Summary

मानव न्यूट्रोफिल में न्यूट्रोफिल बाह्य जाल गठन की मात्रा निर्धारित करने के लिए वास्तविक समय उच्च थ्रूपुट तकनीक

Published: December 01, 2023
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Summary

हम एक झिल्ली पारगम्यता-निर्भर दोहरे डाई दृष्टिकोण के साथ मिलकर, लाइव सेल विश्लेषण प्रणाली का उपयोग करके न्यूट्रोफिल बाह्य जाल (एनईटीएस) की मात्रा निर्धारित करने के लिए एक स्वचालित उच्च-थ्रूपुट विधि प्रस्तुत करते हैं।

Abstract

न्यूट्रोफिल माइलॉयड-वंश कोशिकाएं हैं जो जन्मजात प्रतिरक्षा प्रणाली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाती हैं। पिछले दशक में अतिरिक्त महत्वपूर्ण भूमिकाओं का पता चला है जो न्यूट्रोफिल कैंसर, ऑटोइम्यून बीमारियों और विभिन्न तीव्र और पुरानी भड़काऊ स्थितियों के रोगजनन में खेलते हैं, जिसमें न्यूट्रोफिल बाह्य कोशिकीय जाल (एनईटीएस) का गठन सहित कई तंत्रों के माध्यम से प्रतिरक्षा विकृति की दीक्षा और स्थायित्व में योगदान होता है, जो रोगाणुरोधी रक्षा में महत्वपूर्ण संरचनाएं हैं। एक निष्पक्ष, प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य और कुशल तरीके से नेट गठन को मापने के लिए तकनीकों में सीमाओं ने स्वास्थ्य और रोगों में न्यूट्रोफिल की भूमिका को और समझने की हमारी क्षमता को प्रतिबंधित कर दिया है। हम इंट्रासेल्युलर और बाह्य डीएनए की छवि के लिए दो अलग-अलग डीएनए रंगों का उपयोग करके एक झिल्ली पारगम्यता-निर्भर दोहरे डाई दृष्टिकोण के साथ मिलकर एक लाइव सेल इमेजिंग प्लेटफॉर्म का उपयोग करके नेट गठन से गुजरने वाले न्यूट्रोफिल की मात्रा निर्धारित करने के लिए एक स्वचालित, वास्तविक समय, उच्च-थ्रूपुट विधि का वर्णन करते हैं। यह पद्धति न्यूट्रोफिल फिजियोलॉजी और परीक्षण अणुओं का आकलन करने में मदद करने में सक्षम है जो नेट गठन को लक्षित कर सकते हैं।

Introduction

न्यूट्रोफिल बाह्य कोशिकीय जाल (एनईटीएस) विभिन्न भड़काऊ उत्तेजनाओं के जवाब में न्यूट्रोफिल से निकाले गए वेब जैसी क्रोमैटिन संरचनाएं हैं। एनईटीएस डीएनए, हिस्टोन और विभिन्न एंटी-माइक्रोबियल प्रोटीन/पेप्टाइड्स से बने होते हैं, जो संक्रामक रोगजनकों को फंसाते हैं और मारते हैं और भड़काऊ प्रतिक्रियाओं का आह्वान करतेहैं

जबकि एनईटीएस रोगजनकों के खिलाफ मेजबान रक्षा के लिए फायदेमंद हैं, उन्होंने विभिन्न ऑटोइम्यून बीमारियों2, घनास्त्रता3, चयापचय रोगों4, और कैंसर 5 के मेटास्टेटिक विकास के संभावितचालक के रूप में ध्यान आकर्षित किया है। जैसे, नेट गठन का निषेध इन बीमारियों के लिए एक संभावित चिकित्सीय विकल्प है। हालांकि, विकास6 में कुछ आशाजनक नेट-लक्ष्यीकरण अणुओं के बावजूद, अभी भी कोई अनुमोदित चिकित्सा नहीं है जो विशेष रूप से इस तंत्र को प्रभावित करती है। यह, कम से कम आंशिक रूप से, नेट गठन के लिए उद्देश्य, निष्पक्ष, प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य और उच्च थ्रूपुट परिमाणीकरण विधियों की कमी के कारण है।

हम स्थापित और एक दोहरी रंग लाइव-सेल इमेजिंग मंच 7,8 का उपयोग कर एक नई विधि की सूचना दी. झिल्ली-पारगम्य परमाणु डाई और झिल्ली-अभेद्य डीएनए डाई के साथ दाग न्यूट्रोफिल की समय-चूक छवियों का विश्लेषण सॉफ्टवेयर द्वारा किया जाता है, और पूर्व और बाद के नेट बनाने वाले न्यूट्रोफिल की संख्या कई समय बिंदुओं पर गिनी जाती है। चूंकि पीकेसीα-मध्यस्थता लैमिन बी और सीडीके 4/6-मध्यस्थता लैमिन ए / सी डिस्सेप्लर9 के नियमन द्वारा नेट गठन के दौरान प्लाज्मा झिल्ली की अखंडता खो जाती है, इसलिए नेट बनाने वाले न्यूट्रोफिल झिल्ली-अभेद्य डीएनए डाई द्वारा दाग दिए जाते हैं जबकि स्वस्थ न्यूट्रोफिल नहीं होते हैं। यह विधि नेट गठन की मात्रा निर्धारित करने के लिए पहले से रिपोर्ट की गई तकनीकों की समस्याओं पर काबू पाती है और स्वचालित तरीके से निष्पक्ष, उच्च-थ्रूपुट, प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य और सटीक शुद्ध मात्रा का ठहराव प्रदान करती है।

Protocol

राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (एनआईएच) संस्थागत समीक्षा बोर्ड (आईआरबी) द्वारा अनुमोदित प्रोटोकॉल के तहत सूचित सहमति प्रदान किए जाने के बाद स्वस्थ मानव विषयों से न्यूट्रोफिल प्राप्त किए गए थे। प्रोटोक?…

Representative Results

यह विधि चरण विपरीत, लाल फ्लोरोसेंट (झिल्ली-पारगम्य डाई) और हरे फ्लोरोसेंट (झिल्ली-अभेद्य डाई) छवियों को प्रत्येक टाइमपॉइंट पर ली गई प्रदान करती है। नेट बनाने की प्रक्रिया के साथ, चरण विपरीत और लाल फ्लोर?…

Discussion

नेट पूर्व विवो यों करने के लिए वर्तमान तरीकों में कई कमियां हैं जो न्यूट्रोफिल, नेट और संभावित चिकित्सीय लक्ष्यों का निष्पक्ष और उच्च-थ्रूपुट तरीके से अध्ययन करने की हमारी क्षमता को सीमित करती हैं<…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

हम राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान के राष्ट्रीय गठिया और मस्कुलोस्केलेटल और त्वचा रोगों के राष्ट्रीय संस्थान में विज्ञान और प्रौद्योगिकी कार्यालय में लाइट इमेजिंग सेक्शन का धन्यवाद करते हैं। इस शोध को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ (ZIA AR041199) के नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ आर्थराइटिस एंड मस्कुलोस्केलेटल एंड स्किन डिजीज के इंट्राम्यूरल रिसर्च प्रोग्राम द्वारा समर्थित किया गया था।

Materials

AKT inhibitor Calbiochem 124028
Clear 96-well plate Corning 3596
Live cell analysis system Sartorius N/A Incucyte Software (v2019B)
Membrane-impermeable DNA green dye  Thermo Fisher Scientific S7020
Nuclear red dye Enzo ENZ-52406 Neutrophil pellet becomes bluish after staining.
RPMI Thermo Fisher Scientific 11835030 Phenol red containig RPMI can be used.

References

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Nakabo, S., Kaplan, M. J., Gupta, S. Real-Time High Throughput Technique to Quantify Neutrophil Extracellular Traps Formation in Human Neutrophils. J. Vis. Exp. (202), e66051, doi:10.3791/66051 (2023).

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