Analisi dell'afflusso di calcio indotto dal recettore delle cellule T nelle cellule T murine primarie mediante citometria a flusso a spettro completo
Summary
L’afflusso di calcio, una misura della segnalazione delle cellule T, è un modo efficace per analizzare le risposte alla stimolazione del recettore delle cellule T. Questo protocollo per il multiplexing di Indo-1 con pannelli di anticorpi diretti alle molecole della superficie cellulare sfrutta le capacità altamente flessibili della citometria a flusso a spettro completo.
Abstract
L’afflusso di calcio in risposta alla stimolazione del recettore delle cellule T è una misura comune della segnalazione delle cellule T. Sono stati sviluppati diversi coloranti indicatori di calcio per valutare la segnalazione del calcio mediante citometria a flusso passa-banda. Questo protocollo è progettato per misurare le risposte del calcio nelle cellule T murine primarie utilizzando la citometria a flusso a spettro completo. Gli splenociti totali sono marcati con il colorante indicatore raziometrico del calcio Indo-1, insieme a un pannello di anticorpi coniugati con fluorocromo alle molecole della superficie cellulare. Sfruttando le capacità della citometria a flusso a spettro completo, si fornisce una piattaforma per l’utilizzo di una vasta gamma di colorazioni della superficie cellulare in combinazione con Indo-1. Le cellule vengono quindi analizzate in tempo reale a 37 °C prima e dopo l’aggiunta di un anticorpo anti-CD3 per stimolare il recettore delle cellule T. Dopo aver mescolato i segnali spettrali, viene calcolato il rapporto tra Indo-1 legato al calcio e Indo-1 privo di calcio e può essere visualizzato nel tempo per ogni popolazione gated di splenociti. Questa tecnica può consentire l’analisi simultanea delle risposte del calcio in più popolazioni cellulari.
Introduction
L’afflusso di calcio indotto dal recettore delle cellule T (TCR) è una misura utile dell’attivazione delle cellule T e viene spesso utilizzato per determinare se una popolazione di cellule T ha risposte compromesse nelle fasi prossimali della via di segnalazione TCR1. Le misurazioni dell’afflusso di calcio vengono generalmente eseguite pre-marcando le cellule T con uno o un paio di coloranti indicatori di calcio fluorescenti e quindi esaminando i segnali fluorescenti utilizzando la citometria a flusso in tempo reale dopo la reticolazione TCR 2,3,4. Indo-1, un colorante di calcio metrico proporzionale, è eccitato dal laser UV con emissioni di picco a due diverse lunghezze d’onda dipendenti dal legame del calcio5 ed è un colorante indicatore comunemente usato per l’analisi citometrica a flusso delle risposte del calcio nei linfociti vivi. Poiché il profilo di emissione di Indo-1 è piuttosto ampio, può essere difficile combinare la valutazione di Indo-1 con l’analisi simultanea di più marcatori di superficie cellulare mediante citometria a flusso passa-banda. Questa limitazione limita l’utilizzo dell’analisi citometrica a flusso delle risposte del calcio a popolazioni pre-purificate di cellule T o a popolazioni identificate da un insieme limitato di molecole di superficie cellulare.
Per affrontare i limiti della misurazione delle risposte del calcio su popolazioni eterogenee di linfociti primari utilizzando la citometria a flusso passa-banda, è stato sviluppato un protocollo per misurare la fluorescenza Indo-1 utilizzando la citometria a flusso a spettro completo. Questo metodo consente di multiplexare Indo-1 con pannelli di anticorpi diretti alle molecole della superficie cellulare, sfruttando le capacità altamente flessibili della citometria a flusso a spettro completo. Il vantaggio di utilizzare la citometria a flusso a spettro completo rispetto alla citometria a flusso convenzionale è la sua capacità di distinguere i segnali fluorescenti da coloranti altamente sovrapposti, aumentando così il numero di marcatori di superficie che possono essere valutati simultaneamente in ciascun campione. La citometria a flusso convenzionale utilizza filtri passa-banda ed è limitata a un fluorocromo per sistema rivelatore6. La citometria a flusso a spettro completo raccoglie segnali attraverso l’intero spettro del fluorocromo utilizzando 64 rivelatori su un sistema di citometria a flusso spettrale a cinque laser 7,8. Inoltre, la citometria a flusso a spettro completo sfrutta i rivelatori APD (Avalanche Photo Diode) che hanno una maggiore sensibilità rispetto ai rivelatori a tubo fotomoltiplicatore presenti sui citometri a flusso convenzionali8. Di conseguenza, questo approccio è ideale per le popolazioni cellulari eterogenee, come le cellule mononucleate del sangue periferico o le sospensioni di cellule di organi linfoidi secondari murini, in quanto elimina la necessità di isolare specifiche popolazioni di cellule T prima della marcatura del colorante di calcio. Invece, i profili di espressione dei marcatori della superficie cellulare e il gating della citometria a flusso dopo la raccolta dei dati possono essere utilizzati per valutare le risposte al calcio in ciascuna popolazione di interesse. Come mostrato in questo rapporto, Indo-1 può essere facilmente combinato con otto anticorpi coniugati con fluorocromo, risultando in un totale di 10 firme spettrali uniche. Inoltre, questo metodo può essere facilmente applicato a miscele di cellule provenienti da linee di topo congenitamente distinte, consentendo l’analisi simultanea delle risposte del calcio nelle cellule T wild-type rispetto a quelle di una linea di topo mirata al gene.
Protocol
Representative Results
Discussion
Questo protocollo descrive un saggio ottimizzato progettato per misurare le risposte del calcio nelle cellule T murine primarie caricate con colorante indicatore raziometrico Indo-1 titolato utilizzando la citometria a flusso a spettro completo 7,8. Il vantaggio di eseguire saggi di flusso di calcio utilizzando la citometria a flusso a spettro completo è la capacità di multiplexare la colorazione dei marcatori cellulari superficiali in combinazione con la valut…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
R01AI132419, CU | AMC ImmunoMicro Flow Cytometry Shared Resource, RRID:SCR_021321, Molte grazie ai nostri colleghi di Cytek per le continue discussioni sull’analisi citometrica spettrale completa sul software Aurora e SpectroFlo. Le figure sono state create con BioRender.com.
Materials
| 12 well TC treated plates | Cell Treat | 229111 | |
| 50 mL conical | Greiner Bio1 | 41-12-17-03 | 50 mL Polypropylene centrifuge tubes with cap |
| 5mL polysterene flow tubes | Corning | 352052 | |
| 5mL syringe | BD syringe | 309646 | plunger only is used sheith is discarded |
| 70uM filter | Greiner bio1 | 542070 | |
| aCD3 (17A2) | Biolegend | 100202 | |
| AKC lysis Buffer | Gibco | A1049201 | |
| Aurora Spectral Flowcytometer | https://cytekbio.com/pages/aurora | ||
| Bath Beads | coleparmer | Item # UX-06274-52 | |
| CD19 PE | Tonbo | 50-0193-U100 | |
| CD1d Tetramer APC | NIH | ||
| CD25 PECy7 | ebioscience | 15-0251 | |
| CD4 APC Cy7 | Tonbo | 25-0042-U100 | |
| CD8a FITC | ebioscience | 11-0081-85 | |
| Cell Incubator | Formal Scientific | ||
| Dissection Tools forceps | McKesson | #487593 | Tissue Forceps McKesson Adson 4-3/4 Inch Length Office Grade Stainless Steel NonSterile NonLocking Thumb Handle 1 X 2 Teeth |
| Dissection Tools Scissors | McKesson | #970135 | Operating Scissors McKesson Argent™ 4-1/2 Inch Surgical Grade Stainless Steel Finger Ring Handle Straight Sharp Tip / Sharp Tip |
| DPBS 1x | Gibco | 14190-136 | DPBS |
| EGTA | Fisher | NC1280093 | |
| FBS | Hyclond | SH30071.03 | lot AE29165301 |
| FlowJo Software | https://www.flowjo.com/ | ||
| Indo1-AM Ester Dye | ebioscience | 65-085-39 | Calcium Loading Dye |
| ionomycin | Millipore | 407951-1mg | |
| Live/Dead Ghost 540 | Tonbo | 13-0879-T100 | |
| Microcentrifuge tubes 1.7mL | Light Labs | A-7001 | |
| Penicillin/Streptomycin/L-Glutamine | Gibco | 10378-016 | |
| PRN694 | Med Chem Express | Hy-12688 | |
| Purified Anti-Mouse CD16/CD32 (FC Shield) (2.4G2) | Tonbo | 70-0161-M001 | FC Block |
| RPMI | Gibco | 1875093 | + phenol red |
| RPMI phenol free | Gibco | 11835030 | -phenol red |
| Table top centrifuge | Beckman Coulter | Allegra612 | |
| TCRβ PerCP Cy5.5 | ebioscience | 45-5961-82 | |
| TCRγ/δ Pe Cy5 | ebioscience | 15-5961-82 | |
| Vi-Cell Blu Reagent Pack | Product No: C06019 | Includes Tripan | |
| Vi-Cell Blu | Beckman Coulter | ||
| Waterbath | Fisher Brand Dry bath |
References
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