Tous les travaux sur des tissus humains ont été effectués après l’approbation du comité d’examen interne (IRB) du Massachusetts General Hospital. Toutes les procédures sur les animaux ont été menées conformément aux directives du Massachusetts General Hospital Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC). Des souris C57Bl/6, âgées de 8 à 10 semaines, mâles et femelles, ont été utilisées pour la présente étude. Les animaux proviennent d’une source commerciale (voir la Table des matières). 1. Préparation du tissu thymique murin Préparez les tampons et les solutions suivants.Medium 199 (M199) avec 2 % (v/v) de sérum fœtal bovin (FBS) (voir le tableau des matières). Cocktail de dissociation murin : 0,5 WU/mL de Liberase TM et 6,3 U/mL de DNase I en M199 + 2% de FBS (voir tableau des matériaux). M199 avec 2 % (p/v) d’albumine sérique bovine (BSA).REMARQUE : Le milieu contenant du FBS peut être remplacé par BSA pour améliorer la qualité de l’ARN. Réaliser le curage ganglionnaire du thymus murinEuthanasier la souris par asphyxie au CO2 (selon les protocoles approuvés par l’établissement) et la placer sur son dos. Mouillez la fourrure sur la poitrine en vaporisant de l’éthanol à 70% et procédez à l’ouverture de la cavité thoracique. Disséquez soigneusement le thymus en faisant d’abord une incision transversale juste en dessous de la cage thoracique avec des ciseaux chirurgicaux. Coupez les côtes de chaque côté de la souris jusqu’à la clavicule. Coupez ensuite le diaphragme de manière à ce que la paroi thoracique puisse être libérée. Soulevez les côtes à l’aide d’une pince pour exposer la cavité thoracique.Le thymus est un organe bilobaire blanc, situé au sommet de la cavité, juste au-dessus du cœur. Tenez le thymus avec la pince et coupez doucement le tissu conjonctif qui maintient le thymus en place. Mettez le tissu thymique disséqué dans le puits d’une plaque à 6 puits avec M199 + 2% FBS sur glace.REMARQUE : Lorsque vous travaillez avec des souris âgées ou conditionnées aux radiations ou des souches mutantes avec des défauts thymiques, le thymus peut être si petit qu’un microscope de dissection est nécessaire pour exciser l’organe de manière fiable. À l’aide d’un microscope de dissection, retirez tout tissu extrathymique à l’aide d’une pince à bout émoussé et de ciseaux à micro-ressort. Effectuer la dissociation enzymatique du tissu thymique murin (30 min par incréments de 10 min)Placez le thymus nettoyé dans le capuchon d’un tube de 15 ml et hachez finement le tissu avec des ciseaux chirurgicaux stériles.REMARQUE : Le hachage du tissu dans le capuchon du tube qui doit être utilisé pour la digestion minimise la perte de tissu due au transfert d’un récipient à un autre. Ceci est très important lorsque l’on travaille avec des souris âgées ou conditionnées par les radiations ou des souches mutantes avec des défauts thymiques. La petite taille du thymus dans ces environnements nécessite de réduire la perte de matière dans la mesure du possible. Ajoutez 2 ml de cocktail de dissociation murin dans le tube de 15 ml, fixez le capuchon contenant les morceaux de thymus et retournez 5 fois pour vous assurer que le tissu est remis en suspension dans le cocktail de dissociation. Pour éviter les fuites, enveloppez le capuchon du tube dans un film de paraffine. Placez ensuite le tube horizontalement dans un bain-marie à 37 °C avec agitation à 250 tr/min. Incuber pendant 10 min.REMARQUE : Le succès du protocole de digestion dépend de l’incubation effectuée à 37 °C et avec agitation. Le protocole décrit a été optimisé à l’aide d’un bain-marie agité. Si ce n’est pas le cas, d’autres approches qui permettent l’agitation dans un cadre chauffé peuvent fonctionner, mais nous recommandons que le protocole soit d’abord optimisé pour ces paramètres. Placez le tube de 15 ml dans une grille et laissez les morceaux de mouchoir se déposer. Retirez délicatement le surnageant et passez-le sur une passoire à cellules de 70 μm dans un tube glacé de 50 ml. Répétez les étapes 2 à 4 deux fois pour un total de 3 cycles de digestion. Le tissu doit être plus ou moins complètement dissocié à la fin de la dernière incubation. Ajouter 20 mL de M199 + 2 % de FBS à la suspension cellulaire recueillie. Essorer à 500 x g pendant 5 min à 4 °C. Retirer le surnageant et le remettre en suspension dans un volume approprié de M199 + 2 % FBS. Passez ensuite au comptage des cellules.REMARQUE : Le volume de M199 + 2% FBS à remettre en suspension dépendra de l’état du thymus. Pour les souris âgées de 6 à 10 semaines, nous recommandons de remettre le tissu en suspension dans 3 à 4 ml de M199 + 2 % de FBS. Cependant, pour les expériences utilisant des tissus vieillis ou conditionnés aux radiations ou des souches mutantes présentant des anomalies thymiques, la petite taille du thymus nécessitera des volumes plus faibles allant de 0,1 à 1 mL. Compter les cellules en diluant la suspension cellulaire 1:2 dans une solution de bleu de trypan à 0,4 % (p/v). Chargez les cellules sur un hémocytomètre et comptez au microscope à fond clair. Comptez les cellules non colorées pour déterminer le nombre de cellules vivantes par millilitre et le nombre de cellules colorées en bleu pour évaluer la viabilité de l’échantillon. Effectuer un tri cellulaire activé par fluorescence du stroma thymique murinFaites tourner les cellules à 500 x g pendant 5 min à 4 °C. Remettre en suspension les cellules à une concentration de 5 x 107 cellules/mL dans M199 + 2% FBS complété par 25 U/mL inhibiteur de la RNase Protector (voir tableau des matériaux). Ajouter du bloc murin Fc (voir le tableau des matières) à une concentration de 2 μg/mL et incuber pendant 10 min à 4 °C. Colorer les cellules avec les anticorps suivants : CD45-PE/Cy7 (4 μg/mL), Ter119-PE (4 μg/mL), CD31-BUV737 (2 μg/mL) et EpCam-BV711 (2 μg/mL) (voir le tableau des matériaux) pendant 30 min à 4 °C. Laver les échantillons dans du M199 + 2% BSA et essorer à 500 x g pendant 5 min à 4 °C. Éliminer le surnageant et remettre en suspension les cellules dans du M199 + 2 % de BSA contenant un colorant de viabilité tel que le DAPI (0,5 μg/mL) ou le 7-AAD (1 μg/mL) (voir le tableau des matériaux). Procéder à l’isolement FACS des cellules stromales thymiques en suivant les protocoles établis19. 2. Préparation du tissu thymique humain Préparez les tampons et les solutions suivants.Medium 199 (M199) avec 2% (v/v) FBS. M199 avec 1,5 % (p/v) BSA. Cocktail de dissociation humaine : 1 mg/ml de collagénase IV et 2 mg/mL de dispase et 6,3 U/mL de DNase I dans M199 +1,5 % de BSA (voir tableau des matériaux).REMARQUE : La dernière étape de digestion dans la préparation du tissu thymique humain comprend la trypsine. Il est donc essentiel que toutes les étapes jusqu’à ce point soient effectuées dans un tampon contenant du BSA, car le FBS inhibera l’activité de la trypsine. Effectuer l’isolement du tissu thymique humainPlacez le thymus humain (recueilli selon la méthode19 précédemment publiée) dans un volume approprié de M199 + 1,5 % BSA et stockez-le sur de la glace jusqu’au début du traitement. Lorsque vous travaillez avec du tissu thymique humain, manipulez-le comme s’il était potentiellement infectieux en effectuant le travail dans une hotte de culture tissulaire et en utilisant les précautions standard conformément aux directives20 du CDC. Mettez le mouchoir dans une boîte de Pétri de 10 cm avec 10 ml de M199 glacé + 1,5 % de BSA. À l’aide de pinces et de ciseaux stériles, nettoyez soigneusement la graisse ou les tissus extrathymiques qui ont été endommagés lors de l’extraction de l’organe. À l’aide de ciseaux chirurgicaux et d’une pince, coupez le thymus en cubes de 1 cm3 et appuyez doucement sur les morceaux à l’aide du piston d’une seringue de 10 ml. Cela libérera une partie des thymocytes en développement, réduisant ainsi le volume de tissu à digérer.REMARQUE : Conservez la fraction hématopoïétique libérée si une analyse ultérieure des stades de développement des thymocytes est nécessaire. Cependant, ne combinez pas cette fraction avec la fraction de cellules stromales générée lors de la digestion enzymatique. Il a été observé que la mise en commun des deux fractions augmente considérablement le risque de formation de bouchons dans la suspension cellulaire, réduisant ainsi le rendement des cellules stromales. Peu de cellules stromales sont perdues lors de l’écrasement doux des tissus. Effectuer la dissociation enzymatique du tissu thymique humain (90 min par incréments de 30 min)Transférez environ 5 mg des morceaux de tissu thymique légèrement écrasés dans le capuchon d’un tube conique de 50 ml. Ensuite, coupez finement le tissu à l’aide de ciseaux chirurgicaux stériles. Pipetez 8 ml de cocktail de dissociation humaine dans le tube de 50 ml, fixez le capuchon contenant le tissu thymique humain haché, puis retournez doucement le tube 5 fois pour vous assurer que tout le tissu est mélangé au cocktail d’enzymes. Fixez le capuchon du tube avec un film de paraffine pour éviter les fuites. Incuber le tube horizontalement dans un bain-marie à agiter (250 tr/min) à 37 °C pendant 30 min. Placez le tube de 50 ml dans une grille et laissez les morceaux de tissu thymique humain se déposer avant de retirer le surnageant et de le passer sur une passoire cellulaire de 70 μm dans un nouveau tube de 50 ml placé sur de la glace. Répétez les étapes 2.3.2 à 1.3.4 pour un total de deux cycles de digestion avec le cocktail de dissociation humaine. Une fois le deuxième cycle de digestion terminé, ajoutez 8 ml supplémentaires du cocktail de dissociation humaine au tissu restant. Ensuite, pipetez également 2 mL de trypsine à 0,25 % dans le tube de dissociation tissulaire. Incuber pendant 30 minutes supplémentaires à 37 °C, en secouant à 250 tr/min.REMARQUE : Il est absolument essentiel que le temps de digestion des tissus humains soit d’au moins 90 minutes, car des temps d’incubation plus courts entraînent une réduction drastique des rendements de cellules stromales. Une fois la dernière étape d’incubation terminée, mettez en commun la suspension cellulaire et les fragments de tissu restants avec le surnageant collecté lors des étapes précédentes en passant au-dessus d’une crépine cellulaire de 70 μm. Ajouter 3 mL de FBS à l’échantillon pour briser la réaction de la trypsine et placer sur de la glace. Procédez au comptage des cellules comme décrit à l’étape 1.3. Effectuer le tri cellulaire activé par fluorescence du stroma thymique humainEssorez la suspension cellulaire du thymus humain et remettez en suspension à une concentration de 5 x 107 cellules/mL dans M199 + 2% FBS complété par 25 U/mL Protector inhibiteur de RNase. Incuber avec un bloc Fc humain (5 μg/mL) (voir le tableau des matières) pendant 10 min à 4 °C. Colorer l’échantillon pendant 30 min à 4 °C avec CD45-BV711 (2,5 μg/mL), CD235a-BV711 (2,5 μg/mL), Lineage-cocktail-FITC (3,76 μg/mL), CD66b-FITC (20 μL/100 μL échantillon), CD8-APC/Cy7 (5 μL/100 μL échantillon), CD4-BV605 (5 μL/100 μL échantillon), CD31-PE/Dazzle594 (10 μg/mL) et EpCam-BV421 (2,5 μg/mL) (voir le tableau des matériaux). Laver les échantillons avec du M199 + 1,5 % BSA et les faire tourner à 500 x g pendant 5 min à 4 °C. Retirer le surnageant et remettre en suspension les cellules dans du BSA M199 + 1,5 % contenant un colorant de viabilité tel que le DAPI (0,5 μg/mL) ou le 7-AAD (1 μg/mL). Procéder à l’isolement FACS des cellules stromales thymiques en suivant les protocoles établis19. 3. Préparation de l’os murin et du tissu de la moelle osseuse REMARQUE : Les fractions osseuses et moelles osseuses sont préparées en deux réactions de digestion distinctes pour obtenir une pureté maximale des cellules stromales et une dissociation optimale des tissus. Les échantillons peuvent être regroupés après les étapes de digestion pour être triés dans un seul compartiment stromal. Préparez les tampons et les solutions suivants.M199 avec 2 % (v/v) FBS. Cocktail de dissociation murin B&M (os et moelle) : Stemxyme 2 mg/mL, Dispase 1 mg/mL et 10 U/mL DNase I (voir tableau des matériaux) en M199 +2% FBS.REMARQUE : Préparez le mélange de dissociation B&M frais et conservez le mélange sur de la glace jusqu’à utilisation. M199 avec 0,5 % (p/v) BSA. Solution saline tamponnée au phosphate (PBS) avec 0,5 % (p/v) de BSA. M199 avec 2 % (p/v) d’albumine sérique bovine (BSA) et 2 mM d’EDTA.REMARQUE : Le milieu contenant du FBS peut être remplacé par BSA pour améliorer la qualité de l’ARN. Effectuer une séparation de la moelle osseuse murineEuthanasier la souris par asphyxie au CO2 (selon les protocoles approuvés par l’établissement). Vaporisez de l’éthanol à 70% pour mouiller la fourrure. Retirez délicatement le fémur, le tibia, le bassin et l’humérus de chaque côté et placez-les dans un puits contenant M199 + 2% FBS sur glace21,22. Retirez tous les tissus musculaires, ligamentaires et cartilagineux avec des lingettes tissulaires pour minimiser les dommages à l’os et préserver la couche périostée. Placez-les dans un nouveau puits avec du M199 + 2% FBS sur glace. À l’aide d’un scalpel, coupez les plaques de croissance des os longs pour retirer l’épiphyse et placez-la dans un plat de 10 cm avec du M199 + 2% FBS sur de la glace. Rincez la moelle osseuse des os jusqu’à ce qu’elle soit blanc pâle. À l’aide d’une aiguille de 28 g et d’une seringue de 10 ml remplie de 10 ml de M199 + 2 % de FBS, rincer la moelle dans un tube de 15 ml sur de la glace. Placez l’os rincé dans le plat de 10 cm avec l’épiphyse.REMARQUE : Le rinçage complet de la moelle osseuse pour une séparation complète des tissus entraînera une meilleure préparation de l’échantillon. Effectuer la dissociation enzymatique du tissu de la moelle osseuse murine (total 30 min par incréments de 10 min)Laissez le tube de 15 ml debout sur de la glace jusqu’à ce que la moelle coule au fond du tube. Retirez lentement le 10 mL M199 + 2% FBS par pipetage. Ajoutez 4 ml de cocktail de dissociation B&M dans le tube de 15 ml et placez-le dans un bain-marie à 37 °C (sans agiter) pendant 10 min. Après 5 min, retournez le tube trois fois et remettez-le dans le bain-marie. Après les 10 premières minutes, assurez-vous que la pastille est au fond et recueillez le surnageant tout en filtrant à travers une crépine de 70 μm dans un tube glacé de 50 mL. Ajoutez 2 ml de cocktail de dissociation B&M frais à la pastille BM restante et remettez-la dans le bain-marie. Dissocier les morceaux de moelle osseuse restants par pipetage vigoureux à l’aide d’une pipette de 1 mL. Collectez toute la suspension cellulaire résultante dans le même tube que lors des étapes précédentes. Ajouter 20 mL de M199 + 0,5 % de BSA + 2 mM d’EDTA à la suspension cellulaire recueillie.REMARQUE : À l’étape 3.3.5, le tampon ajouté après l’échantillon digéré final contient de l’EDTA pour aider à inhiber l’activité enzymatique ultérieure. Effectuer une déplétion des cellules hématopoïétiques du tissu de la moelle osseuse murine.Cellules de centrifugation à 500 x g pendant 5 min à 4 °C. Mettre en suspension dans 500 μL de PBS + 0,5 % BSA avec des anticorps anti-biotine (5 mg/mL) ciblant CD45, Ter119, CD11b, Gr1, B220 et CD3 (voir le tableau des matériaux). Transférer dans un tube à fond rond muni d’un bouchon. Incuber sur un agitateur orbital pendant 10 min à température ambiante dans l’obscurité. Tourbillonnez soigneusement les billes magnétiques et ajoutez 25 μL de billes magnétiques dans le tube. Incuber sur un agitateur orbital pendant 5 min à température ambiante dans l’obscurité. Placez le tube dans l’aimant correspondant pendant 2-3 minutes et récupérez le surnageant dans un tube frais.REMARQUE : La moelle osseuse peut être regroupée ou conservée séparément de la fraction osseuse après cette étape. Si l’appauvrissement de la lignée réussit, la suspension cellulaire résultante doit être dépourvue de globules rouges. Effectuer la dissociation enzymatique du tissu osseux murin.Casser les os en petits morceaux dans le plat de 10 cm avec le capuchon plat d’un tube de 50 ml. Filtrez le surnageant à travers une crépine cellulaire de 70 μm pour isoler les fragments osseux à l’intérieur du filtre.REMARQUE : Alternativement, un mortier et un pilon peuvent être utilisés pour la fragmentation des os. Cette option, cependant, a tendance à générer plus de débris et à réduire la viabilité des cellules stromales lorsque l’os est broyé plutôt que cassé. Les cellules du stroma sont toujours attachées à l’os et dans l’os, et le surnageant contenant des cellules hématopoïétiques doit être éliminé. À l’aide de ciseaux, coupez les fragments d’os dans la passoire cellulaire. Cela augmentera la surface pour une dissociation enzymatique plus efficace. Laver l’os avec 5 mL de M199 + 2% FBS. Placez la fraction osseuse dans 5 mL de mélange murin de dissociation B&M (voir tableau des matériaux) dans un nouveau tube de 50 mL. Pour éviter les fuites, enveloppez le capuchon du tube dans un film de paraffine. Placez ensuite le tube horizontalement dans un bain-marie à 37 °C avec 120 tr/min en secouant pendant 30 min. Après la digestion, ajouter 25 mL de M199 + 0,5 % de BSA + 2 mM d’EDTA et filtrer le surnageant contenant les cellules stromales à travers une passoire cellulaire de 70 μm dans un tube glacé de 50 ml.REMARQUE : Vérifiez que les fragments d’os résultants ont été visiblement diminués par la digestion. À l’étape 3.5.5, le tampon ajouté après l’échantillon digéré final contient de l’EDTA pour aider à inhiber l’activité enzymatique ultérieure. Effectuer un tri cellulaire activé par fluorescence de l’os murin et du stroma de la moelle osseuse.Faites tourner les cellules à 500 x g pendant 5 min à 4 °C. Remettre en suspension dans un bloc Fc murin à une concentration de 10 μg/mL dans du PBS + 0,5 % BSA + 2 mM d’EDTA et incuber pendant 10 min à 4 °C. Colorer les cellules (jusqu’à 10 millions de cellules/100 μL de volume total de coloration) avec les anticorps suivants : CD45-PE/Cy7 (1 μg/mL), Ter119-PE/Cy7 (1 μg/mL), CD31-BV421 (0,66 μg/mL), CD140a-APC (2 μg/mL), Sca1-AF700 (0,66 μg/mL), CD51-PE (2 μg/mL), CD105-PE/dazzle (2 μg/mL) (voir le tableau des matériaux). Laissez Calcein-AM s’équilibrer à température ambiante et mettez-le en suspension dans 50 μL de DMSO. Préparez des produits frais pour chaque utilisation. Conserver à température ambiante après la remise en suspension. Prédiluer la calcéine dans du PBS (0,1 mg/mL) avant de l’ajouter à l’échantillon (20 μg/mL) déjà remis en suspension dans le cocktail de coloration des anticorps et incuber pendant 20 à 30 min à 4 °C dans l’obscurité. Laver les échantillons avec du PBS + 0,5 % BSA + 2 mM d’EDTA et centrifuger à 500 x g pendant 5 min à 4 °C. Retirer le surnageant et remettre en suspension les cellules dans du PBS + 0,5 % de BSA + 2 mM d’EDTA. Procéder à l’isolement FACS des cellules stromales osseuses et de la moelle osseuse en suivant les protocoles établis19.