2020年6月24日
本方案描述了流式细胞术的应用,用于鉴定短暂性大脑中动脉闭塞(一种缺血性脑卒中的小鼠模型)后肺部环境中免疫细胞组成、细胞因子谱和趋化因子谱的变化。
本方案可用于研究缺血性脑卒中后肺部环境的变化。该方法可通过流式细胞术分析,在同一只小鼠体内鉴定13种肺部免疫细胞类型以及13种不同的细胞因子和趋化因子。该方法已用于评估缺血性脑卒中后肺部环境的改变。
然而,该方法也可用于研究过敏反应或感染过程中的变化。进行全身经心灌流时,需确认麻醉小鼠对足底反射无反应,然后将小鼠固定于手术平台上。用70%乙醇润湿毛发,以减少毛发散入体腔,沿腹中线做垂直皮肤切口,暴露完整的腹膜,一旦暴露至胸腔即停止切口。
使用精细解剖剪在腹膜上做正中切口,切至胸腔前停止,用镊子夹住胸骨远端。用剪刀剪开膈肌,注意不要损伤心脏、肺或血管。当可见下方组织时,切开肋骨笼,并固定肋骨两侧,使心脏和肺完全暴露。
在靠近主动脉弓的右心房处小心地做一个小切口,作为灌注的流出道,然后迅速而轻柔地将一根25号针头插入左心室的远端上表面。针头就位后,轻柔地向心脏内灌注10毫升冷PBS。组织应开始清除血液。
当全部体积的灌注液输送完毕后,继续灌注第二份10毫升的冷PBS,直至肝脏呈现浅棕色,肺部颜色从粉红色变为 predominantly 白色。使用镊子和精细解剖剪,仔细去除所有周围组织,然后分离肺叶,并将其放入含有1至2毫升冰冷肺细胞培养基的培养皿中,置于冰上。为进行多重微球阵列分析而准备肺组织时,向一个含有三颗无菌2.3毫米氧化锆/二氧化硅珠的2毫升离心管中加入200微升冷匀浆缓冲液,并称量目标肺叶的重量。
取50至100毫克肺组织转移至预冷的含珠子和匀浆缓冲液的离心管中,使用珠子匀浆仪在4,000转/分钟条件下匀浆至少2分钟。待组织完全匀浆后,离心离心管以沉淀组织碎片,并将上清液转移至预冷的1.5毫升离心管中,置于冰上。进行肺组织解离时,小心倾去剩余肺叶中的肺细胞培养基,并将25号针头插入组织中。
向每个肺叶注入200至250微升解离缓冲液,使肺组织膨胀,每个肺叶重复注射两到三次。室温孵育两分钟后,使用精细解剖剪将肺组织剪碎成小块,并将组织悬液转移至15毫升离心管中。向样品中加入6毫升额外的解离缓冲液,剧烈涡旋震荡1分钟。
接下来,将组织块在37摄氏度下孵育45分钟,每隔7至8分钟涡旋振荡一次。孵育结束后,剧烈涡旋振荡样品1分钟,然后将样品通过100微米细胞筛,以去除任何残留的不需要的结缔组织和间质组织。通过离心收集组织,并用5毫升冷肺培养基重悬沉淀。
再次离心样品,并用1毫升冷肺组织培养基轻轻涡旋重悬沉淀。然后,通过100微米细胞筛过滤细胞后再进行计数。为了评估分离的肺组织中的免疫细胞群体,将1至2 × 10⁶个细胞接种至96孔圆底培养板的相应孔中,每孔加入适量的抗体组合,并通过离心将细胞沉淀至孔板底部。
向每个孔中加入25微升适当的抗体混合物(溶于冷FACS缓冲液),并用移液器轻轻吹打混匀。20分钟后,将每孔细胞重悬于100微升冷FACS缓冲液中,并将样品转移至各自含有150微升额外FACS缓冲液的5毫升聚苯乙烯圆底管中。随后,立即根据标准流式细胞术分析方案在流式细胞仪上分析样品。
在此代表性分析中,使用三组包含五至七种抗体组合的方法,在肺组织中鉴定了13种不同的免疫细胞群体。通过活死细胞染料排除死细胞,并利用表格中所列的抗体和标记物区分不同类型的免疫细胞。在第一组中鉴定了肺泡和间质巨噬细胞、CD103阳性树突状细胞和CD11B阳性树突状细胞以及嗜酸性粒细胞。
在第二组中鉴定出促炎性单核细胞和中性粒细胞,在第三组中鉴定出CD4阳性与CD8阳性T细胞、B细胞、浆细胞样树突状细胞、NK细胞以及NKT细胞。使用本方案分离的细胞群与使用商用组织解离仪分离的细胞群相比,活细胞总数占CD45阳性细胞的百分比以及获得的CD45阳性细胞总数均相似。此外,两种方案中CD45阳性细胞的死亡率均低于10%,表明本方案无需自动组织解离仪即可实现高得率、高质量的细胞回收。
此外,使用市售的多重检测法结合流式细胞术分析,可确定每毫克组织样本中趋化因子的浓度。单细胞分离过程中所用的胶原酶D浓度、孵育时间及温度,对免疫细胞的回收率具有关键影响。
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本方案描述了使用流式细胞术研究缺血性卒中后肺部环境变化的方法。该方法可用于在小鼠模型中鉴定多种免疫细胞类型和细胞因子。
对缺血性卒中后肺部环境进行全面的免疫谱型分析,有助于免疫调节策略的机制性风险评估和靶点验证。对免疫细胞亚群及细胞因子介质进行定量流式细胞术分析,可提高早期发现和转化研究的预测可信度。该方法通过阐明与卒中后并发症及其他肺部疾病模型相关的免疫改变,为项目组合决策提供依据。
该方法通过实现从早期假设验证到转化验证的定量免疫分析,融入了从发现到临床前研究的连续过程。