Burada, canlı hücre bir video mikroskobu ile birlikte floresan Aspergillus raportör konidyalarını kullanarak gerçek zamanlı olarak birincil insan bağışıklık hücrelerinin antifungal aktivitesini değerlendirmek ve akım sitometri bir protokol açıklar. Oluşturulan veriler, fungisit aktivite, fagositoz, hücre göçü ve mantar büyüme inhibisyonu olarak ana bilgisayarın hücreye Aspergillus etkileşimleri ilişkin bilgi sağlar.
Aspergillus fumigatus, yüksek vaka ölüm oranı ile bağışıklığı taviz vermiş konakçılarda invaziv enfeksiyonlara yol açan fırsatçı fungal patojendir. A. fumigatus karşı bağışıklık tepkileri araştıran Araştırma in vitro olarak spesifik bir bağışıklık hücrelerinin antifungal aktivitesinin ölçülmesi için tutarlı ve güvenilir analizlerin olmaması ile sınırlandırılmıştır. Yeni yöntem, primer monositleri ve flüoresan Aspergillus Reporter (havşa) konıdi kullanılarak, A. fumigatus karşı insan donörlerden nötrofillerin mantar önleyici aktivitesini değerlendirmek için tarif edilmektedir. Bu conidia kurucu canlı FLARE conidia ile ifade edilir, ve harici olarak, böylece canlı ve ölü A. fumigatus conidia arasında bir ayrım sağlayan phagolysosome içindeki bozunmaya karşı dayanıklı olmaktadır Alexa Fluor 633 ile etiketlenir genetik olarak kodlanmış DsRed muhabir içerir. Video mikroskobu ve sitometrisi sonradan etkileşim görselleştirmek için kullanılan akışconidia ve doğuştan gelen bağışıklık hücreleri arasındaki iyon, aynı zamanda, fagosit göç, fagositoz ve mantar büyümesinin engellenmesi ile ilgili bilgi hazinesi temin ederken fungisidal aktivitesi değerlendirilerek hazırlanabilir. Bu yeni teknik, zaten A. fumigatus karşı primer immün hücrelerinin konak-patojen etkileşimi içine heyecan verici yeni bakış açıları sağlamıştır. Gerekli mikroskopisi dahil olmak üzere bu deneyi gerçekleştirmek ve tesisleri flow sitometri için gerekli laboratuvar kurulumu ve insan donör kan ve genetik olarak manipüle mantar ile çalışmak kapasitesini dikkat etmek önemlidir. Bununla birlikte, bu deney, büyük miktarda veri üretme yeteneğine sahiptir ve antifungal yanıt yönelik ayrıntılardan ortaya çıkarabilir. Bu protokol, başarılı bir şekilde A. fumigatus karşı birincil bağışıklık hücrelerinin konukçu-patojen etkileşimini incelemek için kullanılmıştır.
Gerekli mikroskobu dahil olmak üzere bu deneyi gerçekleştirmek için gerekli laboratuvar kurulumu, dikkat ve f akım sitometri için önemlidiracilities ve kapasite insan donör kanı ve genetik olarak manipüle mantarlar ile çalışmak. Bununla birlikte, bu deney, büyük miktarda veri üretme yeteneğine sahiptir ve antifungal yanıt yönelik ayrıntılardan ortaya çıkarabilir. Bu protokol, başarılı bir şekilde A. fumigatus karşı birincil bağışıklık hücrelerinin konukçu-patojen etkileşimini incelemek için kullanılmıştır.
Aspergillus fumigatus, fırsatçı bir fungal patojendir ve bağışıklık, ev sahibinin 1, 2 invasif akciğer enfeksiyonlarının en sık görülen mantar nedenidir. Mantar araştırma önemli bir alan konak bağışıklık hücreleri tanıyıp Aspergillus ortadan kaldırmak nasıl olduğunu anlamak, ancak, şu anda mevcut mantar öldürücü tahliller önemli kısıtlamalara sahiptir. Mantar öldürücü aktiviteye ölçmenin Yaygın olarak kullanılan yöntemler, kolorimetrik tahlilleri ve koloni oluşturan birim 3, 4 belirlenmesini içerir. Bununla birlikte, bu yöntemler, tek bir zaman noktasında yerine ev sahibi ve patojen arasındaki dinamik etkileşimin görüntüleme daha mantar canlılığı hakkında bilgi sağlar. Bir mantar öldüren veya basitçe (geçici olarak) büyüme ya da metabolik aktivitede sınırlandırılmış olsun Buna göre, bu yöntemler dikkate alamaz. Biz gözlemleyerek fungici yapabilen bir yöntem geliştirdikeş zamanlı olarak, fagositoz, fagosit göç ve mantar büyümesi inhibisyonu ile ilgili detaylı bilgi yakalama iken, doğrudan dal aktivitesi.
Daha önce, bir protokol, bir fare makrofaj hücre hattı 5, Candida albicans fagositoz ölçmek için bir araç olarak, gerçek zamanlı görüntüleme kullanılarak basıldı. Bu kavram artık floresan Aspergillus Reporter (FLARE) konidianıri 6, 7, 8 kullanarak bağışıklık hücreleri ile Aspergillus etkileşimleri anlayışımızda bilgi açığını gidermek için daha da geliştirilmiştir. Bu konidıler kırmızı fluorofor (dsRed) ifade eden ve ikinci bir fluorofor (Alexa Fluor 633) ile etiketlenir. Bir FLARE conidium öldürdü sonra, DsRed üreten durdurur ve AF633 konidiaya floresan ve bağlı kalırken kalan dsRed, kaybolur. Bu canlı ve ölü fu arasında açık bir ayrım yaratırcanlı hücre görüntüleme sırasında ngalll hücreleri ve akım sitometri ve bağışıklık hücreleri olan etkileşimleri aşağıdaki bireysel Konidyumların kaderin izlemeyi mümkün kılar.
Tarif edilen deneyler konak bağışıklık hücreleri ve Aspergillus arasındaki etkileşimi görselleştirme etkili bir yöntem sağlar ve doğuştan gelen bağışıklık hücreleri antifungal efektör mekanizmaları sorumlu olan hücresel sinyal yollarını çözülüyor önemli bir değer olacaktır. Diğer uygulamalar, örneğin şişkin konidiaya veya şişmiş conidia gelen hiflere dinlenme gelen anahtar olarak Aspergillus büyüme değişiklikler, fagosit tanıma ve işlevini nasıl etkilediğini görselleştirme içerir.
Aşağıdaki protokol, insan monositleri ve nötrofilleri nasıl elde edileceği ayrıntılı olarak açıklanmaktadır; nasıl FLARE konidianıri hazırlamak; ve nasıl bir video mikroskobu ile yanıtlarını yakalamak için ve akım sitometri. verici kanından izole insan bağışıklık hücreleri kullanımı burada, bu tarif edilmesine karşınteknik murin hücre popülasyonlarının kullanarak çeşitli eşit derecede etkili olduğu kanıtlanmıştır.
Bu yöntem, bir floresan Aspergillus raportör (havşa) konıdi, canlı hücre görüntülemesi kullanılarak, A. fumigatus karşı insan primer fagositlerin antifungal aktiviteye çalışma ve akış sitometrisi için bir in vitro yöntem, yenilikçi tarif etmektedir. Daha önceki çalışmalar, hem fare deneysel mantar enfeksiyonu in vivo ve antifungal bağışıklık 6, 7 in vitro değerlendirilmesi içinde parlama konıdi kullanılarak katma değeri göstermiştir. Bu yeni nesil canlı hücre görüntüleme tekniği ile FLARE konidyalarını birleştiren in vitro dinamik etkileşimler sırasında bireysel Konidyumların uygulanabilirliğini ölçmek için bir kurulum için izin verir.
tarif edilen yöntem, mantarlara karşı tepkiler bağışıklık bazı hücre hücresel süreçlerin belirli roller ve önemini araştırmak için potansiyele sahiptir. muzdarip spesifik hastaların fagositlerin Buna ek olarak, anti-mantar tepkilerbağışıklık sisteminde tanımlanan tek bileşenli kusurlar daha detaylı olarak değerlendirilebilir. Çok erken ve ilk antifungal tepkiler sürekli görüntüleme 6 saatin üzerinde ayrıntılı olarak incelenebilir. Bu tür mantar doğru fagosit göç hızı olarak, hatta küçük farklar tespit edilecek sağlar, içselleştirme oranları, geleneksel fagositoz yöntemler kullanılarak undistinguishable olacağını mantar öldürücü olayların 12, dinamikleri.
Herhangi bir hücre türü, bu yöntem ile kullanılabilir; Bu fagositler A. fumigatus 13 karşı insan solunum yollarında savunma birinci ve ikinci hatlar oluşturmaktadır çünkü burada kullanılan hücre tipi seçildi. İlginç bir şekilde, çok açık farklılıklar monositler ve nötrofiller dinlenme ve şişmiş Konidyumların ve hif nasıl etkileşimde arasında gözlemlenebilir. Nötrofiller çok daha göçmen aktivite göstermektedirler ederken monositler pek, Konidyumların göç ederler. Ek floresan marBu tip bağışıklık hücreleri üzerinde canlı ölü belirteçleri olarak kers Aspergillus ile etkileşimleri aşağıdaki fagosit yaşam süresinde anlayış sağlamak için deneye dahil edilebilir. Bu teknoloji için ilginç potansiyel gelecek uygulamalar farklı konakçı hücre tipleri ko-kültür, mantar karşıtı yanıtlar için sonuçlar (örneğin, bir epitelyal tek tabaka, birlikte nötrofiller monosit türevli dendritik hücreler üzerinde makrofajlar) ve reaktif gerçek zamanlı ölçüm Aspergillus ile uyarımı takiben oksijen türlerinin üretilmesi veya nötrofil hücre dışı tuzak oluşumu.
DsRed (532/561 nm) ve AF633 (bir ters evre, bir mikroskop, 37 ° C 'de sabit bir kazanı ve uyarma / emisyon filtreleri: birkaç nokta Bu protokol, her şeyden laboratuar gerekli kurulum kullanmak not edilmesi gerekir 633 nm). m sırasında özellikle ilgili (odak hücrelerin tutmak ve yağ daldırma korumak için mikroskop kabiliyetiUlti nokta alım) nedeniyle görüntülemenin uzun süreli periyodik olarak izlenmelidir. Mantara karşı olan etkinlik ölçümü için tesisler gereklidir akım sitometri. Buna ek olarak, uygun kurumsal etik onaylar sağlıklı bir vericiden ve hasta alınan kan örneklerinden ve genetik olarak manipüle mantar çalışmak yerine olması gerekir. Kuvvetle hücre canlılığı artırmak ve işlevselliği korumak için taze kan örnekleri (aynı gün kullanılmasını) kullanılması önerilir. İdeal olarak, hücrelerin izolasyonu kan örneklerinden sonra derhal gerçekleştirilir ve nötrofiller izole edildikten sonra hemen görüntülenmiş.
A.fumigatus açıklanmıştır karşı Sonuç olarak, yeni nesil canlı hücre görüntüleme tekniği harika detay fagosit antifungal aktiviteye değerlendirmek. Bu teknoloji Aspergillus'a karşı erken doğal bağışıklık savunmasının bireysel hücre-mantar etkileşimleri eşsiz bir bakış sağlayabilir.
The authors have nothing to disclose.
Tıbbi Mikoloji Mantar İmmünoloji (SFB, jmb, JK, AW) – Bu çalışma MRC ve Aberdeen Üniversitesi (Tıp Mikoloji için MRC Merkezi) tarafından ve Wellcome Trust Stratejik Ödülü tarafından desteklenmektedir. Özel bir Chloe'nin fonundan destek verilir teşekkür ederim. TMH NIH hibe P30 CA008748 tarafından desteklenen Ulusal Sağlık Enstitüsü'nün (NIH, kod RO1 093808) ve Memorial Sloan Kettering Kanser Merkezi'nden bir hibe ile desteklenmektedir. Buna ek olarak, TMH Burroughs Wellcome Fonu tarafından desteklenen Enfeksiyon Hastalıkları PATOGENEZİNDEKİ bir araştırmacı. Biz onların yardım ve destek için Aberdeen Mikroskopi ve Histoloji Tesisi teşekkür etmek istiyorum.
Glycerol | Sigma | G6279 | http://www.sigmaaldrich.com |
T75 flask | Greiner Bio-One | 658 175 | http://www.greinerbioone.com/ |
PBS | Gibco | 20012-019 | https://www.thermofisher.com/ |
Tween-80 | Fisher Scientific | 10592955 | https://nl.fishersci.com/ |
40 µm filter | Thermo Fisher Scientific | 22363547 | https://www.thermofisher.com/ |
15 ml Falcon tube | Greiner Bio-One | 188 261 | http://www.greinerbioone.com/ |
50 ml Falcon tube | Greiner Bio-One | 227 261 | http://www.greinerbioone.com/ |
MilliQ | Millipore | QGARD00R1 | Nanopure water works similarly. http://www.merckmillipore.com/ |
Biotin | Molecular Probes | B-6352 | https://www.thermofisher.com/uk/en/home/brands/molecular-probes.html |
DMSO | Sigma | D5879 | http://www.sigmaaldrich.com |
Streptavidin-AF633 | Molecular Probes | S-21375 | AF633 is the only tested fluorophore so far that remains visible in phagosomes. https://www.thermofisher.com/uk/en/home/brands/molecular-probes.html |
EDTA blood tubes | Greiner Bio-One | 455036 | Any blood tubes with an anti-coagulating agent should work. http://www.greinerbioone.com/en/start/ |
Ficoll-Paque Plus | GE Healthcare | 17-1440-03 | http://www3.gehealthcare.com/ |
Trypan blue | Thermo Fisher Scientific | SV3008401 | https://www.thermofisher.com/ |
HBSS | Gibco | 14170112 | https://www.thermofisher.com/uk/en/home/brands/gibco.html |
CD14 microbeads | Myltenyi Biotec | 130-050-201 | Other monocyte isolation methods can be used as well, we prefer this method as it gives a consistent high purity of monocytes without being labor intensive. http://www.miltenyibiotec.com/en/ |
MS Columns | Myltenyi Biotec | 130-042-201 | See comment at CD14 microbeads. http://www.miltenyibiotec.com/en/ |
RPMI + Glutamax | Gibco | 72400-021 | https://www.thermofisher.com/uk/en/home/brands/gibco.html |
CO2 independent medium | Thermo Fisher Scientific | 18045054 | Necessary if there is not sufficient CO2 exchange during imaging. https://www.thermofisher.com/uk/en/home |
µ-slide 8 well glass bottom | Ibidi | 80827 | This is the imaging dish that we use, however any glass imaging dish of proper size should work. http://ibidi.com/ |
UltraVIEW VoX 3D Live Cell Imaging System | Perkin Elmer | L7267000 | Includes volocity software for acquisition and analysis. http://www.perkinelmer.com/ |
Calcofluor white | Sigma | 18909 | http://www.sigmaaldrich.com/ |
Voriconazole | Sigma | PZ0005 | http://www.sigmaaldrich.com/ |
BD LSRII | BD Biosciences | Flowcytometer used. https://www.bdbiosciences.com/ |