流式细胞仪可用于T细胞内的染色质评估的状态。该协议允许科学家在T细胞活化的增加的荧光组蛋白H3的抗体的平均荧光强度(MFI)证明解释染色质解聚的证据
在一个适当的免疫应答,静止T细胞成为经抗原呈递到其抗原特异性T细胞受体激活。这导致只有那些T细胞而承受的受体识别抗原的克隆增殖。染色质解聚是T细胞活化的标志并且对于T细胞获得抗原接合之后增殖的能力是必需的。可以使用针对组蛋白抗体来检测这种变化中染色质凝聚。这些抗体不能绑定到他们的幼稚T细胞表位,以及他们可以在活化的T细胞。我们描述了如何同时染色T细胞特异性表面标记,跟踪生存能力有可以解决的死细胞染色,并通过组蛋白H3蛋白的细胞内染色质测量状态。染色的细胞通过流式细胞仪分析和染色质凝聚状态测量为组蛋白H3染色的平均荧光强度(MFI)。 Chromat在过程中的T细胞激活解聚是表现为增加的MFI
流式细胞术是用于在细胞群的多个物理和荧光参数的分析开发出一种基于激光的技术。这种技术可以作为悬浮细胞中的流体相遇流的激光器,令人兴奋的荧光标记上或在细胞内。这些标记然后发出被检测到并且通过光电倍增管定量的光。虽然流式细胞历来用于鉴定细胞群,它已被证明研究细胞的性能,包括细胞膜完整性,蛋白质-蛋白质相互作用和蛋白质运输1-3的阵列时是一种有用的技术。我们已经开发出一种协议,它允许这种技术也可以用于检测染色质在T细胞的状态,因为它们是在体外 4激活。我们也使用该协议来研究T细胞5的活化诱导染色质解聚的机制。
T细胞活化法制n和扩散是一个适当的免疫反应的关键。 T细胞,免疫系统内淋巴细胞的特定子集,需要进行适当的免疫应答和免疫记忆的发展。当抗原呈现在主要兼容性复杂的T细胞受体(TCR)位于静止的T细胞的细胞外表面(6中综述)的上下文激活被启动。这触发了一系列的T细胞内为最终结果的增加细胞内钙离子浓度7和所需的活化(以8-10中综述)转录因子的核转位的动态和高度有序分子事件。一旦被激活,T细胞获得对以白细胞介素-2(IL-2),利用所述JAK(JAK激酶)/ STAT一个有效的生长因子作出反应的能力(信号转导及转录激活因子的)途径,以驱动激活的T克隆增殖细胞11。简言之,将IL-2的刺激结果在STAT蛋白,一个家庭的潜胞质转录因子的磷酸化。一旦磷酸化,STAT蛋白二聚化,转位到细胞核并驱动的基因,包括那些涉及细胞周期进程的表达。在T细胞中,经由STAT5,这是需要的T细胞增殖12,13的IL-2的信号。
为了实现活化的T细胞的克隆扩增,那些没有经历抗原的TCR接合(幼稚T细胞)细胞,必须有一种机制来忽略的IL-2的强效作用。这是通过染色质状态的调节来实现的。幼稚T细胞具有稠染色质,禁止STAT5-DNA的接合应答IL-2刺激。在激活时,染色质decondenses和STAT5的可以访问的靶基因的启动子,允许克隆增殖4。有趣的是,这种变化在染色质状态是不依赖于组蛋白protei的表观遗传修饰NS(综述见14),我们观察到在T细胞活化4组蛋白修饰没有全球变化。
在执行这些研究中,我们发现,提出对组蛋白抗体也很难进入在幼稚细胞表位的,但在活化时能更容易地结合它们的表位4。因此,抗体结合到组蛋白用作读出为染色质凝聚状态。这里,我们提出的方法使用流式细胞术来检测荧光缀合组蛋白H3的抗体,以在T细胞评估染色质状态。在细胞群体染色质缩合测量为组蛋白H3染色的平均荧光强度(MFI)。在T细胞活化,对组蛋白H3染色的增加的MFI,表示染色质的解聚的上下文。除了通过细胞内的组蛋白H3的染色质检测情况,该协议还incorporaTES表面染色和可修复染色的活细胞,允许细胞亚群的分析。
我们开发了一个协议,允许染色质凝聚在T细胞的评估。它依赖于组蛋白H3抗体无法访问其表位易于在幼稚细胞的简单的观察,但在T细胞活化,这些相同的抗体能够结合其表位。通过比较MFI组蛋白H3的治疗组之间的染色,缩合或解聚的相对程度可被确定。我们已经使用该协议,以确定在胸腺细胞发育,并在T细胞活化4相对的结露状态。我们也使用该协议来研究用于控制解聚过程5所述的机制。
这个协议依赖于使用一个组蛋白H3抗体来检测染色质凝聚状态。由于是在T细胞活化4组蛋白修饰没有全球变化,我们能够使用H3K4me1抗体来评估染色质在本协议中的地位。我们已经使用了针对未修饰组蛋白H3抗体;然而,所产生的信号是弱得多的整体。根据我们的经验,提出对修饰的组蛋白H3抗体免疫工作更好,流式细胞仪检测,而抗未修改的组蛋白H3在Western印迹更好地工作。必须指出的是,也可以使用了针对其他组蛋白的抗体,尽管我们并没有试图它。
彼尔姆/砌块和组蛋白H3抗体步骤是在协议中最重要的步骤。需要使用的彼尔姆/砌块溶液量的库存彼尔姆溶液制成每次进行优化。这可以通过比较原液不同稀释度的性能来完成。一个典型的实验涉及幼稚T细胞的那些3小时(图4)激活的比较染色质状态。每个人都应该选择在产生变化最大的小额信贷机构的稀释的时间段进行分析。原液可以在PBS + 2%稀释由第一重悬细胞中高达100毫升的PBS + 2%步骤3.4之后,然后加入彼尔姆/砌块在步骤3.5以降低彼尔姆/砌块强度。类似的预试验应该使用新的批次的抗体被标记每次测试荧光缀合的组蛋白H3抗体的不同稀释。这些步骤是成功侦破凝结差异在T细胞活化早期尤为重要( 例如,在3个小时的激活)。偶尔也有细胞没有得到透化,因而不会与组蛋白H3抗体染色。这可能是由于细胞没有悬浮以及加入烫发/块时,或者发生,如果烫发/块还不够强大。这些细胞会显示为可视化的组蛋白H3染色直方图时压在轴事件。由于这些事件将歪斜的整体MFI,这些事件可以从分析由gatin省略克组蛋白H3阳性细胞的正常分配。其他帮助可在故障排除指南( 表1)中找到。
列入一个可固定死细胞染色允许对细胞活力在测定中评估。操作T细胞的活化,因为某些刺激可以诱导细胞死亡时,这绝对是至关重要的。在这样的情况下,该组蛋白H3抗体可以结合于死亡细胞组蛋白不同于活细胞,导致的结果的曲解。
这种协议被设计为在96孔板形式使用,允许的染色质状态的高通量分析。从6-8周龄雌性小鼠脾脏通常会产生使用的协议之间的60-90万个细胞。由于染色协议需要每个样品2百万细胞,人们可以很容易测定在单个96孔板中一式三份单个脾多个治疗组和时间点。有可能为perform每个样品更少细胞的协议;然而,由于离心步骤的数目和细胞的每个步骤的固有损耗,这是不可取的由多,以降低细胞的数目。我们已经成功地完成了每样品1百万个细胞的协议。
我们利用这个协议来检查CD4 + T辅助细胞和CD8 +细胞毒性T细胞染色质状态。这是可能的,因为该协议包括标准表面染色。该协议可以很容易地适合于染色质在其他淋巴细胞亚群通过使用抗人群特异性表面标志物的检查。该协议也很容易,只要适用于其他类型的细胞的抗体识别相关的表面标志是可用的,适当的固定/通透条件是已知的。
The authors have nothing to disclose.
这个项目是由卫生部(5 P20 RR016461和8 P20 GM103499)的国家机构的资金支持,美国国家科学基金会(EPS-0903795)。通过弗曼大学的研究和专业成长和弗曼优势奖项提供了进一步的支持。
100mm tissue culture dish | BD Biosciences | 353003 | |
Precleaned frosted microscope slides | Fisher Scientific | 12-550-343 | |
Sterile cell strainer, 70mm nylon mesh | Fisher Scientific | 22363548 | |
3mL syringe, Luer-Lok tip | BD | 309585 | |
Falcon 50mL polypropylene conical tube | Corning | 352098 | |
LIVE/DEAD fixable red dead cell stain kit | Life Technologies | L23102 | Life Technologies sells versions of this kit with different colors |
Fc Block | BD Biosciences | 553142 | |
16% paraformaldehyde | Electron Microscopy Sciences | 15710 | |
Triton X-100 | Fisher Scientific | BP151-100 | |
Normal rabbit serum | Sigma-Aldrich | R9133 | |
Anti-H3K4me1 antibody | Abcam | ab8895 | |
R-Phycoerythrin conjugation kit | Abcam | ab102919 | Alternatively, the LYNX rapid RPE kit from AbD Serotec can be used |