Described herein is a protocol to isolate and further study the infiltrating leukocytes of the decidua basalis and decidua parietalis – the human maternal-fetal interface. This protocol maintains the integrity of cell surface markers and yields enough viable cells for downstream applications as proven by flow cytometry analysis.
A gravidez é caracterizada pela infiltração de leucócitos nos tecidos reprodutivos e na interface materno-fetal (decídua basal e decídua parietal). Essa interface é o sítio anatômico de contato entre mãe e tecidos fetais; por conseguinte, é um local de acção imunológica durante a gravidez. Leucócitos de infiltração na interface materno-fetal de desempenhar um papel central na implantação, manutenção da gravidez, e tempo de entrega. Portanto, caracterizações fenotípicas e funcionais desses leucócitos irá fornecer insights sobre os mecanismos que levam a distúrbios de gravidez. Vários protocolos têm sido descritos, a fim de isolar a partir de leucócitos de infiltração a decídua basal e parietal decidua; no entanto, a falta de coerência nos reagentes, enzimas, e os tempos de incubação torna difícil comparar estes resultados. Descreve-se aqui uma nova abordagem que combina a utilização de Diss mecânicas e enzimáticas suavesociation técnicas para preservar a viabilidade e a integridade dos marcadores extracelulares e intracelulares em leucócitos isolados a partir dos tecidos humanos na interface materno-fetal. Além de imunofenotipagem, cultura de células, e separação de células, as futuras aplicações deste protocolo são numerosos e variados. Seguindo este protocolo, os leucócitos isolados podem ser usados para determinar a metilação do ADN, expressão de genes alvo, em termos de funcionalidade in vitro de leucócitos (isto é, a fagocitose, a citotoxicidade, proliferação de células T, e plasticidade, etc), e a produção de espécies reactivas de oxigénio na interface materno-fetal. Além disso, utilizando o protocolo descrito, este laboratório tem sido capaz de descrever novos e raros leucócitos na interface materno-fetal.
A gravidez é caracterizada por três fases distintas: 1 imunológicos) implantação e placentação precoce associada com uma resposta pro-inflamatória (isto é, o implante se assemelha a um "ferida aberta"); 2) o segundo trimestre da gravidez, a maior parte do terceiro trimestre de gravidez quando homeostase imune é alcançada através de um estado predominantemente anti-inflamatório na interface materno-fetal; e 3) o parto, um estado pró-inflamatório 1-7. Células do sistema imunológico desempenha um papel importante na regulação da resposta inflamatória na interface materno-fetal, onde sua abundância e mudança de localização durante toda a gravidez 6-9.
Nos seres humanos, a interface materno-fetal representa uma área de contacto directo entre materna (decídua) e fetal (cório ou trofoblasto) tecidos. Esta interface inclui: 1) a decídua parietal que reveste a cavidade uterina não coberta pela placenta e está em justaposiçãopara o córion liso; e 2) os decídua basal, localizados na placa basal da placenta, onde é invadido por trofoblastos intersticiais 10 (Figura 1). A intimidade dessas áreas de contato cria condições para a exposição antigênica fetal à 11-13 sistema imunológico materno. Não surpreendentemente, leucócitos compreender até 30-40% das células deciduais 8,9,14,15 além de células do tipo do estroma e as células glandulares típicos 8,14,16. O papel dos leucócitos na interface materno-fetal engloba vários processos que incluem a limitação da invasão do trofoblasto 17, remodelação das artérias em espiral 18,19, manutenção da tolerância materna 12,20, eo início do trabalho de parto 21-26. Leucócitos de ambos os membros adaptativa e inata do sistema imune, isto é, células T, macrófagos, neutrófilos, células B, células dendríticas, células NK, e foram identificados em tecidos deciduais, e suasproporções e estado de activação ter sido demonstrado que variam espacialmente e temporalmente ao longo da gestação 6-10,12,14,24,27-30. Perturbações na população e / ou função de leucócitos estão associados com aborto espontâneo 31, pré-eclâmpsia 32, restrição de crescimento intrauterino 32,33, e trabalho de parto prematuro 7,24. Por conseguinte, o estudo das suas características fenotípicas e funcionalidade de leucócitos na interface materno-fetal humano facilitará a elucidação das vias desreguladas em perturbações imunológicas gravidez.
Uma das mais poderosas ferramentas utilizadas para determinar o fenótipo e as propriedades funcionais de leucócitos é a citometria de fluxo, a tecnologia que permite a análise quantitativa de vários parâmetros simultaneamente 34-36. Para análise de leucócitos por citometria de fluxo, é necessário o isolamento de leucócitos de uma suspensão de célula única. Por conseguinte, um método para separar Leu infiltrantekocytes a partir da interface materno-fetal é necessária para estudar a sua fenotípica e propriedades funcionais.
Vários métodos têm sido descritos para isolar leucócitos a partir da interface materno-fetal humano 10,14,25,27,37-39. Enquanto alguns se aplicam desagregação mecânica 10,25,27,38, outros usam digestão enzimática 37,40 para a dissociação do tecido. Porque desagregação mecânica produz um rendimento mais baixo e reduziu a viabilidade 41, e dissociação enzimática pode afectar a viabilidade celular e a superfície de retenção do marcador 42, o método aqui descrito combina a dissociação mecânica suave com pré-tratamento enzimático para aumentar o rendimento de leucócitos isolados, sem comprometer a viabilidade celular. Uma combinação similar de métodos tem sido demonstrado ser eficaz no isolamento de leucócitos a partir de tecidos deciduais na interface materno-fetal 39. Portanto, o protocolo aqui descrito envolve a mechadesagregação nica com um Dissociator tecido automático que aumenta a consistência, poupando tempo e trabalho quando comparado ao picar tradicional com bisturis, lâminas de barbear opostas, ou tesoura cirúrgica 10,28. O enzima escolhido para a dissociação de tecidos foi Accutase. Ao contrário de colagenase comumente usados 43, Dispase 44, e tripsina 45, Accutase (uma solução de desprendimento de células) combina proteolítica geral e as actividades que contribuem para colagenolíticas eficiente dissociação ainda suave 46,47. Depois de dissociação, os leucócitos são enriquecidos da população total das células deciduais por centrifugação em gradiente de densidade. Vários meios de gradiente de densidade foram anteriormente utilizados, o mais comum dos quais são de Percoll (uma suspensão de partículas de sílica coloidal) e Ficoll a 48 (um polímero de sacarose com um peso molecular elevado sintético) 49. A maior eficácia de isolamento por o polímero de sacarose foi previously mostrado 50, e o protocolo descrito aqui ainda prova que esta mídia gradiente de densidade produz uma pureza suficientemente elevada de leucócitos mononucleares.
Assim, o protocolo aqui descrito combina a desagregação mecânica do tecido com um tecido Dissociator automática, a digestão enzimática com uma solução de separação celular, e separação de leucócitos com um meio de gradiente de densidade (1.077 + 0,001 g / ml) para isolar leucócitos de tecidos deciduais humanas. Este protocolo foi comprovada para preservar os antigénios da superfície das células, juntamente com a viabilidade celular. Os leucócitos isolados podem ser usados em várias aplicações que incluem a imunofenotipagem com a citometria de fluxo e estudos funcionais in vitro.
Caracterização das propriedades funcionais e fenotípicas de leucócitos de infiltração na interface materno-fetal humana é essencial para a compreensão dos mecanismos imunes que levam a desordens gravidez. Diversas técnicas têm sido descritas, a fim de isolar leucócitos da interface materno-fetal humano durante a gravidez 10,14,25,28,37,42,43. No entanto, cada uma destas técnicas é distinto, utiliza enzimas ou combinações de enzimas diferentes, requer tempos diferentes de dissociação, não esp…
The authors have nothing to disclose.
Este trabalho foi apoiado pelo Instituto Nacional Kennedy Shriver Eunice de Saúde Infantil e Desenvolvimento Humano, NIH / DHHS. Este trabalho também foi apoiado, em parte, pela Iniciativa Universidade Wayne State Perinatal em Saúde Materna, Perinatal e Saúde da Criança. Agradecemos Maureen McGerty (Wayne State University) para suas leituras críticas do manuscrito.
Dissection | |||
Sterile dissection tools: surgical scissors, forceps, and fine-tip tweezers | Any vendor | 20012-027 | |
1X phosphate buffered saline (PBS) | Life Technologies | (1X PBS) | |
Large and small Petri dishes | Any vendor | ||
Dissociation | |||
Accutase | Life Technologies | A11105-01 | (cell detachment solution) |
Sterile 2 mL safe-lock conical tubes | Any vendor | ||
50 mL conical centrifuge tubes | Any vendor | ||
100 µm cell strainers | FALCON/Corning | 352360 | |
5 mL round bottom polystyrene test tubes | Any vendor | ||
Transfer pipettes | Any vendor | ||
C tubes | Miltenyi Biotec | 130-093-237 | |
Cell Culture | |||
RPMI culture medium 1640 | Life Technologies | 22400-089 | (1X) (10% FBS and 1% P/S) |
Plastic chamber slides | Thermo Scientific | 177437 | |
Incubator | Thermo Scientific Corporation | HEPA Class 100 | |
Water bath | Fisher Scientific | ISOTEMP 110 | |
Cell counter | Nexelcom | Cellometer Auto2000 | |
Microscope | Olympus | Olympus CKX41 | |
Cell Separation | |||
MS columns | Miltenyi Biotec | 130-042-201 | |
Cell separator | Miltenyi Biotec | 130-042-109 | |
30μm pre-separation filters | Miltenyi Biotec | 130-041-40 | |
Multistand | Miltenyi Biotec | 130-042-303 | |
15mL safe-lock conical tubes | Any Vendor | ||
MACS buffer | (0.5% bovine serum albumin, 2mM EDTA and 1X PBS) | ||
Reagents | |||
FcR Blocking | Miltenyi Biotec | 130-059-901 | (Fc Block) |
Anti-human cell surface antigen antibodies | BD Biosciences | (Table 1) | |
Bovine serum albumin | Sigma | A7906 | |
LIVE/DEAD viability dye | BD Biosciences | 564406 | |
Lyse/Fix buffer | BD Biosciences | 346202 | |
FACS buffer | (1% BSA, 0.5% Sodium Azide, and 1X PBS) | ||
Staining buffer | BD Biosciences | 554656 | |
Trypan Blue solution 0.4% | Life Technologies | 15250-011 | |
Ficoll | GE Healthcare | 17-1440-02 | 20% density gradient media |
Additional Instruments | |||
Incubator with shaker | Thermo Scientific | MAXQ 4450 | |
Flow cytometer | BD Biosciences | LSR-Fortessa | |
Centrifuge | Beckman Coulter | SpinChron DLX | |
Vacuum system | Any vendor | ||
Automatic tissue dissociator | Miltenyi Biotec | gentleMACS Dissociator |