Summary

Isolamento e caratterizzazione citometria a flusso di Murine Piccolo intestinale Linfociti

Published: May 08, 2016
doi:

Summary

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.

Abstract

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.

Introduction

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.

Protocol

Tutti gli studi sono stati condotti in esame rigoroso e linee guida secondo il Comitato Istituzionale Animal Care e Usa (IACUC) presso la Harvard Medical School, che risponde alle norme veterinarie stabilite dalla American Association for Laboratory Animal Science (AALAS). 1. orizzontale trasmissione di batteri attraverso Co-housing (opzionale) Per ridurre al minimo la contaminazione esogena (in particolare se si utilizza topi gnotobiotic), praticare la tecnica asettica, mentre l'assemblaggio gabb…

Representative Results

Flusso citometria di sospensioni singola cella di piccole-intestinale linfociti dovrebbe produrre una popolazione discreta di cellule che hanno caratteristiche simili in avanti e scatter laterale come splenociti (Figure 1A e 1B). I linfociti possono cominciare a morire se il tessuto non viene mantenuta a 4 ° C durante le fasi iniziali della isolamento, con conseguente popolazione linfocitaria avente un forward scatter inferiore ed essere più difficile da separare da al…

Discussion

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&#…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

NKS is supported by NIH award K08 AI108690.

Materials

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

References

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Citer Cet Article
Couter, C. J., Surana, N. K. Isolation and Flow Cytometric Characterization of Murine Small Intestinal Lymphocytes. J. Vis. Exp. (111), e54114, doi:10.3791/54114 (2016).

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