Method Article
يسمح هذا البروتوكول باحث لعزل وتوصيف المقيم في الأنسجة الضامة في مختلف الأنسجة الملتهبة المستخرجة من نماذج الناجمة عن النظام الغذائي للاضطرابات الأيضية السمة المميزة.
السمنة تعزز دولة التهابات مزمنة التي هي إلى حد كبير بوساطة المقيم في الأنسجة الضامة، فضلا عن الوحيدات المستمدة الضامة. السمنة الناجمة عن النظام الغذائي (ديو) نموذج قيمة في دراسة دور تغاير سنخية؛ بلعم كافية العزلة غير صعبة للحصول من الأنسجة الملتهبة. في هذا البروتوكول، نحن الخطوط العريضة للخطوات العزلة والمبادئ التوجيهية اللازمة استكشاف الأخطاء وإصلاحها المستمدة من دراساتنا للحصول على عدد مناسب من مقيم في الأنسجة الضامة من الفئران بعد 18 أسبوعا من الدهون (HFD) أو (الدهون عالية/الكوليسترول العالية التدخل الغذائي هفهكد). ويركز هذا البروتوكول على أنسجة مميزة ثلاث دراسة السمنة وتصلب الشرايين، بما في ذلك الكبد، والأنسجة الدهنية البيضاء (وات)، والشريان الاورطي. نسلط الضوء على الاستخدام المزدوج كيف التدفق الخلوي يمكن تحقيق بعدا جديداً لعزل وتوصيف المقيم في الأنسجة الضامة. قسم أساسي من هذا البروتوكول يتناول التعقيدات الكامنة وراء ديجيسشنز الانزيمية الخاصة بالانسجة والعزلة بلعم، وجسم سطح الخلية اللاحقة تلطيخ لتحليل تدفق سيتوميتريك. هذا البروتوكول يتناول التعقيدات القائمة الأساسية لخلية تنشيط الفلورسنت الفرز (نظام مراقبة الأصول الميدانية)، ويقدم إيضاحات لهذه التعقيدات بغية الحصول على توصيف مجموعة واسعة من السكان خلية تم فرزها على نحو كاف. وترد أساليب الإثراء بديل لفرز الخلايا، مثل الكبد كثيفة، والسماح لإدارة الوقت والمرونة عند العمل مع نظام مراقبة الأصول الميدانية. باختصار، هذا البروتوكول الإيدز الباحث لتقييم التغايرية بلعم من العديد من الأنسجة الملتهبة في دراسة معينة ويوفر تلميحات استكشاف الأخطاء وإصلاحها الثاقبة التي نجحت لعزل الخلوية مواتية وتوصيف للحصول على الخلايا المناعية في التهاب ديو بوساطة.
نماذج الماوس قد استخدمت على نطاق واسع لدراسة القوى المحركة للأمراض التي تصيب الإنسان. العزل السليم من خلايا الأنسجة المقيمين من الفئران في حالة مريضة يمكن أن توفر منطلقاً لفهم المساهمات الجزيئية والخلوية للآلية المرضية ل المرض1. اضطراب واحد له أهمية حاسمة هو السمنة. الإصابة بالسمنة وتواصل الارتفاع في جميع أنحاء العالم بالتوازي مع مقاومة الأنسولين واكتب 2 مرض البول السكري، وأمراض القلب والأوعية الدموية، ومرض الكبد الدهني2،3. استهلاك المواد الغذائية المفرطة كذلك ينحرف بانخفاض النشاط البدني أحداث تغيير الإشارات الصادرة من الأنسجة الدهنية، والتي يمكن أن يغير الوسط الخلوية للأنسجة المحيطية الأخرى مثل الشريان الاورطي والكبد4. ويؤدي مثل هذا الإخلال بالتوازن الأيضي الالتهابات الجهازية مزمنة منخفضة درجة5.
ثبت ليس فقط بدء التقلبات إشارات الأيضية ولكن أيضا إدامة التهاب6،7الكلاسيكية تفعيل الضامة المقيم للشريان الاورطي والكبد، فضلا عن تجنيدهم للأنسجة الدهنية البيضاء (وات). عدم تجانس المظهرية والوظيفية من الضامة يرتبط ارتباطاً قويا بأمراض السمنة المتصلة المراضات المشارك7. اللدونة دينامية في الاستقطاب بلعم يسمح لهذه الخلايا للمعرض مجموعة واسعة من تنشيط تعمل بتنسيق التقدم والقرار من التهاب8. بينما تقليديا تنشيط الضامة (M1) متورطة في انتشار التهاب، بدلاً من تنشيط الضامة (M2) ارتبطت بالقرار والأنسجة وإصلاح9،10.
كما يخضع الجسم للإجهاد الأيضي، تتراكم الأنسجة الدهنية البيضاء انخفاضا غير عادي. الأنسجة الدهنية الموسعة يجذب ويحتفظ بالخلايا التحريضية التي تغير عميق الدالة adipocyte العادية لتعزيز مقاومة الأنسولين وارتفاع السكر في الدم وفي نهاية المطاف نوع 2 السكري ومقاومة الأنسولين أو، فرط سكر الدم11 12. في موازاة ذلك، تسلل يعيد تشكيل الأنسجة الدهنية البيضاء استجابة لإشارات التحريضية الصادرة عن المنشط كلاسيكي (M1) الأنسجة الدهنية، الضامة (Atm)13،14. وتمارس هذه الهيئة متعددة الخلايا سلسلة إشارات أن يحرف وظيفة طبيعية لأعضاء الجسم الأخرى مثل الشريان الاورطي و الكبد4.
الكبد هو قوة الأيض التي تكيف في الاستجابة للمحفزات التي تنشأ من قريب dysregulated وات15. الضامة الكبد أو خلايا كوبفر، استجابة للتغيرات الاستقلابية، إفراز السيتوكينات الالتهابية التي تحول كل متني والنمط الظاهري الخلية غير متني وتشجيع إعادة عرض النسيج. تراكم الدهون الكبدية والتهاب ورواسب المصفوفة خارج الخلية المفرط، ونخر ويتبع فقدان وظيفة في نهاية المطاف الشتائم التحريضية المساهمة في طائفة واسعة من تلف في الكبد المرتبطة بمرض الكبد الدهني غير الكحولية 16،،من1718.
وبالتوازي مع الشبهة وات ووظيفة الكبد، الشرايين الكبيرة تتراكم الدهون داخل الجدار الشرياني كما يخضع الجسم للإجهاد الأيضي المزمنة19. مشغلات تراكم الدهن الشرياني إفراز المستقطبات بتنشيط خلايا بطانية والتعيين اللاحق وحيدات20. بمجرد تعيينهم، وحيدات تتكاثر والتفريق، واستيعاب البروتينات الدهنية وتصبح خلايا الرغاوي. بدأت أثيروجينيسيس ولحقت بنشاط برو التحريضية المعينين والأنسجة الضامة محملة بالدهن المقيم. الخضوع لإشارات الإجهاد خارج الخلية وداخل الخلية في هذا المكروية atherogenic، هذه الضامة ثم الانخراط في أبوبتوتيك إشارات تتالي. كما يموت هذه الخلايا الرغوية، وهم يساهمون محتوياتها الدهن شغلها في الصميم نخرية الآفة، مما يؤدي بعد ذلك إلى تمزق اللوحة واحتشاء عضلة القلب والسكتة الدماغية.
جماعياً، ينظم عدم تجانس بلعم تعمل جزئيا السمنة الناجمة عن التغيرات التحريضية التي لوحظت في أنسجة dysregulated مثل وات والكبد والشريان الاورطي8،21. توصيف للمعينين والأنسجة الضامة المقيمين يمكن أن توفر نظرة ثاقبة الأهداف الجزيئية المحتملة التي تعالج بلعم النمط الظاهري1. لوصف فعالية الضامة من الأنسجة الملتهبة الناجمة عن السمنة، يمكن الحصول على تعليق خلية واحدة من خلال الهضم الأنزيمي. يجب أن تكون هذه البروتوكولات تفارق فعالة في تدهور النسيج الضام بما فيه الكفاية مع الحد من موت الخلايا المناعية وتوفير العائد الأمثل الخلية. مزيج الإنزيم يعتمد على نوع النسيج ويشكلون الهيكلية. يتطلب مرونة الأنسجة مثل الشريان الاورطي النشاط الأنزيمي أقوى، بالمقارنة مع الكبد ووات، لتحقيق الانفصال من الأنسجة. من تعليق خلية مفردة، يمكن لبس تتميز الأنسجة الضامة المقيم أو معزولة لمزيد من التحليلات المصب مثل التنميط النسخي.
هنا هو وصف بروتوكول الخاصة بالانسجة يستخدم الهضم الأنسجة تعتمد على كولاجيناز ومجسماته التدفق الخلوي لعزل وتوصيف المقيم في الأنسجة الضامة التي تم الحصول عليها من النظام الغذائي التقليدية الناجمة عن السمنة، بفعالية تصلب الشرايين وذلك بسيط ونماذج الماوس steatohepatitis. متزامنة تلطيخ علامات الخلية السطحية مع الأجسام المضادة ضد الكريات البيض-(CD45 و/أو CD11b) وبلعم-يستخدم لتحديد السكان بلعم22غالباً المستضدات محددة (F4/80). خلية تنشيط fluorescence الفرز (نظام مراقبة الأصول الميدانية) استراتيجية قوية ويستخدم لفرز هذه المجموعات السكانية التي تم تحديدها في درجة نقاء عالية. ثم يمكن تقييم السكان تم فرزها لملامح الجينات محددة النمط الظاهري باستخدام التحليل الجزيئي المتلقين للمعلومات (مثل كمية الوقت الحقيقي تفاعل البوليميراز المتسلسل)23. على الرغم من أن معيار التدفق الخلوي والتدفق الخلوي تقوم الخلية الفرز أدوات قوية في تمييز الضامة ضمن تعليق خلية غير متجانسة إلى حد كبير، يجب أن يكون الأمثل البروتوكولات السابقة لضمان نجاح الإخراج. ويرد في هذه الدراسة، والبروتوكولات التي عزل بفعالية وتميز الضامة محددة الأنسجة قابلة للتطبيق؛ الأهم من ذلك، توفر هذه الدراسة حاسمة من التبصر في المسائل الفنية التي كثيرا ما تنشأ، فضلا عن استراتيجيات استباقية ومبسطة لحل المشاكل منع و/أو حلها.
وافق جميع البروتوكولات التجريبية (المادتان 1 و 1.2 و 1.3) "رعاية الحيوان المؤسسية" واستخدام اللجنة (إياكوك) في جامعة ولاية بنسلفانيا.
الأنسجة | إعداد المخازن المؤقتة للانفصال | الحجم النهائي | تخزين |
الأنسجة الدهنية البيضاء (وات) | المخزن المؤقت للانفصال: 2.5% حبيس، 10 ملغ/مل ألبومين المصل البقري (BSA)، 3 ملغ/مل (0.3%) كولاجيناز "النوع الثاني" في تعديل النسر المتوسطة (دميم دولبيكو) مع الجلوكوز 4.5 غرام/لتر دون بيروفات لام الجلوتامين والصوديوم | 500 مل | ناقص 80درجة مئوية (10 مل مختبرين) |
الكبد | 25 x نضح المخزن المؤقت التركيز (لجنة البرنامج والميزانية): 3.55 م كلوريد الصوديوم، 168 مم بوكل، 240 ملم حبيس، 150 مم هيدروكسيد الصوديوم في المقطر منزوع ح2س | 500 مل | ناقص 20درجة مئوية (40 مل مختبرين) |
المحافظة على المخزن المؤقت (PRB): 1% جيش صرب البوسنة في 1 × نضح المخزن المؤقت | 1 L | 4 درجة مئوية | |
الانفصال من المخزن المؤقت: 1 × نضح المخزن المؤقت تستكمل مع 4.76 مم كاكل2 و 72 رابعا نوع كولاجيناز U/mL | 50 مل (للماوس) | التحضير قبل الاستخدام مباشرة | |
الشريان الاورطي | المخزن المؤقت للانفصال: 125 يو/مليلتر كولاجيناز النوع الحادي عشر، 60 يو/مليلتر البروتين السكري المثبط النوع الأول، 60 يو/مليلتر الدناز أنا، 450 يو/مليلتر كولاجيناز النوع الأول، 20 مم حبيس في 1 × الفوسفات خفف المحلول الملحي (PBS) | 500 مل | ناقص 80درجة مئوية (10 مل مختبرين) |
الجدول 1: الأنسجة نضح محددة وصفات المخزن المؤقت.
1-الأنسجة العزلة والانفصال
2-التدفق الخلوي وتلطيخ نظام مراقبة الأصول الميدانية
فلوروفوري | R-فيكوريثرين (PE) | PE/سينين (قبرصي) 7 | PE/سينين (قبرصي) 5 | المحيط الهادئ الأزرق (PB) |
ليزر (nm) | الأزرق (488 نانومتر)/أصفر (561-570 نانومتر)-الأخضر (532 nm) | الأزرق (488 نانومتر)/أصفر (561-570 نانومتر)-الأخضر (532 nm) | الأزرق (488 نانومتر)/أصفر (561-570 نانومتر)-الأخضر (532 nm) | البنفسجي (405 نانومتر) |
الإثارةMAX (nm) | 496 | 496 | 496 | 401 |
الانبعاثاتماكس (nm) | 578 | 785 | 667 | 455 |
علامة المظهرية | F4/80 | CD11c | CD11b | CD45 |
EMR1، Ly71 | ΑX إنتغرين، إنتغرين αX سلسلة، CR4، p150، إيتجاكس | ΑM إنتغرين، 1 ماك، Mo1، CR3، Ly-40، C3biR، إيتجام | T200، لي--5، وتحليل دورة الحياة | |
نوع الخلية المستهدفة | الأنسجة الضامة المقيم | الضامة تفعيلها كلاسيكي (M1) | حيدات/الضامة | الكريات البيضاء (الضامة/وحيدات، والخلايا الليمفاوية والمحببة) |
مجموعة فرعية خلايا الجذعية | الخلايا الجذعية، ناغورني كاراباخ الخلايا والخلايا T المنشط ومجموعة فرعية من الخلايا اللمفية للسيتولوجيا المعوية (IEL) | المحببة، والخلايا الجذعية، والخلايا ناغورني كاراباخ، ومجموعات فرعية من خلايا تي وب | ||
عامل إضعاف | 01:50 | 1: 100 | 1: 100 | 1: 100 |
ضوابط ايستب | IgG2a الفئران PE | مفتش الهامستر اﻷرميني PE/Cy7 | IgG2b الفئران PE/Cy5 | IgG2c الفئران الأزرق المحيط الهادئ |
الجدول 2: قائمة fluorophore معلم أجسام مضادة محددة لتمييز الأنسجة الضامة المقيم.
عند استخدام الابوليبوبروتين ه ناقص الفئران (الذين كو) C57BL/6 (BL6) الحفاظ على حمية عالية الدهون ارتفاع الكولسترول (هتشفد أو مشاريع التنمية البشرية) لمدة 18 أسبوعا،4 من 1 × 10-2 × 104 CD45++ F4/80 الضامة الابهري يمكن أن تكون معزولة عند عينتين المجمعة. الكبد تشريح من الفئران التي تتغذى هفهكد "كو الذين"، أنتجت أكبر من خلايا كوبفر5 فرز 5 × 10 (الذي يعتمد على الوقت المتاح الفرز). عند استخدام نظام غذائي الدهون عالية (HFD) تغذية الفئران البرية نوع (WT) C57BL/6، يمكن فرز 5 × 105 إلى 1 × 106 الأنسجة الدهنية المقيم الضامة (Atm) من كسر الأوعية الدموية stromal (التبرعات). وكان العدد الإجمالي المذكور من الضامة التي يمكن فرزها من نسيج معين كافية لإجراء تحليل التعبير الجيني باستخدام كمية الوقت الحقيقي تفاعل البوليميراز المتسلسل (qPCR). للأنسجة حيث يتم استرداد إعداد أقل من السكان بلعم، مثل الشريان الاورطي، من المستحسن استخدام precipitants المشارك (على سبيل المثال الجليكوجين) وهطول الأمطار بين عشية وضحاها عندما عزل الحمض النووي الريبي المسبق لهذه التحليلات.
هنا، آثار اضطرابات التمثيل الغذائي الناجمة عن النظام الغذائي على بلعم النمط الظاهري باستخدام الأساسية التدفق الخلوي والأسفار تنشيط الخلية الفرز (الأصول) والمصب وظيفة الفرز تظهر التحليلات. وتؤكد هذه النتائج الملاحظات المنشورة سابقا أن تغذية الفئران تسلل معرض زادت HFD أو هفهكد لتنشيط كلاسيكي (M1) الضامة في الأنسجة المتضررة مثل الشريان الاورطي (الشكل 1B). الاستفادة من التدفق الخلوي، ونظام مراقبة الأصول الميدانية، والتنميط الجيني التعبير (عن طريق كمية تفاعل البوليميراز المتسلسل (qPCR)، غلبة النمط الظاهري رون مستقبلات التيروزين كيناز-الإعراب عن CD45+ + F4/80 الضامة المستمدة من وقد لوحظ الأنسجة المعزولة من الفئران التي تغذي النظام الغذائي. كانت انخفضت رون التعبير عن مستقبلات الابهري الضامة مما يدل النمط الظاهري للالتهابات في الفئران التي تتغذى هفهكد (الشكل 1 ود). الضامة التعبير عن مستقبلات رون مفروزة المستمدة من هضم أورتاس أظهرت زيادة أرجيناسي التعبير الجيني (Arg1) 1، الذي علامة بلعم M2 راسخة (الشكل 1E). برو-التهابات الضامة التي وصفت بأنها CD45+ F4/80+ CD11c+ زادت في أورتاس المعزولة من الفئران التي تتغذى هفهكد (الشكل 1 باء و دال). وصف الضامة المقيم في الكبد مزيد توضيح النمط الظاهري السائد للتعبير عن مستقبلات رون الفئات السكانية الفرعية (الشكل 2A). بلعم برو التحريضية السكان CD11c + أظهر تعبير نقصان من الجينات التي ترتبط بشدة النمط الظاهري (M2) المضادة للالتهابات مثل Arg1 ورون (الشكل 2). ولوحظت اتجاهات مماثلة في السكان بلعم معزولة عن هضم الأنسجة الدهنية البيضاء (الشكل 3). بلعم السكان مع توقيع المحترفين تحريضية أظهرت انخفاض التعبير السطحي من مستقبلات رون (الشكل 3). الجمع بين النهج وقياس التدفق الأساسي ونظام مراقبة الأصول الميدانية، أسفرت عن بيانات قاطعة كذلك التحقق من مستقبلات رون كمنظم للتنشيط (M2) البديلة في الضامة32. لقد ثبت هذا انحياز النمط الظاهري (M2) المضادة للالتهابات القيام بدور وقائي في التنمية والتقدم من السمنة، وتصلب الشرايين، و steatohepatitis31.
رقم 1: إزالة توصيف الضامة المعزولة من الشريان الاورطي ينتابها من الفئران "الذين كو" الإبقاء على مشاريع التنمية البشرية لمدة 18 أسبوعا. أولاً كانت بوابات الخلايا (A) في CD45+ الكريات البيضاء، باستثناء الحطام الخلوية. (ب) CD45 تلطيخ بالاقتران مع F4/80 ويستخدم لتحديد السكان إيجابية مزدوجة يفترض أن الضامة. النابضة الإضافية كان يستخدم لإظهار النسبة المئوية ل CD11c+CD45+F4/80+ (M1) و (ج) رون+CD45+F4/80+ (M2 المحتملة) الضامة في أورتاس المستمدة من الفئران تتغذى على أي تشو العادية أو ارتفاع الكولسترول الغذائي لمدة 18 أسبوعا. (د) زيادة النسبة المئوية من CD11c+CD45++ (M1) F4/80 الضامة، فضلا عن انخفاض نسبة رون+CD45+F4/80+ (M2 المحتملة) لوحظت الضامة في أورتاس المستمدة من الفئران التي تغذي مشاريع التنمية البشرية مقارنة بالفئران التي تغذت تشو عادي. (ﻫ) مورثة تعبير تحليل مفروزة رون+CD45+الضامة F4/80+ أظهرت زيادة التعبير عن أرجيناسي أنا (علامة M2 موريني معروفة). تم الحصول على قيم استخدام الاختبار t التحليلات الطالب إجراء باستخدام برمجيات التحليل الإحصائي وممثله كما يعني ± sem. ف < 0.05 يعتبر معتدا به إحصائيا (* P < 0.05، * * * ف < 0.001). وقد تم تعديل الشكل من يو et al. (2016) 31- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 2: الجينات التنميط نسخة من السكان خلية كوبفر فرز من كبد هضمها تشريح من الفئران "الذين كو" الإبقاء على مشاريع التنمية البشرية لمدة 18 أسبوعا. (أ) مخطط النابضة العامة لتحديد وفرز السكان خلية كوبفر. (ب) تحليل التعبير الجيني مفروزة رون معربا عن (رون+) وغير-إذ تعرب (رون–) CD45++ F4/80 الضامة حسب الكمية RT PCR. أجريت التحاليل اختبار t للطالب باستخدام البرمجيات الإحصائية ومثلت القيم كما يعني ± sem. ف < 0.05 اعتبرت يعتد به إحصائيا (* P < 0.05، * * * ف < 0.001). وقد تم تعديل الشكل من يو et al. (2016) 31 . الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 3: تغذية "توصيف لأجهزة الصراف الآلي" معزولة من الأنسجة الدهنية البيضاء تشريح من الفئران WT BL6 HFD لمدة 18 أسبوعا. (أ) مخطط النابضة عامة تميز والفرز الأنسجة الدهنية المستمدة بلعم السكان (ب) النسبة المئوية من رون + الخلايا داخل CD45+F4/80+CD11c– و CD45+F4/80+CD11c+ السكان بلعم فرز من وات. وقد تم تعديل الشكل من يو et al. (2016) 31 . الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
نماذج اضطراب التمثيل الغذائي الناجمة عن النظام الغذائي التي تحاكي المراضات المشاركة مثل تصلب الشرايين، وذلك بسيطة، steatohepatitis، والسكري من النوع 2 تستخدم على نطاق واسع لتحسين فهم الآليات الجزيئية الكامنة وراء تطور المرض. كولاجيناز يتوقف الهضم يستخدم غالباً لننأى بالانسجة لتحرير الخلايا من16،المصفوفة خارج الخلية (ECM)27. تعطيل الإنزيمات مثل كولاجيناز الكولاجين الذي يوفر الدعم الهيكلي للخلايا المجاورة. تكوين الأنسجة الهيكلية يملي تصلب الأنسجة مصفوفة (مقاومة للتشوه) والمنتج كولاجيناز النفط الخام الذي هو الأكثر فعالية في ضمان نجاح تعطيل ECM28. وكثيراً ما يهضم وات، وهي مؤلفة من "مصفوفة لينة" مع "كولاجيناز النوع الثاني" لتحرير adipocytes والخلايا المناعية المقيم بينما في نفس الوقت الحفاظ على سلامة الخلايا مستقبلات الأنسولين السطحية29. ويساهم المصغرة مكونات فيبريل الشريان الاورطي "مصفوفة قاسية"، الذي يستخدم في تركيبة مع إنزيمات إضافية فعالة الهضم الابهر مع نوع كولاجيناز الحادي عشر (الذي له نشاط كولاجيناز أعلى). خلافا للشريان الاورطي، يستخدم الهضم الكبد كولاجيناز مع نشاط الأنزيمي أضعف، "كولاجيناز النوع الرابع"، لتعطيل المصفوفة وتحرير خلايا قابلة للحياة متني وغير متني30. الأنسجة الملتهبة مزمن المستمدة من النظام الغذائي التي تغذيها نوع البرية أو ضعيف الابوليبوبروتين ه (الذين كو) الفئران في C57BL6 خلفية الخضوع غالباً ما يعيد البناء التي يمكن أن تمنع الهضم الأنزيمي السليم. وسيناقش هذا القسم استراتيجيات تقليل و/أو القضاء على إمكانية تفكك النسيج غير لائق واسترداد خلية منخفض.
سمة مشتركة للأنسجة المستمدة من نماذج النظام الغذائي التي تغذيها الماوس التي تحاكي السمنة وتصلب الشرايين، و/أو غير الكحولية مرض الكبد الدهني، يتم إعادة عرض أنسجة غير طبيعية. في الأنسجة الدهنية البيضاء، والشريان الاورطي، والكبد، يتم تغيير تكوين إدارة المحتوى في المؤسسة، غالباً ما يؤدي إلى ترسب المفرط لمكونات فيبريلار مثل كولاجينس. نوع البرية C57BL6 الفئران الحفاظ على حمية عالية الدهون لمدة ثمانية عشر أسبوعا، تجربة شذوذ الخاصة بالانسجة مثل الأنسجة الدهنية البيضاء الموسعة وتوسيع الكبد الدهني (ذلك بسيطة). في كثير من الأحيان هذه الميزات الأيضية ليست مزعجة عقبات يجب التغلب عليها أثناء عملية تفكك النسيج. من ناحية أخرى، في نماذج أخرى النظام الغذائي الناجم عن مرآة أكثر من تفاقم تعمل، يعيد البناء واسع النطاق للأنسجة يمكن أن تشكل مشكلة أثناء الهضم الأنسجة. هفهكد تغذية الفئران "كو الذين" غالباً ما تستخدم لنموذج تصلب الشرايين و steatohepatitis. سمة مشتركة المرتبطة steatohepatitis متقدمة من ترسب المفرط لإدارة المحتوى في المؤسسة في الكبد (أو التليف). ما ثبت أنه يصعب جداً أثناء تفكك النسيج الانزيمية الكبد تليفية وغالباً ما تنتج الخلية منخفضة الغلة31. تحسين الغلة الخلية، من الأهمية بمكان اتباع بروتوكولات الهضم دون الانحراف. على الرغم من أن يمكن مفروم كبد طبيعية والمغمورة في المخزن المؤقت الهضم لتحقيق الانفصال، التروية مع المخزن المؤقت الهضم يزيد الاتصال بين المصفوفة خارج الخلية الكبد والحل كولاجيناز؛ و لذلك يوصي بشدة هذا النهج. بالإضافة إلى ذلك، غالباً ما 20-30 مل من المخزن المؤقت الهضم حجم مناسب للانفصال الناجح من كبد العادي؛ ومع ذلك، فيما يتعلق بنماذج الماوس أن تطوير كبد الموسع و/أو fibrotic، يفضل التروية مع 50 مل من المخزن المؤقت الهضم لضمان الهضم السليم مع التقليل من موت الخلايا. زيادة حجم المخزن المؤقت الهضم يوصي للكبد مع الأوزان التي تتجاوز 1.5 ز إلى حد كبير، لضمان نجاح عملية الهضم.
الأنسجة | المشكلة | السبب المحتمل | الحل |
الأنسجة الدهنية البيضاء (وات) | تفكك خلية الفقراء | سوء الهضم | تأكد من أن المخزن المؤقت الهضم في 37درجة مئوية |
موت الخلية | الهضم كولاجيناز المفرطة | تقليل الوقت اللازم الهضم | |
تقليل حجم المخزن المؤقت الهضم | |||
الشريان الاورطي | تفكك خلية الفقراء | سوء الهضم | تأكد من أن المخزن المؤقت الهضم عند 37 درجة مئوية |
تم قطع الشريان الاورطي في الهضم المخزن المؤقت كبير جداً | تأكد من أن يتم قطع الشريان الاورطي أربا 1 ملم تقريبا | ||
لا تهز قطع الشريان الاورطي في المخزن المؤقت للانفصال من خلال الاحتضان | تأكد من قطع الشريان الاورطي تهز في الحل الهضم | ||
موت الخلية | الهضم كولاجيناز المفرطة | تقليل الوقت اللازم الهضم | |
تقليل حجم المخزن المؤقت الهضم | |||
الكبد | تفكك خلية الفقراء | سوء الهضم | تأكد من أن المخزن المؤقت الهضم عند 37 درجة مئوية |
زيادة حجم المخزن المؤقت الهضم | |||
كانوليشن غير لائق من IVC (تورم أنسجة يحدث IVC المحيطة بها) | تأكد من إدخال إبرة بشكل صحيح إلى IVC | ||
IVC تمزق | تأمين إبرة في IVC قبل التروية بشكل صحيح | ||
تقليل سرعة التروية | |||
تمزق الأنسجة | تقليل سرعة التروية | ||
موت الخلية | الإصدار غير لائق من الخلايا في كبسولة جليسون | ومن المؤكد أن ننأى بالخلايا من استخدام كبسولة سبق الجرة الأسلوب | |
الهضم كولاجيناز المفرطة | تقليل الوقت اللازم الهضم | ||
تقليل حجم المخزن المؤقت الهضم |
الجدول 3: استكشاف الأخطاء وإصلاحها تفكك النسيج فاشلة. التدفق الخلوي على أساس فرز الخلايا أو نظام مراقبة الأصول الميدانية تقنية قوية لعزل السكان الخلية حيث درجة نقاء عالية أمر ضروري. عند تنقية الخلايا بالخلية فرز، يتطلب تحقيق خلية عالية الغلة ولكن أيضا أشبه بدرجة نقاء عالية باستخدام استراتيجيات الفرز الصحيح. في هذا القسم، تدفق أساليب لتحسين fluorophore متعدد الخلية على أساس الخلوي الفرز الأنسجة موصوفة بلعم المقيم المستمدة من النظام الغذائي التي تتغذى الفئران. لعزل بلعم المقيم أنسجة متميزة، اختيار علامة السطحية خطوة حاسمة. الضامة المستمدة من وات والشريان الاورطي وهي الكبد وكثيراً ما يميز استخدام CD45+، CD11b+، F4/80+ النابضة الاستراتيجية. لوحات سيتوميتريك تدفق إضافية يمكن استخدامها لتحديد الأنسجة الضامة المقيم. هذه اللوحات تشمل الأجسام المضادة التي التحقيق للتعبير السطحي بلعم glycoproteins محددة (CD64 و CD68 و CD14)، هيستوكومباتيبيليتي الرئيسية المجمعات (مهسيي) وخلية apoptotic تيروزين كيناز المستقبلات (ميرتك)32، 33. النمط الظاهري بلعم محددة ثم يمكن أن تكون رسمتها إلى التدقيق في التعبير السطحي الانتقائي من M2 (CD163 و CD209 و CD206) أو M1 علامات (CD38 و CD40، CD80 و CD86)34،35. السيارات-الأسفار التي تولدها الضامة محملة بالدهن يمكن أن يقدم بعض القضايا عندما النابضة السكان. استخدام الأجسام المضادة الموسومة فلوروتشروميس متحمسون بالليزر الأصفر والأخضر (مثل PE، PE/Cy5، PE/Cy7) أو الليزر الأحمر (مثل آسيا والمحيط الهادئ، APC Cy7) ينتج المنبعثة من الأسفار التي أكثر إشراقا بكثير من السيارات-الأسفار وبالتالي يمكن تحسين 36من نتائج. عند اختيار fluorophore يرتبط مع هذه عالية المصبوغة الفهرس وإمكانات أطياف الانبعاث التداخل، إدراج عناصر التحكم المناسبة أمر بالغ الأهمية. عند تحديد حدود النابضة، إدراج عناصر تحكم مفردة وصمة عار (SS) وضوابط ايستب تسمح لتحديد السكان إيجابية/سلبية وقياس الإشارات الخلفية غير المحددة الناجمة عن الأجسام المضادة الأولية، على التوالي 37-للحالات التي تكون فيها الخلايا النادرة، نوصي باستخدام جزيئات التعويض لضوابط SS وايستب. جسيمات التعويض عادة تنبعث منها إشارات أكثر إشراقا من وسائل المكافحة البيولوجية وأيضا أن يكون أقل الفرق في الخلفية الفلورية. بالإضافة إلى ذلك، تعتبر مثالية لترسيم الحدود النابضة fluorescence ناقص واحد (FMO) الضوابط. بها بما في ذلك الضوابط FMO، كشفت fluorescence الحد الأقصى المتوقع لمجموعة فرعية المصبوغة في قناة معينة عندما يكون جسم معلم فلوروتشرومي محددة لتلك القناة الأسفار خاصة المستبعدة38. في تجربتنا، بالإضافة إلى ضوابط الجسيمات التعويض الملون واحدة، ينبغي إدراجها عنصر تحكم مقارنة بيولوجية أونستينيد لتعيين حدود إيجابية/سلبية أكثر دقة.
باستثناء الحطام الخلوية ومجاميع الخلية في استراتيجية النابضة أيضا نهج إضافية تستخدم لتصغير تلقائي-الأسفار. التمييز بين الحطام الخلوية من السكان خلية قابلة للحياة، هو استخدام مبعثر إلى الأمام (FSC) والجانب مبعثر (SSC) استراتيجية النابضة الأكثر شيوعاً. لعزل الخلايا التي سيتم استخدامها لوظيفة الفرز التحليلات وتتطلب بقاء أعلى لاستخراج الحمض النووي/الجيش الملكي النيبالي، من المستحسن أن بقاء البقع لا يمكن استخدامه مع أية إجراءات التثبيت و/أو بيرميبيليزيشن. فورمالدهايد تحديد الخلايا يمكن أن يعرض للخطر سلامة الحمض النووي نظراً للحمض النووي-بروتين crosslinking ومما يحد من كفاءة العزل والكشف والقياس الكمي الدقيق. خلية المجاميع كما ذكرنا من قبل لا يسهم إلا في إشارات السيارات-الفلورسنت المنبعثة، ولكن يؤدي أيضا إلى في "إحباط من قبيل الصدفة". يحدث مثل هذا الإجراء للحفاظ على درجة نقاء عالية في فرز ولكن إذا كانت متكررة جداً، فهو يقلل من العائد خلية تم فرزها. يمكن تقليل المخزن المؤقت الفرز (نظام مراقبة الأصول الميدانية العازلة) تستكمل مع الدناز ومجكل2 خلال تلطيخ الخلية تجميع الخلايا. من المستحسن عدم استخدام يدتا في تركيبة مع الدناز كما أنه يثبط نشاط إنزيم. تصفية تعليق خلية مفردة من خلال مصفاة خلية 70 ميكرومتر قبل الفرز يمكن أيضا تحرير الخلايا من المجاميع. من الضروري ملاحظة أنه للتقليل من التراكم، ينبغي تعليق الخلية بتركيز الخلايا 5 مليون كل مل في حجم الحد أدنى لمل 0.4. الخلايا المعزولة من الأنسجة الدهنية لادن تميل إلى أن تكون أكثر عرضه للتجميع، ويمكن أن ينتج صدفة إحباط وفرز منخفضة الغلة. من المستحسن أن العينات يتم كذلك مخففة إذا استمرت التجميع. يمكن جمع الضامة تم فرزها في أنابيب البولي بروبلين أسفل المائدة المستديرة مجموعة تحتوي على الجنين المتوسطة الغنية الأبقار إلى أقصى حد خلية الإنعاش. بتركيز FBS أولية عالية يضمن استرداد الخلية نظراً للتركيز في نهاية المطاف تصبح مخففة مع كل قطره تم فرزها. جمع الخلايا التي سيتم استخدامها لتحليل الحمض النووي الريبي أو، يمكن فرز الخلايا مباشرة في الكاشف استخراج المناسبة (مثل تريزول) لمنع التلوث رناسي. عند فرز كميات كبيرة، فرز الخلايا أولاً إلى وسائط الثقافة تستكمل بتركيزات أقل من FBS، ينصح. مباشرة بعد الفرز، والخلايا ينبغي ثم القريبون وتفكيك لاستخراج الحمض النووي/الجيش الملكي النيبالي. ثم يمكن أن يكون لمحة عن المادة الوراثية المعزولة للتعبير الجيني غيرت. برو-التهابات الجينات بما في ذلك TNFα IL1-β وايل-6، وايل-12، 1 لتر-23، IFNγ، Nos2، و MCP1 (CCL2) غالباً ما تكون أوبريجولاتيد في الضامة العارضة النمط الظاهري (M1) المنشط كلاسيكي39. من ناحية أخرى، بدلاً من تنشيط النمط الظاهري (M2) في الضامة غالباً ما تتسم بتحريض الجينات ترميز Chi3l3 (Ym1)،34،Fizz1، 1 أرجيناسي، CD206، CD163، CD209 ل 1-10، و TGFβ40. في الآونة الأخيرة، CD38 و Fpr2 و Gpr18 وقد تم التحقق من صحة كجينات محددة M1 وج-حركة و Egr2 ك جينات محددة M234.
على الرغم من أن تدفق متعدد الألوان المستندة إلى الخلوي الخلية الفرز أداة قيمة لعزل الضامة في درجة نقاء عالية، وهذا النهج يمكن أن يكون مكلفاً. مزايا قوية لنظام مراقبة الأصول الميدانية بوساطة الفرز التي تعتمد على أفراد العمليات التي يمكن المناورة أرز خلية بالإضافة إلى التكلفة العالية للخلية فارز صيانة كواشف. يمكن استخدام نهج بديلة في بديلاً مكلفاً التدفق الخلوي على أساس الخلية الفرز. وهي تشمل خلية تنشيط مغنطيسية الفرز (ماك) أو الكثافة المتدرجة الطرد المركزي. أول خلية البديلة الفرز الطريقة المذكورة تشمل المغناطيسي و/أو مجموعات العزلة عمود ميكروبيد لفصل خلايا فائدة من الدم أو الأنسجة الصلبة41. الخلية الثانية الفرز نهج يفصل تعليق خلية غير متجانسة على أساس كثافة وقوة الطرد المركزي. ولسوء الحظ، توسط الكثافة الطرد المركزي ليست عملية لعزل الضامة من الشريان الاورطي أو وات-المستمدة من تعليق خلية مفردة. في كثير من الأحيان، المنتج التي تم الحصول عليها من الطرد المركزي التفاضلي ملوثة، ومن انخفاض العائد. ونتيجة لذلك، أصغر من الأنسجة (مثل الشريان الاورطي أو وات) التي تؤدي في بعض الخلايا في البداية بعد الهضم الأنزيمي ليست مرشحا مثاليا للطرد المركزي التفاضلي. من ناحية أخرى، يمكن أن تنتج تعليق الخلية المستمدة من كبد ينتابها عدد كاف من الضامة المفروزة التي يمكن استخدامها في وظيفة الفرز التجارب والتحاليل مثل ثقافة التحفيز أو qPCR تحليل النشاف الغربية. يمكن أيضا استخدام هذه النهج البديلة لإثراء السكان قبل نظام مراقبة الأصول الميدانية، مما يسمح لأنواع أنظف. من المذكرة، تجعل الأنسجة الضامة المقيمين نسبة مئوية صغيرة من السكان الخلية بأكملها في وات والكبد والشريان الاورطي. تم تخصيب الخلايا قبل الفرز نظام مراقبة الأصول الميدانية نهج المستخدمة عند عزل سكان خلية التي أقل تواترا. قضية واحدة أمر شائع في عزل السكان صغيرة هي تلك الخلية كبيرة يجب معالجتها الأرقام للحصول على ما يكفي من خلايا للتحليل اللاحق. يمكن استخدام التخصيب أو الفرز المسبق لحل هذه مسألة. يساعد هذا الأسلوب في الحصول على عدد سكان أكثر إيجازاً من الخلايا عن طريق تحديد إيجابية وسلبية لكنه يسمح أيضا للحفاظ على الوقت نظام مراقبة الأصول الميدانية الفرز يمكن أن تكون عملية دائمة لمصادر الأنسجة الكثيفة مثل الكبد.
التقدم الذي أحرز مؤخرا في مجال البيولوجيا التهاب تسليط الضوء على أهمية توصيف المظهرية والوظيفية لتغاير سنخية مزيد من الفهم لدور المعقدة لهذه الخلايا المناعية في تنظيم التهاب مزمن. وباختصار، يوفر هذا البروتوكول الشامل اتباع نهج متعدد الأبعاد لوصف الأنسجة الضامة المقيمين من أنسجة مميزة ثلاث درس في الحمية المتبعة الناجمة عن السمنة والتهاب في نماذج. والأهم من هذا البروتوكول ويأخذ في الاعتبار الصعوبة والتدابير اللازمة لعزل نظيف واحد تعليق خلية من dysregulated التهاب الأنسجة مثل وات ولويحات الابهر والكبد الدهني. ويسمح البروتوكول الباحث لتطبيق التدفق الخلوي وأدوات نظام مراقبة الأصول الميدانية الفرز في بعدا مبتكرة تميز الأنسجة الضامة المقيم، المنظمين الرئيسيين لالتهاب في السمنة. توصيف المتعمقة للديناميات السكانية بلعم يمكن أن توفر نظرة ثاقبة الوحيدات الاتجار في الأنسجة الملتهبة وتسمح باستمرار التقييمات آليا من خلال العديد من النهج التجريبي في الضامة المفروزة. يمكن تقديم توصيف المزيد من السكان بلعم فكرة محورية في الأسس البيولوجية التي تنظم تغاير سنخية في الصحة والمرض.
وقد المؤلف لا تضارب في المصالح بالكشف عن.
نود أن نشكر "التدفق الخلوي المرفق الأساسية" في "جامعة بنسلفانيا الدولة الألفية العلوم المعقدة".
Name | Company | Catalog Number | Comments |
26 G x 5/8 in Needles | BD | 305115 | |
23 G x 0.75 in needle x 12 in. tubing Blood Collection Set | BD | 367297 | Used for cannulation of subhepatic IVC during liver perfusion |
21 G 1 1/2 in. Needles | BD | 305156 | |
1 mL syringe with rubber stops | BD | 309659 | |
10 mL Syringes | BD | 309604 | |
1 mL Syringe | BD | 309659 | |
F4/80 PE | Biolegend | 123110 | |
CD11c PE/Cy7 | Biolegend | 117318 | |
CD11b PE/Cy5 | eBioscience | 15-0112-81 | |
Anti-mouse CD16/32 Fc Block | Biolegend | 101320 | |
CD45 Pacific Blue | Biolegend | 103126 | |
PE Rat IgG2a | Biolegend | 400508 | |
PE/Cy7 Armenian Hamster IgG | Biolegend | 400922 | |
PE/Cy5 Rat IgG2b | Biolegend | 400610 | |
Pacific Blue Rat IgG2c | Biolegend | 400717 | |
Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM) | Cellgro | 15-017-CV | |
1x Phosphate Buffered Saline (PBS) | Cellgro | 21-031-CV | |
70 μm cell strainers | Corning, Inc. | 352350 | |
1.7 mL microcentrifuge tube | Denville | C2170 | |
Paraformaldehyde Aqueous Solution -16x | Electron Microscopy Sciences | CAS #30525-89-4 | |
Micro Dissecting Scissors, 3.5 inch, Straight, 23 mm, Sharp | Stoelting | 52132-10P | Used for general dissecting purposes |
Micro Forceps, 4 inches, full curve, 0.8 mm | Stoelting | 52102-37P | Used for general dissecting purposes |
Spring dissection scissors – 3 mm Cutting edge | Fine Science Tool | 15000-10 | Used for aorta dissection Steps 1.3.3.17 to 1.3.3.28 |
Curved 0.07 mm x 0.04 mm Tip Forceps | Fine Science Tool | 11297-10 | Used for aorta dissection Steps 1.3.3.17 to 1.3.3.28 |
Hemostatic Forceps (Curved) | Fine Science Tool | 13021-12 | |
Heparin Sodium Salt | Fischer Scientific | 9041-08-1 | |
35 mm Cell Culture/Petri Dishes | Fischer Scientific | 12-565-90 | |
Polystyrene Petri Dishes (10 cm) w/lid | Fischer Scientific | 08-757-100D | |
15 mL Conical Centrifuge Tubes (Polypropylene) | Fischer Scientific | 14-959-53A | |
50 mL Conical Centrifuge Tubes (Polypropylene) | Fischer Scientific | 14-432-22 | |
5 mL Round-Bottom Polystyrene Tubes | Fischer Scientific | 14-959-5 | |
Fetal Bovine Serum | Gemini Bio-Products | 100-106 | |
Ethanol (Stock Ethyl Alcohol Denatured, Anyhydrous) | Millipore | EX0285-1 | |
Bovine Serum Albumin | Rockland | BSA-50 | |
HEPES | Sigma-Aldrich | H3375 | |
Collagenase Type II | Sigma-Aldrich | C6885 | |
Collagenasse Type XI | Sigma-Aldrich | C7657 | |
Hyaluronidase Type I | Sigma-Aldrich | H3506 | |
DNAse | Sigma-Aldrich | DN25 | |
Collagenase Type I | Sigma-Aldrich | C0130 | |
NaOH | Sigma Aldrich | 1310-73-2 | |
CaCl2 | Sigma Aldrich | 449709-10G | |
500 mL beaker | Sigma Aldrich | 02-540M | |
4 cm Hemostatic clamp | Stoelting | 52120-40 | |
Toothed forceps | Stoelting | 52104-33P | |
50 μm Disposable filters | Systemex | 04-0042-2317 | |
Collagenase Type IV | ThermoFischer Scientific | 17104019 | |
Ammonium Chloride Potassium (ACK) | ThermoFischer Scientific | A1049201 | |
Razors (0.22 mm (0.009")) | VWR International | 55411-050 | |
Texas Red Live/Dead stain | Red viability stain (in Figure 1A) |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved