+monocytes+and+two+functionally+distinct+populations+of+interstitial+macrophages+populate+the+mouse+lung.">Non-classical tissue monocytes and two functionally distinct populations of interstitial macrophages populate the mouse lung.</a> Nature Communications. 10 (1), 3964 (2019).</li><li>Gibbings, S. L., 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=Three+unique+interstitial+macrophages+in+the+murine+lung+at+steady+state.">Three unique interstitial macrophages in the murine lung at steady state.</a> American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 57 (1), 66-76 (2017).</li><li>Ural, B. 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=Identification+of+a+nerve-associated,+lung-resident+interstitial+macrophage+subset+with+distinct+localization+and+immunoregulatory+properties.">Identification of a nerve-associated, lung-resident interstitial macrophage subset with distinct localization and immunoregulatory properties.</a> Science Immunology. 5 (45), 8756 (2020).</li><li>Chakarov, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+distinct+interstitial+macrophage+populations+coexist+across+tissues+in+specific+subtissular+niches.">Two distinct interstitial macrophage populations coexist across tissues in specific subtissular niches.</a> Science. 363 (6432), (2019).</li><li>Liegeois, M., Legrand, C., Desmet, C. J., Marichal, T., Bureau, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+interstitial+macrophage:+A+long-neglected+piece+in+the+puzzle+of+lung+immunity.">The interstitial macrophage: A long-neglected piece in the puzzle of lung immunity.</a> Cellular Immunology. 330, 91-96 (2018).</li><li>Stouch, A. N., 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=IkappaB+kinase+activity+drives+fetal+lung+macrophage+maturation+along+a+non-M1/M2+paradigm.">IkappaB kinase activity drives fetal lung macrophage maturation along a non-M1/M2 paradigm.</a> Journal of Immunology. 193 (3), 1184-1193 (2014).</li><li>Kopf, M., Schneider, C., Nobs, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+development+and+function+of+lung-resident+macrophages+and+dendritic+cells.">The development and function of lung-resident macrophages and dendritic cells.</a> Nature Immunology. 16 (1), 36-44 (2015).</li><li>Plantinga, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conventional+and+monocyte-derived+CD11b(+)+dendritic+cells+initiate+and+maintain+T+helper+2+cell-mediated+immunity+to+house+dust+mite+allergen.">Conventional and monocyte-derived CD11b(+) dendritic cells initiate and maintain T helper 2 cell-mediated immunity to house dust mite allergen.</a> Immunity. 38 (2), 322-335 (2013).</li><li>Liu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendritic+cell+trafficking+and+function+in+rare+lung+diseases.">Dendritic cell trafficking and function in rare lung diseases.</a> American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 57 (4), 393-402 (2017).</li><li>Cook, P. C., MacDonald, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendritic+cells+in+lung+immunopathology.">Dendritic cells in lung immunopathology.</a> Seminars in Immunopathology. 38, 449-460 (2016).</li><li>Guilliams, M., Lambrecht, B. N., Hammad, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Division+of+labor+between+lung+dendritic+cells+and+macrophages+in+the+defense+against+pulmonary+infections.">Division of labor between lung dendritic cells and macrophages in the defense against pulmonary infections.</a> Mucosal Immunology. 6 (3), 464-473 (2013).</li><li>Nobs, S. 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=PPAR&#947;+in+dendritic+cells+and+T+cells+drives+pathogenic+type-2+effector+responses+in+lung+inflammation.">PPAR&#947; in dendritic cells and T cells drives pathogenic type-2 effector responses in lung inflammation.</a> Journal of Experimental Medicine. 214 (10), 3015-3035 (2017).</li><li>Aegerter, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influenza-induced+monocyte-derived+alveolar+macrophages+confer+prolonged+antibacterial+protection.">Influenza-induced monocyte-derived alveolar macrophages confer prolonged antibacterial protection.</a> Nature Immunology. 21 (2), 145-157 (2020).</li><li>Misharin, A. V., Morales-Nebreda, L., Mutlu, G. M., Budinger, G. R., Perlman, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+cytometric+analysis+of+macrophages+and+dendritic+cell+subsets+in+the+mouse+lung.">Flow cytometric analysis of macrophages and dendritic cell subsets in the mouse lung.</a> American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 49 (4), 503-510 (2013).</li><li>Hoffmann, F. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+and+interaction+of+murine+pulmonary+phagocytes+in+the+naive+and+allergic+lung.">Distribution and interaction of murine pulmonary phagocytes in the naive and allergic lung.</a> Frontiers in Immunology. 9, 1046 (2018).</li><li>Yu, Y. 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=A+protocol+for+the+comprehensive+flow+cytometric+analysis+of+immune+cells+in+normal+and+inflamed+murine+non-lymphoid+tissues.">A protocol for the comprehensive flow cytometric analysis of immune cells in normal and inflamed murine non-lymphoid tissues.</a> PLoS One. 11 (3), 0150606 (2016).</li><li>Mesnil, 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=Lung-resident+eosinophils+represent+a+distinct+regulatory+eosinophil+subset.">Lung-resident eosinophils represent a distinct regulatory eosinophil subset.</a> Journal of Clinical Investigation. 126 (9), 3279-3295 (2016).</li><li>Zaynagetdinov, 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=Identification+of+myeloid+cell+subsets+in+murine+lungs+using+flow+cytometry.">Identification of myeloid cell subsets in murine lungs using flow cytometry.</a> American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 49 (2), 180-189 (2013).</li><li>Tavares, A. H., Colby, J. K., Levy, B. D., Abdulnour, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+of+self-limited+acute+lung+injury+by+unilateral+intra-bronchial+acid+instillation.">A model of self-limited acute lung injury by unilateral intra-bronchial acid instillation.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (150), e60024 (2019).</li><li>Kreisel, 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=In+vivo+two-photon+imaging+reveals+monocyte-dependent+neutrophil+extravasation+during+pulmonary+inflammation.">In vivo two-photon imaging reveals monocyte-dependent neutrophil extravasation during pulmonary inflammation.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (42), 18073-18078 (2010).</li><li>Krishnamoorthy, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neutrophil+cytoplasts+induce+TH17+differentiation+and+skew+inflammation+toward+neutrophilia+in+severe+asthma.">Neutrophil cytoplasts induce TH17 differentiation and skew inflammation toward neutrophilia in severe asthma.</a> Science Immunology. 3 (26), (2018).</li><li>Ascon, D. 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=Normal+mouse+kidneys+contain+activated+and+CD3+CD4-+CD8-+double-negative+T+lymphocytes+with+a+distinct+TCR+repertoire.">Normal mouse kidneys contain activated and CD3+CD4- CD8- double-negative T lymphocytes with a distinct TCR repertoire.</a> Journal of Leukocyte Biology. 84 (6), 1400-1409 (2008).</li><li>Wang, 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=Lung+natural+killer+cells+in+mice:+phenotype+and+response+to+respiratory+infection.">Lung natural killer cells in mice: phenotype and response to respiratory infection.</a> Immunology. 137 (1), 37-47 (2012).</li><li>Cowley, S. C., Meierovics, A. I., Frelinger, J. A., Iwakura, Y., Elkins, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+CD4-CD8-+double-negative+T+cells+are+prominent+producers+of+IL-17A+and+IFN-gamma+during+primary+respiratory+murine+infection+with+Francisella+tularensis+live+vaccine+strain.">Lung CD4-CD8- double-negative T cells are prominent producers of IL-17A and IFN-gamma during primary respiratory murine infection with Francisella tularensis live vaccine strain.</a> Journal of Immunology. 184 (10), 5791-5801 (2010).</li><li>Gibbings, S. L., Jakubzick, C. V., Alper, S., Janssen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+characterization+of+mononuclear+phagocytes+in+the+mouse+lung+and+lymph+nodes.+In+Lung+innate+immunity+and+inflammation.">Isolation and characterization of mononuclear phagocytes in the mouse lung and lymph nodes. In Lung innate immunity and inflammation.</a> Methods in Molecular Biology. 1809, (2018).</li><li>Singer, B. 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=Flow-cytometric+method+for+simultaneous+analysis+of+mouse+lung+epithelial,+endothelial,+and+hematopoietic+lineage+cells.">Flow-cytometric method for simultaneous analysis of mouse lung epithelial, endothelial, and hematopoietic lineage cells.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 310 (9), 796-801 (2016).</li><li>Matsushima, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CD248+and+integrin+alpha-8+are+candidate+markers+for+differentiating+lung+fibroblast+subtypes.">CD248 and integrin alpha-8 are candidate markers for differentiating lung fibroblast subtypes.</a> BMC Pulmonary Medicine. 20 (1), 21 (2020).</li><li>Cong, J., Wei, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+killer+cells+in+the+lungs.">Natural killer cells in the lungs.</a> Frontiers in Immunology. 10, 1416 (2019).</li><li>Daubeuf, F., 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+fast,+easy,+and+customizable+eight-color+flow+cytometric+method+for+analysis+of+the+cellular+content+of+bronchoalveolar+lavage+fluid+in+the+mouse.">A fast, easy, and customizable eight-color flow cytometric method for analysis of the cellular content of bronchoalveolar lavage fluid in the mouse.</a> Current Protocols in Mouse Biology. 7 (2), 88-99 (2017).</li><li>Yi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eosinophil+recruitment+is+dynamically+regulated+by+interplay+among+lung+dendritic+cell+subsets+after+allergen+challenge.">Eosinophil recruitment is dynamically regulated by interplay among lung dendritic cell subsets after allergen challenge.</a> Nature Communications. 9 (1), 3879 (2018).</li><li>Langlet, 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=CD64+expression+distinguishes+monocyte-derived+and+conventional+dendritic+cells+and+reveals+their+distinct+role+during+intramuscular+immunization.">CD64 expression distinguishes monocyte-derived and conventional dendritic cells and reveals their distinct role during intramuscular immunization.</a> Journal of Immunology. 188 (4), 1751-1760 (2012).</li><li>Moran, T. P., Nakano, H., Kondilis-Mangum, H. D., Wade, P. A., Cook, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epigenetic+control+of+Ccr7+expression+in+distinct+lineages+of+lung+dendritic+cells.">Epigenetic control of Ccr7 expression in distinct lineages of lung dendritic cells.</a> Journal of Immunology. 193 (10), 4904-4913 (2014).</li><li>Schyns, J., Bureau, F., Marichal, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+interstitial+macrophages:+past,+present,+and+future.">Lung interstitial macrophages: past, present, and future.</a> Journal of Immunology Research. 2018, 5160794 (2018).</li><li>Krljanac, 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=RELMalpha-expressing+macrophages+protect+against+fatal+lung+damage+and+reduce+parasite+burden+during+helminth+infection.">RELMalpha-expressing macrophages protect against fatal lung damage and reduce parasite burden during helminth infection.</a> Science Immunology. 4 (35), (2019).</li><li>Ginhoux, F., Guilliams, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-resident+macrophage+ontogeny+and+homeostasis.">Tissue-resident macrophage ontogeny and homeostasis.</a> Immunity. 44 (3), 439-449 (2016).</li><li>Svedberg, F. 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=The+lung+environment+controls+alveolar+macrophage+metabolism+and+responsiveness+in+type+2+inflammation.">The lung environment controls alveolar macrophage metabolism and responsiveness in type 2 inflammation.</a> Nature Immunology. 20 (5), 571-580 (2019).</li><li>Yona, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fate+mapping+reveals+origins+and+dynamics+of+monocytes+and+tissue+macrophages+under+homeostasis.">Fate mapping reveals origins and dynamics of monocytes and tissue macrophages under homeostasis.</a> Immunity. 38 (1), 79-91 (2013).</li><li>Misharin, A. V., 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=Monocyte-derived+alveolar+macrophages+drive+lung+fibrosis+and+persist+in+the+lung+over+the+life+span.">Monocyte-derived alveolar macrophages drive lung fibrosis and persist in the lung over the life span.</a> Journal of Experimental Medicine. 214 (8), 2387-2404 (2017).</li><li>Koch, C. M., Chiu, S. F., Misharin, A. V., Ridge, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+Interstitial+Macrophages:+Establishing+Identity+and+Uncovering+Heterogeneity.">Lung Interstitial Macrophages: Establishing Identity and Uncovering Heterogeneity.</a> American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 57 (1), 7-9 (2017).</li></ol>

肺免疫細胞の同定は、肺に存在する複数の免疫細胞型および他の組織に存在する対応するものと比較して、それらのユニークな免疫表現型特性のために困難な場合がある。いくつかの病理学的状態において、明確な表現型特徴を有する細胞が肺に現れる。例えば、ブレオマイシン誘発性肺損傷は、肺胞腔における循環単球由来マクロファージの動員をもたらし、そこでは、それらは1年間も持...

マウス気道には、病原体と戦い、免疫恒常性を維持するためのユニークな免疫系が含まれています。肺免疫系は、その表現型、機能、起源、および位置に有意な不均一性を有する細胞集団からなる。主に胎児単球に由来する常在歯槽マクロファージ(AM)は歯槽内腔1に存在し、骨髄由来間質マクロファージ(IM)は肺実質2に存在する。IMsは、CD206の発現によってさらに細分類することができる。CD206+ IMは気管支周囲および血管周囲領域に分布し、一方CD206-IMは肺胞間質3に位置する。IMのいくつかの下位分類が最近提案されています3,4,5,6。IMはAMよりも研究されていませんが、最近の証拠は肺の免疫系の調節におけるIMの重要な役割を支持しています7。加えて、CD206は、代替的に活性化されたAMs8においても発現される。
肺樹状細胞(DC)は、その機能的特性、位置、および起源に関して、肺免疫細胞の別の不均一なグループである。従来のCD103+ DC(cDC1としても知られる)、従来のCD11b+ DC(cDC2としても知られる)、単球由来DC(MoDC)、および形質細胞様DCs9、10、11、12、13の4つのサブカテゴリが肺に記載されています。最初の3つのサブクラスは、主要組織適合性複合体(MHC)II+CD11c+9,10,14,15として定義することができる。形質細胞様DCはMHC IIを発現し、CD11cに対して中間陽性であるが、高レベルのB220およびPDCA-19,13,16を発現する。ナイーブマウス肺では、CD103 DCおよびCD11b DCは気道間質に位置し、形質細胞様DCは肺胞間質に位置する17。
単球の2つの主要な集団は、定常状態の間肺に存在する:古典的単球および非古典的単球。古典的な単球はLy6C +であり、初期炎症反応に重要である。対照的に、非古典的単球はLy6C−であり、抗炎症細胞として広く見なされている3、16、18。最近、CD64+CD16.2+単球のさらなる集団が記載され、これはLy6C-単球に由来し、CD206+ IMs3を生じる。
好酸球は、主に蠕虫感染またはアレルギー状態の間に肺に現れる。しかしながら、定常状態時の肺実質には少数の好酸球が存在し、常在型好酸球として知られている。常在の好酸球とは対照的に、炎症性好酸球は肺間質および気管支肺胞洗浄(BAL)に見られる。ハウスダストダニ(HDM)のマウスモデルでは、抗原媒介刺激後に炎症性好酸球が肺に動員される。常在の好酸球は、HDM19に対するTヘルパー2(Th2)感作を阻害することによって、アレルギーにおいて調節的役割を有する可能性があることが提案されている。
他の肺骨髄系細胞とは対照的に、好中球はLy6Gを発現するがCD68は発現せず、CD68-Ly6G+免疫表現型のシグネチャーによって特徴付けられる16,20,21。可視化研究は、定常状態の間、肺が血管内区画に好中球のプールを留保し、かなりの数の血管外好中球を宿主とすることを示した22。好酸球と同様に、好中球は定常状態でBALには見出されない。しかし、LPSチャレンジ、喘息、肺炎などのいくつかの形態の免疫刺激は、好中球を肺胞内腔に誘導し、BAL21、22、23にそれらの存在をもたらす。
肺のかなりの数のCD45+細胞は、ナチュラルキラー(NK)、T細胞、およびB細胞を表し、ほとんどの骨髄系マーカーに対して陰性である24。ナイーブマウスの肺において、これら3つの細胞型は、CD11bおよびMHC II18の発現に基づいて同定することができる。肺CD45+細胞の約25%はB細胞であるが、NK細胞の割合は他のリンパ系および非リンパ系組織よりも肺内で高い24,25,26。肺T細胞のうち、かなりの画分がCD4-CD8-であり、呼吸器感染症において重要な役割を果たしている26。
肺は非常に複雑でユニークな免疫系を宿主としているため、肺免疫細胞を同定するためのいくつかのゲーティング戦略が開発され、報告されています16,18,20,27。本明細書に記載されるゲーティング戦略は、9つのマーカーを用いて最大12個の異なる肺骨髄系および非骨髄系免疫集団を同定するための包括的かつ再現可能な方法を提供する。追加のマーカーを使用して、結果を検証しています。さらに、細胞死を最小限に抑え、肺の免疫細胞区画の最も完全なプロファイルの同定を可能にする単一細胞懸濁液の調製のための詳細な方法が提供される。上皮細胞(CD45-CD326+CD31-)、内皮細胞(CD45-CD326-CD31+)、および線維芽細胞などの肺の非免疫細胞の同定には、異なるアプローチが必要であることに留意すべきである28,29。このような集団の同定は、本明細書に記載されるプロトコルおよび方法には含まれない。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>10 mL syringe plunger</td>
			<td>EXELINT</td>
			<td>26265</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>18 G needles</td>
			<td>BD Precision Glide Needle</td>
			<td>305165</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>21 G needles</td>
			<td>BD Precision Glide Needle</td>
			<td>305195</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL conical tubes</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>3520</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70 &#956;m cell strainer</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>22363548</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96-well plates</td>
			<td>Falcon/corning</td>
			<td>3799</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ACK Lysing Buffer</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>A10492-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-mouse CD11b</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>101215</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-mouse CD11c</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>117339 / 117337</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-mouse CD45</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>103115</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-mouse CD64</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>139319</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-mouse CD68</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>137009</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-mouse GR-1</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>108433</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-mouse Siglec F</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>155503</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AVERTIN</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>240486</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B220</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>103228</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin (BSA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>9048-46-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD103</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>121405 / 121419</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD24</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>138503</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD3</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>100205</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase Type 1</td>
			<td>Worthington Biochemical Corp</td>
			<td>LS004196</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CX3CR1</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>149005</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DNase I</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>10104159001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>F4/80</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>123133</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FcBlock (CD16/32)</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>101301</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine Serrated Forceps</td>
			<td>Roboz Surgical Instrument Co</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Foxp3 / Transcription Factor Staining Buffer Set</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>00-5523-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Futura Safety Scalpel</td>
			<td>Merit Medical Systems</td>
			<td>SMS210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Live/Dead Fixable Far Read Dead Cell Stain Kit</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>L34973</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MERTK</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>151505</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MHC-II</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>107621</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NK1.1</td>
			<td>Biolegend</td>
			<td>108705</td>
			<td>For details see Table 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Orbital Shaker</td>
			<td>VWR</td>
			<td>Model 200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>351029</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Refrigerated benchtop centrifuge</td>
			<td>SORVAL ST 16R</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small curved scissor</td>
			<td>Roboz Surgical Instrument Co</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

flow cytometric analysis for identification of the innate and adaptive immune cells of murine lung

気道は外部環境と直接接触しており、環境抗原に対する望ましくない反応を抑制しながら保護を提供するために、正確に制御された免疫系を必要とする。肺は、免疫監視を提供するだけでなく、防御免疫応答を媒介する自然免疫細胞および適応免疫細胞のいくつかの集団を宿主とする。健康な肺免疫系のバランスを保つこれらの細胞は、喘息、感染症、自己免疫疾患、癌などのいくつかの病理学的状態にも関与しています。表面および細胞内タンパク質の選択的発現は、肺の免疫細胞にユニークな免疫表現型特性を提供する。その結果、フローサイトメトリーは、定常状態および病理学的状態におけるそのような細胞集団の同定において重要な役割を果たしている。この論文は、定常状態条件下で健康なマウスの肺に存在する免疫細胞を同定するための一貫した再現性のある方法を説明するプロトコルを提示する。しかし、このプロトコルは、肺免疫ランドスケープにおける疾患特異的変化の同定に役立つように、様々な疾患モデルにおけるこれらの細胞集団の変化を同定するためにも使用することができる。

ゲーティング戦略 ゲート戦略の最初のステップは、破片とダブレットの排除です(図1A)。ダブレットの慎重な排除は、偽陽性集団を回避するために重要である(補足図S2)。次に、造血細胞のマーカーであるCD45+を用いて免疫細胞を同定する(図1B)。生死染色剤を添加して、死細胞を除外することができます。しかし?...

Watch this Scientific Journal Video about Flow Cytometric Analysis for Identification of the Innate and Adaptive Immune Cells of Murine Lung at JoVE.com

Flow Cytometric Analysis for Identification of the Innate and Adaptive Immune Cells of Murine Lung

この研究では、マウス呼吸器系の免疫集団を単離するための効果的で再現可能なプロトコルを提示する。また、9色ベースのフローサイトメトリーパネルを使用して、健康なマウスの肺に存在するすべての自然免疫細胞および適応免疫細胞を同定する方法も提供しています。

マウス肺の自然免疫細胞および適応免疫細胞の同定のためのフローサイトメトリー分析

The respiratory tract is in direct contact with the outside environment and requires a precisely regulated immune system to provide protection while ...

肺は非常に複雑でユニークな免疫系を宿主としているため、肺免疫細胞を同定するためのいくつかのゲーティング戦略が開発され、報告されている。いくつかの異なるアプローチが存在するため、異なるラボで生成された結果を比較することは困難です。当社のゲーティング戦略は、9つのマーカーを使用して最大12種類の肺ミエロイド系および非骨髄系免疫集団を同定するための包括的で再現可能な方法を提供します。本プロトコールは、定常状態下における肺免疫集団の特性評価および同定を記載する。しかし、このプロトコルは、様々な疾患モデルにおけるこれらの細胞集団の変化を同定するために用いることができ、そこでは、肺免疫ランドスケープの疾患特異的変化を同定するのに役立つ可能性がある。この技術を初めて行う研究者は、肺組織からの免疫細胞の放出に大きな違いをもたらすため、消化条件および試薬に注意を払うべきである。安楽死させた動物を手術のために準備することから始めます。4つの四肢に針またはテープを使用してマウスの背側を安定させ、70%エタノールを使用して腹側の皮膚を消毒する。首から腹部まで切開します。胸部領域から皮膚を取り除き、肋骨および胸骨とともに除去する。18~21ゲージの針で右心室に10ミリリットルの冷たいPBSを注入し、完全に白くなるまで肺を洗い流します。その後、肺に触れることなく胸腺と心臓を取り除きます。肺を周囲の組織から切り離し、冷たいBSA緩衝液を含むチューブに移す。肺をペトリ皿に移し、2つの細かいメスを使ってそれを細かく刻み、そしてそれを50ミリリットルの円錐形の管に入れる。5ミリリットルの消化バッファーを加えてプレートを洗浄する。チューブの蓋を固定し、眼窩シェーカーで37°Cで毎分150回転の速度で肺を30分間消化する。10ミリリットルの冷BSA緩衝液を加えて反応を停止する。消化後、18ゲージの針を使用して肺片を混合して溶解する。新しい50ミリリットルの円錐形チューブの上に70マイクロメートルのフィルターストレーナーを置き、消化された肺混合物をストレーナーに移します。10ミリリットルのシリンジプランジャーのゴム側を使用して、フィルター上の残りの肺片を粉砕し、BSAバッファーで洗浄します。単一細胞懸濁液を350Gで摂氏7度で8分間遠心分離する。上清を捨て、細胞を1ミリリットルのACK溶解バッファーに再懸濁する。懸濁液を1ミリリットルのピペットを用いて混合し、室温で90秒間インキュベートする。反応混合物に10ミリリットルの冷BSA緩衝液を加え、350Gで摂氏4度で7分間遠心分離する。上清を捨て、ペレットを染色バッファーに再懸濁し、血球計数器を用いて細胞を計数した。表面染色のために、1ミリリットルあたり500万個の細胞の濃度で細胞を再懸濁する。1ウェルあたり200マイクロリットルの100万個の細胞を96ウェルプレートに移し、プレートを350Gで摂氏4度で7分間遠心分離する。抗1632抗体を染色バッファーで希釈してフローサイトメトリーブロック溶液を調製する。細胞を50マイクロリットルのフローサイトメトリーブロック溶液に再懸濁する。懸濁液を摂氏4度または氷上で15〜20分間インキュベートする。次いで、150マイクロリットルの染色緩衝液をプレートに加え、それを350Gで摂氏4度で5分間遠心分離する。表面抗体を染色バッファーで希釈して表面抗体溶液を調製する。細胞を50マイクロリットルの表面抗体溶液に再懸濁し、暗所でプレートを摂氏4度でインキュベートした。その後、染色バッファーで細胞を2回洗浄する。3部固定・透過処理希釈液と1部染色バッファーを混合して固定・透過流化バッファーを調製する。96ウェルプレートのウェルあたり50マイクロリットルの予め調製された緩衝液に細胞を再懸濁し、暗所で摂氏4度で20〜25分間インキュベートする。透過処理バッファーを精製脱イオン水で希釈して透過バッファーを1回調製し、それを使用して細胞を洗浄します。1ミリリットルの透過処理バッファーで希釈して細胞内抗体溶液を調製する。96ウェルプレートのウェルあたり50マイクロリットルの希釈した細胞内抗体溶液に細胞を再懸濁し、暗所で摂氏4度で40分間インキュベートした。細胞を透過処理バッファーで洗浄し、次いで染色バッファーで洗浄します。最終洗浄後、細胞を200マイクロリットルの染色緩衝液に再懸濁する。フローサイトメーターでサンプルあたり最低 150 万個の細胞を取得します。手術が成功し、術後適切な処置が行われた後、破片およびダブレットはゲーティング戦略によって排除された。免疫細胞は、フローサイトメトリーを介してCD45+造血マーカーを用いて同定された。細胞は生きているか死んでいるかと区別された。免疫肺細胞を、抗GR-1抗体および抗CD68抗体を用いて3つの群に分類した。好中球は、ユニークなマーカーとしてLy6Gを用いて同定および検証された。CD45+集団には、ナチュラルキラー細胞、T細胞、およびB細胞も含まれています。これらの細胞を染色し、ナチュラルキラー1.1、CD3、およびB220抗体によって検証した。気管支肺胞洗浄により、CD11bマーカーに陽性の好酸球と、高レベルのCD11bを発現しない肺胞マクロファージが同定された。これらの細胞は、CD103およびCD11bマーカーに対して陽性または陰性応答のいずれかを示した。CD103陰性細胞は、CD64発現に基づいて従来および単球由来樹状細胞として分類した。単球由来樹状細胞はCD24樹状細胞に対して低陽性であり、CD64汎マクロファージマーカーに対して陽性であった。古典的および非古典的単球を有する間質性マクロファージは、CD64およびGR−1発現に基づいて区別された。これらの細胞はCX3Cケモカイン受容体1に対して陽性発現を示した。この手順における最も重要なステップは、適切な組織採取、消化、および単一細胞懸濁液の調製、ならびに生細胞および単一細胞上のゲーティングである。フローサイトメトリーによって肺の免疫細胞を特徴付けることに加えて、細胞培養および機能アッセイを単離された細胞集団において行うことができる。この技術は、研究者が感染症、自己免疫疾患、癌などの肺疾患における新しい疑問を探求するための道を開くことができます。

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Flow Cytometry Analysis of Immune Cells Within Murine Aortas

マウス大動脈内の免疫細胞のフローサイトメトリー分析

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

Flow Cytometric Isolation of Primary Murine Type II Alveolar Epithelial Cells for Functional and Molecular Studies

機能と分子生物学的研究のためのプライマリマウスII型肺胞上皮細胞のフローサイトメトリ分離

Throughout  the last years, the contribution of alveolar type II epithelial cells (AECII)  to various aspects of immune regulation in the lung has been ...

Using RNA-interference to Investigate the Innate Immune Response in Mouse Macrophages

マウスマクロファージにおける先天性免疫応答を調査するために、RNA干渉を使用

Macrophages are key phagocytic innate immune cells.  When macrophages encounter a pathogen, they produce antimicrobial proteins and compounds to kill the ...

Isolation and Flow Cytometric Analysis of Immune Cells from the Ischemic Mouse Brain

虚血性マウス脳からの免疫細胞の単離およびフローサイトメトリー分析

Ischemic stroke initiates a robust inflammatory response that starts in the intravascular compartment and involves rapid activation of brain resident ...

Isolation and Flow Cytometric Analysis of Glioma-infiltrating Peripheral Blood Mononuclear Cells

神経膠腫浸潤末梢血単核細胞の単離およびフローサイトメトリー分析

Our laboratory has recently demonstrated that natural killer (NK) cells are capable of eradicating orthotopically implanted mouse GL26 and rat CNS-1 ...

Isolation and Flow Cytometric Characterization of Murine Small Intestinal Lymphocytes

マウスの小腸リンパ球の単離およびフローサイトメトリーキャラクタリゼーション

The intestines &#8212; which contain the largest number of immune cells of any organ in the body &#8212; are constantly exposed to foreign antigens, both ...

Flow Cytometric Analysis of Natural Killer Cell Lytic Activity in Human Whole Blood

ヒト全血中のナチュラルキラー細胞溶解活性のフローサイトメトリー分析

NK cell cytotoxicity is a widely used measure to determine the effect of outside intervention on NK cell function. However, the accuracy and ...

Isolation and Flow Cytometric Analysis of Human Endocervical Gamma Delta T Cells

ヒト子宮頸管ガンマ・デルタT細胞の単離およびフローサイトメトリー分析

The female reproductive tract (FRT) mucosal immune system serves as the first line of defense. Better knowledge of the genital mucosa is therefore ...

Isolation and Identification of Extravascular Immune Cells of the Heart

心の血管外免疫細胞の分離と同定

The immune system is an essential component of a healthy heart. The myocardium is home to a rich population of different immune cell subsets with ...

Digestion of the Murine Liver for a Flow Cytometric Analysis of Lymphatic Endothelial Cells

リンパ管内皮細胞のフローサイトのマウス肝臓の消化

Within the liver, lymphatic vessels are found within the portal triad, and their described function is to remove interstitial fluid from the liver to the ...