Summary

Un metodo semplice ed efficace per rilevare l'attivazione del Fattore Nucleare in neutrofili umani mediante citometria a flusso

Published: April 09, 2013
doi:

Summary

I neutrofili sono i leucociti più abbondanti nel sangue. Neutrofili possiedono funzioni trascrizionalmente regolate, quali la produzione di citochine pro-infiammatorie e l'inibizione di apoptosi. Queste funzioni possono essere studiati con il metodo presentato qui, che consente il rilevamento e la quantificazione dei fattori nucleari mediante citometria a flusso in nuclei isolati

Abstract

I neutrofili sono i leucociti più abbondanti nel sangue periferico. Queste cellule sono i primi a comparire nei siti di infiammazione e infezione, diventando così la prima linea di difesa contro l'invasione dei microrganismi. Neutrofili possiedono importanti funzioni antimicrobici come fagocitosi, il rilascio di enzimi litici, e la produzione di specie reattive dell'ossigeno. Oltre a queste funzioni di difesa importanti, neutrofili svolgere altri compiti in risposta alle infezioni come la produzione di citochine proinfiammatorie e inibizione di apoptosi. Le citochine reclutare altri leucociti che aiutano a eliminare l'infezione, e l'inibizione di apoptosi dei neutrofili permette di vivere più a lungo nel sito di infezione. Queste funzioni sono regolate a livello di trascrizione. Tuttavia, poiché i neutrofili sono cellule di breve durata, lo studio delle risposte trascrizionalmente regolati in queste cellule non può essere eseguita con metodi convenzionali geni reporter in quanto non sono effitecniche cienti per la trasfezione dei neutrofili. Qui, presentiamo un metodo semplice ed efficace che permette la rilevazione e la quantificazione dei fattori nucleari in nuclei isolati e immunolabeled mediante citometria a flusso. Si descrivono tecniche per isolare neutrofili pure da sangue periferico umano, stimolare queste cellule con anticorpi anti-recettore, isolare e nuclei immunolabel, e analizzare nuclei mediante citometria a flusso. Il metodo è stato utilizzato con successo per rilevare NF-KB e Elk-1 fattori nucleari in nuclei di neutrofili e altri tipi di cellule. Pertanto, questo metodo rappresenta un'opzione per analizzare l'attivazione di fattori di trascrizione in nuclei isolati da una varietà di tipi cellulari.

Introduction

I neutrofili sono i leucociti più abbondanti nel sangue periferico 1. Durante neutrofili infiammazione e l'infezione sono le prime cellule a comparire presso il sito interessato dove agiscono come prima linea di difesa 2. Neutrofili possiedono diversi meccanismi antimicrobici 3 tra cui la fagocitosi, la produzione di specie reattive dell'ossigeno, rilascio di enzimi litici di degranulazione, e la produzione di citochine proinfiammatorie 4,5. I neutrofili sono di breve durata cellule che vengono rapidamente attivati ​​tramite segnalazione da vari recettori della superficie cellulare. Sebbene neutrofili sono state considerate cellule terminali a causa della loro breve vita e perché subiscono apoptosi meno attiva durante il processo infiammatorio 6, è chiaro che possono anche modificare il loro fenotipo cambiando il livello di trascrizione di geni specifici. La produzione di citochine 5 e l'inibizione dell'apoptosi 7,8 sono due importante attivazione-dipendente funzioni cellulari regolati a livello di trascrizione dei neutrofili. Fattore nucleare kB (NF-kB) partecipa al controllo trascrizionale del 4 citochine produzione e nella regolazione della sopravvivenza cellulare e apoptosi 9-11 in vari tipi di cellule.

Le vie di segnalazione che portano alla attivazione del fattore nucleare sono di solito studiati da saggi reporter gene o da saggi elettroforetici spostamento di mobilità (EMSA). Tuttavia, poiché i neutrofili sono cellule di breve durata, lo studio delle risposte trascrizionalmente regolati in queste cellule non possono essere eseguite con saggi reporter gene, poiché non ci sono tecniche efficienti per la transfezione neutrofili. Saggi EMSA sono stati utilizzati in neutrofili per esplorare l'attivazione del fattore nucleare 12,13, tuttavia, questa metodologia è complicato e costoso in quanto prevede l'utilizzo di materiale radioattivo. Nucleofection è un'altra tecnica che è stata utilizzata successfully per trasfettare monociti 14. Così, almeno in teoria, attivazione del fattore nucleare potrebbe essere rilevato in neutrofili di trasfezione (nonostante bassa efficienza). Tuttavia, questa tecnica sarebbe più costoso, richiede tempo e probabilmente meno quantitativa. Analisi microscopica delle cellule immunocolorate potrebbe anche essere utilizzato per rilevare fattori nucleari nel nucleo. Abbiamo infatti rilevato NF-kB traslocazione nel nucleo in questo modo 15. Sfortunatamente, questa tecnica è anche tempo, meno quantitativi, e soggetti a bias dell'osservatore.

Qui, presentiamo un metodo semplice ed efficace che permette la rilevazione e la quantificazione dei fattori nucleari in nuclei isolati e immunolabeled mediante citometria a flusso. Si descrivono tecniche per isolare neutrofili dal sangue periferico umano, stimolare queste cellule via integrine o recettori Fc con anticorpi anti-recettore, isolare e nuclei immunolabel, e analizzare nuclei mediante citometria a flusso (Figura 1). Il metodo è stato utilizzato con successo per rilevare NF-KB 15 e Elk-1 16 fattori nucleari nei nuclei dei neutrofili. La sensibilità di questo metodo consente la rilevazione di piccole variazioni di livelli di fattori nucleari nel nucleo. Questo metodo può anche essere usato per analizzare il livello di fattori di trascrizione in nuclei da altri tipi di cellule.

Protocol

1. Isolamento dei neutrofili (PMN) dal sangue umano Usare circa 20 ml di sangue umano con eparina (10 U / ml) come anticoagulante. Il sangue è stato raccolto da volontari adulti sani venopuncture. Tutti gli esperimenti sono stati fatti in fase di approvazione del comitato di bioetica presso l'Instituto de Investigaciones Biomédicas – UNAM. Mettere 2 ml di destrano al 6% T500 in PBS in una provetta da 15 ml conica per centrifuga e aggiungere 10 ml di sangue. Mescolare capovolgendo la provetta d…

Representative Results

Il metodo di purificazione qui descritta fornisce solito non stimolate neutrofili (PMN) con purezza superiore al 95% (Figura 1A). PMN isolato può essere stimolato da recettori reticolazione particolari con specifici anticorpi monoclonali. Abbiamo stimolato PMN attraverso recettori Fc e integrine (Figura 1B). Una volta stimolato, PMN vengono lisati e nuclei sono isolati con alte rese. Nuclei sono poi immunolabeled per un particolare fattore nucleare, come il fattore nucleare kB (NF-kB),…

Discussion

Il metodo di purificazione descritto permette l'isolamento dei neutrofili non stimolati (PMN) con purezza superiore al 95% (valutata mediante osservazione al microscopio), in breve tempo. Talvolta neutrofili possono essere contaminati da eritrociti se questi non sono completamente lisati. Questo di solito non pregiudica la tecnica, gli eritrociti e PMN può essere facilmente distinto come distinte popolazioni cellulari mediante citometria a flusso. PMN isolato può essere stimolato da recettori reticolazione partico…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Gli autori desiderano ringraziare Nancy Mora per la sua assistenza tecnica.

Questo lavoro è stato finanziato da borse di ricerca 48573-M e 168.098 dal Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologia, Messico, e da sovvenzioni IN212308 e IN205311-2 da Dirección General de Asuntos del Personale Academico, Universidad Nacional Autonoma de Mexico, Messico.

Materials

REAGENTS
Heparin PiSA (Mexico)
Dextran T500 Pharmacosmos A/S (Holbaek, Denmark) T1-Dextran T500
Ficoll-Paque Pharmacia 17-0320-01
Sodium chloride Sigma S7653
Sodium phosphate monobasic Sigma S9638
Sodium phosphate dibasic Sigma S9390
Bovine serum albumin (BSA) Sigma A2153 Cohn Fraction V
HEPES Sigma H3375
Potassium chloride Sigma P9541
Magnesium chloride anhydrous Sigma M8266
DL-dithiothreitol (DTT) Sigma D9163
Trypan Blue (0.4 % solution) Sigma T8154
Paraformaldehyde Sigma P6148
Triton X-100 Sigma X100
Fetal bovine serum (FBS) GIBCO 10437-028
Monoclonal antibody IV.3 Medarex (Annandale, NJ) 025-1 Human-specific anti-FcRII (CD32)
Monoclonal antibody 3G8 Medarex (Annandale, NJ) 028-2 Human-specific anti-FcRIII (CD16)
Monoclonal antibody TS2/16 Dana Farber Cancer Research Institute (Boston, MA) Donated by Dr. Martin Hemler Human-specific anti-β1 integrin (CD29)
Monoclonal antibody IB4 University of California, San Francisco Donated by Dr. Eric J. Brown Human-specific anti-β2 integrin (CD18)
F(ab’)2 goat anti-mouse IgG Cappel (Aurora, OH) 55468
FITC-conjugated F(ab’)2 goat anti-mouse IgG Cappel (Aurora, OH) 55522
FITC-conjugated F(ab’)2 goat anti-rabbit IgG Cappel (Aurora, OH) 55665
Anti-NF-κB p50 Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA) sc-114 Rabbit polyclonal antibody
Anti-NF-κB p65 Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA) sc-109 Rabbit polyclonal antibody
EQUIPMENT
15-ml centrifuge tube Corning 430791
50-ml centrifuge tube Corning 430291
Centrifuge, Sorvall Tabletop Dupont Instruments RT 6000D
pH-meter Corning 340
Pipetman pipette P-20 Gilson F123600
Pipetman pipette P-200 Gilson F123601
Pipetman pipette P-1000 Gilson F123602
Hemocytometer Fisher Scientific 0267110
Microscope Nikon Eclipse E600
Inverted microscope Nikon TMS
Water Bath Incubator Fisher Scientific 2IS-M
Microcentrifuge Eppendorf 5414C
Microcentrifuge Eppendorf 5418
Flow Cytometer Becton Dickinson (Franklin Lakes, NJ) FACScalibur

Referenzen

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Diesen Artikel zitieren
García-García, E., Uribe-Querol, E., Rosales, C. A Simple and Efficient Method to Detect Nuclear Factor Activation in Human Neutrophils by Flow Cytometry. J. Vis. Exp. (74), e50410, doi:10.3791/50410 (2013).

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