ここで全血フローサイトメトリーによる単球サブセットを特徴付けるためのプロトコルを提案する.これには、サブセットのゲートおよび表面マーカーの発現を評価する方法を概説し、(炎症性) M1 と M2 マーカー (抗炎症) の式の評価の例を与えることが含まれます。
単球が様々 な炎症性疾患で重要な投稿者とサブセットの割合などの機能、これらの細胞に変化が病理学的意義を持つことができます。単球への変更を調べるための理想的な方法は、この方法による試料の最小の処理制限人工細胞の活性化全血フローサイトメトリー。ただし、さまざまなアプローチは、研究間のサブセットの矛盾の識別につながる単球サブセットをゲートにされます。ここで我々 は識別し、人間の monocyte のサブセット (古典, 中間, と非古典) を特徴付ける全血フローサイトメトリーを使用してメソッドを示します。フローサイトメトリー用血液サンプルを準備、ゲート (汚染のセルが削除されていることを確認) サブセット、および表面のマーカーの単球サブセットを特定する方法の概要を説明-この例で M1 と M2 のマーカー。単球サブセットの割合や他の機能のマーカーの単球サブセットの式を評価するため標準的なゲートの開閉方法を必要とする他の研究には、このプロトコルを拡張できます。
単球は、促進し、炎症を解決する主要な役割を果たしている白血球のタイプです。認識、古典球 (~ 85%)、中級 (~ 5%)、非古典的な (~ 10%) 単球は、分化 (CD) 14 のクラスターと CD16 式1のレベルによって特徴付けられるの 3 つの主要なサブセットがあります。中間体、中間体のレベルは心血管疾患を含むさまざまな炎症状態2,3の割合が増加するなどの疾患の有無と単球サブセットの割合が異なることが臨床イベント4,5に関連付けられています。さらに、疾患条件で単球は表面マーカー式6、7の違いによって検出可能な多くの変更と機能の変更をまた受けることができます。一例として、単球 M1 傾斜、心血管疾患、糖尿病、肥満およびメタボリック シンドローム7,8,9で観察された M1 マクロファージに関連付けられたマーカーの増加,10。
単球サブセットの割合と機能を評価するためにフローサイトメトリーの人気にもかかわらず、サンプル準備およびサブセットはこのような研究の調査結果を比較することは困難になる研究間ゲートにかなり変動があります。重要なは、単球サブセットの分界のコンセンサスがないまだ標準化されたアプローチは不可欠ないくつかの疾患でサブセットの割合で変化の臨床的意義を与えられました。ゲートの難しさの一部は非古典的なサブセット11中間を通して古典的な区別の単球と単球が異なる集団12 よりもむしろ連続スペクトルとして存在するなどという事実から生じる.興味深いことに、ザワダらは、いずれか、長方形または台形ゲートの中間のサブセットを使用して、両方の結果を心血管エンドポイント13を予測したより高い中間のサブセットを示した。これは、少なくともプロポーションを計算する、重要な問題は戦略を適用する一貫性のあるゲート間異なるサンプル (研究)、決定的にサブセットを区別しようとするのではなくを示しています。決定的なゲートは、関数を評価するときより重要かもしれないが、サブセット間マーカー式の変更はインクリメンタル12,14, とゲートの一貫性、おそらくキーのもう一度、したがって。そのため、目的の異なるサンプル間単球サブセットを再現性をもって配分法をゲートが必要です。ここで紹介した方法の目的は、明確な説明と単球サブセットをゲートに、ゲーティング技術の正当性の採用しこのようにして研究者を可能にする手法を提供する表面マーカー式のサブセットを評価この手法の異なるサンプルを評価する際の使用で安心。
全血フローサイトメトリーは、感染症と炎症性条件での役割に洞察力を提供する彼らの生理学的微小環境に近い状態でセルを調べると単球の研究に理想的なアプローチです。さらに、新鮮な (すなわち、未処理) の血液サンプルは、変更またはストレージまたは18,19, 凍結融解の単球で発生すること知られているなどの処理によって発生する細胞への変換を最小限に抑えます20します。 いくつかのマーカーは、サンプルが19を処理する前に室温で保たれる誘導、プロンプトのサンプル準備お勧めします。M1 と M2 のマーカーの至適濃度は、滴定により求めたし、の変化の度合いは抗原の発現によるものですし、抗体の不足によって制限されていませんを確保しながら、非特異的結合を制限する任意の新しい抗体これ行う必要があります。赤血球細胞の除去と白血細胞換散ソリューションとの固定は、赤色の血液細胞の存在は流れ cytometry21,22を妨げることがこのプロトコルの重要なステップです。いくつかの換散のソリューションは無洗米を汚すと互換性のある、明確な集団は明らかに私たちの手で洗浄ステップを使用する場合に注意してください。
流れの cytometer の正しい設定は、単球のマーカーの発現を比較するときにも重要です。研究者コントロール ビーズの一貫したターゲット蛍光強度を維持し、異なるサンプルの間で一貫性のある結果を別の日に実行を提供するために使用する計測器の品質管理を行うことをお勧めします。これに加えて、アイソタイプ コントロールを支援非特異抗体の結合によって生成された任意の非固有バック グラウンド信号を解釈するために使用します。単球 Fc 受容体11のレベルが高い、したがって非特異的結合しやすい。注記のうち、非特異的結合のレベルは異なるサブセットの異なるし、サブセット間マーカー発現の程度を比較するときにこのようにアイソタイプ コントロールの使用が重要になります。
考慮すべきもう一つの重要な基準は採用されているゲートの手順です。いくつかの研究は FSC(A)/SSC(A) の人口を非単球 CD16 陽性細胞23,24,25のほとんどの解消を取得するプロット単球の周りタイトなゲートを描画するが、これはいくつかの損失につながる可能性があります重要な勧めFSC/SSC の球をオーバー ラップできる非単球細胞と単球26がプロットされます。むしろ、単球を汚染する可能性があります他の血液細胞を除外する CD14 と CD16、に加えて第 3 単球マーカーの包含は不可欠な26,27。このため、HLA-DR は頻繁に使用され、それは、NK 細胞や好中球17,28に示されていないので理想的であります。リンパ球 (B 細胞と T 細胞) は、HLA を述べることができる、単球 CD14 表現する点で異なります。CD86 も5,27,29を推奨されていますが、使用されませんでした HLA-DR は理想的な 3 マーカーが、また M1 マーカーだし、こうして monocyte のサブセットの発現の程度が評価されました。
使用されるゲートの戦略の検証は非常に重要です。一方、NK 細胞は、彼らは28をゲートがない場合、非 classicals と重複する知られている、我々 は B 細胞ことができる (図 2 b); 非-classicals とも重なり、気づく螢光色素選択、楽器構成、検出器感度、または検討されている病状にこれは他の研究の場合であるかどうかによって異なります。ここでは、重複する B 細胞 HLA-DR の示した高発現し、図 1における HLA-DR 陽性細胞の選択によってをゲートがないです。むしろ、B 細胞を除去する CD14 の追加プロットを用いて/HLA-DR、B 細胞が彼らの高い HLA による非 classicals から分離し、CD14 式を低します。
また自身単球のためのゲートが文学; 描かれてされている多くの異なる方法があります。さらに 1 つのサブセットが終了し、別の開始を区切るための配置で異なる (のサブセットごとの描画の別々 の箱) と長方形または台形ボックス13象限 (サブセットは象限マーカーで区切られた) が含まれます。これらの違いは、おそらくは、明らかに異なる集団としてではなく、細胞、非クラシック、古典的な区別の連続とに単球が存在している事実を反映しています。しかし、自身のサブセットを識別するためのテクニックのバリエーションは、計算された単球サブセットの割合の違いにつながることができます、ためになりますゲーティング法が合理的な客観的ではなく主観的、これ重要です堅牢性と再現性のあるメソッドになります。いくつかの研究は、古典と中間のサブセット30間の境界を決定するのに CD16 のアイソタイプ コントロールを使用します。一方、中間体と非 classicals の分離を定義する提案されている垂直または斜め、調査官、それは再現性のある、する必要があります。 されているただし書が長方形のゲートまで選択で切断線があります。研究13,30,31の間の比較を容易にするために推奨されています。ここでは、増加の客観性は、ゼブラ プロットは伝統的なコンター プロットに等しい確率の各箱に色のグラデーションを混合することによって追加の可視化キューを提供するためゼブラ プロット上のデータをプロットし、客観的視覚的ルールを適用することによって得られました。古典的なサブセットの右側の境界線は、人口は母集団のメディアンを均等に分散させるように描かれました。中間体と非 classicals の部門も古典的な集団内で同心円の下部に揃えて中間体の基盤を持っていることによって標準化された (すなわち、中間人口はっきり1標準的な命名法に従って、CD14 の高レベルを表現する)。
一方、いくつかの研究は、単球とその臨床的意義32,33を明らかにする成功の列挙を取得するため 6-スルホ LacNAc (SLAN) または (CCR2) C C ケモカイン受容体 2 型など、追加のマーカーの使用を示唆しています。、我々 の手で多くの単球機能マーカーの発現のレベルが広く個人14によって異なります。このような変化は、自分の式に基づくサブセットを定義するこれらのマーカーの有用性を制限があります。自動計算のアプローチは、視覚化し、視覚的対話型確率隣人の埋め込み (viSNE)、t 分散確率隣人を埋め込む (恒常的な)、スパニング ツリーの進行など単球サブセットをクラスターに使用されています。解析密度-正規化イベント (スペード)34,35、使用される複数のマーカーのセットに基づいてセルのビジュアル表現を提供することができます。これは単球サブセット分類のゲーティング戦略の精度を高めるために示されている、一方欠点が必要な抗体 (および対応する fluorophore チャンネル) の数であることが認識されます。その有用性について、質問がされて質問; によって異なります余分な複雑性は保障されていない、たとえば、列挙体の研究。
当社の技術でゲート単球が文献に合わせて比率を示す、3 つのサブセットによって表面マーカーの発現を容易に定めることができます。全体的にみて、技術と方法論の紹介は単球サブセットの割合を列挙して同様、それにより他のマーカーを含むように拡張することができます表面マーカー式の評価の標準化され、簡単なメソッドを提供します。各種の状況における機能的な役割を検証しています。
The authors have nothing to disclose.
フローサイトメトリーは、ウエストミード研究所医学研究評議会と国立保健医療研究・ ウエストミード研究ハブ、がん所ニューサウス ウェールズ州に支えられて流れ Cytometry 中核施設で行われました。本研究は、臨床化学研究・教育基金によって支えられました。
BD vacutainer blood collection set | Becton Dickinson | 367286 | |
BD vacuitainer K2E 5.5 mg plus blood collection tubes -3.0 ml | Becton Dickinson | 7128959 | |
Phospahate Buffered Saline (PBS) | Lonza | 17-516F | |
5ml polystyrene round bottom FACS tube (12 x 75 mm style) | Invitro technologies | 352054 | |
V450 Mouse Anti-Human CD14 Antibody [MφP9] | BD Biosciences | 560349 | |
APC Mouse monoclonal Anti-CD16 Antibody [3G8] | Abcam Australia | ab140477 | |
Per CP Anti-Human HLA-DR Antibody [L243] | BioLegend | 307628 | |
PE Mouse IgG1 κ Isotype Control [MOPC-21] | BD Biosciences | 555749 | Lot # 4283901 |
PE Mouse Anti-Human CD163 Antibody [GHI/61] | BD Biosciences | 556018 | Lot # 2335626 |
PE Mouse Anti-Human CD64 Antibody [10.1] | BD Biosciences | 558592 | Lot # 36768 |
PE Mouse Anti-Human CD86 Antibody [2331 (FUN-1)] | BD Biosciences | 555658 | Lot # 3109766 |
PE Mouse Anti-Human CD11b/Mac-1 Antibody [ ICRF44] | BD Biosciences | 561001 | Lot # 3228959 |
PE Mouse IgG2A Isotype control [20102] | R&D Systems | IC003P | Lot # 1212031 |
PE Human TNF RII/TNFRSF1B Antibody [22235] | R&D Systems | FAB226P | Lot # 612051 |
PE Mouse IgG1, κ Isotype Control [MOPC-21] | BioLegend | 400112 | Lot # B220359 |
PE Anti-human CD93 Antibody [VIMD2] | BioLegend | 336107 | Lot # B143544 |
PE Mouse Anti-Human CD3 Antibody [SK7] | BD Biosciences | 347347 | Lot # 3010929 |
PE Mouse Anti-Human CD19 Antibody [HIB19] | BD Biosciences | 561741 | Lot # 2307721 |
PE Mouse Anti-Human CD56 Antibody [B159] | BD Biosciences | 561903 | Lot # 3011796 |
PE Anti-human CD66b Antibody [G10F5] | BioLegend | 305105 | Lot # B154037 |
OptiLyse C | Beckman Coulter | A11895 | |
Formaldehyde solution 37% | Sigma | F1635 | |
BD FACSCanto II Flow Cytometer | BD Biosciences | ||
Automatic haematology analyser, XT-1800i | Sysmex | ||
Centrifuge GS-6R | Beckman | ||
Flowjo software v10.0.7 | Tree Star Inc |