Summary

visualizing Macrophage Extracellular जाल का उपयोग कर फोकल माइक्रोस्कोपी

Published: October 19, 2017
doi:

Summary

Macrophage extracellular जाल एक नए वर्णित इकाई हैं । इस अनुच्छेद के फोकल माइक्रोस्कोपी तरीकों पर ध्यान केंद्रित है और कैसे वे विट्रो में और फेफड़े के नमूनों से vivo में कल्पना कर रहे हैं ।

Abstract

न्युट्रोफिल extracellular जाल (नेट) की उपस्थिति को परिभाषित करने के लिए इस्तेमाल किया एक प्राथमिक विधि फोकल माइक्रोस्कोपी है । हम macrophage extracellular जाल (मेट्स) कल्पना करने के लिए फोकल माइक्रोस्कोपी तरीकों की स्थापना संशोधित किया है । इन extracellular जाल के साथ extracellular क्रोमेटिन की उपस्थिति से परिभाषित कर रहे हैं-इस तरह के granules के रूप में अन्य घटकों की अभिव्यक्ति, lgg histones, और peptidyl arginase deiminase (पैड). मेट्स की अभिव्यक्ति आम तौर पर एक उत्तेजना के लिए जोखिम के बाद मापा जाता है और संयुक्त राष्ट्र की तुलना में प्रेरित नमूनों । नमूने भी पृष्ठभूमि और isotype नियंत्रण के लिए शामिल किए गए हैं । कोशिकाओं अच्छी तरह से परिभाषित छवि विश्लेषण सॉफ्टवेयर का उपयोग कर विश्लेषण कर रहे हैं । फोकल माइक्रोस्कोपी दोनों विट्रो में और फेफड़े के ऊतकों में vivo में मेट्स की उपस्थिति को परिभाषित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ।

Introduction

न्युट्रोफिल extracellular जाल (जाल), पहले Brinkmann एट अल द्वारा वर्णित किया गया । 1 वे मुख्य रूप से संक्रमण के जवाब में उत्पादित कर रहे हैं (विशेष रूप से बैक्टीरिया के लिए) और मेजबान रक्षा में एक महत्वपूर्ण भूमिका है1,2. वे भी वाहिकाशोथ और प्रणालीगत एक प्रकार वृक्ष (SLE) सहित गैर संक्रामक रोग, के जवाब में होने के लिए वर्णित किया गया है; तथा mitogen phorbol १२-myrisate १३-एसीटेट (पमा),। यह हाल ही में मांयता प्राप्त किया गया है कि अंय प्रकार के सेल भी extracellular जाल, मैक्रोफेज सहित उत्पादन कर सकते हैं । Macrophage extracellular जाल (मेट्स) अभी तक साहित्य4,5में एक अच्छी तरह से परिभाषित इकाई नहीं हैं । हम हाल ही में स्थापित तरीकों मेट्स दोनों विट्रो में और vivo में6,7की उपस्थिति का पता लगाने के लिए । इस लेख में, फोकल माइक्रोस्कोपी का उपयोग कर मेट्स का माप बताया जाएगा ।

NETosis की मुख्य विशेषताएं जो इसे अन्य सेलुलर रास्ते से अलग (जैसे apoptosis8) के साथ संयोजन के रूप में क्रोमेटिन के बाहर निकालना हैं: (1) citrullination of histones (H3Cit)9, (2) सह-अभिव्यक्ति का granules का टीज़र10 , और (3) peptidyl arginine deiminase (पैड) की भागीदारी 411,12। मैक्रोफेज भी H3Cit, granules, और पैड एक्सप्रेस, और इन सुविधाओं मेट्स की उपस्थिति को परिभाषित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ।

मेट्स फेफड़ों में एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण भूमिका हो सकती है, के रूप में macrophage alveoli और फेफड़े के एयरवेज में प्रमुख कोशिका मौजूद है और संक्रमण के लिए सेलुलर प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया निर्देशन में प्रारंभिक भूमिका है/ इसके अलावा, जबकि फेफड़ों के ज्यादा खाली जगह है (जैसे, alveoli के भीतर), मेट्स संभावित रूप से उपलब्ध अंतरिक्ष में विस्तार कर रहे हैं, ठोस अंगों के विपरीत ।

सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया विधि जाल की उपस्थिति को परिभाषित करने के लिए फोकल माइक्रोस्कोप से है । मेट्स को मापने का अभी तक कोई स्पष्ट रूप से परिभाषित तरीका नहीं है । जाल की माप के लिए तकनीक इस प्रोटोकॉल में मेट्स की उपस्थिति को मापने के लिए अनुकूलित किया गया है । इस विधि के लिए मुख्य आवश्यकताओं के विश्लेषण के लिए फोकल माइक्रोस्कोपी और उचित इमेजिंग सॉफ्टवेयर के लिए उपयोग कर रहे हैं ।

Protocol

इस प्रोटोकॉल में स्वीकृत प्रयोगों का अनुसरण करता है: (१) मोनाश चिकित्सा केन्द्र की आचार समिति द्वारा मनुष्य, और (२) पशु-मेलबोर्न विश्वविद्यालय की आचार समिति द्वारा.

1. Bronchoalveolar लेवेज (bal) मैक्रोफ…

Representative Results

मेट्स बाल नमूनों से, फेफड़े के ऊतकों में और 3-डी छवियों के साथ मोटा फेफड़ों वर्गों में कल्पना की जा सकती है । एक बाल नमूने में मेट्स visualized का एक उदाहरण चित्रा 1में दिखाया गया है । मेट्…

Discussion

विधि इस समीक्षा में वर्णित है कि14जाल की उपस्थिति को परिभाषित करने के लिए इस्तेमाल पर आधारित है । मैक्रोफेज बाल नमूनों में अब तक प्रमुख कोशिका प्रकार से कर रहे हैं और संग्रह की इस विधि मेट्स अध्…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

इस काम मोनाश विश्वविद्यालय, राष्ट्रीय स्वास्थ्य और चिकित्सा अनुसंधान परिषद, और मोनाश फेफड़े और सो संस्थान से अनुदान द्वारा वित्त पोषित किया गया । लेखक मोनाश स्वास्थ्य, लगा हुआ Callaghan, एलेक्स Fulcher, Kirstin Elgass, और Camden माइक्रो इमेजिंग (मोनाश) के इम्यूनोलॉजी पर क्लिनिकल के कर्मचारियों का शुक्रिया अदा करना चाहूंगा फोकल माइक्रोस्कोपी इमेजिंग के साथ मदद के लिए, और लेखक MMI सुविधाएं स्वीकार मोनाश विश्वविद्यालय के. लेखकों की सुविधाओं को स्वीकार करते हैं, और मोनाश प्रोटोकॉल मंच के वैज्ञानिक और तकनीकी सहायता ।

Materials

Human samples: Primary antibodies
Rabbit anti-human H3Cit (Citrulline R26) Abcam AB5103 10 ug/ml
Rabbit anti-human MMP12 Novus Biological NB110-57214 1:100 concentration not quantifiable
Mouse anti-human MMP9 Novus Biological AB119906 1:200 ascites, no concentration given
Rabbit anti-human PADI2/PAD2 Abcam AB16478 7 ug/ml
Mouse anti-human PADI4/PAD4 Abcam AB128086 10.1 ug/ml
Sheep anti-human NE LifeSpan Bioscience LS-B4244 25 ug/ml
Name Company Catalog Number Comments
Mouse samples: Primary antibodies
Goat anti-mouse MMP9 Abcam AF909 10 ug/ml
Rabbit anti-mouse H3Cit (Citrulline R26) Abcam AB5103 10 ug/ml
Rat anti-mouse F4/80 In-house (hybridoma) In house 20 ug/ml
Sheep anti-human Anti-HNE /NE Sapphire Bioscience LS-B4244 25 ug/ml
Mouse anti-human ­­­­PADI4/PAD4 Abcam AB128086 10.1 ug/ml
Super-frost plus slides Menzel S41104A
Dapi-prolong gold Molecular probes P36931
Triton-X 100 Sigma-Aldrich 85111
Ammonium chloride Sigma-Aldrich E9434
Name Company Catalog Number Comments
Secondary antibodies
Chicken anti-rabbit AF 488/ Life technologies A-21441
Chicken anti-rabbit AF 594 Life technologies A-21442
Chicken anti-goat AF 594 Life technologies a-21468
Chicken anti-mouse AF488 Life technologies A-21200
Donkey anti-sheep AF 594 Life technologies A-11018
Chicken anti-mouse AF 647 Life technologies A-21463
Donkey anti-sheep AF 594 Life technologies A-11016
Isotype control
Rabbit IgG In house
Rabbit IgG In house
Mouse IgG1 BD Bioscience 550878
Rabbit IgG In house
Mouse IgG2a BioLegend 400201
Sheep IgG In house
Name Company Catalog Number Comments
Software Programs
Imaris Bitplane
Image J NIH
To average intensity of fluorphores a standard office application like Microsoft Excel can be used
Name Company Catalog Number Comments
Microscopes
C1 Confocal scanning microscope Nikon
FV1200 Confocal scanning microscope Olympus
Name Company Catalog Number Comments
Tissue sources
Human BAL samples from the bronchoscopy suite at Monash Medical Centre
Mouse BAL samples and lung tissue from the Department of Pharmacology, University of Melbourne.
Name Company Catalog Number Comments
Media
RPMI Sigma-Aldrich r8758
Fetal calf serum Sigma-Aldrich F0926
L-glutamine Sigma-Aldrich G7513
Name Company Catalog Number Comments
Other reagents
Sudan black Sigma-Aldrich 199664
paraformaldehyde/periodate/lysine (PLP) fixative Sigma-Aldrich 27387
Xylene Sigma-Aldrich 214736
Ketamine Sigma-Aldrich K2753
Natural formalin Sigma-Aldrich 42904
Paraffin Sigma-Aldrich 327204
Agarose Sigma-Aldrich A2576
Solvent 3B Hi-Chem 2026
Coverslips 12 ml Sigma-Aldrich S1815
Coverslips 60 x 24 ml Sigma-Aldrich C6875
Name Company Catalog Number Comments
Mice
c57 black 6 Monash animal research platform (MARP)
BALB/c MARP

References

  1. Brinkmann, V., et al. Neutrophil extracellular traps kill bacteria. Science. 303 (5663), 1532-1535 (2004).
  2. Brinkmann, V., Zychlinsky, A. Neutrophil extracellular traps: is immunity the second function of chromatin?. J Cell Biol. 198 (5), 773-783 (2012).
  3. Jorch, S. K., Kubes, P. An emerging role for neutrophil extracellular traps in noninfectious disease. Nat Med. 23 (3), 279-287 (2017).
  4. Cheng, O. Z., Palaniyar, N. NET balancing: a problem in inflammatory lung diseases. Frontiers immunol. 4, 1 (2013).
  5. Boe, D. M., Curtis, B. J., Chen, M. M., Ippolito, J. A., Kovacs, E. J. Extracellular traps and macrophages: new roles for the versatile phagocyte. J Leukoc Biol. 97 (6), 1023-1035 (2015).
  6. King, P. T., et al. Nontypeable Haemophilus influenzae induces sustained lung oxidative stress and protease expression. PloS one. 10 (3), e0120371 (2015).
  7. O’Sullivan, K. M., et al. Renal participation of myeloperoxidase in antineutrophil cytoplasmic antibody (ANCA)-associated glomerulonephritis. Kidney Int. 88 (5), 1030-1046 (2015).
  8. Fuchs, T. A., et al. Novel cell death program leads to neutrophil extracellular traps. J Cell Biol. 176 (2), 231-241 (2007).
  9. Wang, Y., et al. Histone hypercitrullination mediates chromatin decondensation and neutrophil extracellular trap formation. J Cell Biol. 184 (2), 205-213 (2009).
  10. Papayannopoulos, V., Metzler, K. D., Hakkim, A., Zychlinsky, A. Neutrophil elastase and myeloperoxidase regulate the formation of neutrophil extracellular traps. J Cell Biol. 191 (3), 677-691 (2010).
  11. Rohrbach, A. S., Slade, D. J., Thompson, P. R., Mowen, K. A. Activation of PAD4 in NET formation. Front Immunol. 3, 360 (2012).
  12. Lewis, H. D., et al. Inhibition of PAD4 activity is sufficient to disrupt mouse and human NET formation. Nat Chem Biol. 11 (3), 189-191 (2015).
  13. Ruwanpura, S. M., McLeod, L., Dousha, L. F., et al. Therapeutic Targeting of the IL-6 Trans-Signaling/Mechanistic Target of Rapamycin Complex 1 Axis in Pulmonary Emphysema. Am J Respir Crit Care Med. 194 (12), 1494-1505 (2016).
  14. Brinkmann, V., Laube, B., Abu Abed, U., Goosmann, C., Zychlinsky, A. Neutrophil extracellular traps: how to generate and visualize them. Journal of visualized experiments : JoVE. (36), (2010).
  15. Chow, O. A., von Kockritz-Blickwede, M., Bright, A. T., et al. Statins enhance formation of phagocyte extracellular traps. Cell host & microbe. 8 (5), 445-454 (2010).
  16. Wong, K. W., Jacobs, W. R. Mycobacterium tuberculosis exploits human interferon gamma to stimulate macrophage extracellular trap formation and necrosis. J Infect Dis. 208 (1), 109-119 (2013).
check_url/fr/56459?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Sharma, R., O’Sullivan, K. M., Holdsworth, S. R., Bardin, P. G., King, P. T. Visualizing Macrophage Extracellular Traps Using Confocal Microscopy. J. Vis. Exp. (128), e56459, doi:10.3791/56459 (2017).

View Video