Summary

הדמיה כמותי של שושלת ספציפית חיוג כמו קולטן בתיווך איתות מונוציטים ותאים דנדריטים של דגימות קטנות של דם אנושי

Published: April 16, 2012
doi:

Summary

אנו מתארים שימוש בטכנולוגיה ImageStream (<a href="http://www.amnis.com/" target="_blank"> Www.amnis.com</a>), המשלבת cytometry זרימת כמותית עם סימולטני ברזולוציה גבוהה הדמיה דיגיטלית, לכמת המנגנונים התאיים של תאים חיסוניים ראשוניים של קבוצות מוגדרות היטב המטופל. המחקרים שלנו לספק תכנית לחקירות של תרגום לכמת ספציפיים השושלת התגובות הסלולר בדגימות קטנות מקבוצות הנושא.

Abstract

וריאציות אישיות במעמד החיסון לקבוע התגובות זיהום ולתרום חומרת המחלה ואת התוצאה. הזדקנות קשורה לרגישות מוגברת לזיהומים ויראליים וחיידקים וירידה ההיענות לחיסונים עם ירידה מתועד היטב על הלחות כמו גם התא בתיווך החיסונית 1,2 התגובות. יש לנו העריכו לאחרונה את השפעות ההזדקנות על חיוג כמו קולטנים (TLRs), רכיבים מרכזיים של מערכת החיסון המולדת, כי לזהות זיהום מיקרוביאלי ו מיקרוביאלית טריגר מארח הגנה התגובות 3. בכל קבוצה גדולה של תורמים אנושיים בריאים, הראינו כי מונוציטים בדם הפריפרי של הקשישים ירדו ביטוי ותפקוד של TLRs מסוימים דומים רמות 4 ו TLR מופחת ותגובות איתות תאים דנדריטים (DCS), אנטיגן, הצגת תאים שהם מרכזי הקשר בין חסינות מולד אדפטיבית 5. הראינו dysregulation של TLR3 ב מקרופאגיםד ייצור נמוך של אינטרפרון על ידי DCS מתורמים קשישים בתגובה לזיהום עם וירוס הנילוס המערבי 6,7.

Paramount להבנת immunosenescence כדי התערבות טיפולית היא הבנה מפורטת של סוגי תאים מסוימים להגיב מנגנון (ים) של התמרה האות. מחקרים המסורתיים של התגובה החיסונית באמצעות הדמיה של תאים ראשוניים סמנים תא מדידות על ידי FACS או immunoblot קידמו את ההבנה שלנו באופן משמעותי, לעומת זאת, מחקרים אלה מוגבלים בדרך כלל טכנית, על פי היקף המדגם הקטן זמינים חולים וחוסר יכולת לבצע טכניקות מעבדה מורכבות על מספר רב של אדם דגימות. ImageStream משלב cytometry זרימת כמותית עם סימולטני ברזולוציה גבוהה הדמיה דיגיטלית, ובכך מקלה על החקירה אוכלוסיות תאים מרובים ההתרחשויות ללכוד יעיל של רגישות החולה. כאן אנו מדגימים את השימוש ImageStream ב DCS להעריך TLR7 / 8הפעלת בתיווך עליות זירחון ו טרנסלוקציה הגרעין של גורם שעתוק מפתח, NF-κB, אשר יוזם שעתוק של גנים רבים הם קריטיים עבור המערכת החיסונית 8. באמצעות טכנולוגיה זו, יש לנו גם הפגינו לאחרונה שינוי מוכרים קודם לכן של TLR5 איתות מסלול NF-κB ב מונוציטים מתורמים מבוגרים שעשוי לתרום התגובה החיסונית להשתנות ההזדקנות 9.

Protocol

1. בידוד וגירוי של תאים חיסוניים להשיג 10-50 מ"ל דם heparinized ממתנדבים בריאים לאחר הסכמה מדעת בכתב לפי הנחיות הדירקטוריון סקירה מקומית המוסדי. ללימודים של הזדקנות או מחלות, הפתוגנזה הדרה קריטריוני ההכללה של כל מתנדב או המ…

Discussion

השלבים הקריטיים השימוש ImageStream ללימודים של תרגום הם הבחירה של קבוצות השוואה רלוונטיות אופטימיזציה ואימות של סגוליות נוגדנים. הבדלים בין קבוצות נושא היעד שכותרתו תהיה ברורה ממבט ראשון באמצעות היסטוגרמות ותמונות סלולריים. בשילוב עם ניתוח מעמיק של שינויים הקולטנים רל?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי NIH (N01 HHSN272201100019C, U19 AI 089992, והתכנית NCRR / GCRC M01-RR00125). החוקרים מצהירים שום אינטרסים כלכליים מתחרים ותודה ד"ר מארק Shlomchik, מנהל מתקן סדרן נייד Core ייל.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number
Ficoll-Paque Plus GE Healthcare 17-1440-03
R848 Invivogen tlrl-r848
Paraformaldehyde (16%) Electron Microscopy Sciences 15710
BD Perm/Wash BD Biosciences 554723
CD14-PE eBioscience 12-0149-41
CD4-PacBlue BD Pharmingen 68436
Lineage cocktail 1 (lin 1)-FITC BD Biosciences 340546
CD11c-PE BD Biosciences 347637
CD123-PE BD Biosciences 340545
rabbit anti-NF-κB (p65) SantaCruz SC-372
Alexa647 F(ab’)2 goat anti-rabbit IgG Invitrogen A21246
DAPI Invitrogen D21490
ImageStream X Amnis  

Table 1. Specific reagents and equipment.

Cell type FITC PE Alexa 647 PacBlue
Monocyte   CD14 NF-κB (p65)  
mDC Lin1 CD11c NF-κB (p65) CD4
pDC Lin1 CD123 NF-κB (p65) CD4

Table 2. Antibody panel for cell lineage staining of signaling pathways

Monocyte: CD14+
mDC: Lin1-, CD4dim, CD11c+
pDC: Lin1-, CD4dim, CD123+
Lin1 (lineage) marker includes CD3, CD14, CD19, CD20, CD56 markers for monocytes, NK cells, T & B cells.

References

  1. Linton, P. J., Dorshkind, K. Age-related changes in lymphocyte development and function. Nat. Immunol. 5, 133-139 (2004).
  2. Shaw, A. C. Dysregulation of Human Toll-like Receptor Function in Aging. Ageing Research Reviews. 10, 346-353 (2011).
  3. Medzhitov, R. Toll-like receptors and innate immunity. Nature Rev. Immunol. 1, 135-145 (2001).
  4. van Duin, D. Age-associated Defect in Human TLR1 Function and Expression. J. Immunol. 178, 970-975 (2007).
  5. Panda, A. Age-associated decrease in TLR function in primary human dendritic cells predicts influenza vaccine response. J. Immunol. 184, 2518-2527 (2010).
  6. Kong, K. -. F. Dysregulation of TLR3 impairs the innate immune response to West Nile virus in the elderly. J. Virol. 82, 7613-7623 (2008).
  7. Qian, F. Impaired interferon signaling in dendritic cells from older donors infected in vitro with West Nile virus. J. Infect. Dis. 203, 1415-1424 (2011).
  8. Hayden, M. S., Ghosh, S. NF-kappaB in immunobiology. Cell research. 21, 223-244 (2011).
  9. Qian, F. Age-associated elevation in TLR5 leads to increased inflammatory responses in the elderly. Aging Cell. 11, 104-110 (2011).
  10. George, T. C. Quantitative measurement of nuclear translocation events using similarity analysis of multispectral cellular images obtained in flow. Journal of immunological. 311, 117-129 (2006).

Play Video

Cite This Article
Qian, F., Montgomery, R. R. Quantitative Imaging of Lineage-specific Toll-like Receptor-mediated Signaling in Monocytes and Dendritic Cells from Small Samples of Human Blood. J. Vis. Exp. (62), e3741, doi:10.3791/3741 (2012).

View Video