心脏外免疫细胞的分离与鉴定

不同形式的心肌应激或损伤, 包括缺血性 (缺血再灌注或心肌梗死) 和非缺血性 (高血压或心肌炎), 促进炎症细胞的招募与修复和保护, 但也致病性。早在 1891, 龙贝格首先描述了感染斑疹伤寒和猩红热¹患者心肌细胞浸润的存在。然而, 对心脏免疫细胞的详细研究需要发展更先进的免疫分型技术。因此, 直到最近我们才开始了解到, 在稳定状态下, 具有重要维护作用的免疫细胞的不同种群驻留在心肌内。

组织学一直是, 而且仍然是最常用的方法来表征心脏免疫细胞在炎症。然而, 虽然组织学是一个有价值的诊断工具, 它在心脏免疫细胞研究中的应用有重要的局限性。驻留在心肌中的免疫细胞占总细胞的很小比例, 或多或少分布在一个比例巨大的空间中。同样, 几种形式的心脏炎症, 如病毒性心肌炎, 显示炎症的焦点模式。这意味着对心脏的免疫系统的准确分析往往需要更高的组织学取样, 增加成本, 以减少偏见。此外, 组织学在细胞识别中提供了非常有限的可用信息 (如参数数目)。随着越来越多的细胞子集需要使用多个表达标记 (包括表面标记, 转录因子或分泌分子), 流式细胞术已经建立了自己作为最强大的工具, 免疫分型,由于低成本和高吞吐量。

免疫分型技术的使用是密切依赖于开发高效的消化协议, 允许对大量细胞的单细胞分析。细胞提取的穷尽性协议的发展为心脏免疫学研究开辟了新的机遇之窗。通过消化、流式细胞术和转录组学的结合, 在心脏中的巨噬细胞和树突状体细胞的主要种群特征为^2、3。最丰富的心脏免疫细胞在稳定状态是 CD64⁺MerTK⁺巨噬细胞, 可进一步分裂的基础上, 其表达 CCR2 或 CD11c²。CCR2⁺巨噬细胞起源于成人骨髓造血, 而大多数 CCR2 巨噬细胞, 可以表达高或低的 MHC II, 主要是产前起源。巨噬细胞执行关键功能, 如修复⁴和清除碎片⁵在伤害或支持电连接⁶稳定状态。在不同的炎症形式期间 Ly6C 的一个重要汇集 CD64^int单核细胞发生, 以后区分成 Ly6C^hi CCR2⁺巨噬细胞^2,7.一个明显较小, 但重要的是, 居住在健康个体的心肌细胞的数量是由树突状细胞^8,9组成。心脏常规 DCs (招揽) 的两个主要子集最近的特点是: cDC1 (CD103⁺ dcs) 和 cDC2 (CD11b⁺ dcs)。DCs 在抵御感染方面起着重要作用⁸ , 但也可以促进炎症期间的自我伤害, 特别是在心肌梗塞⁹期间。

在这里, 我们描述了一个简单的方法来隔离的存活的心脏免疫细胞的小鼠心肌。该方法结合酶和机械消化与细胞过滤过滤, 以获得一个单一的细胞悬浮, 可以分析, 或进一步纯化, 通过流式细胞仪分类或磁珠浓缩。准确测量外心肌细胞需要心脏灌注, 以消除可能的污染物从血液中的心脏微血管。此外, 我们提出了一个可选的步骤, 免疫细胞的血管内标记, 可用于进一步区分心肌细胞从血管内污染物, 根据 Galkina等¹⁰号议定书。最后, 我们提出了一个基本的流式细胞分析, 以确定主要巨噬细胞和 cDC 亚人口。