我々は、のライブセルビデオ顕微鏡のための方法を説明します<em>カンジダ·アルビカンス</emマクロファージによる>貪食。これらのメソッドは、マクロファージ遊走、認識、貪食とファゴソーム成熟のステージ固有の分析を可能にし、食作用の新たな側面を明らかにする。
真菌病原体、そしてより一般的に微生物の貪食クリアランスは、4つの段階から成ると考えられるかもしれません:病原体が配置されているサイトへの貪食細胞の(i)の移行、パターンを介して病原体関連分子パターン(PAMP)の(ii)の認識認識受容体(PRRS);成熟ファゴソームと摂取した粒子の消化中に飲み込まれた細胞の(iii)の食細胞の細胞膜に結合した微生物の貪食、及び(iv)の処理。その全体を貪食を評価する研究は、1、2、3、4、5、有益ではありますが、通常は差動で影響を受ける可能性があり、移行、貪食とファゴソーム成熟へとプロセスを分解しないように制限されています。さらに、このような研究では、単一のイベントとしてではなく、連続的な動的プロセスとして取り込みを評価します。最近我々は、高度なライブセルイメージング技術を開発している、との両方の遺伝的機能解析とこれらを組み合わせている病原体と宿主細胞は、自然免疫細胞の機能と真菌病原性の分析のための学際的なプラットフォームを作成することができます。これらの研究では、唯一のより一般的には人間の食細胞および真菌病原体や感染性微生物の間の分子と細胞の相互作用を体系的に時間的な分析を用いて観察することができた貪食の小説の側面を明らかにした。例えば、私たちは、次の内容を定義し始めている:(a)細胞表面の成分が認識、貪食および真菌細胞1、6、7、8の殺害の過程の各段階で必要なこと、(b)どのように表面形状マクロファージの取り込みおよび酵母と菌糸細胞7の殺害の効率に影響を与えると、(c)は、貪食細胞周期およびマクロファージ9,10の行動の変化につながる方法。
単一の時点のスナップショットとは対照的に、ライブセルビデオ顕微鏡は、共として研究する宿主細胞や病原体の様々な可能細胞遊走、レプリケーションや小胞輸送などのダイナミックなプロセスの広範囲に空間的、時間的な情報を提供する長い期間にわたってntinuous配列。ここでは、ホストと真菌細胞を準備するために、ビデオ顕微鏡実験を実施する方法を詳細に説明します。これらのメソッドは、他の食細胞および微生物による将来の研究のため、ユーザガイドを提供することができます。
ここで、マクロファージの食作用を研究するための生細胞ビデオ顕微鏡を使用するための方法が記載されている。ビデオ顕微鏡は、分析のための情報の複数の追加の層を提供しています。つの基本的な利点は、取り込みデータは6時間の観察期間を通していずれの時点(1つの実験から)を生成することができるということです。さらに重要なことは、記載された方法は、食作用の個々の段階の差分析を可能にします。我々は、例えば、示されていることで全体の取り込みの変化マクロファージ細胞株および初代マクロファージによるアルビのグリコシル化と形態形成変異体は、細胞-細胞接触一度標的細胞や貪食率に向かってマクロファージ遊走の変化7を確立されているいずれかの結果であることができます。
これらの実験を行う際に避けるために落とし穴がいくつかあります。まず最初に、それは実験proceを通して安定した環境条件を確保することが非常に重要であるdure。これは最高の実験を開始する前に、実験条件を数時間に設定されている環境室で達成される。ビデオの品質は関係なく、自動的にこのようにマニュアルフォーカス補正の必要性を排除し、機械的または熱変化のサンプルz位置を維持するために赤外線レーザーを使用し洗練されたモジュールに強く依存しています。
実験の拡張された性質を考えると、それは低露光時間を容易にする高度に蛍光マーカーを採用することで最小限に抑えることができ、レーザ光曝露と関連する光退色と光電効果を制限することが重要です。ここで説明されたFITC染色プロトコルは、迅速かつ信頼性の高いです。 FITCであるように非常に明るく、安定した汚れは、低露光時間が必要であり、これは、拡張タイムラプスムービーのFITC最適ですされています。しかし、我々は日常的にCalcofluorホワイトとPKH染料と同様のタグ付き生物を含む、様々なターゲットの汚れのさまざまな使用。
<p c小娘= "jove_content">私たちの出版物のほとんどは、広視野顕微鏡を用いて実施されていますが、露出がさらに回転するディスク共焦点顕微鏡を用いて、我々の手の中に、これは時間経過の3Dビデオ顕微鏡に不可欠であることで最小限に抑えることができます。この研究中に、画像が6時間貪食アッセイで1分間隔で撮影した。画像間の間隔は、調査中のプロセスに応じて調整することができる。そのような小胞輸送など迅速なプロセスを調査するときにたとえば、間隔を小さくすることができる。最小の時間間隔は、顕微鏡やカメラの仕様によって制限されます。タイミングを調整するときに心に留めて、いくつかの考慮事項があります。まず、スナップショットの間隔を小さくすると、より少ない点が結像させることができると、ファイルサイズが大幅に増加されることを意味します。それどころか、あまりにも多くの画像の間隔を長くすると、ムービーが連続性を失うことになります。
このアプローチを適用することができる原理的には他の病原体と宿主細胞を瀕死の取り込みを調べた。例えば、我々は最近、シアロアドヘシン欠損マウスから骨髄由来マクロファージを大幅にシアリルカンピロバクター 8の付着及び貪食減少呈することが示されている。画像解析は、標的細胞の大きさの減少とともにますます困難になるしかし、目標サイズは、実現可能性のための重要な決定要因である。洗練された画像解析ソフトウェアは、迅速なビデオ顕微鏡分析のために不可欠であり、これは7個の細胞と全体の細胞集団の移行を研究するためのアルゴリズムの生成を容易にするための適切なバイオインフォマティクスのサポートと組み合わせなければならない。移行および個々のマクロファージC.albicans相互作用の分単位の分析のための洗練された画像解析ソフトウェアと組み合わせて、生細胞ビデオ顕微鏡、Cの複雑さにユニークな洞察を提供していますmacrophagによってアルビカンス貪食ES。他の病原体や貪食細胞(樹状細胞、好中球)を勉強すると、より詳細に、またはそのような上皮および内皮細胞層など、より生理的な表面上の画像、細胞間相互作用に3Dビデオ顕微鏡を開発するために、これらのメソッドを展開する巨大な可能性があります。この手法は、宿主 – 病原体相互作用の研究のツールの次の世代の一部であり、ダイナミックなプロセスの広範囲の詳細な空間的および時間的な情報を生成するのに役立ちます。
The authors have nothing to disclose.
LPEはスコットランドのシニア·クリニカル·フェロー兼チーフサイエンティストオフィス(SCD/03)の支援を認めている。この作品は、LPE(089930)にウェルカムトラストプロジェクト無償資金によって賄われていた。 NARGはウェルカムトラストプログラムグラント(080088)と機器グラント(075470)(DeltaVision用)によって、およびFP7-2007から2013グラント(健康-F2-2010から260338-ALLFUN)によって賄われていた。我々は、有用サポートやアドバイスのために、特定のケヴィン·マッケンジーでは、アバディーンイメージング施設の大学に感謝したいと思います。
Name of the reagent | Company | Catalogue number |
Yeast nitrogen base without amino acids | Formedium | CYN0402 |
NaOH | Sigma | S5881-500G |
Adenine hemisulphate salt | Sigma | A3159-25G |
Agar technical (no. 3) | Oxoid | LP0013 |
D-glucose | Sigma | G7021-1KG |
SC-Ura dropout | Formedium | DSCK102 |
FITC | Sigma | F7250-1G |
Sodium carbonate | BDH | 301215M |
Sodium bicarbonate | BDH | 102475W |
PBS | Gibco | 18912-014 |
DMEM | Lonza | BE12-614F |
FCS | Life Technologies | 10106169 |
Penicillin/streptomycin | PAA | P11-010 |
L-glutamine | Lonza | BE17-605E |
LysoTracker Red DND-99 | Invitrogen | L7528 |
35 mm glass-dishes | PAA | PAA12305160X |