Summary

बढ़ाता मानव Monocyte Chemotaxis इन विट्रो और Murine लिम्फोसाइट ्े में Vivo

Published: October 30, 2017
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Summary

लिम्फोसाइट chemotaxis और माइग्रेशन के मात्रात्मक आकलन के लिए प्रोटोकॉल इम्यूनोलॉजी अनुसंधान के लिए महत्वपूर्ण उपकरण हैं । यहां, एक इन विट्रो प्रोटोकॉल का वर्णन है कि वास्तविक समय, सेल प्रवास के मल्टीप्लेक्स मूल्यांकन, साथ ही vivo तकनीक में एक पूरक तिल्ली के लिए देशी कोशिकाओं की ट्रैकिंग को सक्षम करने के लिए अनुमति देता है ।

Abstract

Chemotaxis एक विशिष्ट रासायनिक ग्रैडिएंट1के साथ माइग्रेशन है । Chemokines chemotactic साइटोकिंस है कि शारीरिक और लौकिक विशिष्टता2के साथ सेलुलर तस्करी को बढ़ावा देने के हैं । Chemotaxis लिम्फोसाइटों और अंय प्रतिरक्षा कोशिकाओं है कि मात्रात्मक इन विट्रो मेंमूल्यांकन किया जा सकता है की एक महत्वपूर्ण कार्य है । इस पांडुलिपि का वर्णन विधियों कि chemotaxis के मूल्यांकन की अनुमति, दोनों विट्रो में और vivo में, सेल लाइनों और देशी कोशिकाओं सहित विविध प्रकार के सेल के लिए । इन विट्रोमें, प्लेट आधारित प्रारूप वास्तविक समय में एक साथ कई शर्तों की तुलना परमिट, और 1-4 एच के भीतर पूरा किया जा सकता है इन विट्रो परख शर्तों में एगोनिस्ट और विरोधी परिचय करने के लिए हेरफेर किया जा सकता है, साथ ही chemokinesis से chemotaxis अंतर है, जो यादृच्छिक आंदोलन है । के लिए vivo में तस्करी आकलन, प्रतिरक्षा कोशिकाओं को कई फ्लोरोसेंट रंगों के साथ लेबल और adoption हस्तांतरण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । कोशिकाओं की अवकलन लेबलिंग एक ही जानवर में पेश किया जा करने के लिए मिश्रित कोशिका आबादी के लिए अनुमति देता है, जिससे विचरण कम और एक पर्याप्त रूप से संचालित प्रयोग के लिए आवश्यक जानवरों की संख्या को कम करने. लसीकावत् ऊतक में प्रवास के रूप में छोटे रूप में 1 ज में होता है, और कई ऊतक डिब्बों का नमूना लिया जा सकता है । फ्लो cytometry निंनलिखित ऊतक फसल के कई प्रकार के सेल के प्रवासी पैटर्न के एक तेजी से और मात्रात्मक विश्लेषण के लिए अनुमति देता है ।

Introduction

मजबूत प्रतिरक्षा कक्ष प्रकार के असंख्य के जटिल लौकिक और स्थानिक समंवय की आवश्यकता है ताकि उचित प्रतिक्रिया के लिए चोट, संक्रमण और आत्म सहनशीलता उत्पंन करते हैं । कई दर्जन chemokine रिसेप्टर्स और उनके इसी लाइगैंडों की खोज की गई है और जो विशिष्ट कोशिकाओं को एक विशिष्ट समय में एक विशिष्ट ऊतक में निर्देशित किया जा सकता है आणविक तंत्र प्रदान विशेषता । इस प्रकार, chemotaxis और प्रवास का अध्ययन इम्यूनोलॉजी अनुसंधान का एक अनिवार्य घटक है । दरअसल, इन विट्रो में वर्णित परख हाल ही में एक स्क्रीनिंग उपकरण के रूप में इस्तेमाल किया गया था एक chemotactic cofactor कि सी की ओर टी कोशिकाओं की chemotaxis में बढ़ौतरी की पहचान सी सी chemokines 19 और 213। यहां वर्णित तरीकों के प्रयोजन के लिए इन विट्रो में और vivo मेंप्रतिरक्षा कोशिका chemotaxis के मात्रात्मक आकलन की अनुमति है ।

Boyden (सेल प्रवास और आक्रमण) चैंबर परख एक सस्ती, प्रतिलिपि है, और सेल प्रवास का आकलन करने के लिए तेजी से विधि4,5। मानक परख में, ऊपरी कक्ष कोशिकाओं के साथ वरीयता प्राप्त है, और एक निचले कक्ष से एक छिद्रित डालने के द्वारा अलग है, जिसमें कोशिकाओं को स्थानांतरित । वांछित समय पर, कोशिकाओं है कि डालने के नीचे करने के लिए चले गए तय किया जा सकता है और प्रकाश माइक्रोस्कोपी द्वारा quantitation के लिए दाग । हालांकि, इस तरह के माप आरै डेटा संग्रह के लिए एक अंत बिंदु है, जो गतिशील डेटा संग्रह precludes और विश्लेषण के लिए इष्टतम समय बिंदु निर्धारित करने के लिए व्यापक अनुकूलन की आवश्यकता कर सकते हैं । यहाँ, कई रूपांतरों वर्णन किया गया है कि अनुमति वास्तविक समय, मात्रात्मक और chemotaxis के division माप में इन विट्रो.

के लिए vivo में अध्ययन, एक कार्यात्मक अंत बिंदु उपयोग किया जाता है, अर्थात् एक दिया ऊतक डिब्बे में कोशिकाओं के विशिष्ट संचय । पूर्व लेबल दाता कोशिकाओं को अपनाने के हस्तांतरण के माध्यम से प्राप्तकर्ता पशुओं में पेश कर रहे हैं । इन दाता कोशिकाओं को बाद में प्राप्तकर्ता ऊतक फसल के बाद प्रवाह cytometry द्वारा की पहचान की जा सकती है । भी प्रस्तुत एक सह लेबलिंग रणनीति है कि एक प्राप्तकर्ता जानवर के भीतर विभिंन प्रकार के सेल के तस्करी के निर्धारण के लिए अनुमति देता है । इस विधि सेल इंजेक्शन से अंतर-पशु भिंनता समाप्त, और शारीरिक अंतर पशु परिवर्तनशीलता के लिए खाते ।

Protocol

सभी कार्यविधियों को अनुमोदित किया गया रॉकफेलर University & #39; s संस्थागत पशु परिचर्या और उपयोग समिति. सभी जानवरों को विशिष्ट रोगज़नक़-मुक्त शर्तों के तहत घर में थे ।

1. इन विट्रो Chemotaxis Culture THP-1…

Representative Results

calcein डाई का उपयोग करते समय, कोशिकाओं के दृश्य निरीक्षण लेबल के ऊपर की पुष्टि करेगा (चित्रा 1). स्वचालित फ्लोरोसेंट रीडिंग समय के साथ डालने के नीचे पर कोशिकाओं पारगमन के रूप में प्रव?…

Discussion

प्रतिरक्षा सेल प्रवास के ठहराव सरल और तेजी से दोनों विट्रो में और vivo मेंपरख का उपयोग कर पूरा किया जा सकता है । हम प्रदर्शन एक एमसीपी-1 ढाल और सीरम द्वारा वृद्धि के जवाब में मानव monocytes के इन विट्रो chemota…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

इस काम के रॉकफेलर विश्वविद्यालय में चिकित्सक वैज्ञानिकों के लिए बर्नार्ड एल Schwartz कार्यक्रम द्वारा समर्थित किया गया था, रॉकफेलर विश्वविद्यालय में Robertson चिकित्सीय विकास निधि, और Sackler में एक चिकित्सा और पोषण अनुसंधान के लिए केंद्र रॉकफेलर विश्वविद्यालय ।

Materials

RPMI-1640 Thermo Fisher Scientific 11875-093
HEPES Thermo Fisher Scientific 15630-080
Fetal Bovine Serum ATCC 30-2020
Cell culture flask Corning 353136
Calcein AM Thermo Fisher Scientific C1430 Excitation: 485nm, Emission: 520nm
Cell culture dish Corning 1007
24 well plate Corning 353504
Fluoroblok Fibronectin Insert Corning CB354597
15 mL conical tube Corning 352097
Bovine Serum Albumin Cell Signaling Technology 9998S
Human Recombinant MCP-1 Peprotech 300-04
Adult bovine Serum Sigma B9433
HBSS with calcium and magnesium; no phenol red Thermo Fisher Scientific 14025-092
SpectraMax M2e plate reader Molecular Devices
Olympus IX71 inverted fluorescence microscope Olympus
Isothesia Henry Schein animal health 11695-6776-2 Isofluorane anesthesia
Cell strainer 40um nylon Falcon Corning 352340
ACK lysing buffer Quality Biological 118-156-101
CellTracker Orange CMTMR Dye Thermo Fisher Scientific C2927 Excitation: 541nm, Emission: 565nm
CellTracker Green CMFDA Dye Thermo Fisher Scientific C2925 Excitation: 485nm, Emission: 520nm
5ml syringe BD Syringe 309646
1ml TB syringe BD Syringe 309625
THP-1 cell line ATCC TIB-202
Brilliant Violet 421 anti-mouse CD3 Antibody Biolegend 100228 Excitation: 405nm, Emission: 421nm
Brilliant Violet 605 anti-mouse CD19 Antibody Biolegend 115540 Excitation: 405nm, Emission: 603nm
96-well round bottom plate Corning 353077
LSRII BD Biosciences Flow cytometer

References

  1. Griffith, J. W., Sokol, C. L., Luster, A. D. Chemokines and chemokine receptors: positioning cells for host defense and immunity. Annu Rev Immunol. 32, 659-702 (2014).
  2. Springer, T. A. Traffic signals for lymphocyte recirculation and leukocyte emigration: the multistep paradigm. Cell. 76 (2), 301-314 (1994).
  3. Ponda, M. P., Breslow, J. L. Serum stimulation of CCR7 chemotaxis due to coagulation factor XIIa-dependent production of high-molecular-weight kininogen domain 5. Proc Natl Acad Sci U S A. 113 (45), E7059-E7068 (2016).
  4. Boyden, S. The chemotactic effect of mixtures of antibody and antigen on polymorphonuclear leucocytes. J Exp Med. 115, 453-466 (1962).
  5. Chen, H. C. Boyden chamber assay. Methods Mol Biol. 294, 15-22 (2005).
  6. Tsuchiya, S., Yamabe, M., Yamaguchi, Y., Kobayashi, Y., Konno, T., Tada, K. Establishment and characterization of a human acute monocytic leukemia cell line (THP-1). Int J Cancer. 26 (2), 171-176 (1980).
  7. Leonard, E. J., Yoshimura, T. Human monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1). Immunol Today. 11 (3), 97-101 (1990).
  8. Crouch, M. F. An automated fluorescence based assay of neurite formation. J Neurosci Methods. 104 (1), 87-91 (2000).
  9. Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nat Methods. 9 (7), 671-675 (2012).
  10. Poot, M., Kavanagh, T. J., Kang, H. C., Haugland, R. P., Rabinovitch, P. S. Flow cytometric analysis of cell cycle-dependent changes in cell thiol level by combining a new laser dye with Hoechst 33342. Cytometry. 12 (2), 184-187 (1991).
  11. West, C. A., He, C., Su, M., Swanson, S. J., Mentzer, S. J. Aldehyde fixation of thiol-reactive fluorescent cytoplasmic probes for tracking cell migration. J Histochem Cytochem. 49 (4), 511-518 (2001).
  12. Kim, C. H. The greater chemotactic network for lymphocyte trafficking: chemokines and beyond. Curr Opin Hematol. 12 (4), 298-304 (2005).
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Cite This Article
Prangley, E., Kumar, T., Ponda, M. P. Quantifying Human Monocyte Chemotaxis In Vitro and Murine Lymphocyte Trafficking In Vivo. J. Vis. Exp. (128), e56218, doi:10.3791/56218 (2017).

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