Evaluación cuantitativa de las células inmunes en el tejido de la médula espinal lesionada por citometría de flujo: un nuevo uso de un método de purificación celular

1. La disociación de tejido de la médula espinal Segmentos de la médula espinal T8-T10 de no lesionados o de la médula espinal lesionada contusión (lesión en la T9) ratas Sprague Dawley fueron disecados y disociado mecánicamente con tijeras finas en HBSS a temperatura ambiente, como se describió anteriormente 1. Antes de la disociación del tejido, toda columnas de la médula espinal se mantuvieron en hielo seco durante 5 minutos antes de la extracción de segmentos de la médula T8-T10. Trozos de tejido fueron recuperados por centrifugación (1 minuto, 1.000 rpm, a temperatura ambiente) y disociadas enzimáticamente con 2,5 mg de tripsina y 5 colagenasa mg en 5 ml de DME (Media Dulbecco modificado de Eagle) durante 20 minutos a 37 ° C antes de la trituración (~ 10 veces a temperatura ambiente) con una pipeta Pasteur de vidrio (9 pulgadas). 10 ml de DME + 10% de suero fetal bovino se añadió a las células para inhibir las actividades enzimáticas y luego se filtró a través de un filtro de 40 micras de células. Después de una vuelta rápida, el pellet de células se resuspendió en 6 ml de HBSS y superpuestos en OptiPrep soluciones gradiente se describe a continuación. 2. La creación de soluciones OptiPrep gradiente Diluido OptiPrep fue construido mediante la dilución de OptiPrep 1:1 con tampón MOPS (0,15 M NaCl, 10 mM MOPS, pH 7,4). Cuatro OptiPrep soluciones gradiente se hace mezclando 350, 250, 200, o 150 l OptiPrep diluido con HBSS a un volumen final de 1 ml (Tabla 1). Las cuatro soluciones fueron lenta y cuidadosamente colocados en capas en un tubo cónico de 15 ml con la menor diluir en la parte inferior y la más diluida en la parte superior (Figura 1). 3. La separación de lípidos / mielina desechos de las células 6 ml de disociar las células de la columna vertebral en HBSS fue cuidadosamente por capas en la parte superior de las soluciones de gradiente OptiPrep. Tubo que contiene las células y las soluciones de gradiente se centrifugó (15 min, 1900 rpm o 726 RCF, de 20 ° C) con una centrífuga Eppendorf 5810R con rotor basculante (A-4-62), la separación de la solución de células en distintas capas de lípidos / restos de mielina (parte superior del tubo de 7 ml), seguido por tres capas de neuronas, de células inflamatorias, células gliales y las células rojas de la sangre en el sedimento. Aunque la mayoría de las células inflamatorias, como monocitos, macrófagos, granulocitos polimorfonucleares y los linfocitos se encuentran en el sedimento, algunos de gran tamaño, los macrófagos activados pueden encontrarse en capas por encima de la pastilla. La capa de restos de lípidos / mielina (principio 7 ml) se aspira cuidadosamente y se retira. Las células fueron lavadas y resuspendidas en 2,5 ml HBSS y se utiliza para inmunomarcaje a continuación. 4. Inmunomarcaje de células inmunitarias específicas para citometría de flujo Las células (500 l) recogidos de los preparativos de la médula espinal se sedimentaron y se resuspendieron en cloruro de amonio 0,85% (diluido en agua destilada) durante 5 minutos para lisar los glóbulos rojos. Las células se lavaron con 500 l HBSS y luego bloquearon durante 30 minutos en el normal de conejo o suero del ratón a temperatura ambiente. Las células se lavaron y se incubaron a temperatura ambiente durante 1 hora con anticuerpos (de conejo anti-PMN FITC, química precisa y científica; ratón anti-rata ED1 Alexa 488, Serotec, o el ratón anti-rata CD3 Alexa 488) o isotipo IgG diluido en solución HBSS (todos a la dilución 1:100), como se describió anteriormente 1. Las células fueron lavadas dos veces después de cada paso por encima y luego resuspendido en 300 l HBSS después de la etapa final. 5. Evaluación cuantitativa de células por citometría de flujo Las muestras fueron analizadas en un citómetro de flujo FACS Calibur (Becton-Dickinson), utilizando el software Cell Quest. 5.000 eventos por muestra se lee en todas las muestras y análisis de datos se completó con la Cumbre (DakoCytomation). Puertas de citometría de flujo se ajusta con el control de isotipo IgG células etiquetados o células de médula espinal de los animales de control no lesionados para establecer valores de referencia para la normalización a través de los puntos de tiempo como se describió anteriormente 1. Los valores medios de las células de forma positiva la etiqueta se expresaron como porcentaje (± SEM) de toda la muestra. 6. Los resultados representativos: La capacidad de un gradiente de OptiPrep para eliminar los restos de mielina y mejorar la detección de células inmunes por citometría de flujo se evaluó mediante la cuantificación de los PMN espinal en un dpi (fig. 1B), el pico ya se ha informado de la infiltración de PMN después de la lesión 1-3. Por otra parte, idéntica disecada la médula espinal fueron disociadas enzimáticamente sin OptiPrep-eliminación de restos de mielina y se evaluaron de manera similar en paralelo para la infiltración de PMN por citometría de flujo. Como hemos informado anteriormente 1, se produjo un cambio en la posición de los acontecimientos en las muestras aisladas con el método de purificación OptiPrep gradiente en comparación con la disociación enzimática solos, lo que demuestra el porcentaje de PMNs detectados en las muestras con restos de mielina intacta fue sólo una fracción (0,5%) del porcentaje de PMNs detectados (5,1%) en OptiPrep Purifmuestras de IED (fig. 1B). Estos datos sugieren que los restos de mielina en las preparaciones de tejidos puede ocultar las lecturas de citometría de flujo, y demostrar que la eliminación de los residuos de mielina aumenta la sensibilidad de la detección de células inmunes en el tejido de la médula espinal lesionada. Una vez establecida la sensibilidad del sistema de gradiente OptiPrep para la detección de células en la médula espinal lesionada, que caracteriza los cambios en la infiltración celular durante un período que va desde 2 horas a 180 dpi y se estableció una respuesta novedosa multifásico de la inflamación celular después de la lesión que incluyó PMNs, macrófagos / microglia y las células T. Según lo confirmado por los estudios previos 1-3, los PMN entró por primera vez el cable a las 2 horas después de la lesión y alcanzó un máximo de 1 ppp (Figura 2 y 4). Macrófagos / microglia en el otro lado 1,4,5, no se detectaron en la médula espinal lesionada hasta el 3 de dpi, y llegó inicialmente a los 7 dpi (Figura 3 y 4). Sorprendentemente, se muestra por primera vez que los macrófagos / microglia alcanzó su punto máximo en el segundo tiempo de 60 dpi y se mantuvo elevada hasta 180 dpi (Figura 3 y 4). Similares a los macrófagos / microglia, las células T infiltración se prevé que pico 7 dpi 5-7, sin embargo, la citometría de flujo no se detectaron cambios en el número de células T en los primeros 7 dpi, aunque un número elevado de células T se detectó a las 9 dpi (1,6%) (Figura 4). Mientras que las células T número estaba disminuyendo en un 10 dpi, una persistente respuesta de células T se observó a través de 180 dpi, momento en el que el 4,4% de las células fueron marcadas para CD3 (Figura 4). En conjunto, estos datos demuestran una respuesta multifásica en función del tiempo de la inflamación celular después de la lesión (Figura 4), las fases iniciales de la inflamación celular se compone de la cumbre a principios de los PMN 1 ppp seguido de un pico de ED1 + macrófagos / microglia 7 dpi y T -celdas 9 dpi, mientras que las fases posteriores se compone de las tres poblaciones celulares en aumento después de 14 dpi y persistentes a través de 180 dpi, con un pico notable segundo de los macrófagos / microglia a 60 dpi. Este estudio timecourse y los datos cuantitativos generados por citometría de flujo se han validado con anterioridad, que muestra resultados comparables a los datos obtenidos de estereología cuantitativa de immunolabeled secciones de la médula espinal 1. Tabla 1. Preparación de gradiente OptiPrep para la eliminación de restos de mielina. Cuatro soluciones gradiente OptiPrep se realizan con HBSS y se diluye OptiPrep (1:1 dilución de OptiPrep y MOPS). Figura 1. Densidades OptiPrep gradiente más separados mielina / restos de la médula espinal lesionada tejidos / células y mejorar la evaluación de células inmunes por citometría de flujo. (A) La mielina / basura se separa de las células (neuronas, células gliales y células del sistema inmune) después de la centrifugación del tejido disociado de la médula espinal a través de un gradiente de OptiPrep seguida de aspiración de la capa de mielina / escombros. (B) PMN número en la médula espinal lesionada, que muestra una mayor sensibilidad en la detección de los PMN después de la remoción de escombros (Student t-test, p = 0,0001). Todas las puertas de citometría de flujo se ajusta con células marcadas de animales ilesos, n = 5 por grupo, con una media ± SEM. 5.000 eventos por muestra se lee en todas las muestras y los valores medios de las células de forma positiva la etiqueta se expresaron como porcentaje (± SEM) de toda la muestra. Figura 2. La detección de la infiltración de PMN en la médula espinal lesionada por citometría de flujo. Después de una contusión moderada (200 kd) en T9, PMN entró rápidamente en la médula espinal a partir de 2 horas (B) después de la lesión y en horas pico 1 ppp (C). Todas las puertas de citometría de flujo se ajusta con células marcadas de animales lesionados (A). Figura 3. Detección de los macrófagos / microglia en la infiltración de la médula espinal lesionada por citometría de flujo. Después de una contusión moderada (200 kd) en T9, ED1 + macrófagos / microglia mayor número en la médula espinal lesionada a partir de 3 dpi (D), alcanzó su punto máximo aguda a los 7 dpi (E), se redujo a niveles bajos a los 14 dpi (F) , antes de subir a un segundo pico a los 60 dpi (G), y se mantuvo en la médula espinal lesionada de hasta 180 dpi (H). IgG etiquetado de control de isotipo de las células de la columna vertebral 7 dpi (B) mostró un mínimo de anticuerpos etiquetado de fondo y no hay diferencia de las células marcadas con anticuerpos de 2 horas después de la lesión (C) o no lesionado animales (A). Todas las puertas de citometría de flujo se ajusta con células marcadas de animales ilesos. Tabla 2. Muestras de animales en experimentos timecourse. Para cada punto del tiempo (0 horas a 180 dpi), cinco animales recibieron una moderada (200 kd) contusión en la T9,y los tejidos de médula espinal fueron evaluados por citometría de flujo para el número de PMN, macrófagos ED1 + / microglia, y CD3 + células-T. Sin embargo, no todas las muestras de los animales fueron recuperados con éxito de PMN (4-5), ED1 (3-5), y CD3 (4-5) el flujo de los análisis de citometría. Figura 4. Un timecourse de la inflamación celular en la médula espinal después de una contusión moderada (200 kd) en T9. Según la evaluación realizada por citometría de flujo, el número de PMN, macrófagos ED1 + / microglia, y CD3 + células T alcanzó aguda (1,7 y 9 dpi, respectivamente) y se mantuvo de forma crónica en la médula espinal lesionada. N = 3 al 5 por grupo, la media ± SEM.