吞噬细胞去除和消除其吞噬体入侵的微生物发挥先天免疫系统的重要作用。吞噬体成熟是复杂而严格监管的过程中,其中一个新兴的吞噬体通过与各种细胞器和车厢在细胞质中精心策划的互动经历了激烈的变革。这个过程,这是对吞噬细胞的吞噬体赋予其溶菌和杀菌性能的生理功能所必需的,高潮在融合吞噬体与溶酶体并且被认为是成熟为吞噬体的最后和关键的阶段吞噬溶酶体的生物合成。在这份报告中,我们描述了一个活细胞成像为基础的方法对溶酶体的动态过程的定性和定量分析,以吞噬小体内容交付,这是吞噬溶酶体生物发生的一个标志。这种方法使用IgG包被微珠作为一种模式phagocytosis和荧光标记的葡聚糖分子作为管腔溶酶体货物感,为了使用时间推移成像和激光扫描共聚焦显微镜遵循lysosmal含量的动态传递到吞噬体中实时直播巨噬细胞。在这里,我们详细描述了后台,准备步骤和一步一步的实验装置,以便在其他实验室容易和精确部署此方法。我们描述的方法很简单,功能强大,而且最重要的是,可以很容易地适应学习在不同的系统,并根据不同的实验设置,如利用各种吞噬细胞类型,功能丧失的实验,不同探头的吞噬体相互作用和成熟,以及吞噬颗粒。
专业的吞噬细胞,包括巨噬细胞,发挥着关键的免疫系统。除了 作为防御的第一线中的先天免疫系统,它们也激活适应性免疫通过其信令和抗原中发挥关键作用呈递作用1-3。虽然专业吞噬细胞的功能是多方面的,吞噬体成熟是专业吞噬细胞4,5的杀菌和抗原处理功能的关键支柱。经受体介导的吞噬和吞噬靶,如细 菌的吸收,新生的吞噬体经过一个复杂的和精心策划的互动和交流与内吞网络的舱室和其他一些细胞器6的序列。所述化合物的性质交换与这些细胞的实体,以及调节和融合事件的定时决定了管腔吞噬体环境和phagosOMAL膜组成,因此7,成熟的吞噬体8的命运。
吞噬体成熟的生理意义是由各种细胞内的病原体采用从逃跑,逮捕或颠覆吞噬体成熟9多样化战略例证。大多数这些策略的直接或间接阻止吞噬体成熟过程的最后和关键的阶段:融合吞噬体与晚期胞内体/溶酶体区室,因而具有大量的水解酶和一个成熟的吞噬体7的抗菌因素,8,10。因此,这最后的和关键的一步分析,可以为我们提供强有力的指标有关的吞噬体的成熟的状态,如果自然的生理状态是正面或负面的根据正在使用的特定的实验设置的影响。
晚期内体/溶酶体S是通常被认为是内吞途径的终端室,通过各种存在的定义,并区别于早期的内吞车厢,特定阶段,标记分子。例如水解酶或膜成分,例如溶酶体相关膜蛋白(灯)等等11。终端内吞区室,此后简称为溶酶体,也可作为消化的最后阶段的主要位置处的吞噬/内吞途径12的端部。以这种方式,不易消化的探针可以通过内吞作用和巨胞饮作用从细胞外环境被加载,并通过内吞途径到溶酶体,在那里它下面定义的摄取和追逐的循环后累积13,14输送。荧光团共轭的探针,用于荧光显微镜,诸如有机聚合物的不易消化葡聚糖通常用作endocyticprobes 15-17。
<p class ="“jove_content”">在该方法中,我们描述了IgG包被的微珠的利用率作为吞噬货物通过分析交付溶酶体腔内容到吞噬体,调查吞噬体成熟。通过使用荧光标记的葡聚糖探针在活的骨髓来源的巨噬细胞(BMM)和延时视频成像与激光共聚焦扫描显微镜溶酶体的易检测的标记,我们按照货物配送的动态过程分成吞噬体与高时间分辨率。然后,我们将介绍如何收集时间推移成像数据可以用开源及可自由查看的图像分析软件,斐济(或ImageJ的)进行评估,统计分析采用Microsoft Excel和使用GraphPad Prism软件14,18呈现。按照我们的方法的描述,类似的实验,可以使用修改后的设置和因素,探讨其在吞噬体成熟的影响进行设计;几乎任何OT她的类型附着的初级或细胞系吞噬细胞,功能实验包括遗传损失基因敲除和敲除体,突变体或融合蛋白,吞噬靶,微珠涂覆化合物,核内体/溶酶体探针和因素,例如一个表达细胞因子,化学抑制剂,或siRNA等等都可以应用这种方法的基本方法的所有变量。
我们定义该方法的如下目标与基本要求:
在下面的部分我们将讨论所提出的方法及其局限性的关键步骤。此外,我们将连接一些与他们的解决方案中常见的问题,提出可能的修改,并考虑我们的方法的优点,以及合适的配套方法,这种方法。
的珠子,包括IgG的胎圈表面上的耦合的制备方法,是至关重要的,应该避免使用unfresh制剂。在增加的,它是同样重要的是葡聚糖是从冷冻股票(稀释和消毒)新鲜每次实验前准?…
The authors have nothing to disclose.
我们感谢吞噬体生物学实验室手稿的批判性阅读的成员。这项工作是由亥姆霍兹青年研究者补助(倡议和亥姆霍兹联合会的网络基金) 和优先方案,德国研究理事会(德意志研究联合会,DFG)的SPP1580资助。
Dulbecco's Modified Eagles Medium (D-MEM) | PAA, Austria | E15-009 | |
Dulbecco's Modified Eagles Medium without phenol red (D-MEM) | PAA, Austria | E15-047 | |
Fetal Bovine Serum (FBS) | PAA, Austria | A15-151 | |
L-Glutamine | PAA, Austria | M11-004 | |
PBS | PAA, Austria | H15-002 | |
Penicillin/Streptomycin | PAA, Austria | P11-010 | |
WillCo-dish® Glass bottom dish (35 mm ∅, #1.5) | WillCo Wells, Netherlands | GWSt-3522 | |
CELLviewTM glass bottom dish, 35 mm | Greiner Bio one, Germany | 627871 | Alternative: Available as segmented |
Carboxylated latex microspheres | Polysciences, USA | #09850 | Available in different diameters, we used 3 μm |
Polystyrene microparticles | Kisker Biotech, Germany | PPs-3.0COOH | |
Triton-X 100 | ROTH, Germany | 305.1.3 | |
mouse whole IgG | Rockland, USA | 010-0102 | |
EDAC crosslinker | Sigma-Aldrich, USA | E6383-1g | |
10 mM Tris | Sigma-Aldrich,USA | T1503 | |
1-ml syringe Omnifix -F | B.Braun, Germany | 9161406V | |
26 G needle (0.45*25 mm) | B.Baun, Germany | 4657683 | |
RPMI 1640 | PAA, Austria | E15-039 | |
Horse Serum | Gibco, USA | 16050-122 | |
MES hydrate | Sigma-Aldrich, USA | M2933 | |
0.2 μM syringe mounted filter | Sartorius, Germany | 83.1826.001 |