Identificação de um Murino eritroblasto subpopulação enriquecido em enucleação Eventos da Multi-espectral de imagem de Citometria de Fluxo
Summary
O presente protocolo descreve um novo método para a identificação de uma população de enuclear eritroblastos ortocromaticos pelo fluxo de imagem multi-espectral citometria, proporcionando uma visualização do processo de enucleação dos eritroblastos.
Abstract
Eritropoiese em mamíferos conclui com o processo dramático da enucleação, que resulta na formação de reticulócitos. O mecanismo de enucleação ainda não foi totalmente elucidado. Um problema comum encontrado quando se estuda a localização de proteínas-chave e estruturas dentro eritroblastos enucleação por microscopia é a dificuldade de observar um número suficiente de células em enucleação. Desenvolvemos um novo protocolo de análise de imagem usando multiparamétrica de alta velocidade em células de fluxo (multi-espectral de imagem de Citometria de Fluxo), um método que combina a microscopia de imunofluorescência com citometria de fluxo, de modo a identificar de forma eficiente um número significativo de eventos de enucleação, que permite obter medidas e realizar análises estatísticas.
Primeiro, descrever aqui dois in vitro da eritropoiese métodos de cultura utilizados para sincronizar eritroblastos murino e aumentar a probabilidade de captura de enucleação no the tempo de avaliação. Em seguida, descrevem em detalhe a coloração de eritroblastos após fixação e permeabilização, a fim de estudar a localização de proteínas intracelulares ou jangadas lipídicas durante enucleação por citometria de fluxo de imagem multi-espectral. Juntamente com o tamanho e coloração DNA/Ter119 que são usados para identificar os eritroblastos ortocromaticos, que utilizam os parâmetros "relação de aspecto" de uma célula no canal de campo brilhante que ajuda no reconhecimento de células alongadas e "delta centróide XY Ter119/Draq5 "que permite a identificação de eventos celulares em que o centro de coloração Ter119 (reticulócitos nascente) é muito distante do centro de coloração DRAQ5 (núcleo passando por extrusão), indicando, assim, uma célula prestes a enuclear. O subconjunto da população eritroblasto ortocromático com alta centroid delta e baixa relação de aspecto é altamente enriquecido em enuclear células.
Introduction
Diferenciação terminal na linhagem eritróide em mamíferos conclui com o processo dramático da enucleação, através do qual o eritroblastos ortocromático expele o seu núcleo envolto por uma membrana (pyrenocyte) 1, gerando um reticulócito 2. O mecanismo exacto deste processo, o qual também é o passo limitante da taxa de sucesso de, em larga escala, a produção de células vermelhas do sangue in vitro, ainda não está completamente elucidado. A localização de proteínas-chave e estruturas dentro eritroblastos enucleação depende da utilização de lâmpadas fluorescentes e microscopia eletrônica 3-5. Este processo tedioso resulta tipicamente na identificação de um número limitado de eventos de enucleação e nem sempre permitem uma análise estatística significativa. Expandindo um método de identificação eritroblasto descrito anteriormente por McGrath et al. 6, desenvolvemos uma nova abordagem de identificar e estudar os eventos de enucleação por Multi-espectral Imalagem Citometria de Fluxo (multiparamï imagens de células de alta velocidade do fluxo, um método que combina a microscopia de fluorescência, citometria de fluxo) 7, que pode proporcionar um número suficiente de observações para obter medições e análise estatística.
Aqui, nós descrevemos dois primeiros métodos in vitro da eritropoiese cultura utilizadas, a fim de sincronizar os eritroblastos e aumentar a probabilidade de captura de enucleação, no momento da avaliação. Em seguida, descrevem em detalhe a coloração de eritroblastos após fixação e permeabilização, a fim de estudar a localização de proteínas intracelulares ou jangadas lipídicas durante enucleação por citometria de fluxo de imagem multi-espectral.
As amostras são executados em um fluxo de imagens citômetro e as células coletadas são fechadas de forma adequada para identificar eritroblastos ortocromáticos 6. Eritroblastos ortocromático são então analisados com base em sua relação de aspecto, como medido em campo claro imalagem, contra o seu valor para o parâmetro do delta centróide XY Ter119-ADN, a qual é definida como a distância entre os centros das áreas manchadas para Ter119 e de ADN, respectivamente. A população de células com baixa relação de aspecto alta e centróide delta XY Ter119/DNA é altamente enriquecida em enuclear células. Usando o tipo selvagem (WT) eritroblastos contra eritroblastos com deleção Mx-Cre mediada condicional de Rac1 em Rac2 – / – ou Rac2 combinado – / -; RAC3 – / – base genética e este protocolo nova análise de fluxo de imagem multi-espectral citometria, demonstramos recentemente que se assemelha a enucleação citocinese assimétrico e que a formação de um anel de actomiosina regulada em parte por Rac GTPases é importante para a progressão da enucleação 7.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nos últimos anos, no estudo de enucleação eritroblastos ganhou força crescente, uma vez que é o passo em culturas in vitro da eritropoiese que é mais difícil de reproduzir de forma eficiente, a fim de alcançar, a produção em larga escala bem sucedida de células vermelhas do sangue ex vivo. Até recentemente, o estudo de enucleação eritroblasto utilizada microscopia de fluorescência, principalmente, e citometria de fluxo métodos. Métodos de microscopia de fluorescência, embora útil na …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores agradecem o fluxo Citometria de Pesquisa Núcleo da Fundação do Cincinnati Children Research Hospital e Richard Demarco, Sherree amigo, e Scott Mordecai do Amnis Corporation (parte da EMD Milllipore) para suporte técnico especializado. Este trabalho foi financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde concede K08HL088126 e R01HL116352 (TAK) e DK090971 P30 (YZ).
Materials
| αMEM medium | CellGro | 15-012-CV | |
| IMDM medium | Hyclone (Thermo Scientific) | SH30228.01 | |
| Stempro-34 SFM | GIBCO (Life Tech) | 10640 | |
| Stempro-34 nutrient supplement | GIBCO (Life Tech) | 10641-025 | |
| Fetal Bovine Serum (FBS) | Atlanta Biologicals | 512450 | |
| BIT9500 | Stemcell Technologies | 09500 | |
| Bovine Serum Albumin (BSA) | Fisher Scientific | BP-1600-100 | |
| Phosphate buffered saline (PBS) | Hyclone (Thermo Scientific) | SH30028.02 | |
| Penicillin/Streptomycin | Hyclone (Thermo Scientific) | SV30010 | |
| L-glutamine | Hyclone (Thermo Scientific) | SH30590.01 | |
| Isothesia (Isoflurane) | Butler-Schein | 029405 | |
| Histopaque 1.083mg/ml | Sigma | 10831 | |
| BD Pharmlyse (RBC lysis buffer) | BD Biosciences | 555899 | |
| Acetone | Sigma-Aldrich | 534064 | |
| Formaldehyde | Fisher Scientific | BP 531-500 | |
| Hydrocortisone | Sigma | H4001 | |
| Stem Cell Factor (SCF) | Peprotech | 250-03 | |
| Interleukin-3 (IL-3) | Peprotech | 213-13 | |
| EPOGEN Epoetin Alfa (Erythropoietin, EPO) | AMGEN | available by pharmacy | |
| CD44-FITC antibody | BD Pharmingen | 553133 | |
| CD71-FITC antibody | BD Pharmingen | 553266 | |
| Ter119-PECy7 antibody | BD Pharmingen | 557853 | |
| Phalloidin-AF488 | Invitrogen (Life Technologies) | A12379 | |
| β-tubulin-AF488 antibody | Cell Signaling | #3623 | |
| anti-rabbit AF488-secondary antibody | Invitrogen (Life Technologies) | A11008 | |
| anti-rabbit AF555-secondary antibody | Invitrogen (Life Technologies) | A21428 | |
| AF594-cholera toxin B subunit | Invitrogen (Life Technologies) | C34777 | |
| pMRLC (Ser19) antibody | Cell Signaling | #3671 | |
| γ-tubulin antibody | Sigma | T-3559 | |
| Syto16 | Invitrogen (Life Technologies) | S7578 | |
| Draq5 | Biostatus | DR50200 | |
| Ferrous sulfate | Sigma | F7002 | |
| Ferric nitrate | Sigma | F3002 | |
| EDTA | Fisher Scientific | BP120500 | |
| 15ml tubes | BD Falcon | 352099 | |
| 50ml tubes | BD Falcon | 352098 | |
| 6-well plates | BD Falcon | 353046 | |
| 24-well plates | BD Falcon | 351147 | |
| Flow tubes | BD Falcon | 352008 | |
| Tuberculin syringe | BD | 309602 | |
| Insulin syringe | BD | 329461 | |
| Syringe needle 25G5/8 | BD | 305122 | |
| Capped flow tubes | BD | 352058 | |
| 40μm cell strainer | BD Falcon | 352340 | |
| Scalpel (disposable) | Feather | 2975#21 | |
| FACS Canto Flow Cytometer | BD | ||
| ImagestreamX Mark II Imaging Flow Cytometer | AMNIS (EMD Millipore) | ||
| Image Data Exploration and Analysis Software (IDEAS) version 4.0 and up. | AMNIS (EMD Millipore) | ||
| Hemavet 950 Cell Counter | Drew Scientific | CDC-9950-002 | |
| NAPCO series 8000WJ Incubator | Thermo scientific | ||
| Allegra X-15R Centrifuge | Beckman Coulter | 392932 | |
| Mini Mouse Bench centrifuge | Denville | C0801 |
Riferimenti
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