호중구의 부착을 정량하는 방법이보고되어있다. 이 방법은 혈관에서 발생 된 것과 유사한 동적 흐름 환경을 생성한다. 그것은 허용 정제 부착 분자 (리간드) 또는 투명 스트레스 생체 환경 유사한 맥락에서 내피 세포 기질 (HUVEC) 중 하나에 호중구 부착 조사.
내피 세포 호중구 회사 접착은 건강과 질병 모두 염증에 중요한 역할을합니다. 호중구 회사 접착 과정은 β 2 인테그린의 회원들과 ICAM 가족들의 반대 수용체 등 다양한 접착 분자를 포함한다. 최근에, 모두에서 자연적으로 발생하는 유전자 변종은 2 인테그린을 β 및 ICAMs은자가 면역 질환과 연관된 것으로보고있다. 따라서, 이러한 접착 분자의 다양한 대립 유전자 형태를 가진 사람에서 호중구의 양적 접착 능력은자가 면역의 개발을 기본 메커니즘과 관련하여 공부하는 것이 중요합니다. 흐름 챔버 시스템에서의 접착 연구는 생체 내에서 혈관 환경에서 관찰 된 것과 유사한 유체 전단 응력과 환경을 만들 수있다. 여기서, 우리는 인간 말초 혈액 호중구의 정량적 접착 특성을 연구하기 위해 유동 챔버 분석 시스템을 이용한 방법을 제시의 인간 제대 정맥 내피 세포 (HUVEC)로 정제 리간드 기판에. 이 방법으로 접착 수용체 다른 대립 유전자 변형을 가진 기증자의 호중구 접착 능력을 평가하고 비교할 수 있습니다. 이 방법은 또한 다른 주 세포 유형 또는 세포주의 밀착성을 평가하기 위해 수정 될 수있다.
모두 β 2 인테그린 및 ICAM 리간드의 유전자 변종은 현재자가 면역 질환의 1,2의 개발과 관련된 것으로 인식하고 있습니다. 이러한 변이를 가진 사람에서 파생 된 세포에서 이러한 변종의 기능적 결과의 결정은 이러한 변형은자가 면역 질환의 발병에 기여하는 방법에 대한 우리의 이해가 필요합니다. 이러한 기능적 연구는 자연적으로 발생하는 유전자 변종은 건강과 질병 모두에서 면역 반응을 형성하는기구의 판정을 허용. SLE의 구체적인 예에서, 우리는 지금 그 ITGAM (CD11b를) 변종 알고 리간드는, ICAM-1, 1,2 강하게 질환의 개발에 연결합니다. 호중구는 염증 반응에 중요하기 때문에, 호중구 부착의 양적 연구는 ITGAM / ICAM의 유전자 변종이 염증을 변경하는 방법으로 기계적인 통찰력을 제공 할 수 있습니다.
Neutrop세포 (EC)를 내피 밀착성을 HIL은 매우 규제 과정 및 염증 반응 3,4에 필수적인 역할을한다. 호중구의 밀착성은 EC에 초기 호중구 압연 및 캡처를 다음과 궁극적으로 생체 내에서 윤회가 발생할 수 있습니다. 이러한 프로세스는 ICAM-1을 포함한 부착 분자의 많은 종류, ICAM-2, P-셀렉틴, E-셀렉틴 내피 세포 및 호중구 5-9이 인테그린을 β를 포함한다. 따라서, 접착 분자의 서로 다른 대립 유전자 변형을 가진 기증자로부터 호중구 부착주의 정량화이 유전자 변종의 기능 및 병리학 적 결과를 이해하는 것이 중요 할 것입니다.
유동 챔버의 사용은 생체 내 실험 10-12에서 혈관 환경에서 관찰 된 것과 유사한 유체 전단 응력으로 체외 환경을 만들 수있다. 실제로, 유량 용기의 분석은 인간의 umbili과 함께CAL 정맥 내피 세포 (HUVEC)는 혈관의 생체 내 환경을 모방 할 수있다. 이 방법을 사용하여, 하나는 내피 세포를 향해 전체 세포 접착 특성을 연구 할 수 있습니다. 또, 유동 챔버의 고도로 통제 된 환경은 또한 셀의 평가는 ICAM-1의 특정 수용체 – 리간드 상호 작용의 연구를 용이하게 정제 된 점착 리간드에 결합한다.
우리는 여기에서 HUVEC로 정제하여 리간드 기재에 인간 말초 혈액 호중구의 접착 특성을 연구하는 유동 챔버 접착 분석 시스템을 이용하는 방법을 제시한다. 다른 접착 분자의 대립 유전자의 변형을 표현하는 기증자의 세포로이 방법을 사용하면 우리가이 유전자 변종 인간 호중구 회사의 접착 성을 변경할 수있는 방법을 평가할 수 있습니다.
이 프로토콜은 깎아 지른듯한 스트레스 조건에서 호중구의 부착주의 정량화를위한 최소한의 활성화 된 호중구의 분리 및 격리를 안내합니다. 호중구 부착 염증에서 중요한 과정이다. 이 과정에서 여러 분자의 유전자 변종은자가 면역 질환 1,2의 발전에 걸리기 입증 되었기 때문에, 정량적으로 인간 호중구 회사의 접착력을 평가 할 수있는 분석 시스템이 필요합니다. 이 프로토콜에서 설명하는 방법은 깎아 지른듯한 스트레스 조절 체외 환경에서 호중구의 회사 접착제 전위의 신중하고 정량 할 수 있습니다. 이 방법은 따라서 유전자형 개인 간의 양적 호중구 부착 직접 비교가 부착 분자 (14)의 유전 적 변이의 중요도를 결정한다.
이 방법의 몇 가지 단계에 achiev을 충분히 고려 공로전자 고도의 양적 및 재현 가능한 결과. HUVEC 제제에서, 유동 챔버 내에 사용하기 전에 100 % 세포의 합류를 달성하는 것이 중요하다. 정제 리간드로 코팅 된 표면을 사용하기 위해, 기판 코팅 영역은 리간드 변성 방지하기 위해 건조하도록 허용해서는 안됩니다. 또, 인간의 호중구의 제제는 실험의 성공에 중요하다. 혈액에서 호중구를 분리의 주요 이슈 조심스럽게 분리하고 실험을, 활성화를 피하기 위해 소용돌이로 교반을 최소화 (혈액은 실온에서 수행되어야 얼음과 원심 분리 단계에 저장할 수 없습니다 즉) 실온에서 세포를 유지하고 완료하여 처리 포함 가능한 한 최소의 시간에. 또한 이러한 분석법 17,18 위해 세포를 준비하는 데에 이용 될 수있는 추가 호중구의 분리 방법이있다.
갓 고립 된 인간의 호중구를 사용하여 실용적인 관점, 접착 분석에서 참가자 정맥 절개 후 3-6 시간 이내에 시작되어야한다. 호중구 처리에 매우 민감으로, 채혈 및 사용 사이의 오랜 시간 분석 결과에 영향을 줄 수 있습니다. 종래 유동 챔버 분석에 호중구 세포 농도의 신중한 판단이 정확하고 재현성있는 결과를 달성하기 위해 필요하다.
흐름 챔버 분석 동안, 흐름 속도가 일치하고 실험의 길이에 걸쳐 제공된 난류이 없도록 신중 비디오 기록을 감시하는 것이 중요하다. 유동 속도 변화 나 난류의 존재는 실험을 반복 할 것을 필요로한다. 실험 한 결과, 호중구가 응집되지 않도록 미세 잔존 호중구를 평가하는 것이 중요하다. 이 시점에서 응집하면 호중구가 크게 실험 기간 동안 호중구 밀도를 변경할 수있는 활성화 될 것을 나타냅니다.
내용 "> 흐름 챔버는 Q가 = 유량 챔버 내 주변의 균일 한 얇은 응력 (τ = 6Qμ / (WH 2), μ = 동점도 및 유량 용기의 W = 폭의 H = 높이를 생성 ) 챔버 (15)를 흐른다. 우리의 연구에서, 우리는 / cm 2 1.5 다인의 깎아 지른 스트레스를 생성 호중구 접착에 350 μL / 분의 유속을 사용 (= w 0.25 cm, H = 인치 0.01, 물의 점성 37 ° C에서 (0.007 포이즈가)) RMPI 매체의 점도의 근사치로 사용 하였다. 특정 유동 챔버를 들어, 하나의 다른 생리적 조건을 모방하도록 투명 응력의 상이한 레벨을 달성하기 위해 유량을 변경할 수있다. 일반적인 생리적 전단 응력보기 인간 혈관 0.5-5.0 다인 / cm 13,16 사이의 범위. 다른 혈관에서 전단 응력 수 및 다른 동물은 표 1 113,16,19 20에 열거 하였다.우리의 방법은 인간의 neutrophi의 접착의 연구에 초점을 맞추고있는 동안LS,이 방법은 호중구에 한정되지 않고, 용이하게 부착 또는 간단한 변형을 가진 다른 세포 유형의 압연 연구에 적용될 수있다. 또한,이 방법에서는 기판은 다른 목적을 위해 변경 될 수있다.
이 프로토콜은 서로 다른 연구에 쉽게 적응할 수 있지만, 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 여기에 구현 된 프로토콜 분석을 위해 일차 전지의 많은 수를 필요로한다. 이 작은 동물에서 일차 전지의 분석을 방해 할 수 있습니다. 또한, 가능 / 활성 형태로 정제 된 점착 리간드를 고정화 할 필요가 리간드의 범위를 제한 할 수있다. 된 Fc 융합 단백질의 용도는 크게 플레이트 표면에 적절한 리간드의 입체 구조를 달성 할 가능성을 향상시킨다. 그럼에도 불구하고, 우리의 방법은 접착 이벤트의 정량 분석을 허용하기 위해 상당한 유연성을 가지고 있습니다. 이러한 연구는 매우 우리의 유착 수용체 리간드 쌍의 이해, 유전자 변종의 잠재적 기능의 중요성을 향상시킬 것입니다이러한 단백질, 인간의 질병의 병인에.
The authors have nothing to disclose.
이 작품은 루퍼스 연구소 (NY, NY), NIH P01-AR49084, NIH R21-DA026956 및 NIH UL1-TR00165 후원됩니다. 우리는 자신의 지속적인 지원을 위해 로버트 P. 킴벌리 감사합니다.
Table of Reagents Materials | |||
Name of reagent | Company | Catalogue number | Comments |
0.25% Trypsin/EDTA | Life technologies | 25200-056 | with Phenol Red |
2X Trypsin inhibitor | Life technologies | R-002-100 | |
35mm tissue culture dish | Corning Inc. | 430165 | Standard Tissue Culture Treated Surface |
75cm2 tissue culture flask | Corning Inc. | 430641 | Standard Tissue Culture Treated Surface |
CCD camera | Dage-MTI | Model 300T-RC | |
Cell freezing container | Biocision | BCS-045 | |
EBM-2 | Lonza Inc. | CC-3156 | HUVEC growth basal medium |
EGM-2 Bulletkit | Lonza Inc | CC-4176 | HUVEC growth factors for basal medium |
FBS | Life technologies | 10082-147 | Certified, Heat Inactivated |
Gelatin | Sigma | G9391 | from bovine skin |
Hemacytometer | Fisher scientific | 02-671-51B | |
Fibronectin | Sigma | F2006 | from human plasma |
Flow chamber | Glyco Tech | 31-001 | Circular flow chamber for 35mm dishes |
fMLP | Sigma | 47729 | |
Histopaque-11191 | Sigma | 11191 | Heavy ficoll |
HUVEC | Lonza Inc. | CC-2517A | |
ICAM-1 | R&D systems | 720-IC | Fc chimera |
Lymphocyte separation medium | Mediatech Inc. | 25072CV | Light ficoll |
Microscope | Zeiss | Axiovert 100 | |
RPMI 1640 medium | Life technologies | 11875 | with L-Glutamine and Phenol Red |
Protein A | Sigma | P6031 | resuspend in PBS |
P-Selectin | R&D systems | 137-PS | Fc chimera |
Syringe pump | KD Scientific | KDS270 | |
TNF-a | Life technologies | PHC3015 | Recombinant Human Protein |
Trypan Blue Solution, 0.4% | Life technologies | 15250-061 |