This protocol describes the quick enrichment of leukocytes from small blood samples for a subsequent specific determination of the halogenating peroxidase activity within the cells. The method can be applied to human and non-human material and may contribute to the evaluation of new inflammatory markers.
במאמר זה פרוטוקול להעשרה המהירה ואחידה של לויקוציטים מדגימים דם קטן שלם מתואר. הליך זה מבוסס על תמוגה hypotonic של אריתרוציטים וניתן להחיל דגימות אנושיות וכן דם ממקור לא אנושי. היקף המדגם הראשוני הקטן של כ 50 עד 100 μl עושה בשיטה זו החלימה על דגימת דם חוזרת ונשנית בחיות מעבדה קטנות. יתר על כן, העשרה לויקוציטים מושג בתוך דקות ועם מאמצי חומר נמוכים לגבי כימיקלים ומיכשור, מה שהופך שיטה זו ישימה בסביבות מעבדה מרובה.
טיהור סטנדרטי של לויקוציטים הוא בשילוב עם שיטת מכתים בררנית במיוחד לשם הערכת הפעילות peroxidase halogenating של peroxidases heme, myeloperoxidase (MPO) ו peroxidase אאוזינופילים (EPO), כלומר, היווצרות של hypochlorous וחומצה hypobromous (HOCl ו HOBr). בעוד MPO לידי ביטוי בולט neutrophils, סוג תא החיסון הנפוץ ביותר בדם אנושי וכן מונוציטים, האנזים הקשור EPO מתבטא באופן בלעדי אאוזינופילים. פעילות halogenating של אנזימים אלה מופנה באמצעות כמעט HOCl- ו HOBr ספציפי וההעמסה לצבוע aminophenyl (APF) ואת מי חמצן מצע peroxidase העיקרי. לאחר ניתוח cytometry זרימת לאחר כל התאים peroxidase-חיובי (נויטרופילים, מונוציטים, אאוזינופילים) וניתן להבחין ופעילות peroxidase halogenating שלהם ניתן לכמת. מאז מכתים APF ניתן בשילוב עם יישום של סמנים פני התא, פרוטוקול זה יכול להתארך להתייחס-שברים תת לויקוציטים במיוחד. השיטה ישימה לזהות HOCl ו HOBr ייצור הוא אדם והן לויקוציטים מכרסמים.
לנוכח התפקיד החיסוני דן בהרחבה מגוונת של מוצרים האנזימטית אלה במחלות דלקתיות כרוניות, פרוטוקול זה עשוי לתרום להבנה טובה יותר שלהרלוונטיות אימונולוגיים של peroxidases heme הנגזרות לויקוציטים.
לויקוציטים polymorphonuclear (PMNs, המכונה גם גרנולוציטים) ומונוציטים מייצגים מרכיבים תאיים חשובים של מערכת החיסון המולדת של 1,2 דם. הם לתרום להגנה העיקרית נגד פתוגנים כמו גם ההפעלה של מערכת החיסון הנרכשת ואת החניכה של תגובה סיסטמית דלקתית 2-4. זאת במיוחד נויטרופילים, הסוג הנפוץ ביותר של גרנולוציטים, מונוציטים ו גם לתרום באופן משמעותי ברגולצית סיום האירועים דלקתיים חריפים 5. לכן תאים אלה יכולים גם לשחק תפקיד חשוב במחלות דלקתיות כרוניות כמו 6,7 דלקת מפרקים שגרונית. למעשה, אסטמה, מחלה דרך נשימה דלקתית כרונית, מתאפיין אפופטוזיס לקוי של אאוזינופילים, סוג גרנולוציט השני הכי בדם 8. עם זאת, אפופטוזיס של גרנולוציטים וההסרה המהירה שלהם על ידי מקרופאגים הם שני צעדים חיוניים במהלך הסיום הסלולרשל דלקת 9-11.
בתאים בשם החיסון שני אנזימים קשורים זה לזה, כלומר myeloperoxidase (MPO, נויטרופילים ומונוציטים) ו peroxidase אאוזינופילים (EPO, אאוזינופילים) ניתן למצוא 12,13. Peroxidases heme אלה קשורים באופן קלאסי לתגובה הלחות החיסונית: הם שני-אלקטרונית לחמצן (פסאודו) הלידים אל (פסאודו) היפו המתאים חומצות halous אשר ידועים בתכונות bactericidal שלהם 14-16. בתנאים פיסיולוגיים צורות MPO בעיקר חומצת hypochlorous (HOCl) ו hypothiocyanite (- OSCN) בעוד החומצה האחרונה ו hypobromous (HOBr) נוצרת על ידי EPO 17-19. תוצאות חדשות מרמזות כי (פסאודו) זו פעילות אנזים halogenating עשויה גם לתרום הסדרת תגובות דלקתיות של סיום הכהונה של תגובות חיסוניות 20,21. למעשה, הפקת HOCl ידי MPO ומוצרי שמקורם הוצגה לדכא מבוסס תאי T תגובות אדפטיבית חיסוניות 22-24.
על מנת לקבל יותר תובנות לתוך התפקיד החיסוני של לויקוציטים ממערכת החיסון המולדת ב מחלות דלקתיות כרוניות ולקבוע את תרומת MPO ו EPO כדי תפקוד פיזיולוגי זה פיתחנו שיטה להעשיר לויקוציטים במהירות מדגימות דם קטנים למשך ספציפיים הבאים קביעת פעילות peroxidase halogenating בתאים אלה. דלדול כדורי בחרנו שיטה סטנדרטית כולל צעדי תמוגה hypotonic שני שלאחר מכן עם מים מזוקקים, מה שמוביל העשרה לויקוציטים מהיר ובעלויות חומר נמוכות. לקביעה הבאה של MPO halogenating ופעילות EPO והעמסת aminophenyl לצבוע HOCl- ו HOBr הספציפי (APF) שמשה 25-27. בניגוד יישום השיטות המכתימות peroxidase נוקב 28,29, גישה זו מאפשרת זיהוי סלקטיבי של פעילות peroxidase halogenating, אשר נפגע לעתים קרובות infl החמורהammation 30,31.
כפי נויטרופילים הם לויקוציטים הנפוצים ביותר בדם אנושי הבידוד של תאים חיוביים peroxidase לעתים קרובות מתמקד רק תאים אלה וכולל הפרדה של נויטרופילים מ לויקוציטים אחרים על ידי צנטריפוגה שיפוע צפיפות 38. עם זאת, כפי נויטרופילים הם הרבה פחות בשפע בדגימות דם בעכברים 39</su…
The authors have nothing to disclose.
This work was made possible by funding from the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF, 1315883) as well as by the Sächsische Aufbaubank (SAB) project 100116526 from a funding of the European Regional Development Fund (ERDF).
materials/equipment | |||
15 ml centrifugation tubes | VWR/Corning | 734-0451 | – |
1.5 ml sample tubes | VWR/Eppendorf | 211-2130DE | – |
Pipettes for volumes up to 5 ml | Eppendorf | e.g. 3120000070 | We are using Eppendorf Resarch plus pipettes with adjustable volumes in the range 1-10 µl, 10-100µl, 100-1000 µl an 500-5000µl |
laminar flow bench | Thermo Electron Corperation | HeraSafe | – |
Vortex mixer | Bender & Hobein AG | Vortex Genie 2 | – |
Tabletop centrifuge | Kendro Laboratory Products | Laborfuge 400R | The centrifuge should be able to be used at 450x g |
Small centrifuge | eppendorf | 5415D | The centrifuge should be able to be used at 400x g |
Incubator | Heraeus | cytoperm 2 | Settings: 37 °C, 95% humidity, 5 % CO2 content |
UV-Vis spectrophotometer | Varian | Cary 50 bio | A spectrum between 200 and 300 nm has to be recorded. Thus quartz cuvettes have to be applied |
Flow cytometer | Becton, Dickinson | BD Facs Calibur | Any flow cytometer can be used which is equiped with a laser suitable for the excitation of fluorescein (e.g 488 nm argon laser) |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Chemicals | |||
Phosphate buffered saline (PBS) | amresco | K812 | sterile solution, ready to use |
Sigma-Aldrich | P4417 | tablets for solving in 200 ml millipore water | |
Hanks balanced salt solution (HBSS) with Ca(2+) | Sigma-Aldrich | H1387 | 970 mg/100 ml, carefully check and adjust the pH value to 7.4 |
Hydrochloric acid | Merck Millipore | 1.09057.1000 | 1M solution |
Sodium hydroxide | Riedel-deHaën | 30620 | Solid pellets. For a 1M solution solve 4 g/100 ml Millipore water |
Aminophenyl fluorescein | Cayman | 10157 | 5 mg/ml solution (11.81 mM) in methyl acetate, aliquotes of e.g. 100 µl should be prepared and stored at -20 °C |
Hydrogen peroxide | Sigma-Aldrich | H1009 | This 30% stock solution corresponds to a concentration of about 8.8 M. Further dilutions have to be freshly prepared in distilled water immediately prior to use and quantified by absorbance measurements |
4-aminobenzoic acid hydrazide (4-ABAH) | Sigma-Aldrich | A41909 | A first stock solution of 1 M should be prepared in DMSO a second one of 100 mM by 1:10 dilution in HBSS |
DMSO | VWR chemicals | 23500.26 | – |