Summary

Valutazione dell'interfaccia sinaptica primaria umana delle cellule di T dal sangue periferico e tessuto linfoide

Published: July 30, 2018
doi:

Summary

Il protocollo descrive una tecnica per studiare la capacità delle cellule T umane policlonali primarie per formare sinaptiche interfacce utilizzando lipidici planare. Usiamo questa tecnica per dimostrare la capacità di formazione di sinapsi differenziale delle cellule T umane primarie derivata da linfonodi e nel sangue periferico.

Abstract

L’attuale comprensione delle dinamiche e caratteristiche strutturali delle interfacce sinaptiche della T-cellula sono stato in gran parte determinati attraverso l’utilizzo di vetro-supportato bilayer planare e in vitro-derivata T-cellula clona o linee1,2 ,3,4. Come applicano questi risultati a cellule T umane primarie isolate da sangue o linfoide tessuti non è noto, in parte a causa di notevoli difficoltà nell’ottenimento di un numero sufficiente di cellule per analisi5. Qui ci rivolgiamo questo attraverso lo sviluppo di una tecnica sfruttando le diapositive di flusso multicanale per costruire planare lipidici contenenti molecole di adesione e di attivazione. La bassa altezza delle diapositive flusso promuove sedimentazione rapida delle cellule al fine di sincronizzare l’attaccamento cellulare: doppio strato, consentendo ai ricercatori di studiare la dinamica della formazione sinaptica interfaccia e la cinetica del rilascio granuli. Applichiamo questo approccio per analizzare l’interfaccia sinaptica di minor come 104 a 105 primaria crioconservati T cellule isolate da linfonodi (LN) e nel sangue periferico (PB). I risultati rivelano che la tecnica del doppio strato lipidico planare romanzo consente lo studio delle proprietà biofisiche delle cellule T umane primarie derivate dal sangue e dai tessuti nel contesto della salute e nella malattia.

Introduction

Conoscenza scientifica delle caratteristiche strutturali delle sinapsi immunitarie T-cellula e loro collegamento con l’attività funzionale delle cellule T è stata generata principalmente dallo studio di linee cellulari e cloni derivata da PB. A quale grado di questi risultati si riferiscono a cellule T primarie ottenute da sangue o tessuti linfoidi umani rimane poco chiaro, come le interfacce sinaptiche delle cellule di T che risiedono nei tessuti linfoidi e altri non sono stati finora analizzate. Cosa importante, i dati emergenti suggeriscono che le cellule di T di residenti in tessuto e linfoide-organo-derivati possono avere differenze significative nel loro fenotipo e l’attività funzionale rispetto a quelli in PB6,7. Questo ulteriore ha solidificato la necessità di comprendere meglio le caratteristiche dell’interfaccia sinaptica delle cellule T in cellule T umane primarie.

A tal fine, abbiamo sviluppato un approccio di mini-scala romanzo sfruttando lipidici incorporati nelle slitte di flusso multicanale che ci permette di eseguire l’imaging delle interfacce di T-cellula/doppio strato con meno di 10 cellule T primarie5 isolate da PB umano e LN. Questa nuova tecnica consente lo studio delle proprietà biofisiche delle interfacce primarie della T-cellula umane sinaptiche al fine di meglio modellare e capire in vivo interazioni cellula-cellula.

Protocol

Questo studio è stato condotto in conformità con la dichiarazione di Helsinki. Consenso informato è stato ottenuto da tutti i partecipanti, e campioni di sangue e di linfonodo sono stato acquistati con l’approvazione del Comitato di revisione istituzionale presso l’Università della Pennsylvania (IRB #809316, IRB # 815056). Tutti i soggetti umani erano adulti. I campioni di sangue del cordone sono state gentilmente concesse da travaglio e il parto del reparto di Ostetricia & Ginecologia presso la Thomas Jefferson Univ…

Representative Results

In primo luogo, abbiamo confrontato la struttura dell’interfaccia sinaptica formata da attivati CD8 cavo-sangue-derivate+ T cellule esposte a lipidici costruito sia in flusso tradizionale su larga scala sistemi di cellule (Vedi la Tabella materiali particolari)1 ,2,3,4 o nelle diapositive di flusso multicanale. Il bilayer contenuti f…

Discussion

La nuova tecnica descritta qui utilizza simili reagenti necessari per costruire bilayer planare in flusso convenzionale cella5 e può essere applicata con successo per eseguire l’imaging del primario umano delle cellule T – doppio strato interfacce3,4 ,15. La tecnica offre una significativa riduzione nell’uso di molecole fluorescenti e richiede 10-20 volte meno cellule di T rispetto ad un flusso cellul…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo lavoro è stato supportato dalla concessione R01AI118694 NIH di Michael R. Betts, che include Sub-premio 566950 a Yuri Sykulev. Ringraziamo la Sidney Kimmel Cancer Center bioimmagini ha condiviso risorsa per il loro sostegno eccellente.

Materials

CD4 T cell isolation kit, human Miltenyl Biotec 130-096-533
CD8 T cells Isolation Kit, human Miltenyl Biotec 130-096-495
DOPC Avanti Polar Lipids 850375C
DOGS NTA Avanti Polar Lipids 790528C
Biotinyl Cap PE Avanti Polar Lipids 870273C
Human Serum Albumin Octapharma USA NDC 68982-643-01
sticky-Slide VI 0.4 ibidi 80608
Coverslips for sticky-Slides ibidi 10812
Bioptech FCS2 Chamber Bioptech 060319-2-03
anti-CD3 antibody Thermo Fisher Scientific 16-0037-81 OKT3 clone, hybridoma cells are available from ATCC
anti- CD28 antibody Genetex GTX14664 9.3 clone
Casein Sigma C5890
Biotin-PEO4-NHS Thermo Fisher Scientific 21329
DMSO Sigma D2650-5
Alexa Fluor 488 protein labeling kit with column for labeled protein purification Thermo Fisher Scientific A10235
Alexa Fluor 568 protein labeling kit with column for labeled protein purification Thermo Fisher Scientific A10238
Amersham Cy5 NHS Ester GE Life Science PA15101
pMT/V5-His A, B, C Drosophila Expression Vectors Thermo Fisher Scientific V412020
pcopneo, G418 Drosophila expression vector for positive selection ATCC 37409
Serum free Drosophial media Insect-XPRESS Lonza 12-730Q
Hybridoma YN1/1.7.4 ATCC CRL1878 The hybridoma secrets antibody against ICAM-1.
Cyanogen bromide-activated-Sepharose 4B Sigma-Aldrich C9142 Utilized for preparation of Sepharose with covelently bound anti-ICAM antibody.
MasterFlex tangential flow concentrator Cole-Parmer 77601-60 7592-40 Used for ICAM-1 containing supernatant concentration and dialysis of ICAM-1 containing supernant
Centramate Lab Tangential Flow Systems Pall Laboratory FS002K10 OS010T12 FS005K10 Used for ICAM-1 containing supernatant concentration and dialysis of ICAM-1 containing supernant
Ni-NTA Agarose QIAGEN 30210
Dialysis tubing Spectra/Por 131384
Papain from papaya latex Sigma P3125
mouse anti-human antibody against CD107a BD Bioscences 555798 Clone H4A3
Ansell Natural Blue Gloves Fisher Scientific 19-014-539
Nalgene Polypropylene Scissor-Type Forceps Thermo Fisher Scientific 6320-0010
Streptavidin ProZyme SA10
Confocal microscope Nikon Nikon TiE inverted microscope equipped with PFS for long-term image stability control, 60x oil objectives, 4 lasers with excitation lines at 405, 458, 488, 514, 561, and 640 nm, 2 GaAsP detectors and 2 high sensitivity PMTs, DIC transmitted light, Programmable X,Y,Z stage for multiple positions and stitching of large areas, time lapse functions, Tokai-Hit temperature and CO2-controlled chamber for live imaging, and anti-vibration isolation table
TIRF microscope Andor Andor Revolution XD system equipped with Nikon TIRF-E illuminator, Lasers with 405,488,561 and 640 lines, DIC transmitted light, Yokogawa CSU-X1 spinning disk head for confocal imaging, 100/1.49 NA objective, Andor iXon X3 EM-CCD camera, objective heater, and a piezoelectric motorized stage with Perfect Focus System (PFS)
MetaMorph Premier Image Analysis Software Molecular devices

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Citazione di questo articolo
Steblyanko, M., Anikeeva, N., Buggert, M., Betts, M. R., Sykulev, Y. Assessment of the Synaptic Interface of Primary Human T Cells from Peripheral Blood and Lymphoid Tissue. J. Vis. Exp. (137), e58143, doi:10.3791/58143 (2018).

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