在这里,我们提出了一个协议,通过流式细胞仪量化过敏原吸附颗粒。周围的颗粒物质的颗粒可充当吸附变应原的载体。我们在这里显示,流式细胞仪中,一种方法被广泛用于表征悬浮固体>在直径为0.5微米,可以用来测量这些过敏原载粒子。
流式细胞术是一种广泛用于量化的悬浮固体,如在从0.5至几十直径微米的尺寸范围的细胞或细菌的方法。除了前向和侧向散射性质的表征,它使得能够使用荧光标记的标记物的样抗体,以检测相应结构。使用间接抗体染色,流式细胞仪在这里采用来量化桦树花粉过敏原(准确地说Bet v 1的)-loaded的0.5至10微米的颗粒直径可吸入颗粒物(PM10,粒度≤10μm的直径)。作为吸附变应原的载体可能他们运送到下呼吸道,在那里他们可以引发过敏反应PM10颗粒可以采取行动。
到目前为止PM10的过敏原内容已经研究了酶联免疫吸附测定(ELISA)和扫描电子显微镜的手段。 ELISA措施的解除,在颗粒-bound过敏原。相比扫描电子显微镜,它可以可视化变应原吸附颗粒,流式细胞仪可另外量化。环境空气中过敏原的含量可从白桦花粉计数偏离,过敏症状或许可以与相关过敏原接触比花粉量更好。在临床资料的同时,该方法提供了机会,在今后的实验来检验过敏反应是否桦树花粉抗原与PM10颗粒> 0.5微米的Bet v 1的过敏原含量有关。
空气污染被认为是增加了近几十年来观察1-3呼吸道过敏的发生率和严重程度的一个重要的环保事业。此外,在常见的过敏原的灰尘4,5-分布越来越大的兴趣。
桦树花粉可以激起花粉症但也可以是过敏性哮喘6-8的一个重要触发。整个桦树花粉是不可能进入下呼吸道或PM10被发现作为其大小(直径22微米)的结果。然而,桦树花粉过敏样Bet v 1的,主要的桦树花粉过敏原成分,可以花粉破裂后9被释放,并可以绑定到周围空气中的颗粒10,从而可能进入下呼吸道,。事实上,已经表明,可吸入颗粒物可以含有具有生物活性的变应原作为来自花粉过敏先证者11表明由嗜碱细胞的体外活化</suP>。
PM10样品中的Bet v 1的变应原含量进行了研究,通过提取的各变应原和随后的量化采用ELISA 12-14。用ELISA技术,溶解变应原进行了测定,但应原吸附颗粒的量仍然不明。扫描电子显微镜观察发现过敏原吸附颗粒,但并没有让量化10,15。
本研究采用流式细胞仪量化Bet v 1的加载PM10颗粒周围的空气样本中的比例。由于流动的检测极限仪只颗粒大于0.5μm,可以检查。 PM10的> 0.5微米的部分将进一步被称为PM10> 0.5。
该协议的一个关键步骤是使用用于从环境空气中的PM10颗粒的收集适当的过滤器(见步骤1.1)。该过滤器必须足够强以承受与电牙刷刷牙,并且不是所有的过滤材料满足这一要求。染色协议建立与每毫升8×10的6颗粒的PM10颗粒浓度。但是,如果该材料是有限的,样品池是不恰当的,则该方法可能会起到很好,但抗体浓度(参见步骤3.5和3.8)可能必须进行调整。
PM10颗粒的Bet v 1的染色不导致正和负染粒子不同的种群。这可能是由不同量的Bet v 1的变应原吸附在每个从非常小到一个高量的颗粒造成的。这可能导致在APC信号的膨胀从而转移人口朝APC阳性。因为很难对正从负颗粒分离,使用两个量化的方法来确定在PM10> 0.5试样的Bet v 1的内容的差异:通过测量所有粒子的中值的APC荧光强度(ⅰ)的相对定量和(ii)测定APC的阳性颗粒的百分比。关于从低和高花粉季节PM10> 0.5的颗粒的Bet v 1的负荷,这两种方法显示类似的结果。静止,建议由所有粒子的中值荧光强度相对定量,因为它是独立放置的栅极,因此可能不容易出错。
迄今为止许多研究审查通过提取相应的过敏原和随后的定量与ELISA 5,12-14,17环境空气颗粒物过敏原含量。有此处描述的过程和quantificatio之间的根本区别Ñ采用ELISA:酶联免疫吸附量化所提取的并溶解抗原,而流式细胞分析颗粒结合的抗原。通过ELISA测试PM10样品的Bet v 1的负荷(N = 8)低于1.2纳克/毫升的检测限(未示出数据)。同样,Buters和其他标识在PM <2.5μm的级分,并在10微米仅约7%> PM>2.5μm的部分,但在PM环境空气13> 10微米级分在93%以上没有Bet v 1的。 ELISA法的一方面和另一方面的FACS分析的对比结果,可通过结合不同的灵敏度的检测方法的差异造成的。进一步的研究但需要充分了解这种差异。
一种方法,以可视化粒子结合抗原扫描电子显微镜10,14。用扫描电子显微镜,Ormstad 等悬浮颗粒磨砂的表面上的可视化Bet v 1的- [R烟尘颗粒采样在高花粉季节,并就在低花粉季节15取样颗粒程度较轻。此外,发现从花粉,乳胶和还β葡聚糖过敏原被吸附到燃烧颗粒在环境空气10。该方法中,然而,不允许这些结合颗粒的过敏原的定量。
通过使用流式细胞仪,粒子结合Bet v 1的过敏原可以量化。因此,流式细胞仪可以提供表征PM10的10〜0.5μm的生物组分与手头其他合适的抗体的新方法,这种方法可能会扩展到对周围环境空气中的颗粒, 如霉菌,尘螨检测其他抗原过敏原或LPS。作为PM10颗粒很容易吸附不仅生物材料,而且化学品和金属,非特异性抗体的结合可以,但是,构成问题。如果一个新的抗体测试,一个关键的步骤是证明具体绑定ING。这可以这样做,例如,具有染色11之前相应抗原阻断特异性抗体的结合的能力。
由于Bet v 1的含量周围空气可以从桦树花粉数12,13,18不同,过敏症状或许可以与相关过敏原水平比花粉更好计数14,18。因此,与临床数据结合所提出的方法,能够在以后的实验中,研究过敏反应桦木是否对应于PM10> 0.5的Bet v 1的变应原的负荷。
The authors have nothing to disclose.
The authors would like to thank Katrin Bossmann, Anett Neumann and Eike Wolter (German Environment Agency) for their valuable preparatory work.
Teflon filter | Pall Life Sciences, USA | R2PL047 | 47 mm, 1.0 µm |
low volume sampler | Sven Leckel Ingenieur Büro GmbH, Germany | LVS3 | air flow of 2.3 m3/h |
Phosphate-buffered saline | Biochrom, Germany | L1825 | without Ca/Mg, low endotoxin |
electrical toothbrush | Braun, Germany | Oral-B Vitality Sensitive | |
Casy cell counter | Schärfe System GmbH, Germany | Model TTC | range of detectable particle size: 0.7 µm to 45 µm |
FACSCanto II | Becton Dickinson, USA | 3-laser, 8-color (4-2-2) | |
FACS Diva Software v6.1.3 | Becton Dickinson | ||
bovine serum albumin (BSA) | Sigma-Aldrich, USA | A2153-10G | |
monoclonal mouse IgG1 antibody against Bet v 1 | Indoor Biotechnologies, UK | MA-3B4 | clone MA-3B4 |
APC (Allophycocyanin)-labeled secondary anti-Mouse IgG1 antibody | Becton Dickinson | 560089 | clone A85-1 |
SPSSTM software version 18 | PASW Statistics 18, Hongkong, China | ||
Petri Dish | Gosselin, France | BP50-02 | D 55mm, H 15mm |
FACS Tube | Becton Dickinson, USA | REF 352054 | 5ml Polystyrene |
CASYton | Roche Germany |
REF 05651808001 | |
Matrix Blank Tubes | Thermo Scientific, USA | 4140 | 1,4 ml, PP |
Centrifuge | Heraeus, Thermo Scientific | Megafuge 40R | |
Vacuum Pump | INTEGRA Biosciences AG, Switzerland | Model 158 320 | Inetrgra Vacusafe |
recombinant Bet v 1a antigen | Indoor Biotechnologies, UK | LTR-BV1A-1 | Concentration: 2.0 mg/ml |