Fare Küçük Bağırsak Lenfositler izolasyonu ve Akım Sitometrisi Karakterizasyonu
Summary
There is growing interest in the quantitative characterization of intestinal lymphocytes owing to increasing recognition that these cells play a critical role in a variety of intestinal and systemic diseases. In this protocol, we describe how to isolate single cell populations from different small-intestinal compartments for subsequent flow cytometric characterization.
Abstract
bağırsaklar – Vücutta herhangi bir organın bağışıklık hücrelerinin en fazla sayıda içerirler – sürekli yabancı antijenleri, mikrobik ve diyet hem de maruz kalmaktadır. bağırsak sistemik hastalıkların bir dizi için kritik olan bu lümen antijenler immün yanıtı ve bağışıklık hücrelerinin eğitimin şekillenmesine yardımcı olduğunu giderek artan bir anlayış göz önüne alındığında, bağırsak bağışıklık sistemini karakterize ilgi var artmıştır. Bununla birlikte, bir çok yayınlanmış protokoller zor, zaman alıcıdır. Biz, hızlı, tekrarlanabilir ve zahmetli Percoll geçişlerini gerektirmez ince bağırsak lamina propria, intraepitelyal tabaka ve Peyer yamaları lenfositlerin izolasyonu için burada basitleştirilmiş bir protokol mevcut. Protokol, ince bağırsakta üzerine odaklanmış olmakla beraber, bu da kolon analizi için de uygundur. Ayrıca, biz belirli bir bilimsel ques bağlı olarak ek optimizasyon gerekebilir bazı yönlerini vurgulamakyon. Bu yaklaşım daha sonra, akış sitometrik analizinde ve özellikleri alternatif yollarla kullanılabilir uygulanabilir lenfositler, çok sayıda ayrı olarak elde edilir.
Introduction
İnce bağırsağın temel görevi, genellikle besinlerin 1 sindirim ve emilim olarak kabul edilir. Bu metabolik fonksiyon açıkça gerekli iken, ince bağırsak lümeninin 2 içinde bulunan çevresel antijenlere sürekli baraj konağı korunmasında eşit derecede önemli bir role sahiptir. Bağırsak dış dünyayı ayıran (örn., Lümen antijenler) Sadece tek bir hücre tabakası kalınlığında bir epitel tabakası ile konağın iç ortamdan. Bu şekilde, ince bağırsak, bağışıklık sistemi, işgalci patojenlere karşı güçlü bir yanıtın monte ederken, minimal mukoza girmek için diyet ve ortakçı mikroplardan yabancı antijenleri sağlayan, herhangi bir halinde, bir bağışıklık tepkisi reaktivite için eşik dengeleme üstün görevi, öteki "zararlı" antijenler. Bu antijenlere karşı aşırı ya da uygunsuz immün yanıtlar (patolojik hastalığa yol açabilir, örneğin., Inflamasyonedici bağırsak hastalığı, tip I diyabet, çok merkezli skleroz) ve 3-6 kaçınılmalıdır.
Genel olarak, mide-bağırsak yolu, tüm antikor salgılayan hücreler 7% 70 üzerinde içeren, vücudun en büyük immün organı temsil ettiği düşünülmektedir. Lamina propriya (LP), intraepitelyal tabaka ve Peyer yamaları (PPS) – – ince bağırsak bağışıklık sistemi 3 ana bölmeden oluşur, her lenfosit 2 ayırt edici bir grubu içerir. LP lenfositleri (LPLs) ~% 20 B hücreleri ile esas TCRαβ + T hücreleridir; intraepitelyal lenfositler (IELS) TCRαβ + T hücreleri daha TCRγδ + T hücreleri çok az sayıda B hücrelerini içeren; ve ince bağırsak duvarında gömülü ikincil lenfoid organlar PPs, ~% 80 B hücrelerini içerirler. Bu anatomik bölgelerin her biraz farklı fonksiyonları ve ontolojik üsleri olmasına rağmen, onlar işlev aharmonized moda patojenik hakaretlere gelen ev sahibi korumak için.
Ayrıca, Mikrobiyota özel mikroplar ve özellikle hücre soylarının 8,9 ontogeny arasındaki soydaş ilişkinin tanıma artan bağırsak bağışıklık sisteminin gelişimi için kritik bir belirleyicisi olduğunu büyüyen takdir var. Ayrıca, bağırsak bağışıklık sisteminin eğitim anatomik uzak bölgelerde bağışıklık tepkilerini etkiler göz önüne alındığında (örneğin., Artrit, multipl skleroz, pnömoni), daha önce 10 tanıdı daha bağırsak bağışıklık sisteminin gelişmesi daha hastalık süreçleri ile ilgili olduğu açıkça ortaya çıktı -12. Bu nedenle, kantitatif bağırsak bağışıklık sistemini değerlendirirken ilgi şimdi konak-ortakçı etkileşimleri ve birçok sistemik hastalığın patogenezi de içerecek şekilde konak-patojen etkileşimleri aşmıştır.
mevcut yöntemlerin değişkenliği göz önüne alındığındabağırsak lenfosit izolasyonu gerekli zamanı dengeleme giderek kritik iken verimi, canlılığı ve tutarlılık için optimize edilmiş bir yöntem. Percoll geçişlerini içeren protokoller, zaman ve emek yoğun ve insan hatası potansiyel olarak daha yatkındır değişken verim giden ve 13 canlılığı. Burada, 3 ince bağırsak immün bölmelerden lenfositlerinin izolasyonu ve karakterizasyonu için optimize edilmiş bir protokol sağlar. Buna ek olarak, mukozal bağışıklık sistemi mikrop kaynaklı değişikler verilen artan bir ilgi, bu değişikliklerin kantitatif bağırsak bağışıklık sistemini nasıl etkilediği değerlendirmek için fareler arasında mikroorganizmaların yatay aktarım sağlamak için kullanılabilir adımları içerir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Biz izolasyonu için bir protokol mevcut ve PPS'de LPLs, IELS ve lenfositler de dahil olmak üzere ince bağırsak lenfosit, sitometrik karakterizasyonu akar. Mikrobiyota değişiklikler ince bağırsak bağışıklık sistemini nasıl etkilediğini değerlendirmek ilgilenenler için, detay farklı microbiotas barındıran fareler arasında organizmaların yatay iletim dahil basit adımlar. Bu protokol, ince bağırsakta odaklanır rağmen, prosedür tek fark hiçbir PPs kaldırmak için vardır (kolon yamalar mevcu…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
NKS is supported by NIH award K08 AI108690.
Materials
| Sterile Gloves | Kimberly-Clark | 555092 | |
| sterile mouse cage | Innovive | MS2-AD | contains lid, cage bottom, and alpha-dri bedding |
| metal feeder | Innovive | M-FEED | |
| water bottle | Innovive | M-WB-300 | |
| card holder | Innovive | CRD-HLD-H | |
| autoclavable rodent chow (NIH-31M) | Zeigler | 4131207530 | |
| RPMI medium 1640 | Gibco | 11875-119 | |
| dithiothreitol (DTT) | Sigma | D5545-5G | |
| 0.5 M EDTA (pH 8.0) | Ambion | AM9262 | |
| fetal bovine serum (FBS) | GemBio | 100-510 | |
| dispase II | Invitrogen | 17105-041 | the concentration in the protocol is based on an activity level of 1.878 U/mg |
| collagenase, type II | Invitrogen | 17101-015 | the concentration in the protocol is based on an activity level of 245 U/mg |
| dissecting scissors | Roboz | RS-5882 | |
| feeding needle (18 G, 2" length) | Roboz | FN-7905 | |
| 10 ml syringe | BD | 305482 | |
| PBS | Gibco | 14190-250 | |
| Disposable Scalpel (15 blade) | Miltex | 4-415 | |
| curved forceps | Roboz | RS-5211 | |
| straight forceps | Roboz | RS-5132 | |
| multi-purpose cups, 120 ml | VWR | 89009-662 | |
| stir bar | VWR | 58949-062 | |
| multi-position stir plate, 9-position | VWR | 12621-048 | |
| stainless steel conical strainer, 3 inch | RSVP | ||
| 1.5 ml tube | Eppendorf | 0030 125.150 | |
| 100 μm cell strainer | Falcon | 08-771-19 | |
| 40 μm cell strainer | Falcon | 08-771-1 | |
| 50 mL conical tube | Falcon | 352098 | |
| 1 ml syringe | BD | 309659 | |
| 96-well plate, round-bottom | Corning | 3799 | |
| anti-mouse CD16/32 (Fc block) | Biolegend | 101320 | |
| (optional) fixable viability dye eFluor 780 | eBiosciences | 65-0865-18 | |
| 10% formalin, neutral buffered | Thermo Scientific | 5725 |
References
- Cummings, D. E., Overduin, J. Gastrointestinal regulation of food intake. J Clin Invest. 117 (1), 13-23 (2007).
- Mowat, A. M., Agace, W. W. Regional specialization within the intestinal immune system. Nat Rev Immunol. 14 (10), 667-685 (2014).
- Round, J. L., Mazmanian, S. K. The gut microbiota shapes intestinal immune responses during health and disease. Nat Rev Immunol. 9 (5), 313-323 (2009).
- Sartor, R. B. Microbial influences in inflammatory bowel diseases. Gastroenterology. 134 (2), 577-594 (2008).
- Tlaskalova-Hogenova, H., et al. Commensal bacteria (normal microflora), mucosal immunity and chronic inflammatory and autoimmune diseases. Immunol Lett. 93 (2-3), 97-108 (2004).
- Wen, L., et al. Innate immunity and intestinal microbiota in the development of Type 1 diabetes. Nature. 455 (7216), 1109-1113 (2008).
- Pabst, R., Russell, M. W., Brandtzaeg, P. Tissue distribution of lymphocytes and plasma cells and the role of the gut. Trends Immunol. 29 (5), 206-208 (2008).
- Surana, N. K., Kasper, D. L. The yin yang of bacterial polysaccharides: lessons learned from B. fragilis PSA. Immunol Rev. 245 (1), 13-26 (2012).
- Surana, N. K., Kasper, D. L. Deciphering the tete-a-tete between the microbiota and the immune system. J Clin Invest. 124 (10), 4197-4203 (2014).
- Gauguet, S., et al. Intestinal microbiota of mice influences resistance to Staphylococcus aureus pneumonia. Infect Immun. , (2015).
- Ochoa-Reparaz, J., et al. A polysaccharide from the human commensal Bacteroides fragilis protects against CNS demyelinating disease. Mucosal Immunol. 3 (5), 487-495 (2010).
- Wu, H. J., et al. Gut-residing segmented filamentous bacteria drive autoimmune arthritis via T helper 17 cells. Immunity. 32 (6), 815-827 (2010).
- Goodyear, A. W., Kumar, A., Dow, S., Ryan, E. P. Optimization of murine small intestine leukocyte isolation for global immune phenotype analysis. J Immunol Methods. 405, 97-108 (2014).
- Chung, H., et al. Gut immune maturation depends on colonization with a host-specific microbiota. Cell. 149 (7), 1578-1593 (2012).
- Resendiz-Albor, A. A., Esquivel, R., Lopez-Revilla, R., Verdin, L., Moreno-Fierros, L. Striking phenotypic and functional differences in lamina propria lymphocytes from the large and small intestine of mice. Life Sci. 76 (24), 2783-2803 (2005).
- Carrasco, A., et al. Comparison of lymphocyte isolation methods for endoscopic biopsy specimens from the colonic mucosa. J Immunol Methods. 389 (1-2), 29-37 (2013).
- Van Damme, N., et al. Chemical agents and enzymes used for the extraction of gut lymphocytes influence flow cytometric detection of T cell surface markers. J Immunol Methods. 236 (1-2), 27-35 (2000).
