There is growing interest in the quantitative characterization of intestinal lymphocytes owing to increasing recognition that these cells play a critical role in a variety of intestinal and systemic diseases. In this protocol, we describe how to isolate single cell populations from different small-intestinal compartments for subsequent flow cytometric characterization.
L'intestino – che contengono il maggior numero di cellule immunitarie di qualsiasi organo del corpo – sono costantemente esposti ad antigeni estranei, sia microbica e dietetici. Dato una maggiore comprensione che questi antigeni luminali contribuiscono a formare la risposta immunitaria e che l'istruzione di cellule immunitarie all'interno dell'intestino è critica per un certo numero di malattie sistemiche, c'è stato un crescente interesse nel caratterizzare il sistema immunitario intestinale. Tuttavia, molti protocolli pubblicati sono arduo e richiede tempo. Presentiamo qui un protocollo semplificato per l'isolamento dei linfociti dalla propria nell'intestino tenue lamina strato intraepiteliale e placche di Peyer che è rapido, riproducibile e non richiede laboriose gradienti di Percoll. Sebbene il protocollo concentra sul piccolo intestino, è adatto anche per l'analisi del colon. Inoltre, si segnalano alcuni aspetti che possono avere bisogno di ulteriore ottimizzazione a seconda della specifica ques scientificozione. Questo approccio si traduce in l'isolamento di un gran numero di linfociti vitali che possono poi essere utilizzati per analisi di citometria di flusso o sistemi alternativi per la caratterizzazione.
Il compito principale del piccolo intestino è spesso considerata la digestione e l'assorbimento dei nutrienti 1. Anche se questa funzione metabolica è chiaramente essenziale, il piccolo intestino ha un ruolo altrettanto significativo nel proteggere l'host dallo sbarramento continuo di antigeni ambientali presenti all'interno del lume 2. Il tratto intestinale separa il mondo esterno (ad es., Antigeni luminali) dall'ambiente interno dell'ospite con uno strato epiteliale che è soltanto un singolo strato di cellule di spessore. Come tale, il piccolo-intestinale sistema immunitario ha il compito arduo di bilanciare la soglia per la reattività, permettendo antigeni estranei dalla dieta e commensali microbi per immettere la mucosa con minima o nulla, la risposta immunitaria nel montare una risposta forte contro patogeni e altri antigeni "nocivi". Risposte immunitarie eccessive o inappropriate a questi antigeni possono portare a malattie patologiche (ad es., Infiammazionimalattia Tory intestinali, diabete di tipo I, la sclerosi multipla) e deve essere evitato 3-6.
Complessivamente, il tratto gastrointestinale è pensato per rappresentare il più grande organo immunitario del corpo, contenente più del 70% di tutte le cellule secernenti anticorpi 7. Il sistema immunitario del piccolo intestino è composto da 3 compartimenti principali – lamina propria (LP), lo strato intraepiteliale e placche di Peyer (PP) – che ogni contiene un particolare gruppo di linfociti 2. I linfociti LP (LPLS) sono principalmente cellule T TCRαβ con ~ cellule del 20% B; linfociti intraepiteliali (IELS) contengono pochissime cellule B con più cellule T TCRγδ di cellule T TCRαβ; e PP, che sono gli organi linfoidi secondari incorporati nel piccolo-intestinale muro, contengono cellule ~ 80% B. Anche se ciascuna di queste regioni anatomiche ha funzioni leggermente diverse e basi ontologiche, funzionano in ahmoda armonized per proteggere l'host da insulti patogeni.
Inoltre, vi è una crescente apprezzamento che il microbiota 'critico per lo sviluppo del sistema immunitario intestinale, con crescente riconoscimento del rapporto tra cognate microbi specifici e l'ontogenesi di particolari linee cellulari 8,9. Inoltre, dato che l'educazione del sistema immunitario intestinale colpisce risposte immunitarie nei siti anatomicamente distanti (ad es., L'artrite, la sclerosi multipla, la polmonite), è diventato chiaro che lo sviluppo del sistema immunitario intestinale è rilevante per più processi di malattia rispetto al passato riconosciuto 10 -12. Come tale, l'interesse per quantitativamente valutazione del sistema immunitario intestinale si è esteso al di là di interazioni ospite-patogeno per includere ora interazioni ospite-commensale e la patogenesi di molte malattie sistemiche come bene.
Data la variabilità dei metodi attuali nellaisolamento dei linfociti intestinali, un metodo che è ottimizzato per la resa, la vitalità e la coerenza bilanciando il tempo richiesto è sempre più critica. I protocolli che coinvolgono gradienti di Percoll sono tempo e lavoro e potenzialmente più inclini a errori umani, che porta a rendimento variabile e la vitalità 13. Qui, forniamo un protocollo ottimizzato per l'isolamento e la caratterizzazione dei linfociti da tutti e 3 i comparti del sistema immunitario del piccolo intestino. Inoltre, data crescente interesse alterazioni microbo indotte nel sistema immunitario mucosale, includiamo passi che possono essere utilizzati per consentire la trasmissione orizzontale di microrganismi tra i topi di valutare come questi cambiamenti influenzano quantitativamente il sistema immunitario intestinale.
Vi presentiamo un protocollo per l'isolamento e il flusso caratterizzazione mediante citometria di piccole-intestinale linfociti, tra cui il LPLS, IELS, e linfociti nel PP. Per chi è interessato a valutare come i cambiamenti nel microbiota influenzano la piccola-intestinale sistema immunitario, ci dettaglio i semplici passaggi coinvolti nella trasmissione orizzontale di organismi tra i topi che ospitano diverse microbiotas. Sebbene questo protocollo concentra sul piccolo intestino, la procedura è la stessa per l&#…
The authors have nothing to disclose.
NKS is supported by NIH award K08 AI108690.
Sterile Gloves | Kimberly-Clark | 555092 | |
sterile mouse cage | Innovive | MS2-AD | contains lid, cage bottom, and alpha-dri bedding |
metal feeder | Innovive | M-FEED | |
water bottle | Innovive | M-WB-300 | |
card holder | Innovive | CRD-HLD-H | |
autoclavable rodent chow (NIH-31M) | Zeigler | 4131207530 | |
RPMI medium 1640 | Gibco | 11875-119 | |
dithiothreitol (DTT) | Sigma | D5545-5G | |
0.5 M EDTA (pH 8.0) | Ambion | AM9262 | |
fetal bovine serum (FBS) | GemBio | 100-510 | |
dispase II | Invitrogen | 17105-041 | the concentration in the protocol is based on an activity level of 1.878 U/mg |
collagenase, type II | Invitrogen | 17101-015 | the concentration in the protocol is based on an activity level of 245 U/mg |
dissecting scissors | Roboz | RS-5882 | |
feeding needle (18 G, 2" length) | Roboz | FN-7905 | |
10 ml syringe | BD | 305482 | |
PBS | Gibco | 14190-250 | |
Disposable Scalpel (15 blade) | Miltex | 4-415 | |
curved forceps | Roboz | RS-5211 | |
straight forceps | Roboz | RS-5132 | |
multi-purpose cups, 120 ml | VWR | 89009-662 | |
stir bar | VWR | 58949-062 | |
multi-position stir plate, 9-position | VWR | 12621-048 | |
stainless steel conical strainer, 3 inch | RSVP | ||
1.5 ml tube | Eppendorf | 0030 125.150 | |
100 μm cell strainer | Falcon | 08-771-19 | |
40 μm cell strainer | Falcon | 08-771-1 | |
50 mL conical tube | Falcon | 352098 | |
1 ml syringe | BD | 309659 | |
96-well plate, round-bottom | Corning | 3799 | |
anti-mouse CD16/32 (Fc block) | Biolegend | 101320 | |
(optional) fixable viability dye eFluor 780 | eBiosciences | 65-0865-18 | |
10% formalin, neutral buffered | Thermo Scientific | 5725 |