Summary

미토 콘 드리 아와 T 세포에서는 리소좀의 다 색 흐름 Cytometry 기반 정량화

Published: January 09, 2019
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Summary

이 문서에서는 미토 콘 드리 아 또는 살아있는 세포에서는 리소좀을 계량 하는 강력한 방법을 보여 줍니다. 표면 표식에 놓여있는지 활용 된 항 체와 리소좀 또는 미토 콘 드리 아 특정 염료의 조합 사용 하 여 조직 샘플에서 수확 하는 1 차 셀 같은 혼합된 세포 인구에 이러한 세포의 부 량 수 다 색 cytometry입니다.

Abstract

T 세포 감 별 법 그리고 확산 하는 동안 그들의 기능 요구에 맞게 다른 신진 대사 프로그램을 활용 합니다. 미토 콘 드리 아에는 중요 한 세포 구성 요소 셀 에너지; 공급에 대 한 책임 그러나, 초과 미토 콘 드리 아에는 또한 반응성 산소 종 (선생님) 세포 죽음을 일으킬 수 있는 생산. 따라서, 미토 콘 드리 아의 수 지속적으로 세포의 요구에 맞게 조정 해야 합니다. 이 동적 규칙 일부 흑자/손상 된 세포와 고분자를 제거 하는 리소좀의 기능을 통해 이루어집니다. 따라서, 세포 미토 콘 드리 아와 lysosomal 내용이 세포의 신진 대사 조정 평가 하는 주요 지표 이다입니다. 세포에 대 한 프로브 개발, 잘 특징이 리소좀 또는 미토 콘 드리 아-특정 염료는 세포 리소좀 및 미토 콘 드리 아를 다양 한 형태로 제공 되었다. 다 색 cytometry 프로필 셀 고기를 일반적인 도구 이며 다른 분석 실험와 통합 될 수 있다. 여기, 우리와 결합 하 여 세포 기관이 특정 염료 표면 마커 얼룩에 교류 cytometer 리소좀과 다른 T 세포 인구에 있는 미토 콘 드리 아의 양을 측정 하는 방법의 상세한 프로토콜을 제시.

Introduction

활성화 및 T 세포의 확산 장착 성공적인 면역 반응에 중요 한 단계가 있습니다. 최근 진보 세포질 물질 대사는 개발 및 T 세포의 기능와 밀접 하 게 관련 된 것이 좋습니다. 예를 들어, naïve T 세포 산화 인 산화 (OXPHOS) 2 차 림프 기관 가운데 재순환 동안 에너지 수요를 충족 하기에 크게 의존 합니다. 활성화, naïve T 세포 과감 한 대사 프로그래밍, 호 기성 해당 분해 ATP 생산을 증가 하 고 세포 분화 및 증식 하는 동안 엄청난 대사 요구를 충족의 유도 포함 하 여 받 다. 신진 대사 요구를 통해 수행 하지 못하는 세포 apoptosis1,2다. 신진 대사 프로그래밍 하는 동안 미토 콘 드리 아에 중요 한 역할 때문에 그들은 크게는 셀에 대 한 에너지를 공급 하는 ATP의 생산에 대 한 책임 세포 세포 미토 콘 드리 아 콘텐츠 대사 스위치 중 변동 통해 T 세포 개발 및 활성화3. 그러나, 불필요 하거나 손상 된 미토 콘 드리 아의 축적 지질, 단백질 및 DNA를 손상 하 고 결국 죽음4 셀 이어질 수 초과 선생님을 생성할 수 있습니다.

과도 한 또는 손상 된 미토 콘 드리 아 대사 변경에서 발생 하는 특수 한 형태의 autophagy5, mitophagy로 알려진에 의해 제거 됩니다. 미토 콘 드리 아 autophagosomes에 의해 싸여 있으며 다음 성능 저하 lysosomes로 융합. 이 미토 콘 드리 아 간의 통신 닫고 리소좀 큰 관심6,7생성 합니다. 산화 스트레스를 미토 콘 드리 아에서 파생 된 소포 (MDVs) 리소좀 인산 가수분해 효소 및 tensin 체 (PTEN) 저하에 대 한 타겟으로하는 미토 콘 드리 아를 자극 하는 예를 들어-상 상속 키 니 아 제 1 (PINK1) 유도 및 parkin (E3 유비퀴틴 리가) 종속 방식8. 또한 그 mitophagy 베이 지 화이트 체형 전환9,10에 대 한 필수적입니다 발견 했다. 더 중요 한 것은, 리소좀 단지 저하 구획, 아니라 셀룰러 신호의 레 귤 레이 터 하지 않습니다. 효소 부족으로 인해 과도 한 기판 축적 lysosomal 부전 lysosomal 막 침투성을 방해 하 여 발생 하 고 캘리포니아2 + 항상성11에 영향을 줍니다. T 세포 기능 결함 lysosomal 산 성 리 파 제 (LAL)12 또는 lysosomal 대사 산물 운송업 자 녹아웃 마우스 모델13 에 추가 T 세포 항상성 유지에 리소좀의 중요성을 보여주었다. 미토 콘 드리 아와 리소좀 세포 신진 대사 조절의 불리할 수 없는 부분입니다. 따라서, 세포 미토 콘 드 리아 측정 T 세포 대사 및 기능 상태를 평가 하는 중요 한 표시기 되었습니다.

일반적으로 세포 미토 콘 드리 아 또는 lysosomal 내용을 정량화 하는 데 사용 하는 분석 실험 등 immunoblot, 전자 현미경, immunofluorescent (IF) 얼룩, 미토 콘 드리 아 DNA 복사 번호14,15, 의 PCR 분석 16. 이러한 분석 특정 기술적인 단점 부담 immunoblot 양적 다른 샘플 및 전자 현미경 검사 법17이러한 세포 형태학 적 특징을 시각화 수 있는 경우 전체 단백질 레벨을 비교할 수 있습니다, 하는 동안. 예, 그것은 시간이 걸리는 높은 배율과 해상도와 셀 이미지의 충분 한 번호를 취득 하거나 낮은 처리량 방법으로 간주 됩니다 이러한 분석을 만드는 샘플을 수십에서 단백질의 식 수준을 비교 하. 셀 라인, 같은 동종 세포 인구에 하지만 혼합 인구의 구성 된 조직 샘플을 또한,이 분석 실험의 적용할 수만 있습니다.

그것은 또한 드문 인구, 10에서 숫자는 최소 셀의 요구 사항에 이러한 분석을 적용 하기 어려운6 108 만날 수는 없습니다. 마지막으로, 셀 일반적으로 lysed 또는 호환 되지 않는 추가 정보를 추출 하는 다른 방법으로 그들을 만드는 과정 동안 고정. 전통적인 방법에 비해, 형광 기반 cytometry는 상대적으로 높은 처리량-모든 샘플 내의 셀 혼합된 셀 인구 구성의 정보를 분석 하 고 동시에 수집 된 수 있습니다. 또한, 하나의 동일한 셀에 10 개 이상의 매개 변수를 검색할 하 고 추가 분석에 대 한 원하는 고기에 따라 셀을 정렬할 수 있습니다. 반응 형광 프로브 리소좀 및 라이브 세포에서 미토 콘 드리 아를 사용 하 고 교류 cytometry18,19에 의해 검출 될 수 있다. 이러한 세포 기관이 전용 프로브 셀 침투성 고 특정 subcellular 위치 또는 세포에 집중 될 수 있도록 physico-화학 특성. 편리 하 게,이 프로브 따라서 다 색 분석에 대 한 그들의 응용 프로그램을 사용 하면 다양 한 형광 형식에서 사용할 수 있습니다.

표면 마커 라벨 리소좀을 리소좀 또는 미토 콘 드리 아 특정 염료와 염색 법을 결합 하는 방법을 자세하게에서 설명 합니다이 프로토콜 또는 미토 콘 드리 아에서 라이브 셀. 기본 조직 및 장기는 종종 다른 유형의 세포 인구 구성에서 생성 된 샘플에 대 한 특히 유용 합니다. 연구원은 그들의 표면 마커 식으로 관심의 세포 인구를 식별 하 고 이러한 세포에서 세포 기관이 특정 염료를 통해 lysosomal 또는 미토 콘 드리 아 내용을 구체적으로 측정 수 있습니다. 여기, 우리 주요 비장 T 세포 모집단에 lysosomal 또는 미토 콘 드리 아 질량을 계산 하는 흐름 cytometric 분석의 상세한 절차를 보여 줍니다.

Protocol

여기에 설명 된 마우스 조직 수확 절차 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC) 국립 양 밍 대학에 의해 승인 되었습니다. 1. 림프 구 림프 기관에서 현 탁 액의 준비 투명 한 아크릴 챔버 죽음을 보장 하기 위해 자 궁 경관 탈 구 뒤에 CO2 흡입 등 승인 된 방법으로 마우스를 안락사.참고: CO2 챔버, 및 5 psi (평방 인치 당 파운드) 보다 분당 20% 변위에 대 한 ?…

Representative Results

비장 및 흉 선 주요 T 세포 부분 집합의 식별 간단히, 비장, thymus에서 단일 셀 정지 적혈구의 lysed, 2.4G2 상쾌한와 인 큐베이 팅, 세포 기관이 특정 염료 및 표면 마커 형광 활용 된 항 체 (표 1)와 얼룩. Thymocytes의 개발 진행 공동 수용 체에 항 체를 사용 하 여 기술 될 수 있다 CD4, CD8. 가장 미 숙 thymocytes CD4 …

Discussion

이 프로토콜은 세포 기관이 특정 염료와 표면 마커 얼룩 미토 콘 드리 아 또는 다른 T 세포 인구에서 리소좀의 양을 계량 하. 이 방법은 전통적인 방법, 전자 현미경 등 immunoblot 분석에 대 한 셀 번호와 동질성 요구의 한계를 극복 하기 위해 개발 되었다. 희귀 세포 인구를 분석 하 고 동시에 동시에 여러 셀 형식 검사에 특히 유용 합니다.

절차의 기간 및 외피의 온도이 프로토콜…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 프로토콜의 개발은 카스 티 야 수의에 대만 사역의 과학 및 기술 (대부분) NSC103-2320-B-010-002-MY2 및 MOST104-2628-B-010-002-MY4에서 교부 금에 의해 지원 되었다. C.W. 웨이 우수 논문 수상의 연구소의 미생물학 및 면역학, 국립 양 밍 대학의 받는 사람입니다.

Materials

10 cm Graefe forceps (straight and serrated) Dimeda
11 cm Iris scissors (straight with sharp/sharp heads) Dimeda
15 mL centrifuge tube Thermo Fisher Scientific 339650
5 mL syringe TERUMO 
6 cm Petri dish α-plus
70 µm nylon cell strainer SPL Lifesciences 93070
Ammonium chloride (NH4Cl)    Sigma A9434
Anti-mouse CD25 Biolegend 102007 Clone:PC61
Anti-mouse CD4 Biolegend 100453 Clone:GK1.5
Anti-mouse CD44 Biolegend 103029 Clone:IM7
Anti-mouse CD62L Biolegend 104407 Clone:MEL-14
Anti-mouse CD8 Biolegend 100713 Clone:53-6.7
Anti-mouse TCRβ Biolegend 109233 Clone:H57-579
BD LSRFortessa BD Biosciences
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) Bio basic 6381-92-6
FALCON 5ml Polystyrene Round-Bottom Tube (FACS tube) BD Biosciences 352052
FcRgamma II (CD32) Hybridoma (2.4G2) ATCC HB-197 
Fetal Bovine Serum (FBS) Hyclone ATD161145
Flowjo, LLC BD Biosciences
Hydroxyethyl piperazineethanesulfonic acid (HEPES) Sigma H4034
L-glutamine (200 mM) Gibco A2916801
LysoTracker Green DND26 Thermo Fisher Scientific L7526
MEM Non-essential amino acids (100X) Gibco 11140050
MitoTracker Green FM Thermo Fisher Scientific M7514
Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL) Gibco 15140122
Potassium bicarbonate (KHCO3) J.T.baker 298-14-6
Propidium iodide solution Sigma 25535-16-4
RPMI 1640 medium (powder) Gibco 31800089
Sodium bicarbonate (NaHCO3) Sigma S5761
Sodium pyruvate (100 mM) Gibco 11360070

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Diesen Artikel zitieren
Wei, C., Zhou, T., Dzhagalov, I. L., Hsu, C. Multicolor Flow Cytometry-based Quantification of Mitochondria and Lysosomes in T Cells. J. Vis. Exp. (143), e58844, doi:10.3791/58844 (2019).

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