肺環境における免疫細胞および炎症誘発性メディエーターの特性評価
Summary
このプロトコルは、虚血性脳卒中のマウスモデルである一過性中大脳動脈閉塞後の肺環境における免疫細胞組成、サイトカインプロファイル、およびケモカインプロファイルの変化を同定するためのフローサイトメトリーの使用を記載している。
Abstract
複数のサイトカインおよびケモカインの発現によって制御される免疫細胞の増殖、活性化、および肺への輸送は、重度の脳損傷によって変化し得る。これは、肺炎が虚血性脳卒中に罹患した患者の死亡の主な原因であるという事実によって証明される。このプロトコルの目的は、一過性中脳動脈閉塞による虚血性脳卒中誘導後の肺胞マクロファージ、間質マクロファージ、CD103+またはCD11b+樹状細胞(DC)、形質細胞様DC、好酸球、単球/単球由来細胞、好中球、リンパ球由来TおよびB細胞、NK細胞、およびNKT細胞を含む、マウスの肺における13種類の免疫細胞を同定するための多色フローサイトメトリー分析の使用を記述することである。さらに、ビーズホモジナイゼーション法を用いた肺ホモジネートの調製について記載し、フローサイトメトリー分析と結合したマルチプレックスビーズアレイによって13種類のサイトカインまたはケモカインの発現レベルを同時に決定する。このプロトコルはまた、感染性肺疾患またはアレルギー性疾患などの他の疾患設定における肺免疫応答を調査するためにも使用することができる。
Introduction
肺はバリア器官であり、外部環境にさらされているため、病原体やアレルゲンなどの免疫学的課題を絶えず受けています1。肺環境から病原体を除去するためには、肺常在免疫細胞の活性化と末梢からの免疫細胞の浸潤が必要です。さらに、肺常在性免疫細胞は共生細菌に対する耐性を維持しており、これらの細胞が病原体のクリアランスおよび恒常性の維持に役割を果たしていることを示唆している1。肺胞マクロファージおよび間質マクロファージは、パターン認識受容体を介して病原体を感知し、貪食作用によってこれらの病原体をクリアする肺常在性センチネル免疫細胞の1つです2。肺常在樹状細胞は、抗原提示を介して自然免疫応答と適応免疫応答を橋渡しする 3.また、活性化された局所自然免疫細胞は、炎症反応を増幅し、単球、好中球、リンパ球などの免疫細胞の肺への浸潤を刺激するサイトカインやケモカインを産生する1。虚血性脳卒中は、全身性免疫を改変し、肺感染症に対する感受性の増加につながることが示されている;しかし、虚血性脳卒中後の肺区画を評価した研究はほとんどないが、炎症状態4,5,6,7,8,9の間にそれを調べた研究もある。本明細書に記載される方法の目標は、肺病理、免疫細胞組成、ならびに肺におけるサイトカインおよびケモカイン発現のレベルを同時に決定して、肺区画への変化を評価し、虚血発作後の肺免疫応答への潜在的な変化を評価することである。
ここに記載するのは、13種類の免疫細胞を同定するためにマウスの肺から単一細胞懸濁液を得るためのプロトコールである。このプロトコルは、自動化された組織解離器を必要とせずに、コラゲナーゼDによる組織消化に基づいています。さらに、フローサイトメトリーベースのマルチプレックスビーズアレイを使用して、13種類のサイトカインまたはケモカインの発現レベルを決定するために使用できる組織ホモジネートを調製するプロトコルを開発しました。このプロトコルは、虚血性脳卒中が肺免疫に及ぼす影響を調査するために首尾よく使用され、他の疾患モデルでも使用することができる。
Protocol
Representative Results
Discussion
ここで説明するプロトコールは、肺免疫細胞型の同定および同じマウスにおけるケモカインまたはサイトカインの発現を可能にする。組織病理学研究が必要な場合は、単一細胞単離ステップに進む前に、その目的のために個々の葉を除去して固定することができる。この方法の1つの制限は、免疫細胞組成の変化およびケモカインおよび/またはサイトカインの発現が肺の異なる葉間で不均等?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、NIH助成金P20 GM109098とプラエスペロからエドウィン・ワンへのイノベーション賞プログラムによって支援されました。フローサイトメトリー実験は、NIH助成金S10 OD016165、U57 GM104942、P30 GM103488、およびP20 GM103434によってサポートされているWVUフローサイトメトリー&シングルセルコア施設で実施されました。
Materials
| B220-APC, clone RA3-6B2 | Biolegend | 103212 | 1:200 dilution |
| Beadbug 3 position bead homogenizer | Benchmark Scientific | D1030 | Tissue homogenizer |
| CCR2-BV421, clone SA203G11 | Biolegend | 150605 | 1:200 dilution |
| CD103-BV421, clone 2E7 | Biolegend | 121422 | 1:200 dilution |
| CD11b-PE/Cy7, clone M1/70 | Biolegend | 101216 | 1:400 dilution |
| CD11c-PE/Cy7, clone N418 | Biolegend | 117318 | 1:200 dilution |
| CD11c-Percp/Cy5.5, clone N418 | Biolegend | 117328 | 1:200 dilution |
| CD4-BV421, clone GK1.5 | Biolegend | 100443 | 1:200 dilution |
| CD45-FITC, clone 30-F11 | Biolegend | 103108 | 1:200 dilution |
| CD64-APC, clone X54-5/7.1 | Biolegend | 139306 | 1:200 dilution |
| CD8-PE, clone 53-6.7 | Biolegend | 100708 | 1:800 dilution |
| Collagenase D | Sigma Aldrich | 11088882001 | Component in the dissociation buffer |
| Conical screw cap tube | ThermoFisher | 02-681-344 | Tube for tissue homogenization |
| DNase I | Sigma Aldrich | 10104159001 | Component in the dissociation buffer |
| Fc block CD16/32 antibody | Biolegend | 101320 | 1:100 dilution |
| genlteMACS dissociator | Miltenyi Biotec | 130-093-235 | Comparsion of lung digestion with or without mechanical dissociator |
| gentleMACS C tubes | Miltenyi Biotec | 130-093-237 | Tube for tissue disscoiation with genlteMACS dissociator |
| Halt protease and phosphatase inhibitor cocktial | ThermoFisher | 78442 | Component in the homogenization buffer |
| Laser doppler monitor | Moor | MOORVMS-LDF | Blood flow monitoring during tMCAO |
| LEGENDplex proinflammatory chemokine panel | Biolegend | 740451 | Multiplex bead array |
| LIVE/DEAD fixable near-IR stain | ThermoFisher | L34976 | Use for dead cell exclusion during flow cytometric analysis |
| Ly6C-PE, clone HK1.4 | Biolegend | 128008 | 1:800 dilution |
| Ly6G-BV510, clone 1A8 | Biolegend | 127633 | 1:200 dilution |
| MCAO suture L56 reusable 6-0 medium | Doccol | 602356PK10Re | tMCAO |
| MHC II-BV510, clone M5/114.15.2 | Biolegend | 107636 | 1:800 dilution |
| NK1.1-Percp/Cy5.5, clone PK136 | Biolegend | 108728 | 1:200 dilution |
| Siglec F-PE, clone E50-2440 | BD Biosciences | 552126 | 1:200 dilution |
| Silk suture thread, size 6/0 | Fine Science Tools | 18020-60 | tMCAO |
| SomnoSuite anesthesia system | Kent Scientific | SS-01 | Mouse anaesthetization for tMCAO |
| TCRb-BV510, clone H57-897 | Biolegend | 109234 | 1:200 dilution |
| Zirconia/silica beads, 2.3 mm | Biospec | 11079125z | Beads for tissue homogenization |
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