该协议描述了一种分离鼠出生后视网膜内皮细胞的方法,该方法针对细胞产量,纯度和活力进行了优化。这些细胞适用于下一代测序方法。
下一代测序的最新进展提高了研究人员对分子和细胞生物学的认识,几项研究揭示了血管生物学的新范式。将这些方法应用于血管发育模型需要优化胚胎和出生后组织的细胞分离技术。细胞产量、活力和纯度都需要最大化,才能从下一代测序方法中获得准确且可重现的结果。研究人员使用新生小鼠视网膜血管化模型来研究血管发育的机制。研究人员使用该模型来研究血管形成和成熟过程中血管生成和动脉静脉命运规格的机制。应用下一代测序技术研究视网膜血管发育模型需要优化一种分离视网膜内皮细胞的方法,以最大限度地提高细胞产量、活力和纯度。该协议描述了使用荧光激活细胞分选(FACS)进行小鼠视网膜组织分离,消化和纯化的方法。结果表明,FACS纯化的CD31 + / CD45-内皮细胞群高度富集内皮细胞基因表达,并且在FACS后60分钟内活力没有变化。其中包括使用该方法分离的内皮细胞的下一代测序方法的代表性结果,包括批量RNA测序和单细胞RNA测序,表明这种用于视网膜内皮细胞分离的方法与下一代测序应用兼容。这种视网膜内皮细胞分离方法将允许先进的测序技术来揭示血管发育的新机制。
通过下一代测序方法对核酸进行测序的高通量能力极大地提高了研究人员对分子和细胞生物学的认识。这些先进技术包括全转录组 RNA 测序、靶区 DNA 测序以鉴定单核苷酸多态性 (SNP)、染色质免疫沉淀 (ChIP) 测序中结合转录因子的 DNA 测序,或转座酶可及染色质 (ATAC) 测序测定中的开放染色质区域,以及单细胞 RNA 测序1.在血管生物学中,这些进展使研究人员能够阐明复杂的发育和疾病机制,以及沿着不同表型的连续统一体区分基因表达模式2,3。未来的实验可以通过将下一代测序与评估的血管发育模型相结合来进一步定义复杂的机制,但样品制备方法需要与先进的测序技术兼容。
二代测序方法的质量、准确性和重现性取决于样品制备方法。当分离细胞亚群或从组织中产生单细胞悬液时,最佳的消化和纯化方法对于最大化细胞群的细胞数量、活力和纯度至关重要4,5。这需要消化方法的平衡:强消化对于从组织中释放细胞并获得足够的细胞用于下游方法是必要的,但如果消化太强,细胞活力将受到负面影响6,7。此外,细胞群的纯度对于可靠的结果和准确的数据分析是必要的,这可以通过FACS完成。这突出了优化细胞分离方法以将二代测序应用于已建立的血管发育模型的重要性。
用于研究血管发育的一个特征良好的模型是鼠视网膜血管发育模型。鼠视网膜脉管系统在出生后二维浅丛中发育,出生后第 (P)3 天从视神经可见初始血管生成萌芽,在 P6 处可见血管生成前部,有柄和尖端细胞,初始血管成熟可见,P9 8,9 后可见血管丛成熟。在初始血管丛的重塑过程中,内皮细胞在不同血管中经历对动脉、毛细血管和静脉表型的规范,以产生循环网络10,11。因此,该方法使研究人员能够在发育过程中的不同时间点可视化血管生成血管丛形成和内皮动脉 – 静脉规格和成熟9。此外,该模型提供了一种研究转基因操作对血管生成和血管丛发育影响的方法,该方法已应用于研究血管发育、动脉静脉畸形和氧诱导的新生血管形成12,13,14,15,16.为了将下一代测序方法与小鼠视网膜血管发育模型相结合,需要一种优化的方案,用于从视网膜组织中分离内皮细胞。
该协议描述了一种优化的方法,用于在P6下消化小鼠的视网膜组织,以最大限度地提高细胞产量,纯度和活力。从P6小鼠中分离视网膜组织,消化20分钟,对CD31和CD45进行免疫染色,并通过FACS纯化以在约2.5小时内分离内皮细胞的单细胞悬液(图1A)。发现这些内皮细胞在分离后60分钟内保持高活力17,允许为下一代测序方法进行文库制备。此外,还提供了使用该分离方案的两种独立的下一代测序方法的FACS门控和质量控制结果的代表性结果:全转录组RNA测序和单细胞RNA测序。该方法允许将下一代测序方法与视网膜血管化模型结合使用,以阐明血管发育的新机制。
该协议描述了一种从出生后鼠视网膜组织中分离内皮细胞的方法,该方法已针对高细胞数量,纯度和活力进行了优化。通过 CD31+/CD45-免疫染色从消化的单细胞悬液中分离内皮细胞群的 FACS 获得细胞纯度。在台盼蓝染色和 qPCR 对 CD31、CD45 和 VE-钙粘蛋白的基因表达测定中量化分离质量(尽管 VE-钙粘蛋白未用于免疫染色)。该方案中的关键步骤是视网膜组织分离和组织消化。应快速进行视网膜组织分?…
The authors have nothing to disclose.
感谢耶鲁大学流式细胞术设施、弗吉尼亚大学流式细胞术核心设施、耶鲁大学基因组分析中心和弗吉尼亚大学基因组分析和技术核心,感谢他们在为所介绍的实验做出贡献方面的努力、专业知识和建议。这项研究由NIH资助N.W.C.(T32 HL007224,T32 HL007284),SC(T32 HL007284),K.W.(R01 HL142650)和K.K.H.(R01 HL146056,R01 DK118728,UH3 EB025765)。
2 mL Eppendorf safe-lock tubes | USA Scientific | 4036-3352 | |
5 ml Falcon Test Tubes with Cell Strainer Snap Cap | Corning | 352235 | |
60 mm Non TC-treated Culture Dish | Corning | 430589 | |
APC Rat Anti-Mouse CD31 | BD Biosciences | 551262 | |
APC Rat IgG2a κ Isotype Control | BD Biosciences | 553932 | |
BD FACSChorus Software | BD Biosciences | FACSCHORUS | |
BD FACSMelody Cell Sorter | BD Biosciences | FACSMELODY | |
Collagenase Type II | Sigma-Aldrich | 234115 | |
Costar 48-well Clear TC-treated Multiple Well Plates, Individually Wrapped, Sterile | Corning | 3548 | |
D-Glucose | Gibco | A2494001 | |
Disposable Graduated Transfer Pipettes | Fisher Scientific | 12-711-9AM | |
Dissecting Pan Wax | Carolina | 629100 | |
Dissection scissors | Fine Science Tools | 14085-08 | |
Dissection Stereo Microscope M165 FC | Leica | M165FC | |
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Gibco | 11965-052 | |
Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline (PBS) | Gibco | 14190144 | |
Eppendorf Flex-Tubes Microcentrifuge Tubes 1.5 mL | Sigma-Aldrich | 22364120 | |
Fetal Bovine Serum (FBS) | Gemini Bio | 100-106 | |
Fine dissection forceps | Fine Science Tools | 11250-00 | |
Hank's Buffered Salt Solution (HBSS) | Gibco | 14175095 | |
HEPES (1M) | Gibco | 15630130 | |
iScript cDNA Synthesis Kit | Bio-Rad | 1708890 | |
Isoflurane, USP | Covetrus | 11695067772 | |
Isotemp General Purpose Deluxe Water Bath | Fisher Scientific | FSGPD20 | |
Primer: ActB_Forward: 5’- agagggaaatcgtgcgtgac -3’ | Integrated DNA Technologies | N/A | |
Primer: ActB_Reverse: 5’- caatagtgatgacctggccgt -3’ | Integrated DNA Technologies | N/A | |
Primer: CD31_Forward: 5’- gagcccaatcacgtttcagttt -3’ | Integrated DNA Technologies | N/A | |
Primer: CD31_Reverse: 5’- tccttcctgcttcttgctagct -3’ | Integrated DNA Technologies | N/A | |
Primer: CD45_Forward: 5’- gggttgttctgtgccttgtt -3’ | Integrated DNA Technologies | N/A | |
Primer: CD45_Reverse: 5’- ctggacggacacagttagca -3’ | Integrated DNA Technologies | N/A | |
Primer: VE-Cadherin_Forward: 5’- tcctctgcatcctcactatcaca -3’ | Integrated DNA Technologies | N/A | |
Primer: VE-Cadherin_Reverse: 5’- gtaagtgaccaactgctcgtgaat -3’ | Integrated DNA Technologies | N/A | |
Propidium iodide | Sigma-Aldrich | P4864 | |
RNeasy Plus Mini Kit | Qiagen | 74134 | |
Sorvall Legend Micro 21R Centrifuge, Refrigerated | ThermoFisher | 75002477 | |
SYBR-Green iTaq Universal SYBR Green Supermix | Bio-Rad | 172-5120 | |
Trypan Blue Solution | ThermoFisher | 15250061 | |
V450 Rat Anti-Mouse CD45 | BD Biosciences | 560501 | |
V450 Rat IgG2b, κ Isotype Control | BD Biosciences | 560457 |