Yalıtım ve kalp Extravascular bağışıklık hücreleri tanımlaması
Summary
Bu iletişim kuralı izole, tanımlamak ve kararlı duruma veya enflamasyon sırasında fareler Miyokardiyum içinde ikamet eden bağışıklık hücreleri ölçmek için basit ve etkili bir yöntem sunuyor. Protokol enzimatik ve mekanik sindirim daha fazla akış sitometresi tarafından analiz edilecek bir tek hücre süspansiyon nesil için birleştirir.
Abstract
Bağışıklık sistemini sağlıklı bir kalp, temel bir bileşenidir. Miyokardiyum olduğunu farklı bağışıklık hücre alt kümeleri fonksiyonel bölünebilme kararlı duruma sırasında ve çeşitleri enflamasyon sırasında ile zengin bir nüfusa ev. Yakın zamana kadar kalbinde bağışıklık hücreleri çalışma mikroskobu kullanımını gerekli veya yeterli duyarlılığı sırasında şiddetli inflamasyon sağlanan ama güvenle aciz kalmışlardır kötü gelişmiş sindirim protokollerini tanımlamak küçük — ama anahtar — nüfus hücreleri kararlı duruma sırasında. Burada, bir basit yöntem birleştirerek enzimatik (collagenase, hyaluronidase ve DNaz) ve küçük ayırt etmek için antikorlar fluorescently etiketli intravasküler yönetimi tarafından öncesinde fare kalplerin mekanik sindirim tartışmak ama kaçınılmaz damar içi hücre kirletici. Bu yöntem tarafından incelendi akış sitometresi tanıma, fenotipleme ve miktar veya floresan aktif hücre sıralama veya manyetik boncuk ayrılması için daha fazla saf izole hücrelerin bir süspansiyon oluşturur Transkripsiyon analiz veya vitro çalışmalar. Biz anahtar makrofaj ve dendritik hücre popülasyonlarının kalp ayırt etmek için bir adım adım akış sitometrik analizin bir örnek içerir. Bir orta ölçekli deney (10 kupa) yordamı tamamlandıktan 2 – 3 saat gerektirir.
Introduction
Miyokardiyal stres veya yaralanma, iskemik dahil olmak üzere (iskemi reperfüzyon veya miyokard infarktüsü) farklı formları ve iskemik olmayan (hipertansiyon veya miyokardit), ama aynı zamanda Onarıcı ve koruyucu, inflamatuar hücrelerle istihdamı teşvik patojenik özellikleri. 1891, gibi erken Romberg ilk hücresel infiltratlar tifüs ve Kızıl hastalığı1ile infekte hastaların Miyokardiyum varlığı tarif. Ancak, kardiyak bağışıklık hücreleri detaylı çalışmanın daha gelişmiş immunophenotyping teknikleri geliştirilmesi gerekmektedir. Sonuç olarak, yakın zamanda bağışıklık hücreleri temel bakım rolleri ile farklı bir popülasyon sırasında kararlı duruma Miyokardiyum içinde bulunduğu anlamaya başlamıştır.
Histoloji oldu ve hala, enflamasyon sırasında kalp bağışıklık hücreleri ayırdetmek için en yaygın yöntem. Ancak, Histoloji değerli bir tanı aracı temsil ederken, kullanımı kardiyak bağışıklık hücreleri insan önemli sınırlamaları vardır. Miyokardiyum içinde ikamet eden bağışıklık hücreleri toplam hücrelerin çok küçük bir oran temsil ve orantılı olarak çok büyük bir alanda daha fazla veya daha az eşit olarak dağıtılır. Benzer şekilde, kardiyak inflamasyon, viral miyokardit gibi çeşitli formları inflamasyon odak desenleri gösterin. Kalp bağışıklık sisteminin doğru analiz kez yüksek derece histolojik örnekleme, önyargı azaltmak için maliyeti artan gerektiren anlamına gelir. Ayrıca, Histoloji çok sınırlı bir hücre kimliği (Örneğin sayıda parametre) kullanışlı bilgileri sağlar. Akış Sitometresi (yüzey işaretleyicileri, transkripsiyon faktörleri veya salgılanan moleküller gibi) birden çok ifade işaretleri kullanımını gerektiren hücre alt kümeleri artan bir sayı ile immunophenotyping için en güçlü araç olarak kendisini kurmuştur, düşük maliyetli ve yüksek işlem hacmi nedeniyle.
İmmunophenotyping teknikleri çok sayıda hücreleri tek hücre analizi için izin verimli sindirim protokolleri gelişimini yakından bağlıdır. Hücre ekstraksiyon ayrıntılı iletişim kuralları gelişimi kardiyak İmmünoloji çalışmada fırsatları yeni bir pencere açtı. Arada sindirim, akış sitometresi ve transcriptomics yoluyla, makrofajlar ve dendritik hücreleri merkezinde ikamet eden büyük nüfus karakterize2,3olmuştur. Kardiyak bağışıklık hücreleri en bol popülasyon sırasında kararlı duruma vardır CD64+MerTK+ CCR2 veya CD11c2onların ifade üzerinde temel alan makrofajlar, daha da ayrılabilir. CCR2+ ise makrofajlar yetişkin kemik iliği hematopoiesis kaynaklanan çoğu CCR2 MHC-II yüksek veya düşük düzeyde ifade edebilir,– makrofajlar, esas olarak Doğum öncesi kökenlidir. Makrofajlar onarım4 ve enkaz5 kaldırılması sırasında yaralanma veya elektrik bağlantısı6 sabit durumda destekleyen gibi temel fonksiyonları yerine getirir. Enflamasyon sırasında çeşitleri Ly6CMerhaba MHC-IIlo CD64int monosit önemli bir akını oluşur, hangi daha sonra Ly6CMerhaba CCR2 ayırt+ makrofajlar2,7 . Önemli ölçüde daha küçük ancak önemli Vaha’da hücrelerinin sağlıklı bireyler Miyokardiyum içinde ikamet eden dendritik hücreler8,9/ oluşur. Kardiyak geleneksel DCs (KGK) iki ana alt kümeleri son zamanlarda nitelendirmiştir: cDC1 (CD103+ DCs) ve cDC2 (CD11b+ DCs). DCs enfeksiyon8 karşı savunmak için önemli rol oynarlar ama aynı zamanda kendini yaralama sırasında özellikle9miyokard infarktüsü enflamasyon sırasında yükseltebilirsiniz.
Burada, fare Miyokardiyum üzerinden kardiyak immün hücrelerin izolasyonu için basit bir yöntem açıklanmaktadır. Yöntemi analiz veya daha fazla akış sitometresi sıralama veya manyetik boncuk zenginleştirme tarafından saf bir tek hücre süspansiyon elde etmek için enzimatik ve mekanik sindirim bir hücre-Süzgeç filtrasyon ile birleştirir. Extravascular miyokard hücrelerinin doğru ölçümler kardiyak perfüzyon kardiyak microvasculature kan olası kirletici kaldırmak için gerektirir. Buna ek olarak, biz daha fazla intravasküler kirleticiler, Galkina ve ark. Protokolü10tabanlı miyokardiyal hücreler ayırt etmek için kullanılan bağışıklık hücrelerinin damar içi etiketleme, isteğe bağlı bir adım mevcut. Son olarak, biz büyük makrofaj ve cDC altgrupları tanımlamak için bir temel Akış Sitometresi Analizi mevcut.
Protocol
Representative Results
Discussion
Miyokardiyal iltihap veya miyokardit, en kalp-damar hastalıkları bir özelliktir. Ancak, Miyokardiyum sigara hastalık durumlarında kendi bağışıklık bileşenlerinde yoksun değildir. Kararlı duruma sırasında birçok bağışıklık hücreleri Miyokardiyum içinde bulunan ve bakım ve koruma önemli rol oynarlar. Bu farklı nüfus hücrelerin karakterizasyonu bu protokol için sunulan bir gibi yöntemleri olmadan mümkün olmazdı.
Miyokardiyum mekanik ve enzimatik sindirim bir arada…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu eser Kanada Enstitüleri Sağlık Araştırma tarafından (148808 ve 148792) desteklenmiştir, SE bir kalp ve inme Vakfı, personel Ödülleri İstanbul İl Office, Mart Dimes, kalp araştırma ve Peter Munk Ted Rogers Merkezi tarafından desteklenmiştir Kalp Merkezi. XCC bir CIHR Banting bursu tutar. LA bir kalp ve inme/Richard Lewar öğrencilik Ödülü almıştır.
Materials
| Phosphate buffered saline | Wisent | 311-010-CL | 1x PBS |
| 21Gx 1 1/2 (0.8mmx40mm) PrecisionGlide Needle | BD | 305167 | |
| Hank’s Balanced Salt Solution | Wisent | 311-511-CL | 1x HBSS |
| Bovine serum albumin | Sigma-Aldrich | A4503-50G | |
| Bovine serum | Sigma | B9433 | |
| 0.5M Ethylenediaminetetraacetic acid | BioShop | EDT111 | |
| Vacuum filter , 0.2 µm Filtropur V50 | Sarstedt | 83.1823.001 | |
| 28G 1/2 1 cc insulin syringe | BD | 329424 | |
| 60 mL syringe | BD | 309653 | |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium | Wisent | 319-005-CL | 1x DMEM with 4.5 g/L glucose and L-Glutamine and Sodium Pyruvate |
| Collagenase I | Sigma | C0130 | from Clostridium histolyticum |
| Hyaluronidase type I-S | Sigma | H3506 | |
| DNase-I | Sigma | D4513 | from bovine pancreas |
| Cell strainer, 40 µm Nylon | Falcon | 352340 | |
| Ammonium-Chloride- Potassium (ACK) lysis buffer | Lonza | 10-546E | |
| Alexa Fluor 700 anti-mouse/human CD11b | Biolegend | 101222 | 1:250 dilution |
| APC/Cy7 anti-mouse Ly-6c | Biolegend | 128025 | 1:250 dilution |
| APC anti-mouse CD103 | Biolegend | 121414 | 1:250 dilution |
| Brilliant Violet 605 anti-mouse CD11c | Biolegend | 117334 | 1:250 dilution |
| PE anti-mouse Ly-6G | Biolegend | 127607 | 1:250 dilution |
| Pacific Blue anti-mouse I-Ab | Biolegend | 116422 | 1:250 dilution |
| FITC anti-mouse CD64 (FcgRI) | Biolegend | 139315 | 1:250 dilution |
| PE/Cy7 anti-mouse CD45 | Biolegend | 103113 | 1:250 dilution |
| PerCP/Cy5.5 anti-mouse CD45 | Biolegend | 103132 | 1:40 dilution |
| TruStain fcX (anti-mouse CD16/32) | Biolegend | 101320 | 1:100 dilution |
| True-Stain Monocyte Blocker | Biolegend | 426101 | 1:20 dilution |
| FlowJo V10 | TreeStar Inc | https://www.flowjo.com/solutions/flowjo | |
| Mouse: Batf3-/- | The Jackson Laboratory | JAX: 013755 |
References
- Marboe, C. C., Fenoglio, J. J. Pathology and natural history of human myocarditis. Pathology and Immunopathology Research. 7 (4), 226-239 (1988).
- Epelman, S., et al. Embryonic and adult-derived resident cardiac macrophages are maintained through distinct mechanisms at steady state and during inflammation. Immunity. 40 (1), 91-104 (2014).
- Pinto, A. R., et al. An abundant tissue macrophage population in the adult murine heart with a distinct alternatively-activated macrophage profile. PLoS One. 7 (5), 36814 (2012).
- Lavine, K. J., et al. Distinct macrophage lineages contribute to disparate patterns of cardiac recovery and remodeling in the neonatal and adult heart. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (45), 16029-16034 (2014).
- Fujiu, K., Wang, J., Nagai, R. Cardioprotective function of cardiac macrophages. Cardiovascular Research. 102 (2), 232-239 (2014).
- Hulsmans, M., et al. Macrophages Facilitate Electrical Conduction in the Heart. Cell. 169 (3), 510-522 (2017).
- Nahrendorf, M., et al. The healing myocardium sequentially mobilizes two monocyte subsets with divergent and complementary functions. Journal of Experimental Medicine. 204 (12), 3037-3047 (2007).
- Clemente-Casares, X., et al. A CD103(+) Conventional Dendritic Cell Surveillance System Prevents Development of Overt Heart Failure during Subclinical Viral Myocarditis. Immunity. 47 (5), 974-989 (2017).
- Van der Borght, K., et al. Myocardial Infarction Primes Autoreactive T Cells through Activation of Dendritic Cells. Cell Reports. 18 (12), 3005-3017 (2017).
- Galkina, E., et al. Preferential migration of effector CD8+ T cells into the interstitium of the normal lung. Journal of Clinical Investigation. 115 (12), 3473-3483 (2005).
- Edelson, B. T., et al. Peripheral CD103+ dendritic cells form a unified subset developmentally related to CD8alpha+ conventional dendritic cells. Journal of Experimental Medicine. 207 (4), 823-836 (2010).
