Этот протокол включает в себя набор функциональных анализов нейтрофилов, которые будут использоваться в качестве метода скрининга для охвата функций различных сигнальных путей. Протокол включает в себя первичную и простую оценку жизнеспособности, чистоты, продукции активных форм кислорода, миграцию в реальном времени, фагоцитоз и предварительное предложение внеклеточных ловушек нейтрофилов.
Нейтрофилы известны как одна из первых линий защиты в врожденном иммунном ответе и могут выполнять многие специфические клеточные функции, такие как хемотаксис, обратная миграция, фагоцитоз, дегрануляция цитотоксических ферментов и метаболитов и высвобождение ДНК в виде внеклеточных ловушек нейтрофилов (НВЛ). Нейтрофилы не только жестко регулируют сигнализацию, но и участвуют в регуляции других компонентов иммунной системы. Поскольку свежие нейтрофилы терминально дифференцированы, недолговечны и сильно изменчивы у разных людей, важно максимально использовать собранные образцы. Исследователям часто необходимо проводить скрининговые анализы, чтобы оценить обзор многих функций нейтрофилов, на которые могут влиять конкретные оцениваемые условия. Для удовлетворения этой потребности был разработан набор тестов, следующих за единым процессом выделения нейтрофилов нормальной плотности, в поисках баланса между скоростью, полнотой, стоимостью и точностью. Полученные результаты могут быть использованы для обоснования и руководства последующими углубленными исследованиями. Эта процедура может быть проведена в среднем за 4 часа и включает в себя оценку жизнеспособности клеток, продукцию активных форм кислорода (АФК), миграцию в реальном времени и фагоцитоз дрожжей на предметных стеклах, оставляя достаточное количество клеток для более детальных подходов, таких как омиксные исследования. Кроме того, процедура включает в себя способ легко наблюдать предварительное предположение НВЛ после быстрого паноптического окрашивания, наблюдаемого с помощью световой микроскопии, при отсутствии специфических маркеров, хотя и достаточных, чтобы указать, стоит ли прилагать дальнейшие усилия в этом направлении. Разнообразие тестируемых функций объединяет общие моменты между тестами, сокращая время и затраты на анализ. Процедура получила название NeutroFun Screen, и хотя у нее есть ограничения, она уравновешивает вышеупомянутые факторы. Кроме того, целью этой работы является не определенный набор тестов, а скорее руководство, которое может быть легко адаптировано к ресурсам и потребностям каждой лаборатории.
Нейтрофилы являются наиболее распространенными клетками врожденного иммунитета в крови человека и, как известно, играют важную роль в инфекции и воспалении, являясь первыми реагирующими наместо повреждения тканей. В последние годы растет признание решающей роли, которую нейтрофилы играют при различных заболеваниях и в поддержании гомеостаза2. Нейтрофилы не только обладают жестко регулируемой сигнализацией, но и участвуют в регуляции других компонентов иммунной системы 3,4,5. Таким образом, изучение нейтрофилов и их многочисленных необычных клеточных функций, таких как хемотаксис, обратная миграция6, фагоцитоз7, респираторный взрыв8 и высвобождение внеклеточных ловушек нейтрофилов (НВЛ)7, является обязательным в многочисленных исследовательских контекстах, где необходимо оценить потенциальные функциональные, морфологические или молекулярные изменения нейтрофилов, вызванные конкретными анализируемыми условиями.
Свежевыделенные нейтрофилы терминально дифференцированы, недолговечны, высокодинамичны и легко активируются9. Тем не менее, эффективный метод хранения, который не влияет на реакцию нейтрофилов, еще не достигнут, что затрудняет выполнение нескольких анализов, которые должны быть непрерывными. Кроме того, ранее описанные функциональные анализы10,11, основанные на анализах, требующих цитометрии и/или флуоресцентного окрашивания, могут быть нежизнеспособным выбором, когда необходима широкая и первоначальная оценка нейтрофила.
Для решения этих проблем в данном протоколе описан набор тестов, которые могут быть проведены после одного процесса выделения, включая оценку жизнеспособности клеток, продукцию активных форм кислорода (АФК), миграцию в реальном времени и фагоцитоз Saccharomyces cerevisiae, результаты которых могут быть использованы для обоснования углубленных последующих исследований. Эта процедура, получившая название NeutroFun Screen, была разработана для того, чтобы охватить основные эффекторные активности, за исключением дегрануляции, и может быть завершена в среднем за 4 часа, включая 1 час активации. Кроме того, оставшиеся клетки могут быть использованы для более детальных подходов, таких как омиксные исследования. Преимущество этого метода заключается в его балансе между скоростью, комплексностью, стоимостью и точностью.
Кроме того, существует способ легко наблюдать за предварительным предложением НЭО, без конкретных маркеров, но достаточных для того, чтобы указать, стоит ли предпринимать дальнейшие усилия в этом направлении. Разнообразие тестируемых функций направлено на то, чтобы объединить общие моменты между тестами, сокращая время и затраты на анализ. Основная цель этого метода состоит в том, чтобы обеспечить сбалансированный, функциональный анализ скорости, полноты, стоимости и точности, который позволяет получить обзор реакции нейтрофилов, что делает его полезным начальным шагом в исследовании влияния новых стимулов на нейтрофилы нормальной плотности.
Нейтрофилы являются очень динамичными и чувствительными клетками, которые недолговечны и еще не могут быть криоконсервированы, что затрудняет изучение их биологии. Поэтому необходимо соблюдать осторожные шаги для получения жизнеспособных, обогащенных и покоящихся нейт?…
The authors have nothing to disclose.
Авторы выражают признательность следующим финансирующим организациям: FAPDF, CNPq, CAPES, UnB, FINEP и FINATEC.
CIM-Plate 16 | Agilent | 5665825001 | |
CLARIOstar Plate Reader | BMG LABTECH | US Patent Number 9,733,124 Product details: MARS Data Analysis Software |
|
Dimethyl sulfoxide | Dinâmica | 1582 | |
DNAse I | Sigma – Aldrich | DN 25 | |
Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dihydrate | Sigma – Aldrich | E5134 | |
Fast panoptic stain | Laborclin | 620529 | |
Glass slide | Exacta | 7102 | |
Hank’s Balanced Salt Solution with calcium, with magnesium, without phenol red. | Sigma – Aldrich | 55037C | |
Hank’s Balanced Salt Solution without calcium chloride, magnesium sulfate and sodium bicarbonate. | Sigma – Aldrich | H4641 | |
Heparin | Blau | 7896014655229 | |
Laminar flow cabinet | Veco | VLFS-12 | |
Microscope | Zeiss | 415501-0101-002 | Product details: Primostar 1 |
Mixing Block | BIOER | MB-102 | |
Neubauer improved bright-lined | New Optik | 1110000 | |
N-formyl-methionyl-leucyl-phenylalanine | Sigma – Aldrich | F3506 | |
Nitroblue tetrazolium | Neon | CAS 298-83-9 | |
Percoll | Cytiva | 17089101 | separation media |
Phorbol 12-myristate 13-acetate | Sigma – Aldrich | P8139 | |
Phosphate buffered saline tablet | Sigma – Aldrich | P4417 | |
ROTOFIX 32 A | Hettich | 1206 | |
Saccharomyces cerevisiae | Fleischmann | ||
Safranin | Sigma – Aldrich | 50240 | |
Sodium dodecyl sulfate | Cytiva | 17-1313-01 | |
Sonicator | Qsonica | Q125 | |
Trypan blue solution | Vetec | C.I. 23850 | |
Vortex Genie 2 | Scientific Industries, Inc. | 0K-0500-902 | |
xCELLigence Real-Time Cell Analysis (RTCA) DP (dual purpose) | Agilent | 380601050 | Product details: RTCA system composed of detection hardware, cell plates and software |