Summary

単離、同定、およびマウス胸腺上皮細胞の精製

Published: August 08, 2014
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Summary

ここでは、単離、同定、およびマウス胸腺上皮細胞(のTEC)を精製するための効率的な方法を記載する。プロトコルは、通常のT細胞の発生、胸腺機能不全、およびT細胞再構成のための胸腺機能の研究のために利用することができる。

Abstract

胸腺は、Tリンパ球の開発のための重要な器官である。 T細胞のコミットメント、正の選択および負の選択:胸腺ストローマ細胞、胸腺上皮細胞(TECは)は、T細胞発生の複数の段階において特に重要である。しかし、胸腺内のTECの機能は完全には理解されたままになります。記事では、機械的破壊及び酵素消化の組み合わせを使用して、新鮮なマウスの胸腺からTECサブセットを単離するための方法を提供する。方法は、胸腺間質細胞および胸腺細胞を効率的に細胞 – 細胞および細胞 – 細胞外マトリックス接続から解放されると、単一細胞懸濁液を形成することを可能にする。単離された細胞を使用して、マルチパラメータフローサイトメトリーのTECおよび樹状細胞の同定および特徴付けにも適用することができる。のTECは、胸腺では珍しいな細胞集団であるため、私たちも豊かにし、胸腺細胞、胸腺で最も豊富な細胞型を枯渇させることによりTECのを浄化する効果的な方法について説明します。 Folloの細胞生存率の損失はTECの精製の間に最小限に抑えることができるように、翼濃縮を、時間を選別細胞を減少させることができる。精製された細胞は、リアルタイム-PCR、ウェスタンブロット及び遺伝子発現プロファイリングなど、さまざまな下流の分析に適している。プロトコルは、TEC機能の研究と同様にin vitroでのT細胞再構成の開発を推進していきます。

Introduction

初期のT細胞の開発で、骨髄の造血幹細胞由来の多能性前駆細胞が胸腺の皮質に補充される、T細胞系列へのコミットメントを受け、T細胞前駆体1になる。非常に変化したT細胞受容体1と前駆細胞の大きなプールを形成し、皮質では、T細胞前駆体のCD4とCD8ダブルネガティブ(DN)胸腺細胞が膨張し、未成熟CD4およびCD8ダブルポジティブ(DP)胸腺細胞に分化する。 DP細胞の選択MHC拘束性サブセットは、CD4またはCD8シングルポジティブ(SP)胸腺細胞になる胸腺の髄質に移行し、機能的に有能な成熟T細胞へのような正の選択2-と呼ばれるイベントを差別化するだけ6。これとは対照的に、自己反応性胸腺細胞のクローンは、負の選択を受け、自己寛容のための制御性T細胞に変換するか、まだ明らかでない目的のために上皮内リンパ球に転用、アポトーシスによって取り除かれる3,7-10。

胸腺は、胸腺間質細胞は、これらの多様なT細胞の発生運命5,11,12のための信号を提供するユニークな微小環境を形成している。皮質のTEC(cTECs)および髄質のTEC(mTECs)、樹状細胞、マクロファージ、線維芽細胞、内皮細胞、神経堤由来の周皮細胞および他の間葉系細胞を13〜15を含む-胸腺間質細胞は、胸腺上皮細胞(TECの)から構成されている。これらの中でも、TECは、T細胞の発達1,2,16,17のさまざまな段階で重要である。しかし、TECのを隔離するための確実な方法がないことは、それらの機能16の包括的な理解を妨げている。特に、皮質の前駆細胞を囲む三次元網目構造を形成cTECsは、まだ明らかでない理由のために正の選択13,18,19のために必須である。初期の研究は、主に形態学的および組織学的ツール13に頼ること、のTECの不均一性や役割などの手掛かりを提供</suP>。最近のTECサブセットのユニークな役割は、マウスモデル12,20における遺伝的アプローチによって対処された。 TECのを単離するための堅牢で再現性のある方法がcTECsが正の選択をサポートする方法のTECサブセットの公正な特性評価、TEC機能の定量的および定性的評価、およびメカニズムの解明を達成することが基本である。

ため、彼らは無傷の器官において形成胸腺内のTECの希少性とタイトな相互作用のために、TECはの単離は困難なされています。ここで説明するプロトコルは、以前の発見、現在利用可能な試薬、技術、および胸腺構造および間質組成物の知識に基づいている。ほぼ20年前に、いくつかの手順は、トリプシン、コラゲナーゼとディスパーゼを含むさまざまな酵素が消化中に使用された胸腺組織21-27を 、脱凝集することが報告された。 Gray 。彼らprecedure 28のものの酵素を比較し、改善されたメタを報告した広く使用されている20,30になった酵素カクテル29の多段消化し ​​たOD。しかし、この方法は、長い準備時間と同じでもマウスのコホート29,30でのTECの可変の最終細胞数および割合で複雑 ​​な消化工程および結果を含む。数年前、リベラーゼ研究グレード酵素、高度にコラゲナーゼを精製し、中性プロテアーゼは、胸腺組織解離30で使用され始め含有する。ここでは、マウスの胸腺組織からの生のTECの高い数を出し最適化された機械的分離手順リベ消化ベースのプロトコルを記載している。 。

解離した間質細胞を濃縮するために、以前の研究では、密度勾配または磁気ビーズ分離21,29のいずれかを使用している。しかし、両方の方法は、胸腺ストローマ細胞、cTECs 29の特に人口の特定の集団から失わ厳しい引き起こす。細胞傷害性除去とパニング技術<s> 31,32まで広く免疫学分野12,31に枯渇またはリンパ球を分離するために使用されている。これらの技術の比較後、私たちはTECのを濃縮するための現在のパン·プロトコルを確立した。濃縮手順の間に緩やかな条件が少ない細胞死および公正な増加TECの回復につながる。

セクション3に記載される単離され胸腺細胞懸濁液を直接TECサブセット及び樹状細胞の同定および特徴付けのためにフローサイトメトリー分析に適用することができる。第4節では、サイトメーター多パラメーターフローを使用して、TECのサブセットを識別するための簡単​​で便利な方法を説明しています。精製されたcTECsまたはmTECs、TEC濃縮と手順をセルソーティングを得ようとした実験については、セクション5と6に記載されています。

Protocol

本研究では、成人(6 – 8週)の雌のC57Bl / 6マウスを用いた。マウスは、国立癌研究所から購入し、特定の病原体フリーの条件下で維持した。ミネソタ大学の施設内動物管理使用委員会(IACUC)は、すべての動物実験を承認した。 楽器とバッファの調製酵素液の準備、アルブミンが豊富なバッファー(1×PBSの[Ca 2 + / Mgの2+を含まない]と0.5%ウシ血清…

Representative Results

このプロトコルを使用して、胸腺器官成体マウス(セクション2)から除去し、得られた細胞懸濁液を3章で概説されるように胸腺細胞懸濁液を調製した胸腺細胞、造血由来間質細胞および非造血間質細胞から成っていた。 CD45は胸腺細胞とマクロファージや樹状細胞などの造血間質細胞の両方で発現し、造血汎マーカーである。対照的に、TECは、造血起源のものではなく、CD45 15を発現…

Discussion

プロトコルでは、重要なステップは、胸腺間質細胞(第3節)とのTECの濃縮(第4節)の製造である。ことを強く新鮮な酵素溶液を毎回用意し、組織をできるだけ早く扱われることをお勧めします。プールされた胸腺、酵素溶液の容量を最適化する胸腺の数に応じて必要とされる。任意の組織残留物は、処理後に残っている場合、より多くの酵素溶液及びインキュベーション時間の延長を添加?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作品は、(KAH)は健康グラントR01 AI088209の国立研究所によってサポートされていました。また、ミネソタフローサイトメトリーのリソースの大学に感謝します。

Materials

Anti-mouse EpCAM eBioscience XX-5791-YY* Clone G8.8
Anti-mouse MHC II eBioscience XX-5321-YY* Clone M5/114.15.2
Anti-mouse Ly51 eBioscience XX-5891-YY* Clone 6C3
UEA-1 Vector Laboratory FL-1061
Flow cytometer BD Biosciences  LSRFortessa
Flow cell sorter BD Biosciences  FACSAria
FACS tubes BD Biosciences 352052
Flow cytometry analysis software TreeStar – Flowjo FlowJo v7/9
*XX varies by fluorochrome and YY varies by vial size.

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Xing, Y., Hogquist, K. A. Isolation, Identification, and Purification of Murine Thymic Epithelial Cells. J. Vis. Exp. (90), e51780, doi:10.3791/51780 (2014).

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