Summary

Neutrophil 중재 염증 이벤트 감지에 사용 하기 위해 MUB40 펩 티 드

Published: January 07, 2019
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Summary

여기, 선물이 조직학 고정/permeabilized 섹션에서 호 중구의 존재를 감지 하 고 라이브 순화 된 호 중구의 활성화 상태를 평가 하는 프로토콜. 특히, MUB40 펩타이드 lactoferrin neutrophil 및 3 차과 립에 바인딩합니다. Permeabilization 또는 호 중구 활성화 통해과 립 내용의 노출 호 중구의 마킹 할 수 있습니다.

Abstract

여기, 우리 MUB40, 호 중구의 특정 및 3 차과 립에 높은 농도에서 저장 하는 당화 lactoferrin 바인딩 수와 합성된 펩 티 드의 사용을 포함 하는 프로토콜을 제공 합니다. 이 호 중구 활성화 및 탈과 립에 대 한 분석 결과를 라이브 셀 이미징에 사용할 수 있는 방법 뿐만 아니라 고정/permeabilized 조직에 호 중구 얼룩 어떻게 MUB40 는 fluorophore에 직접 활용이 프로토콜 세부 정보를 사용할 수 있습니다. 호 중구 탐지 방법 항상 특정 응용 프로그램에 적합 하지 않은 종의 단일 클론 항 체로 제한 됩니다. MUB40 세포 막 침투 하지 않습니다 하 고 따라서 lactoferrin 비-활성화/비-permeabilized 호 중구에 저장에서 제외 됩니다. MUB40 는 그것을 여러 연구 모델을 포함 하는 연구에서 결과 비교 하는 데 특히 유용 하 게 만드는 광범위 한 호스트 범위에서 lactoferrin 인식의 추가 혜택 중복 시 약의 수를 줄이고 프로토콜을 단순화 통해 단일 단계 얼룩.

Introduction

호 중구는 타고 난 면역 시스템의 주 무기 중 하나 이며 정기적으로 시체 주위 염증의 사이트에 보충. 호 중구의 연구는 그들의 짧은 수명에은 생체 외에서 (8 h 미만) 및 제한 된 검색 도구 기저 조건 또는 활성화 후 크게 손상 되었습니다. 여기, 우리 고정/permeabilized 샘플에 포유류 호 중구의 광범위 하 고 구체적인 검색 잘 테스트 프로토콜을 제시. 우리는 또한 라이브 neutrophils MUB40얼룩에 대 한 상세한 프로토콜을 제공 합니다. 라이브 호 중구 얼룩 프로토콜을 사용 하는 타이밍 및 호 중구 활성화의 위치 수 수 정확히 지적. 이 프로토콜은 호 중구 활성화 또는 립 출시를 공부 하고자 연구에 이상적입니다. 넘어 그들의 항균 기능, 호 중구 지금 immunomodulatory 셀 다양 한 질병 및 면역 반응 (타고 난 및 적응형)1,2에 참여 감사 합니다. 호 중구는 가장 염증 성 조직, 감염 된 조직, 염증 성 종양3, IBS, Crohn의 플레어4, 그리고 류 마티스 관절염 (synovia 등 비 감염 성 염증의 지역에서 높은 숫자에 RA) 환자5. 호 중구 미리 형성 된과 립 명명 된 azurophil (α), 특정 (β1), 차 (β2)과 립 분 비 소포 (γ)6의 4 개의 클래스를 포함 합니다. 염증 성 사이트에 마이그레이션, 채용된 호 중구 활성화 되 고 순차적으로 분 비과 립 내용 (접착, 항균 성 화합물 및 immunomodulatory 분자 구성), 추가 모집을 추진 하 고 있으며에 기여 감염 확인 (뿐만 아니라 호스트 조직 손상)7. 호 중구는 간주 하는 동안 거기까지 타고 난 면제의 중요 한 측면은 공부, 사용할 수 있는 몇 가지 탐지 시 약 그리고 생활 호 중구의 활성화 상태를 평가 하기 위해 사용할 수 있는 적은.

Ly-6 G2 등 특히 기저 조건 (예: myeloperoxidase 호 중구과 립에 저장 된 단백질 세포 표면 노출 된 항 원에 대해 생성 하는 단일 클론 항 체에 의존 하는 중 성구 검색의 현재 방법 lactoferrin). 단일 클론 항 체의 장점에는 그들의 강한 바인딩, 감도, 및 다양 한 분석 결과 조건 다양성 포함 됩니다. 그러나, 특히 단일 클론 항 체 및 안티-Ly-6 G을 사용 하 여 여러 가지 단점이 있습니다. 이러한 단점은 포함 특이성, Ly-6 G은 골에 호 산 구는;를 포함 하 여 모든 granulocytes 골수성 세포의 대부분에 존재 따라서,이 표시와 함께 호 중구 호 산 구는에서 해독 더 많은 단지8에 접근 해야 합니다. 단일 클론 항 체와 다른 자주 있 네 개 이상의 동물 종 비교 연구를 어렵게 하 그들의 자주 제한 호스트 특이성 범위입니다. 항 체 탐지 방법, 라이브 셀 또는 vivo에서 사용 하는 경우에 특히의 세 번째 단점은 세포의 기능을 방해 하거나 세포 활성화로 이어질 그들의 잠재력 이다. 예를 들어 관리의 안티-Ly-6 G 마우스 호 중구 감소 및 일시적인 호 중구 감소 증9에 일반적으로 적용 됩니다. 그것은 또한 항 체 주입 호 중구 antitumor 기능10을 자극 수 있습니다 입증 되었습니다. 마지막으로, 호 중구의 항 체 탐지는 셀의 활성화 상태를 공개 하지 않습니다.

우리는 40-아미노 산 펩 티 드 라는 MUB40, 생체 외에서 또는 vivo에서 조건 호 중구 라벨 라이브 neutrophils11의 활성화 상태를 시험 하 수 분석 실험에서에서 사용 될 수 있는 확인 했습니다. MUB40 MUB7012, 원래 점액13,14바인딩할 능력에 대 한 설명 유산 균 reuteri 표면 점액-바인딩 단백질 도메인에서에서 파생 됩니다. MUB40 당화 lactoferrin neutrophil 및 3 차과 립에 높은 농도에서 존재 하는 상호 작용 합니다. MUB40 histopathology 또는 형광 활성화 된 세포 (FACS) 프로토콜 고정된 호 중구의 강력한 얼룩에 대 한 정렬에 표준 permeabilization 단계를 통해이 립에 노출 될 수 있습니다. 라이브 neutrophils 비활성 상태로 유지 됩니다, MUB40 펩 티 드과 립 내용에서 제외 하 고 셀 할 하지는 표시와 함께 긍정적인 얼룩. 활성화, MUB40 노출된 lactoferrin 바인딩할 하 고 펩 티 드와 강력한 얼룩으로 이어질 수 있습니다. 따라서, MUB40 감염 과정을 따라 매력적인 마커 만들기 순화 된 호 중구의 활성화 상태를 확인 하기 위해 사용할 수 있습니다. 활성화 된 호 중구 살 바인딩할 수 또한 MUB40 라이브 동물 모델 (예를 들어, 마우스 관절염 모델15)에서 호 중구 염증의 영역을 감지 하는 도구로 사용할 수 있습니다. 이 원고 자세히 어떻게 놓여있는지 MUB40 라는 프로토콜 neutrophils 조직학 조직 및 시험의 시험관에라이브 순화 된 호 중구의 활성화 하는 방법에 공개 사용할 수 있습니다.

Protocol

여기에 설명 된 모든 방법을 검토 되었고 CoRC (위원회 회의 드 Recherche 크리니크), CPP (위원회 회의 드 보호 des Personnes), 및 CNIL 프랑스 조직에 의해 승인 (위원회 국립 사회 외 리). 1. 얼룩과 Histopathology 조직에 호 중구 붙일 MUB40 개 Histopathology 위한 조직을 얻기 위해 30 분 동안 4 %paraformaldehyde (PFA)의 적합 한 볼륨에 조직/생 섹션 최대 4 샘플의 두께 따라 h 수정. 고정…

Representative Results

MUB40의 결과-얼룩진된 조직 histopathology 슬라이드에서 일반적으로 조직에 걸쳐 흩어져 개별 셀을 공개. MUB40 얼룩 lactoferrin, 호 중구과 립에 존재 하 고로 한정. 따라서, 일반적으로 본 punctate 얼룩 또는 신호의 여러 큰 분리 한 지역에서에서 오고 있다 개별 neutrophils (그림 1). 공동 스테인드 셀 MUB40 신호를 지역화할 수 있도록 DAPI …

Discussion

여기, 두 분석 MUB40 펩 티 드 호 중구 염증 및 활성화 연구에 사용 되는 설명 합니다. 우리는 어떻게 MUB40 neutrophils histopathology 섹션에 제시 하거나 라이브 정화 중 성구를 사용 하 여 그들의 활성화 상태를 밝힐 수 있습니다 보여줍니다. 착 색 시 약으로 MUB40 을 사용 하는 중요 한 단계는 다른 형광 탐지 방법으로 동일 합니다. 형광 신호 호환성 및 적절 한 세척 단계 배경 얼룩…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 Fondation Laurette Fugain (LF-2015-15) (B.S.M.)에 의해 지원 되었다 고 ANR JCJC (ANR-17-CE15-0012) (B.S.M.)를 부여 합니다.

Materials

MUB40-Cy5 Benoit Marteyn benoit.marteyn@pasteur.fr Fluorescent MUB40 peptide (available with other conjugated fluorophores)
RI-MUB40-Cy5 Benoit Marteyn benoit.marteyn@pasteur.fr Retro-inverso fluorescent MUB40 peptide. Synthesized with D-amino acids and resistant to proteases (available with other conjugated fluorophores)
Parformaldehyde Sigma-Aldrich 16005 Fixative for histology
Sucrose Sigma-Aldrich S7903 Solution used to remove excess PFA
Optimal Cutting Temperature Compound (OCT) Sakura Finetek USA 4583 Used to freeze tissue before cryostat sectioning
2-Methylbutane Sigma-Aldrich M32631 Used to freeze tissue before cryostat sectioning
Ethanol Sigma-Aldrich 1.00974 Used for dry ice bath to freeze tissue
Leica Cryostat Leica Biosystems CM1520 Used to section tissues
Glass microscopy slides Fisher Scientific 12-518-101
Cover slips Thor Labs CG15CH Hi precision coverslip
Dako pen  Sigma-Aldrich Z377821 Used to prevent liquid loss during tissue staining
Saponin Sigma-Aldrich 47036 Used to permeabilize cells for IF staining
DAPI Sigma-Aldrich 10236276001 Stains DNA 
Alexa fluor 488 Phalloidin  Fisher Scientific A12379 Binds actin
Prolong Gold antifade Mountant Fisher Scientific P36930 Prolongs IF signal and resistance to photobleaching
Fluorescent microscope Various Various Used to image IF slides
Anoxic Cabinet Various Various Used for the purification of live inactivated neutrophils
Sodium Chloride NaCL Sigma-Aldrich S7653
EDTA Sigma-Aldrich E9884 Washing buffer component
MACS BSA buffer Miltenyi Biotec 130-091-376 Washing buffer component
Percoll Sigma-Aldrich P4937 Gradient for neutrophil purification
CD235a glycophorin magnetic microbeads Miltenyi Biotec 130-050-501 Used to remove contaminating RBCs
LS columns Miltenyi Biotec 130-042-401 Used in the removal of RBCs from neutrophils
RPMI-1640 without Phenol Red Sigma-Aldrich R8755 Used for neutrophil assays

References

  1. Nathan, C. Neutrophils and immunity: challenges and opportunities. Nature Reviews Immunology. 6 (3), 173-182 (2006).
  2. Nicolás-Ávila, J. &. #. 1. 9. 3. ;., Adrover, J. M., Hidalgo, A. Neutrophils in Homeostasis, Immunity, and Cancer. Immunity. 46 (1), 15-28 (2017).
  3. Coffelt, S. B., Wellenstein, M. D., de Visser, K. E. Neutrophils in cancer: neutral no more. Nature Reviews Cancer. 16 (7), 431-446 (2016).
  4. Wright, H. L., Moots, R. J., Bucknall, R. C., Edwards, S. W. Neutrophil function in inflammation and inflammatory diseases. Rheumatology. 49 (9), 1618-1631 (2010).
  5. Glennon-Alty, L., Hackett, A. P., Chapman, E. A., Wright, H. L. Neutrophils and redox stress in the pathogenesis of autoimmune disease. Free Radical Biology & Medicine. , (2018).
  6. Borregaard, N., Cowland, J. B. Granules of the human neutrophilic polymorphonuclear leukocyte. Blood. 89 (10), 3503-3521 (1997).
  7. Borregaard, N. Neutrophils, from marrow to microbes. Immunity. 33 (5), 657-670 (2010).
  8. Rose, S., Misharin, A., Perlman, H. A novel Ly6C/Ly6G-based strategy to analyze the mouse splenic myeloid compartment. Cytometry Part A: The Journal of the International Society for Analytical Cytology. 81 (4), 343-350 (2012).
  9. Shi, C., Hohl, T. M., Leiner, I., Equinda, M. J., Fan, X., Pamer, E. G. Ly6G+ neutrophils are dispensable for defense against systemic Listeria monocytogenes infection. Journal of Immunology. 187 (10), 5293-5298 (2011).
  10. Albanesi, M., Mancardi, D. A., et al. Neutrophils mediate antibody-induced antitumor effects in mice. Blood. 122 (18), 3160-3164 (2013).
  11. Anderson, M. C., Chaze, T., et al. MUB40 Binds to Lactoferrin and Stands as a Specific Neutrophil Marker. Cell Chemical biology. 25 (4), 483-493 (2018).
  12. Coïc, Y. -. M., Baleux, F., et al. Design of a specific colonic mucus marker using a human commensal bacterium cell surface domain. Journal of Biological Chemistry. 287 (19), 15916-15922 (2012).
  13. Roos, S., Jonsson, H. A high-molecular-mass cell-surface protein from Lactobacillus reuteri 1063 adheres to mucus components. Microbiology. 148, 433-442 (2002).
  14. Boekhorst, J., Helmer, Q., Kleerebezem, M., Siezen, R. J. Comparative analysis of proteins with a mucus-binding domain found exclusively in lactic acid bacteria. Microbiology. 152, 273-280 (2006).
  15. Mancardi, D. A., Jönsson, F., et al. Cutting Edge: The murine high-affinity IgG receptor FcγRIV is sufficient for autoantibody-induced arthritis. Journal of Immunology. 186 (4), 1899-1903 (2011).
  16. Walmsley, S. R., Print, C., et al. Hypoxia-induced neutrophil survival is mediated by HIF-1alpha-dependent NF-kappaB activity. Journal of Experimental Medicine. 201 (1), 105-115 (2005).
  17. Monceaux, V., Chiche-Lapierre, C., et al. Anoxia and glucose supplementation preserve neutrophil viability and function. Blood. 128 (7), 993-1002 (2016).

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Cite This Article
Anderson, M. C., Injarabian, L., Andre, A., Tournebize, R., Marteyn, B. S. The MUB40 Peptide for Use in Detecting Neutrophil-Mediated Inflammation Events. J. Vis. Exp. (143), e58367, doi:10.3791/58367 (2019).

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