Techniques that are reliable and efficient for the isolation of kidney immune cells are needed for downstream applications. This requires surface antibody labeling of a small number of kidney immune cells. Herein, we describe a concise method for isolation of kidney immune cells that seemingly achieves this goal.
Immune system activation occurs in multiple kidney diseases and pathophysiological processes. The immune system consists of both adaptive and innate components and multiple cell types. Sometimes, the cell type of interest is present in very low numbers among the large numbers of total cells isolated from the kidney. Hence, reliable and efficient isolation of kidney mononuclear cell populations is important in order to study the immunological problems associated with kidney diseases. Traditionally, tissue isolation of kidney mononuclear cells have been performed via enzymatic digestions using different varieties and strengths of collagenases/DNAses yielding varying numbers of viable immune cells. Recently, with the development of the mechanical tissue disruptors for single cell isolation, the collagenase digestion step is avoided and replaced by a simple mechanical disruption of the kidneys after extraction from the mouse. Herein, we demonstrate a simple yet efficient method for the isolation of kidney mononuclear cells for every day immune cell extractions. We further demonstrate an example of subset analysis of immune cells in the kidney. Importantly, this technique can be adapted to other soft and non-fibrous tissues such as the liver and brain.
免疫系の活性化は、複数の腎疾患および病態生理学的プロセス6,10,11,13で発生します。活発な研究の潜在的な領域は、免疫系の活性化のための様々なトリガーを含む、種々の細胞型が関与する特定の疾患の設定におけるサイトカイン/ケモカインパターンなどの特定の薬物による上述のプロセスの全ての調節は、虚血 – 再灌流中、例示するために傷害(急性腎障害のモデル)、(6週間後)の修復または線維症の期間を通じて維持される数時間内の免疫細胞または骨髄由来造血細胞またはCD45 +細胞の増加がある5、 12。これらの免疫細胞は修復5,12のプロセスを調整するために、炎症誘発性および抗炎症性サイトカインおよびケモカインの両方を分泌します。現在、単一細胞懸濁液中の細胞集団を標識するために同時に複数のフルオロフォアを使用する能力は、広告と増加しています4 5へのレーザーで近代的なフローサイトメトリー機のベント。これは、実質的にそれらの機能の状態3,7に基づいて細胞集団を区別するために能力を追加しました。例えば、正確に低 F4 / 80 ローのCD11b 高 Ly6b 高 CD206としてマクロファージを標識するために、少なくとも3以上のフルオロフォアは、同じ生細胞のためのゲートにサンプルボリューム、CD45 +(白血球)とLy6G-(好中球)に必要とされるであろうとこれは非常に可能な新しいフローサイトメータ3です。しかし、サイトカイン分泌、細胞増殖、細胞毒性、マクロファージの活性化およびリンパ球と単球の種々のサブセットの数の定量化のための下流のアッセイは、だけでなく、良い品質(生細胞、シングレット)が、細胞の十分な数が必要です。
腎臓における免疫系は、適応および先天性成分および複数の細胞型1,7,13両方から構成されています。例えば、マウスで2子供(1.4×10 6細胞)およびこれらの約5から15までパーセント(1,400-4,200)単離された全腎、免疫細胞のneysが一緒に百分の2から17を含むことが報告されている(28,000-266,000)CD45 +細胞は、CD4 +細胞の1です、5,12。これらのCD4 +細胞の小さな割合(百分の5から15まで、70から630までは)のFoxP3 +細胞( 図1)1です。細胞の割合におけるこれらの段階的減少、関心の時には細胞集団(この場合、CD45 + CD4 + FoxP3の+細胞)への単なる〜100セルで表現されます。 CD45 + CD4 + FoxP3の+細胞の数が少ないことが不可欠総細胞の大多数が分離され、細胞は、サイトカイン分泌アッセイのような下流の研究のために良い品質のものであることになります。また、亜集団を定量化アッセイを実行するために十分に高い数値で表現されていないので、2-3匹のマウスから腎臓を組み合わせることが必要であり得ます。したがって、腎臓単核細胞集団の信頼性の高い効率的な分離は、スタッドのために望ましいですyの腎疾患に関連する免疫学的なスペクトル。
伝統的に、腎臓の単核細胞の単離のために、研究者らは、このようなDNアーゼ1 1,5,12を含むコラゲナーゼ1AまたはIIなどの酵素消化の様々なを使用していました。よくコラゲナーゼが最適濃度およびインキュベーション4,14,15の期間滴定を必要と、ロット番号とし、製造会社によって異なる酵素活性を有することが知られています。また、コラゲナーゼで消化が小片に腎臓を刻むための時間を追加し、反応を停止させるためのEDTA中でのインキュベーションのための加熱(37℃)バス、追加の時間で腎臓片のインキュベーションを必要とします。また、以下無菌性は、細胞培養を必要とするいくつかの下流の処置のために達成することができます。さらに重要なことは、関係する研究者と、すべての変数に応じて、それは研究室間のデータと解釈のばらつきにつながります。最近では、と機械的組織撹乱/ホモジナイザー16の開発は、コラゲナーゼ消化工程を完全に回避し、腎臓2 の単純な機械的破壊によって置き換えられています。ここで、私たちは日常の免疫細胞の抽出のための腎臓の免疫細胞の単離のためのシンプルで効率的な方法を示しています。重要なことに、この技術は、肝臓および脳16のような他のソフト非線維組織に適合させることができます。
ここで信頼性の高い効率的な方法で腎臓から免疫細胞を得るための方法を提示しています。広く使用されているコラゲナーゼ消化工程(組織の機械的破壊)の主要な変更は約30分を保存し、実行可能な免疫細胞の多数の単離は4腎臓試料で2時間の下でかかります。また、私たちの研究の質問に応じて、我々は今だけ私たちの免疫細胞の単離のために(他の腎臓は、ウェスタンブロット、免疫組…
The authors have nothing to disclose.
This work is supported by a Research Grant from Dialysis Clinics Inc. and from the University of Missouri Research Board Grant.
Stomacher 80 Biomaster lab system | Seward | ||
Stomacher 80 Classic bags | Seward | BA6040/STR | |
Sorvall Legend XFR Centrifuge | Thermo Scientific | Or equivalent equipment | |
Hemocytometer | Electron Microscopy Sciences | 63514-11 | |
Analytical flow cytometer | BD LSR-X20 Fortessa | ||
Percoll | Sigma | P1644 | |
Dulbecco’s phosphate buffered saline 1X (DPBS) | Gibco, Life Technologies | 14190-250 | |
Polypropylene tubes, no cap | Becton Dickinson | 352002 | |
Fixable Viability Stain | BD Biosciences | FVS510, 564406 | |
Anti-CD16/32 (Clone: 93) | EBioscience | 14-0161 | |
anti-CD45 (clone: 30-F11) BV421 | BD Pharmingen | 103133/4 | |
Anti-Foxp3 (Clone: FJK-16s) APC | EBioscience | 17-5773 | |
Anti-CD127 (Clone: A7R34) PE/Cy7 | Biolegend | 135013/4 | |
anti-CD44 (Clone: IM7) PerCP/Cy5.5 | Biolegend | 103031/2 | |
anti-CD4 (Clone: RM4-5) APC-Cy7 | Biolegend | 100413/4 | |
anti-CD8 (Clone: 53-6.7) BV785 | Biolegend | 100749/50 | |
Anti-Ly6G (Clone: 1A8) FITC | Biolegend | 127605/6 | |
Anti-CD11b (Clone: M1/70) PerCP-Cy5.5 | Biolegend | 101227/8 | |
Anti-F4/80 (Clone: BM8) APC | Biolegend | 123115/6 | |
Anti-CD11c (Clone: N418) BV785 | Biolegend | 117335/6 | |
Anti-CD301 (Clone: LOM-14) PE-Cy7 | Biolegend | 145705/6 | |
Anti-CD26 (Clone: H194-112) PE | Biolegend | 137803/4 | |
100 μm filter | Fisher Scientific | 22363548 | |
Fisherbrand Tubes 50 ml | Fisher | Or equivalent equipment | |
Fisherbrand Tubes 15 ml | Fisher | Or equivalent equipment | |
Sucrose | Fisher chemical | S5-3 | |
Transfer pipette fine tip | Samco Scientific | 232 | Or equivalent equipment |
Flow Cytometery Staining Buffer Solution | EBioscience | 00-4222-26 | Or equivalent equipment |
1X RBC Lysis Buffer | EBioscience | 00-4333-57 | Or equivalent equipment |