פרוטוקול זה מתאר כימות של מטרות ציטוקין מרובות בו-זמנית בתרביות רקמה supernatants שנאסף splenocytes העכבר מגורה באמצעות פלטפורמה המבוססת על חומרים חרוז מולטיפלקס cytometer זרימה.
Immunoassays מבוססי חרוז להעסיק אותו עיקרון כמו כריך immunoassays. לכידת חרוזים, אשר יכול להיות מובחן על-ידי גודל ועוצמת קרינה פלואורסצנטית allophycocyanin פנימי (APC), הן מצומדת כדי נוגדנים ספציפיים analyte מסוים. בשלב הבא, פאנל הנבחר של לכידת מוגדר חרוז ערכות מודגרת עם דגימה ביולוגית המכילה analytes יעד ספציפי הנוגדנים לכידת. זיהוי נוגדנים biotinylated קוקטייל נוסף, מה שמוביל להיווצרות לכידת חרוז-analyte-זיהוי נוגדנים כריכים.
לבסוף, streptavidin-phycoerythrin (SA-PE) נוסף, אשר נקשר biotinylated זיהוי נוגדנים, מתן אות ניאון עוצמות בפרופורציה כמות analyte מאוגד. PE ניאון האות של אזורים ספציפיים analyte חרוזים זה לכמת באמצעות cytometry זרימה, ריכוזי analytes מסוים נקבעים באמצעות תוכנת ניתוח נתונים ועקומת סטנדרטי המופקים וזמינותו.
בניסוי זה, אנו משתמשים בעכבר T helper ציטוקין פאנל בו זמנית לכמת את הריכוז של מטרות ציטוקין נפרד 13 supernatants תרביות רקמה שנאסף העכבר splenocytes בתרבית בתנאים מופחתים שונים.
בתפקיד שלהם כמו מולקולות איתות מסיסים, ציטוקינים מתווכים התהליכים multifactorial ומתואמת במיוחד המפקחים על תגובות חיסוניות המארח. הם באים לידי ביטוי בכל שלבי תהליך דלקתי, מייזום לרזולוציה, ולווסת את רשת באינטראקציה מורכבת הכוללת סינתזה משלהם וזו של קולטנים הסלולר שלהם1. רשת תקשורת זו היא שכבתית עם המורכבות שהוא מעבר הגומלין סינרגטי או אויבת שעשויים להתקיים בין רכיבים בודדים. אכן, ציטוקינים רבים ידועים לחלוק פונקציות מיותרות או לפחות חופפים באופן חלקי2,3.
גישות ביולוגיה מערכות משולבות בו זמנית לכמת analytes ציטוקין מרובים כיום מספקים הבנה מקיפה יותר ויותר של cytokinomes ייחודי זה שננהל את תגובות מערכת החיסון שבבסיס המחלה מרובים מדינות4,5. מדינות אלה מחלות נע בין דלקת כללית סרטן, תנאים נוירו-ניוונית של מחלות לב וכלי דם6,7,8,9.
רשתות כאלה ציטוקין יכולה להיחקר ביעילות באמצעות LEGENDplex מבוססי חרוז immunoassays. מבחני אלה מבוססים על אותו עיקרון כמו כריך Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (אליסה), והשתמש פלורסצנטיות מקודד microspheres עם נוגדנים הלכידה המחוברים covalently פני השטח שלהם. נוגדנים אלה הם ותשמרו על פני שטחים הרבה יותר קטן מאשר אלה הנדרשים על-ידי תבניות אליסה מסורתית. דבר זה מאפשר כזה מבחני להתבצע עם הרבה פחות נפח דגימה, בעוד באותו הזמן הפחתת שאינם ספציפיים מחייב מתן מרובב ניתוח של מספר analytes.
וזמינותו שמתואר פרוטוקול זה מנצל את הטכנולוגיה הזו כדי quantitate עד 13 מטרות בו זמנית. נתונים assay זו יכולה להיות מושגת באמצעות מגוון רחב של זרימה זמין נפוץ cytometers, בניגוד מבחני זמינים אחרים לא דורשת השימוש במכשור ספציפי assay ייעודי. עם קטלוג המתרחב של לוחות analyte מאומתים, מבחני אלה היו בשימוש מספר מחקר ביו-רפואי שוטף פרויקטים10,11,12,13.
כדי להדגים את נוחות ואת השירות של הפורמט assay, בניסוי זה שאנו משתמשים בעכבר כדי המסייע ציטוקין פאנל כדי quantitate 13 להפריד בין ציטוקינים ריכוזים של תרביות רקמה supernatants המתקבל splenocytes עכבר תרבותי תחת מרובות תנאים מופחתים. בנוסף תרביות רקמה supernatants, וזמינותו זו גם ניתן לבצע באמצעות הדוגמאות סרום או פלסמה.
8. המשך ניתוח נתונים הערה: FCS הקבצים שנוצרו ב- cytometer הזרימה צריך להיות מנותח באמצעות תוכנת ניתוח של נתונים, אשר ניתן להוריד בחינם 14. להתקין את תוכנת ניתוח נתונים ב- PC- להעביר את כל הקבצים assay FCS למחשב שמכיל את תוכנת ניתוח. לחבר את הדונגל מפתח רשיון (כלול בערכה) ליציאת USB של המחשב. להפעיל את תוכנת ניתוח נתונים. לחץ על הכחול " הוסף קבצים " הכפתור ממוקם בחלק העליון של המסך. נווט אל התיקיה שמכילה את הקבצים FCS וזמינותו ב מוקצפים חלון שמופיע. לחץ, גרור כל הקבצים assay FCS למעלה חלון פופ כדי להציג את תוכנה. כל הקבצים עכשיו אמור להופיע ברשימה. לחץ הירוק " הבאה " הלחצן בפינה הימנית התחתונה של התצוגה. שמאל לחץ והחזק כדי לגרור הקטן עיקול רגיל כחול כפתורים (C7 ל C0) לקבצים שלהם-FCS המתאימה מתוך הרשימה כדי להגדיר את עקומת סטנדרטי. לחץ הירוק " הבאה " הלחצן בפינה הימנית התחתונה של התצוגה כדי לפתוח חסימה למעלה חלון פופ- בצד שמאל של החלון המגביל הזן את השמות של שני ה-A ו- B חרוז אזורים assay מטרות analyte ומזהה חרוז המשויך שלהם (נמצא במדריך המצורף וזמינותו) עולה. בחרו בכלי המגביל מהחלק העליון של למעלה חלון פופ ולהשתמש בו כדי לצייר 2 שערים בהמשך העלילה FSC לעומת האס, בסביבה החרוזים A אחת, שנייה סביב החרוזים B. לסקור את APC לעומת PE פיזור מתווה המופיעים להלן העלילה FSC לעומת האס המופיעות. יהיו להקות analyte 6 ב החרוזים A (מגרש השמאלי) ולהקות analyte 7 ב החרוזים B (נכון עלילה). הערה: השערים עלול לצייר באופן ידני על-ידי בחירת הכלי מחק בראש ולחיצה כדי למחוק נתון שער. הכלי המגביל ייתכן ואז נבחר ויש להשתמש כדי להחיל באופן ידני שער האזור הרצוי הלהקה. לחץ הירוק " אישור " כפתור כדי לסגור למעלה חלון פופ המגביל ולחזור לרשימת הקבצים FCS. להגדיר כל דילולים שנעשו על דגימות ביולוגיות בזכות לחיצה על קובץ נתון, בחירת " דילול לקפל " מן התפריט, והוא קלט הערך הנכון. לחץ הירוק " לרוץ " לחצן בפינה הימנית התחתונה של התצוגה כדי להפיק את עקומות סטנדרטי עבור וזמינותו ולחשב את ריכוזי דגימות ביולוגיות לא ידוע.
התבנית assay שמתואר פרוטוקול זה יכול לספק כימות חזקים של המתווך מסיסים פרופילים בדגימות ביולוגיות שסופקו הנסיין יש מעבדה טכניקה ונדבקת הפרוטוקול המומלץ.
ישנם מספר שלבים מרכזיים שיש לבצע על מנת להבטיח תוצאות אמינות. קודם כל, הסטנדרטים רקומביננטי תתאפשר צריך להשרות במאגר assay במשרה מלאה מומלץ, ואחרי בדילול רק צינורות פוליפרופילן צינורות פוליסטירן יכול לקדם את דבקותה של החלבונים לקיר של הצינורות, אשר יכול להוביל אותות נמוכה בעת יצירת העקומה סטנדרטי. שנית, ראוי רועדת בזמן הדגירה צעדים הוא קריטי. בלי עצבנות נכונה, מאפייני איגוד של חרוזים assay יכול להיות קשות הפריע. בנוסף לכך, הכביסה הנכונה בין השלבים הדגירה נדרש גם. הנסיין לוודא כי עודף ריאגנטים יוסרו מן הבארות לפני התחלת השלב בפרוטוקול. חייב להיות מוטבת מכשירים הגדרות עבור cytometer זרימה המשמש לחקור את החרוזים assay גם כן. בפרט, PMT הגדרות התוקף שתישמר כדי להבטיח הפרדה נאותה חרוז וטווחים דינמי רחב על העיקולים סטנדרטי. סוף סוף, רגע לפני שעוברים ניתוח על cytometer, חרוזים חייב להיות vortexed כדי להבטיח הבולם תקין וכדי למנוע היווצרות של אגרגטים אשר יכול להטות את תוצאות.
פרוטוקול זה פוטנציאלי יכול להיות שונה כדי לנתח רקמת homogenates, כמו גם את סוגי דגימה שנדונו בכתב היד, בתנאי החוקר הוא מוכן למטב את פרוטוקול פירוק שלהם לפני ביצוע מבחני צלחת גדולה, מלאה. הטכניקה בפועל כמובן משתנה בהתאם לסוג הרקמה; אולם, באופן כללי הפרוטוקול צריך להשתמש מאגר ה-pH נייטרלי המכיל פיזיולוגיים ריכוזי מלחים יוניים, ללא חומרים כימיים denaturing, רצוי ללא חומרי ניקוי. אם מה שהוא עושה חייב לשמש, יש לשמור ריכוזים דטרגנט ללא יונית לכל הפחות (למשל לא יותר מ 1%). המאגר צריך להכיל גם מעכבי פרוטאז מספיקות כדי למנוע השפלה הפרוטאוליטי של חלבונים היעד. ללא קשר פרוטוקול פירוק שמשמש, כדאי centrifuged את ההכנות האחרונות להסיר את החלקיקים לפני ניתוח.
בנוגע למגבלות assay, ריכוזי analyte מטרות סוגי דגימה ביולוגית יכול להשתנות במידה רבה. על מנת לכמת כראוי analyte ריכוזים, הם חייב ליפול בתוך הערכים העליונים והתחתונים עבור העקומה סטנדרטי. אקסטרפולציה של ערכים של העקומה אינה בהכרח אמין ואני לא ממליצה. החוקרים ולכן חייב למטב דילולים שלהם דגימות מסוימת בניסויים פיילוט לפני הפעלת וזמינותו של פלייט-מלא. בנוסף, הכנת דגימות ביולוגיות. זהירות כדי להיות לבדיקה הוא בעל חשיבות עליונה להצלחה של פורמט זה וזמינותו. דוגמאות הן lipemic, hemolyzed או מכילים חלבון פסולת להשפיע את האינטראקציות נוגדן אנטיגן המגדירים לעקרון הליבה של זה מתכלה, רינדור לתוצאות uninterpretable.
זה וזמינותו היא משמעותית ביחס שיטות קיימות כימות מכמה סיבות. מתי יפעל כראוי, התבנית assay יכול quantitate analytes עד 13 מתוך מדגם שימוש באמצעי אחסון עד כה קטנים יותר יידרשו כדי לנתח את הדגימה באמצעות מבחני אליסה מסורתי. תבנית זו assay גם אינו דורש מכשור ייעודי על מנת לבצעו. זהו יתרון לעומת אחרים immunoassays מבוססי חרוז זמינים מסחרית כמו וזמינותו ניתן להפעיל באמצעות מספר כלשהו של זרימה נפוץ cytometers.
חקירה מדעית התפקיד שיחק על ידי גורמים מופרשים ציטוקינים רשתות בריאות, מחלות מתרחב. התבנית assay תיאר כתב יד זה יכול להיות כלי רב ערך עבור חוקרים המבקשים להכיר את התופעות רבת ומורכבים. תוכניות מחקר ביו פעיל מתחילים לחקור את התפקיד של ציטוקין רשתות לא רק אזורים כגון מוכללת דלקת6, אלא גם בתוך ההקשר של מצבי מחלה ספציפית כגון טרשת עורקים, סרטן, neuroinflammation 1516,,17. אין ספק, החקירה ימשיכו לגדול באזורים אלה מתרחב החיפוש אחר הריפוי לטפל אלה מצבים כרוניים. הצורך כימות מדויק ואמין של המתווכים מסיסים הקשורים עם מחלות אלו יישארו עדיפות מחקר ביקורתי.
The authors have nothing to disclose.
המחברים רוצה להודות התרומות של סמנים ביולוגיים, חיסונית-מבחני צוות פיתוח מוצר לפיתוח וזמינותו. בנוסף, ברצוננו להודות Vigene טק בע מ על מאמציהם שיתופי בעיצוב חבילות תוכנה לניתוח נתונים.
Allegra 6R Centrifuge with MICROPLUS Carrier Adaptor | Beckman Coulter | 366816 | For LEGENDplex assays is run in microtubes, V-or U-bottom 96-well plate (optional) |
LEGENDplex Mouse T helper Cytokine Panel | BioLegend | 740005 | Multiplex Immunoassay (13-plex) |
Anti-mouse CD3ε antibody | BioLegend | 100314 | Clone 145-2C11, low endotoxin, azide free format |
Anti-mouse CD28 antibody | BioLegend | 102112 | Clone 37.51, low endotoxin, azide free format |
Vacuum Pump | EMD Millipore | WP6111560 | For LEGENDplex assays using filter plates (recommended) |
Vacuum Manifold | EMD Millipore | MSVMHTS00 | For LEGENDplex assays using filter plates (recommended) |
Sterile Disposable Reagent Reservoirs | Fisher Scientific | 07-200-130 | Or equivalent |
Polypropylene MicroFACS Tubes | Fisher Scientific | 11-842-90 | For LEGENDplex assays is run in microtubes, V-or U-bottom 96-well plate (optional) |
Pipette Kit | Fisher Scientific | 14-388-100 | Four pipette sizes (0.2-2µL, 2-20µL, 20-200µL, 100-1000µL) |
Multi-Channel Pipette | Fisher Scientific | FA10011G | capable of dispensing 5 μL to 200 μL |
Microplate Shaker | Fisher Scientific | 88880023 | Or equivalent |
Microcentrifuge | Fisher Scientific | 75002410 | Or equivalent |
FACS tubes | Fisher Scientific | NC9885747 | 12 x 75 mm round bottom |
PMA (Phorbol 12-myristate 13-acetate) | Sigma-Aldrich | P8139 | |
Lipopolysaccharide (LPS) | Sigma-Aldrich | L-8274 | Escherichia coli O26:B6 |
Ionomycin | Sigma-Aldrich | I0634 | |
Branson B200 Ultrasonic Cleaner | Sigma-Aldrich | Z305359 | Or equivalent |
Microcentrifuge tubes | Sigma-Aldrich | Z666505 | 1.5 mL polypropylene tubes |
Flow Cytometer | Various | Various | Cytometer equipped with single laser (488nm blue) or two lasers (488nm blue or 532nm green + 633nm Red) capable of reading emission wavelengths at 575nm and 660nm |
96-Well Polypropylene Plate | VWR | 82050-662 | For LEGENDplex assays is run in microtubes, V-or U-bottom 96-well plate (optional) |