이것은 임신과 비 임신 마우스 둘 다에서 자궁 림프세포를 격리하는 방법입니다. 이 방법은 FACS phenotyping, 세포 선별, 기능 적 작용, RNA-seq 및 프로테오믹스와 같은 여러 다운스트림 응용 제품에 사용할 수 있습니다. 여기서 프로토콜은 혈류 세포측정에 의한 표현형 그룹 1 자궁선천성 림프구 세포를 전파한다.
여기에 설명된 간단한 방법은 유동 세포법에 의한 개별 임신 자궁으로부터 1 자궁성 마우스 군 1 자궁선천성 림프구 세포(g1 uILC)를 분리하는 간단한 방법이다. 이 프로토콜은 여러 동기 댐, 임신 한 자궁의 기계적 및 효소 소화, 단일 세포 서스펜션의 염색 및 g1 uILC를 차별하는 FACS 전략을 얻기 위해 시간 결합을 설정하는 방법을 설명합니다. 이 방법은 필연적으로 조직 내의 세포 분포의 공간 정보를 분실하더라도, 프로토콜은 성공적으로 uILC 이질성, 임신에 영향을 미치는 모계 및 태아 요인에 대한 그들의 반응, 그들의 유전자 발현 프로필 및 그들의 기능을 결정하기 위하여 적용되었습니다.
여기에 설명된 간단한 방법은 개별 임신 한 자궁으로부터 자궁 내 임포세포의 높은 수율을 얻는 간단한 방법입니다. 이 방법은 자궁 내 선천성 림프구의 단백질 표면 발현 및 기능을 보존하고 FACS 페노티핑, RNAAeq, 프로테오믹스 또는 기능적 작용과 같은 후속 응용 분야에 적합합니다. 여기서, 초점은 혈류 세포측정에 의한 그룹 1 uILC의 phenotyping에 있습니다.
자궁은 3개의 층으로 이루어지다: 자궁 내막, 근막, 및 perimetrium (도 1). 자궁 내막은 자궁의 루멘을 감싸는 점막입니다. 코퍼스 루테움에 의해 생성 된 프로게스테론, 데시두아로 자궁 내메터를 변환합니다. 근막은 자궁 벽을 구성하는 부드러운 근육의 두 층으로 구성되어 있습니다. 회리메트리움은 자궁을 감싸고 심술관이라고 불리는 넓은 인대를 통해 회막에 연결하는 세로사입니다. 자궁의 단면에서 루멘과 반대되는 부분은 심술문 측이라고 하며, 루멘에 가까운 부분은 항음절 측이라고 합니다. 다양한 모계 백혈구는 내메타리움과 데시두아를 채우고, 여러 종류의 세포를 포함하고, 여기서 선천성 면역 세포는 세포의 대부분을 나타낸다. 선천성 림프구 세포(ILC), 대식세포, 수지상 세포(DC), CD4+ 및 CD8+ T 림프구, 규제 T 세포(Tregs), 및 희귀 B 세포는 모두 임신 1,2에 걸쳐 자궁 환경의 조절에 중요한 역할을 할 수 있다. 자궁에 있는 IlCs는 점막에서 뿐만 아니라, 마우스에 있는 근막에서 또한 있습니다. IlC의 모든 3개의 단을 포함하여, 자궁은 실제로 그룹 1 IlCs에 의해 가장 인구밀도가 높은 기관입니다. 임신 기간 동안 자궁 조직의 구조적 변화와 함께 자궁 백혈구의 수와 비율도 변경됩니다(그룹 1 uILC 하위 집합의 비율에 대한 변동의 예는 그림 2A 참조)3,4.
마우스가 이 논문에서 언급될 때, 근친 실험실 마우스의 C57BL/6 균주는 의미된다. 외종 마우스 (예를 들어, NMRI 마우스)는 종종 그들의 높은 생식 속도 때문에 생식 연구에서 사용 됩니다. 그러나, 근친 긴장의 사용은 일관된 결과를 생성하기 위하여 필요하고, 면역학자의 마음에 드는 유전 배경은 B6로 알려져 있는 C57BL/6입니다.
임신 중반 B6 댐의 자궁 백혈구의 약 30%는 g1 uILC이며, 이는 가능한 CD45+CD3-CD3-CD19-NK1.1+NKp46+ 세포(그림 2B): 친혈관형성 조직 거주자 NK(trNK), IFN-tNK(cNK), IFN-g 생산 형 전자 식 NK(cNK), 기존 GC(CNK4C) 및 기존 GC(CC4) 및 기존 GC(CC4C), IFN-g 생산형 CNK(cNK4C) 및 기존 GC(cNKC4C) 및 기존 GCC(cNKC4C) 및 기존 GC(cNKC4C) 및 기존 GC(cNK)를 생산하는 데 사용 가능한 CD45+CD3-CD19-NK19-Nk19-NKp46+ 세포(그림 2B): IFN-t-g 의 기존 G CC(cNKC)을 생산하는 IFN-g. uNK 세포의 백분율은 첫번째 삼보격6에 있는 대략 70%에 도달하는 인간에서 더 높습니다. 인간과 마우스 uNK와 uILC7,8 사이의 차이보다 더 많은 유사점이 있습니다. 차이점을 염두에 두는 것이 중요하지만 두 종에서 사용할 수있는 정보를 통합하는 것이 유용합니다. 인간과 실험실 설치류에서 uILC를 조사하여 얻은 정보를 결합하면 NK 세포가 동맥 무결성9 및 나선형 동맥 리모델링10의 유지 보수를 포함하여 자궁의 생물학에 필수적인 동종 성 변화를 지원하고 트로피후 블라스트 침공11,12를 지원합니다. 그(것)들은 또한 병원체에 대하여 방어에 있는 특정 역할을 13,14. 마우스와 쥐에서, 이식 부위 주위의 데시두아를 채우는 것 외에도, NK 세포는 과거에 메심선으로 알려진 임신 림프구 골재(MLAp)15(도 1B)로 알려진 과도 구조에서 댐의 근막의 두 근육 층 사이에 축적되며, 그 기능은 아직 발견되지 않고 있다.
여기에 기술된 기계적 분리및 효소 소화의 조합을 사용하여 임신한 마우스의 자궁으로부터 림프구를 분리하는 실험실에서 사용되는 방법의 상세한 프로토콜이다. 전체 자궁이 이 방법으로 사용되기 때문에 임신 중 자궁으로부터 분리된 림프구는 데시및 심근세포의 혼합물이다. 자궁 벽과 MLAp로부터 데시두아의 추가 해부가 가능하고, 16 전에 설명되었다. 여기에 설명된 방법은 단백질 표면 발현, 세포 기능 성 및 생존가능성을 유지하면서 자궁 림프구를 얻기 위해 개발되었다. 결과는 임신한 자궁을 위한 중간 임신 (10.5 일)에 있는 1-5 백만 세포에서 전형적으로 구역 수색하는 최소한의 잔류 세포 파편 및 수율을 가진 단 하나 세포 현탁액입니다. 이 방법의 응용 프로그램은 흐름 세포측정에 의한 페노티핑, 후속 전사 또는 프로테오믹 연구를 위한 세포 분류, 세포 내 세포 사화학 생산, 탈과화, ELISPOT 또는 세포 독성 분석과 같은 기능적 연구를 포함한다. 여기에 제시된 프로토콜은 그룹 1 IlCs를 식별하는 데 중점을 두지만 FACS 분석에 사용되는 항체 패널의 사소한 수정을 통해 다른 IlCs, T 세포, B 세포, DC 또는 대식세포와 같은 다른 세포 유형에 적응할 수 있다. 프로토콜은 또한 그밖 조직에서 그리고 풀로 풀이 된 비 임신 자궁에 대한 세포를 격리하기 위하여 이용될 수 있습니다.
이 메서드에는 이후에 설명된 몇 가지 중요한 단계가 포함되어 있습니다. 첫 번째 중요한 단계는 백혈구 인구의 상대적 빈도가 임신을 통해 변화함에 따라 다중 동기 임신을 얻는 것입니다. 같은 임신 일에 여러 댐을 갖는 것은 동일한 실험에서 생물학적 반복을 허용하거나 다운스트림 응용 프로그램에 필요한 더 큰 숫자를 얻기 위해 개별 댐에서 림프구를 풀링 할 수 있습니다. 시간 조정된 짝짓기는 연구원이 24 시간 기간 안에 개념을 정확하게 찾아낼 수 있습니다. 마우스는 약 2.5 년 동안 살고 있지만, 그들은 6-8 개월까지 4-7 주에서 생식 연령이 될 것입니다. 젊은 마우스는 일반적으로 더 작은 새끼를 생성하기 때문에, 여성 마우스는 일반적으로 사이 6-8 주, 그리고 남성 마우스 사이 8-10 주 사이 때까지 교제되지 않습니다. 에스드루가 마우스에서 약 15시간 동안 지속되고 4-5일마다 발생한다는 점을 감안할 때, 일반적인 짝짓기 비율(질 플러그에 의해 드러난 그림 4 참조)은 약 25%입니다. 따라서 에스루에서 마우스를 사용하고 주어진 실험에 필요한 댐 수를 얻기에 충분한 숫자를 계획하는 것이 중요합니다. 에스루러스 사이클 단계는 질 얼룩 세포학22에 의해 결정될 수 있다. 플러그 속도는 결합 하기 전에 48 시간 남성 휴식 하 고 휘튼 효과 활용 하 여 향상 될 수 있습니다18. 또는, 하나는 내인성 여포 자극 호르몬의 효과를 모방 임신 암말 혈청을 관리 할 수 있습니다, oocyte 성숙을 유도하고, 42-50 h후, 인간의 chorionic gonadotropin, 이는 내인성 황테인화 호르몬의 효과를 모방, 배반유도. 이 호르몬 치료는 estrus에 대한 요구 사항을 우회하고 거의 모든 치료 된 여성을 수용하게합니다.
두 번째 중요한 단계는 FACS 염색의 품질을 보장하는 것입니다. 유동 세포측정에 사용되는 항체는 항상 최적의 농도에서 적정화되고 사용되어야 하며, 효소 소화가 중요한 항원 성 전형을 갈라지지 않는다는 것을 확인해야 합니다. 효소가 에피토프를 갈라질지 여부를 평가하기 위해 동일한 샘플의 두 분획을 병렬로 얼룩지게 할 수 있으며, 하나는 효소와 다른 기계적 소화를 겪고 있습니다. 마찬가지로, 신뢰할 수 있는 데이터를 얻기 위해 적절한 제어 및 단일 얼룩을 사용하는 것이 중요합니다. 드문 경우 비드를 사용하여 단일 얼룩 샘플을 생성할 수 있습니다. 전압을 설정하는 데 구슬을 사용하지 말고 림프구와 다른 백혈구를 포함하는 세포의 인구(예: 비장 세포와 같은)를 사용하는 것이 좋습니다. 구슬을 사용하는 경우 비드 염색을 위해 항체를 격자화할 필요가 있으므로 얼룩진 구슬의 형광 강도는 세포의 형광 강도와 비슷합니다. 특정 마커에 대한 음의 세포로부터 양성을 분리하는 어려움의 경우, FMO 제어는 특정 마커에 대한 게이팅을 용이하게하기 위해 사용될 수 있다. 세포 내 마커의 경우, 세포 내 염색으로 이소형 대조군이 잔류 되지 않는 항체를 초래할 수 있으므로, 세척 단계 후에도 세포 내에 존재하여 배경 신호를 증가시킬 수 있다. 시간이 지남에 따라 자가 형광이 크게 증가하고 일부 항체의 형광 강도가 시간이 지남에 따라 감소 할 수 있으므로 FACS 분석에 의해 페노티핑에서 최상의 결과를 얻기 위해 세포를 고정하는 24 시간 이내에 샘플을 실행하는 것이 좋습니다.
고려해야 할 또 다른 중요한 요소는 프로토콜로 얻은 단일 셀 서스펜션의 다운스트림 적용입니다. 기능적 인 소의를 위해 멸균 조건에서 작업하는 것이 필수적입니다. 마찬가지로, 후속 omics 연구에 대 한, 멸 균 및 RNase에서 작동 하는 것이 중요 하다, DNase 및 protease 무료.
여기에 제시된 프로토콜은 phenotyping 그룹 1 ILC에 초점을 맞추고 있지만 항체 패널을 수정하여 다른 세포 유형을 표현하기 위해 적응될 수 있다. 모든 항체는 효소 치료에 의한 표면 전형의 손실/변경을 검출하기 위해 소화 및 비소화세포 현탁액에 대해 테스트되는 것이 좋습니다. 유사하게, 다른 효소는 조직을 소화하고 세포 수율을 증가시키기 위하여 이용될 수 있습니다, 그러나 중요한 항원 성 전형에 그것의 효력은 주의 깊게 공부되어야 합니다. NKp46은 비장 NK 세포에 대한 좋은 마커이며 실험실 마우스의 모든 균주에서 작동하지만, C57BL/6 마우스의 uNK 세포에 대한 NKp46의 발현은 비장 NK 세포보다 상당히 낮습니다. NK1.1과 NKp46 모두에 대해 동시에 염색하는 것이 가장 좋습니다. 여러 장기를 직접 비교해야 하는 경우, 비장이나 골수와 같은 조직에 효소 소화가 필요하지 않더라도 모든 샘플을 동등하게 치료하는 것이 좋습니다. 여기에 제시된 방법은 임신하지 않은 자궁에 적용가능하지만, 2상 Percoll 그라데이션에 의한 림프구 고리 절연은 어려울 것이며, 격리된 세포의 수율은 신뢰할 수 있는 FACS 분석을 위해 너무 낮을 수 있으므로 개별, 비임신 마우스23의 자궁으로부터 분리된 세포를 함께 풀링해야 합니다.
데이터 해석을 고려해야 하는 프로토콜에는 제한이 있습니다. 그것은 모든 조직에 대 한 경우, 혈액에서 오는 순환 림프구 조직 거주자 세포와 함께 격리 될 것 이다. 순환 림프구의 배제가 데이터 해석에 필수적인 경우, 인트라바이탈염색은 순환 세포에 라벨을 붙이기 위해 수행될 수 있다. 더욱이, 프로토콜에 대한 두 번째 제한은 일부 세포가 조직으로부터 추출될 수 있는 것은 아니기 때문에 손실될 것이라는 것이다. 가장 일반적인 문제와 문제 해결은 표 2에 표시됩니다.
역사적으로, 조직에 있는 세포의 연구 결과는 조직 단면도의 조직학 검사에 의지했습니다. 산드라 필의 우수한 리뷰24 는 80 년대 후반까지 100 년 이상 수행 된 작업을 요약합니다. 나중에 uNK 세포로 알려진 세포의 설명은 실제로 림프구가 발견되기 전에 반세기 이상 간행된 원고에 나타납니다. 따라서, 1975년에 NK 세포의 발견하기 전에, uNK 세포는 모계 글리코겐 세포 또는 과립된 심방 동맥 세포로 표시되었습니다. 앤 크로이는 필드에서 큰 공헌을 해왔으며, 팀에 최적화한 해부를 친절하게 가르쳤으며, 현재 사용됩니다. uNK 세포의 형태와 조직 위치를 설명하는 데 중요한 역할을 하지만, 고전적인 조직학적 검사는 관심 있는 세포에 대한 몇 가지 마커만 검출하는 것으로 제한됩니다. 2008년, 자궁 림프구상에 대한 다중 마커를 동시에 검출하는 유동 세포계 기반 방법이 설명되었다26. 이것은 본질적으로 이 백서에 설명된 방법입니다. 질량 세포측정에 의한 공간 전사및 이미징과 같은 최근의 기술은 조직학과 유동 세포측정의 힘을 결합하여 각각 다중 유전자 또는 단백질의 동시 검출과 정상 조직 아키텍처의 보존을 가능하게 한다.
여기에 설명된 방법의 응용 은 다중 및 FACS 페노티핑, 기능 분석 (예 : ELISPOT, 탈과화 또는 세포 독성 분석서), 세포 분류 및 후속 전사학 또는 프로테오믹스를 포함한다. 이 방법에 기초하여 개발될 수 있는 추가 응용은 음의 고갈에 의한 세포 분류 또는 농축 후에 데시듀얼 NK 세포의 배양 및 확장을 포함한다. 현재, IL-2 또는 IL-12 및 IL-15를 첨가하여 7-14일 동안 재배 및 확장될 수 있는 인간 NK 세포와 유사한 방식으로 마우스 uNK 세포를 배양 및 확장하고 생존력과 기능을 장기간 보존하는 프로토콜이 없다. 마우스 uNK 셀에 대한 이러한 방법의 최적화는 기능적 인 애법을 수행 할 때 더 많은 유연성을 제공하고 더 높은 세포 수로 여러 조건을 테스트 할 수 있습니다. 한편, 문화 조건은 림프구의 독특한 표현형과 잠재적으로 그들의 기능을 수정하는 것으로 알려져 있다.
The authors have nothing to disclose.
장 마크 도이스네, 노먼 슈리브, 이바 필리포비치, 아니타 퀄스 등 이 방법을 개발하는 데 도움을 준 이전 팀과 현재 의팀원들에게 감사드립니다. 이 연구는 웰컴 신탁 [그랜트 수 200841/Z/16/Z]와 의학 연구 위원회(MR/P001092/1)에 의해 지원되었습니다. 공개 액세스를 위해 저자는 이 제출에서 발생하는 작성자 수락 원고 버전에 CC BY 공용 저작권 라이선스를 적용했습니다.
70 µm cell strainers | Falcon | 352350 | |
BSA | Sigma | A9647-100G | |
CD19 antibody | BD | 562701 | |
CD3 antibody | BD | 562600 | |
CD45 antibody | BioLegend | 103108 | |
CD49a antibody | BD | 740262 | |
DNase I | Roche (Sigma) | 10104159001 | |
EOMES antibody | eBioscience | 12-4875-82 | |
Fc block Trustain fcx | BioLegend | 101320 | |
Fetal Bovine Serum | Gibco | 10217-106 | |
Fix/Perm buffer (part of BD Cytofix/Cytoperm Fixation/Permeabilization Kit) | BD | 554714 | |
HBSS, calcium, magnesium, no phenol red | Gibco | 14025092 | |
Liberase DH | Roche (Sigma) | 5401089001 | |
Lysis buffer Pharmlyse | BD | 555899 | |
NK1.1 antibody | BioLegend | 108739 | |
NKp46 antibody | BioLegend | 137608 | |
Paraformaldehyde 16% Solution (methanol-free) | Agar Scientific | AGR1026 | |
PBS 10x | Gibco | 14030-048 | |
PBS 1x (no Ca2+ or Mg2+) | Thermo Scientific | 14190144 | |
Percoll | VWR international | 17-0891-01 | |
Phosphate buffered saline | Sigma-Aldrich | P5368-10PAK | |
Pre-Separation filters | Miltenyi | 130-095-823 | |
RMPI-1640 medium + GlutaMAX | Gibco | 61870-010 | |
UltraPure 0.5M EDTA, pH 8.0 | Thermo Scientific | 15575020 | |
Zombie Violet Fixable Viability dye | BioLegend | 423113 |