Summary

人类MK从人类主要来源的免疫细胞分拣或血细胞遗传基因 的体外 分化

Published: August 07, 2021
doi:

Summary

在这里,我们提出了一个免疫嗜血策略,用于巨型胡萝卜细胞分化的特征,并展示该策略如何允许使用荧光激活细胞分拣器在不同阶段对巨型胡萝卜细胞进行排序。该方法可以应用于人体原生组织,也适用于 体外培养产生的巨型核细胞。

Abstract

巨型胡萝卜素 (MK) 分化包括多个内分泌周期,导致高度多倍体(达到甚至>64N)和超大细胞 (40-60 μm)。与细胞生物学和分子水平上对巨细胞测定知识的快速增加相反,流细胞学对巨型卡罗波测定型的定性仅限于使用血统特定表面标记识别成熟的MK,而早期的MK分化阶段尚未探索。在这里,我们提出了一个免疫噬菌体策略,允许识别连续的MK分化阶段,随着策略地位的提高,在人类的主要来源或 体外培养物与 一个面板集成MK特定和非特定表面标记。尽管 MKs 的体积和脆弱性,但可以使用上述面板进行免疫型,并在压力和喷嘴直径的特定条件下通过荧光激活细胞分拣而丰富。这种方法有助于多奥米学研究,目的是更好地了解人类巨细胞和血小板生产的复杂性。更好地描述巨无霸病症可能对与血统有关的病理学和恶性肿瘤的诊断或预后构成根本。

Introduction

巨细胞(MKs)是按照一种称为巨细胞的复杂过程从造血干细胞(HSCs)中发育的,这个过程主要由激素血栓素(TPO)编排。巨型卡洛波伊斯的经典观点描述了从HSC到承诺祖先和前体细胞的一系列分层阶段的细胞之旅,最终导致一个成熟的MK。在成熟过程中,MKs 经历多轮内分泌,开发一个复杂的细胞内分界膜系统 (DMS),该系统为血小板生产提供足够的膜表面,并高效生产和包装成熟血小板1、2、3遗传的不同颗粒中所含的过多因子。因此,成熟的MK是大细胞(40-60微米),其特征是高度多倍体细胞核(达到甚至>64N)。最近的研究表明,HSC绕过传统的血统承诺检查站,根据某些生理病理条件,将HSC区分为MK的替代途径4、5、6、7、8、9、10、11。这些发现突出表明,对成熟MK的造血分化是一个对生物需求作出反应的连续体和自适应过程。

随着对细胞生物学和巨型细胞学12特征分子方面的了解日益增多,大部分致力于流细胞学过程研究的研究仅限于使用血统特定表面标记(即CD42A/B、CD41/CD61)识别成熟MK,而早期的MK分化阶段尚未探索。我们以前记录了在小鼠骨髓和骨髓衍生的MK培养13,14中上演巨细胞化策略,我们已经适应并应用于人类15。在本文中,我们展示了一种免疫异种策略,允许对巨型胡萝卜素进行定性, 从 HSC 到成熟的 MK,在人类主要来源(骨髓 -BM-和外周血液 -PB-)或体外培养物中使用集成 MK 特定和非特定表面标记(CD61、CD42B、CD49B、CD31、KIT 和 CD71 等)的面板。尽管MKs体积大且脆弱,但可以使用上述细胞表面标记进行免疫异种化,并通过在特定压力和喷嘴直径条件下的荧光激活细胞分类来丰富MKs,以尽量减少细胞破裂和/或损伤。这项技术促进多分子方法,目的是更好地了解巨细胞和血小板生产在人类健康和疾病中的复杂性。值得注意的是,它将构成一个有用的工具,以帮助诊断和预后在不断增长的需求的临床背景下。

在这份手稿中,我们记录了一个战略,以阶段人类巨型卡约波伊斯与面板集成MK特异性和非特定的表面标记从主要来源或产生体外。此外,我们提供一个协议来排序,与荧光激活的细胞分拣机,首选分数和成熟的MKs(图1)。这一步骤并不受欢迎,因为由于 MK 的体积大且脆弱,在技术上很难。然而,它以前在小鼠和人体骨髓样本中都使用过,由于技术的进步,每次16、17、18年都有更好的结果。可以研究MK或MK前体的人类主要来源包括骨髓、脐带血和外周血等。适当的样品处理,以隔离相关的细胞分数,对每个样本进行分析是重要的。纳入了标准程序,在研究巨型卡洛波伊斯时应考虑到一些考虑。

Protocol

根据1964年《赫尔辛基宣言》获得和处理了全血和骨髓样本。在我们的机构医学伦理委员会(阿斯图里亚斯中央大学-HUCA-)批准的一项研究中,从健康献血者那里获得了全血样本。骨髓样本是从圣卡洛斯医院血液学部管理的患者的骨髓吸附丢弃材料中获得的。 图<stron…

Representative Results

骨髓和普洛伊迪在 图4中, 我们展示了对BM样本(渴望)中巨型胡萝卜素的代表性免疫异种分析。在绘制针对 CD71 和 CD31 的蜂窝分数时,我们已对六个主要人群进行了限制:CD31- CD71- (红色)、CD31- CD71+ (蓝色)、CD31+ CD71- (橙色)、CD31+ CD71中 (浅绿色)、CD31+ CD71+</s…

Discussion

迄今为止,大部分以流细胞学研究巨型卡罗波西斯的研究为重点,仅限于仅使用血统特定表面标记(CD42A/CD42B、CD41/CD61)识别MK子集,而早期的MK分化阶段则检查不力。在本文中,我们展示了一种免疫细胞学策略,以解决人类巨细胞体的综合流动细胞特征。总体而言,我们想强调将MK特定和非特定表面标记(表1和2)组合在同一流动细胞测定抗体面板中的效用,以便更详细地研究巨型细胞分…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

我们感谢马科斯·佩雷斯·巴斯特雷切亚、洛雷纳·罗德里格斯·洛伦佐和贝戈尼亚·加西亚·门德斯(胡卡)和帕洛玛·塞雷佐、阿尔穆德纳·帕耶罗和玛丽亚·德拉波韦达-科洛莫(HCSC)的技术支持。这项工作部分得到了医疗赠款(罗氏SP200221001)对A.B,RYC奖学金(RYC-2013-12587;西班牙经济部长和竞争组织)和2017年国际发展基金赠款(SAF2017-85489-P;西班牙新星大学和丰多斯联邦大学部长向L.G.提供塞韦罗·奥乔亚赠款(PA-20-PF-BP19-014):西班牙阿斯图里亚斯新星大学)至P.M-B。和2018年博士后资助(阿斯图里亚斯生物萨尼塔里亚基金会 – FINBA,西班牙奥维耶多)给A.A.-H。我们感谢雷尼尔·范德林登分享他的知识(和时间),特别是他在多色标记抗体面板组合和单色珠控制准备方面的明智建议。

Materials

130 micron Nozzle BD 643943 required for MK sorting
5810R Centrifuge Eppendorf Cell isolation and washes
A-4-62 Swing Bucket Rotor Eppendorf Cell isolation and washes
Aerospray Pro Hematology Slide Stainer / Cytocentrifuge ELITech Group Automatized cytology devise, where slides are stained with Mat-Grünwald Giemsa
CO2 Incubator Galaxy 170 S Eppendorf Cell Incubation
Cytospin 4 Cytocentrifuge Thermo Scientific To prepare cytospins
FACSAria IIu sorter BD Lasers 488-nm and 633-nm
FACSCanto II flow cytometer BD Lasers 488-nm , 633-nm and 405-nm
Olympus Microscope BX 41 Olympus Microphotographs
Olympus Microscope BX 61 Olympus Microphotographs
Zoe Fluorescent Cell Imager BioRad Microphotographs
To obtain PBMCs
Lipids Cholesterol Rich from adult bovine serum Sigma-Aldrich L4646 or similar
Lymphoprep Stem Cell Technologies #07801 or similar
Penicillin-Streptomycin Sigma-Aldrich P4333 or similar
Recombinant human Erythropoietin (EPO)  R&D Systems 287-TC-500 or similar
Recombinant human stem cell factor (SCF) Thermo Fisher Scientific, Gibco™ PHC2115 or similar
Recombinant human thrombopoietin (TPO) Thermo Fisher Scientific, Gibco™ PHC9514 or TPO receptor agonists
StemSpan SFEM Stem Cell Technologies #09650
Flow Cytometry Analyses
Bovine Serum Albumin Merck A7906-100G or similar
BD CompBead Anti-Mouse Ig, κ/Negative Control Compensation Particles Set BD 552843 Antibodies for human cells are generally from mouse.
BD Cytofix/Cytoperm BD 554714 or similar
BD FACS Accudrop Beads BD 345249
CD31 AF-647 BD 561654 Mouse anti-human
CD31 FITC Immunostep 31F-100T
CD34 FITC BD 555821 Mouse anti-human
CD41 PE BD 555467 Mouse anti-human
CD41 PerCP-Cy5.5 BD 333148 Mouse anti-human
CD42A APC Immunostep 42AA-100T We observed unspecific binding… that needs to be assessed
CD42A PE BD 558819 Mouse anti-human
CD42B PerCP Biolegend 303910 Mouse anti-human
CD49B PE BD 555669 Mouse anti-human
CD61 FITC BD 555753 Mouse anti-human
CD71 APC-Cy7 Biolegend 334109 Mouse anti-human
Hoechst 33342 Thermo Fisher Scientific H3570
Human BD Fc Block BD 564219 Fc blocking – control
KIT PE-Cy7 Biolegend 313212 Mouse anti-human
Lineage Cocktail 2 FITC BD 643397 Mouse anti-human
RNAse Merck R6513 or similar
Triton X-500 Merck 93443-500ML or similar
Cell strainers for sorting
CellTrics Filters 100 micrometers Sysmex 04-004-2328 Cell strainers
Note: we do not specify general reagents/chemicals (PBS, EDTA, etc) or disposables (tubes, etc), or reagents specified in previous published and standard protocols  – unless otherwise specified.

References

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Acebes-Huerta, A., Martínez-Botía, P., Martín Martín, C., Bernardo, Á., Rodríguez, A. R., Vicente-Ayuso, M. C., Benavente Cuesta, C., Gutiérrez, L. Immunophenotyping and Cell Sorting of Human MKs from Human Primary Sources or Differentiated In Vitro from Hematopoietic Progenitors. J. Vis. Exp. (174), e62569, doi:10.3791/62569 (2021).

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