Böbrek Bağışıklık Hücreleri Güvenilir ve Yüksek Verimlilik Ekstraksiyon
Summary
Techniques that are reliable and efficient for the isolation of kidney immune cells are needed for downstream applications. This requires surface antibody labeling of a small number of kidney immune cells. Herein, we describe a concise method for isolation of kidney immune cells that seemingly achieves this goal.
Abstract
Immune system activation occurs in multiple kidney diseases and pathophysiological processes. The immune system consists of both adaptive and innate components and multiple cell types. Sometimes, the cell type of interest is present in very low numbers among the large numbers of total cells isolated from the kidney. Hence, reliable and efficient isolation of kidney mononuclear cell populations is important in order to study the immunological problems associated with kidney diseases. Traditionally, tissue isolation of kidney mononuclear cells have been performed via enzymatic digestions using different varieties and strengths of collagenases/DNAses yielding varying numbers of viable immune cells. Recently, with the development of the mechanical tissue disruptors for single cell isolation, the collagenase digestion step is avoided and replaced by a simple mechanical disruption of the kidneys after extraction from the mouse. Herein, we demonstrate a simple yet efficient method for the isolation of kidney mononuclear cells for every day immune cell extractions. We further demonstrate an example of subset analysis of immune cells in the kidney. Importantly, this technique can be adapted to other soft and non-fibrous tissues such as the liver and brain.
Introduction
Bağışıklık sistemi aktivasyonu çoklu böbrek hastalıkları ve patofizyolojik süreçlerde 6,10,11,13 oluşur. aktif bir araştırma için potansiyel alanlar, bağışıklık sistemi aktivasyonu için çeşitli tetikleyiciler kapsayan, çeşitli hücre türleri dahil, belirli bir hastalık ortamda sitokin / kemokin desen gibi, belirli bir ilaç tarafından bahsedilen işlemlerin tümünü modülasyonu iskemi-reperfüzyon olarak, Örnek vermek gerekirse, yaralanma (akut böbrek hasarı için bir model), (6 hafta sonra) 5 tamir veya fibrozis dönem boyunca sürekli bir kaç saat içinde hematopoietik hücreleri ya da CD45 + hücrelerinden oluşan bağışıklık hücreleri veya kemik iliği içinde bir artış vardır, 12. Bu bağışıklık hücreleri, tamir 5,12 işlemini düzenlemek için pro-enflamatuar ve anti-inflamatuar sitokinler ve kemokinler, hem salgılar. Şu anda, tek bir hücre süspansiyonu hücre popülasyonlarının etiket aynı anda birden fazla fluorophores kullanma yeteneği reklamla arttıdört beş lazerler ile makinelerin sitometri, modern akış havalandırma. Bu büyük ölçüde onların fonksiyonel durumu 3,7 dayalı hücre popülasyonlarının ayrımcılık yeteneği ekledi. F4 / 80, düşük CD11b yüksek Ly6b yüksek CD206, düşük, en az 3 fazla flüoroforlar canlı hücreler, CD45 + (lökositler) ve Ly6G- (nötrofiller) ve bulunmaktadır kapısı aynı numune hacmi içindeki gerekli olacaktır Örneğin, doğru bir makrofaj etiket Bu çok mümkün yeni akış sitometrelerinde 3 beraberdir. Ancak, sitokin salgılanması, hücre proliferasyonu, sitotoksisite, makrofaj aktivasyonu ve lenfositlerin ve monositlerin çeşitli alt kümeleri sayısı ölçümü için alt deneyler sadece kaliteli (canlı hücreleri, tekli), fakat hücrelerinin yeterli sayılarda gerekmektedir.
Böbrek bağışıklık sistemi adaptif ve bileşenleri ve birden fazla hücre tipleri 1,7,13 hem oluşur. Örneğin farelerde, iki çocuk(1.4 x 10 6 hücre) ve bunların yaklaşık% 5-15 (1,400-4,200) izole edilmiş toplam böbrek bağışıklık hücrelerinin Neys birlikte 2-17% içerdiği rapor edilmiştir (28,000-266,000) CD45 + hücreleri, CD4 + hücreleri 1 olan , 5,12. Bu CD4 + hücrelerinin küçük bir yüzdesi (% 5-15, 70-630) FoxP3 + hücreleri (Şekil 1) 1 vardır. Nedeniyle (bu durumda CD45 + CD4 + FoxP3 + hücrelerinde) hücrelerin yüzdelerinde, bu adım adım azalmalar, ilgi konusu zaman hücre popülasyonuna 100 ° sadece hücreler tarafından temsil edilmektedir. CD45 + CD4 + FoxP3 + hücrelerinin az sayıda zorunludur toplam hücrelerin çok sayıda izole edilir ve hücreler, sitokin salgılama tahlillerinde alt-çalışmalar için iyi kalitede olmasını sağlar. Ayrıca, subpopülasyonunun ölçülebilir deneyleri gerçekleştirmek için yeterince yüksek sayıda temsil edilmemektedir çünkü 2-3 farelerin böbrek birleştirmek gerekebilir. Bu nedenle, böbrek mononükleer hücre popülasyonlarının güvenilir ve etkin izolasyon damızlık için arzu ediliry böbrek hastalıkları ile ilişkili immünolojik spektrum.
Geleneksel olarak, böbrek mononükleer hücrelerin izolasyonu için, araştırmacılar, bu DNase 1 1,5,12 içeren kolajenaz 1A veya II gibi enzimatik sindirim çeşitli kullandık. İyi kollajenazlar uygun konsantrasyon ve inkübasyon 4,14,15 süresince titrasyonu zorunludur, lot numaraları ve imalat şirketi tarafından değişir enzimatik etkinliğe sahip olduğu bilinmektedir. Buna ek olarak, kollajenaz ile sindirim küçük parçalar halinde böbrek kıyma zaman ekler, reaksiyonun durdurulması için EDTA inkübasyon için ısıtılmış (37 ° C) banyo ve ek süre böbrek parçalarının inkübasyon gerektirmektedir. Buna ek olarak, daha az steril hücre kültürü ihtiyaç duyan bir alt işlemler için elde edilebilir. Daha da önemlisi, ilgili araştırmacı ve tüm değişkenlere bağlı olarak, bu laboratuarlar arasında veri ve yorumlanması değişkenlik yol açar. Son zamanlarda, ilemekanik doku bozucular / homojenizatör 16 geliştirilmesi, kolajenaz sindirimi aşama tamamen kaçınılması ve böbrekler 2 basit bir mekanik bozulma ile değiştirilir. Bu yazıda, gündelik bağışıklık hücre ekstraksiyon için böbrek bağışıklık hücrelerinin izolasyonu için basit ama etkili bir yöntem ortaya koymaktadır. Önemli olarak, bu teknik, örneğin karaciğer ve beyin 16 gibi diğer yumuşak ve lifsiz dokular adapte edilebilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Biz burada güvenilir ve verimli bir şekilde böbrek bağışıklık hücreleri elde etmek için bir metodoloji sunduk. Yaygın olarak kullanılan kolajenaz sindirimi aşama (doku mekanik tahrip) başlıca modifikasyonu yaklaşık 30 dk tasarruf sağlar ve uygun bir bağışıklık hücreleri, çok sayıda yalıtım 4 Böbrek örnekleri için iki saatten az sürer. Ayrıca, bizim araştırma sorusu bağlı olarak, şimdi tek bir böbrek kullanmak bağışıklık hücre izolasyonu için (diğer böbrek Western lekeleri,…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work is supported by a Research Grant from Dialysis Clinics Inc. and from the University of Missouri Research Board Grant.
Materials
| Stomacher 80 Biomaster lab system | Seward | ||
| Stomacher 80 Classic bags | Seward | BA6040/STR | |
| Sorvall Legend XFR Centrifuge | Thermo Scientific | Or equivalent equipment | |
| Hemocytometer | Electron Microscopy Sciences | 63514-11 | |
| Analytical flow cytometer | BD LSR-X20 Fortessa | ||
| Percoll | Sigma | P1644 | |
| Dulbecco’s phosphate buffered saline 1X (DPBS) | Gibco, Life Technologies | 14190-250 | |
| Polypropylene tubes, no cap | Becton Dickinson | 352002 | |
| Fixable Viability Stain | BD Biosciences | FVS510, 564406 | |
| Anti-CD16/32 (Clone: 93) | EBioscience | 14-0161 | |
| anti-CD45 (clone: 30-F11) BV421 | BD Pharmingen | 103133/4 | |
| Anti-Foxp3 (Clone: FJK-16s) APC | EBioscience | 17-5773 | |
| Anti-CD127 (Clone: A7R34) PE/Cy7 | Biolegend | 135013/4 | |
| anti-CD44 (Clone: IM7) PerCP/Cy5.5 | Biolegend | 103031/2 | |
| anti-CD4 (Clone: RM4-5) APC-Cy7 | Biolegend | 100413/4 | |
| anti-CD8 (Clone: 53-6.7) BV785 | Biolegend | 100749/50 | |
| Anti-Ly6G (Clone: 1A8) FITC | Biolegend | 127605/6 | |
| Anti-CD11b (Clone: M1/70) PerCP-Cy5.5 | Biolegend | 101227/8 | |
| Anti-F4/80 (Clone: BM8) APC | Biolegend | 123115/6 | |
| Anti-CD11c (Clone: N418) BV785 | Biolegend | 117335/6 | |
| Anti-CD301 (Clone: LOM-14) PE-Cy7 | Biolegend | 145705/6 | |
| Anti-CD26 (Clone: H194-112) PE | Biolegend | 137803/4 | |
| 100 μm filter | Fisher Scientific | 22363548 | |
| Fisherbrand Tubes 50 ml | Fisher | Or equivalent equipment | |
| Fisherbrand Tubes 15 ml | Fisher | Or equivalent equipment | |
| Sucrose | Fisher chemical | S5-3 | |
| Transfer pipette fine tip | Samco Scientific | 232 | Or equivalent equipment |
| Flow Cytometery Staining Buffer Solution | EBioscience | 00-4222-26 | Or equivalent equipment |
| 1X RBC Lysis Buffer | EBioscience | 00-4333-57 | Or equivalent equipment |
References
- Ascon, D. B., et al. Phenotypic and functional characterization of kidney-infiltrating lymphocytes in renal ischemia reperfusion injury. J. Immunol. 177 (5), 3380-3387 (2006).
- Ascon, M., et al. Renal ischemia-reperfusion leads to long term infiltration of activated and effector-memory T lymphocytes. Kidney Int. 75 (5), 526-535 (2009).
- Belliere, J., et al. Specific macrophage subtypes influence the progression of rhabdomyolysis-induced kidney injury. J. Am. Soc. Nephrol. 26 (6), 1363-1377 (2015).
- Chen, Z., et al. Collagenase digestion down-regulates the density of CD27 on lymphocytes. J. Immunol. Methods. 413, 57-61 (2014).
- Dong, X., et al. Resident dendritic cells are the predominant TNF-secreting cell in early renal ischemia-reperfusion injury. Kidney Int. 71 (7), 619-628 (2007).
- Hickey, F. B., Martin, F. Diabetic kidney disease and immune modulation. Curr. Opin. Pharmacol. , (2013).
- Kawakami, T., et al. Resident renal mononuclear phagocytes comprise five discrete populations with distinct phenotypes and functions. J. Immunol. 191 (6), 3358-3372 (2013).
- Liu, X., et al. Isolating glomeruli from mice: A practical approach for beginners. Exp. Ther. Med. 5 (5), 1322-1326 (2013).
- Picot, J., Guerin, C. L., Le Van, K. C., Boulanger, C. M. Flow cytometry: retrospective, fundamentals and recent instrumentation. Cytotechnology. 64 (2), 109-130 (2012).
- Ricardo, S. D., van, G. H., Eddy, A. A. Macrophage diversity in renal injury and repair. J. Clin. Invest. 118 (11), 3522-3530 (2008).
- Rodriguez-Iturbe, B., Pons, H., Herrera-Acosta, J., Johnson, R. J. Role of immunocompetent cells in nonimmune renal diseases. Kidney Int. 59 (5), 1626-1640 (2001).
- Vielhauer, V., et al. Efficient renal recruitment of macrophages and T cells in mice lacking the duffy antigen/receptor for chemokines. Am. J. Pathol. 175 (1), 119-131 (2009).
- Weisheit, C. K., Engel, D. R., Kurts, C. Dendritic Cells and Macrophages: Sentinels in the Kidney. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. , (2015).
- Williams, S. K., McKenney, S., Jarrell, B. E. Collagenase lot selection and purification for adipose tissue digestion. Cell Transplant. 4 (3), 281-289 (1995).
- Yamamoto, T., et al. Deterioration and variability of highly purified collagenase blends used in clinical islet isolation. Transplantation. 84 (8), 997-1002 (2007).
- Zhou, J., Nagarkatti, P., Zhong, Y., Nagarkatti, M. Immune modulation by chondroitin sulfate and its degraded disaccharide product in the development of an experimental model of multiple sclerosis. J. Neuroimmunol. 223 (1-2), 55-64 (2010).
