Zalecana standardowa metoda izolacji komórek jednojądrzastych
Rozdzielanie komórek przy użyciu produktów Ficoll-Paque może być przeprowadzane w szerokim zakresie objętości próbek krwi. Dzięki wysokiej wydajności, metoda ta może być dostosowana do przetwarzania bardzo małych ilości krwi, takich jak krew pobrana od dzieci. W celu uzyskania maksymalnej powtarzalności rozdziału zaleca się stosowanie znormalizowanej procedury. Poniższa procedura została oceniona w naszych laboratoriach przy użyciu Ficoll-Paque PLUS i jest zalecana do oddzielania normalnych próbek krwi. Proste zmiany można łatwo wprowadzić w celu dostosowania do konkretnego systemu wirowania. Ta sama procedura jest zalecana podczas oddzielania komórek przy użyciu Ficoll-Paque PREMIUM, Ficoll-Paque PREMIUM 1.084 i Ficoll-Paque PREMIUM 1.073.
Aby ujednolicić technikę, należy najpierw wybrać objętość krwi i średnicę rurki wirówki. Czynniki te określają wysokość próbki krwi w probówce, a w konsekwencji czas wirowania. Zwiększenie wysokości próbki krwi w probówce zwiększa zanieczyszczenie czerwonych krwinek. Zmiana średnicy probówki nie ma jednak znaczącego wpływu na separację. Stąd większa objętość może być oddzielona z tym samym stopniem oczyszczenia w probówce o większej średnicy, jeśli wysokość próbki krwi w probówce i czas separacji są utrzymywane na stałym poziomie.
Wydajność i stopień czystości komórek jednojądrzastych zależą w znacznym stopniu od skuteczności usuwania czerwonych krwinek.
Kiedy erytrocyty w pełnej krwi są agregowane, niektóre komórki jednojądrzaste są uwięzione w grudkach i dlatego osadzają się wraz z erytrocytami. Ta tendencja do zatrzymywania komórek jednojądrzastych jest zmniejszana przez rozcieńczenie krwi. Rozcieńczenie zapewnia lepszą wydajność komórek jednojądrzastych i zmniejsza rozmiar grudek czerwonych krwinek. Agregacja erytrocytów nasila się w wyższych temperaturach (37 °C), co w konsekwencji zmniejsza wydajność komórek jednojądrzastych. W niższych temperaturach (4 °C) szybkość agregacji jest zmniejszona, ale czas oddzielania jest wydłużony, co również zmniejsza wydajność komórek jednojądrzastych. Kompromisowa temperatura od 18 °C do 20 °C daje optymalne wyniki.
Sprzęt i roztwory wymagane, ale niedostarczone
- Sterylny zrównoważony roztwór soli lub inne standardowe roztwory soli (patrz Przygotowanie odczynników).
- Wirówka z wirnikiem uchylnym (hamulec powinien być wyłączony).
- Jałowe probówki wirówkowe i pipety.
- Jałowe igły i strzykawki.
- Wybrany roztwór do lizy czerwonych krwinek (w przypadku izolacji granulocytów).
Przygotowanie odczynników
Rozcieńczalnik i roztwór płuczący
Zrównoważony roztwór soli do rozcieńczania krwi i płukania komórek można przygotować zgodnie z poniższą instrukcją. Inne rozcieńczalniki i płyny do płukania, takie jak izotoniczna sól fizjologiczna buforowana Ca2+/Mg2+ (np. PBS Dulbecco), roztwory soli (np. Hanka) lub pożywki do hodowli komórkowych (np. RPMI 1640) mogą być również stosowane, RPMI 1640).
Zrównoważony roztwór soli
Aby przygotować zrównoważony roztwór soli, zmieszaj jedną objętość roztworu podstawowego A z dziewięcioma objętościami roztworu podstawowego B i wysterylizuj. Dla każdej próbki należy przygotować co najmniej 20 ml. Można również użyć innych sterylnych standardowych roztworów soli.
Rozpuścić w około 950 ml wody destylowanej i dodać stężony HCl do uzyskania pH 7,6, a następnie dostosować objętość do 1 litra.
Aby przygotować zrównoważony roztwór soli, zmieszaj 1 objętość roztworu A z 9 objętościami roztworu B. Przygotowuj roztwór świeżo co tydzień. Można użyć innych standardowych roztworów soli.
Produkt Ficoll-Paque
Przed użyciem podgrzej nośnik gradientu gęstości Ficoll-Paque do temperatury od 18 °C do 20 °C. W przypadku próbek większych niż 3 ml, patrz Uwagi.
Przygotowanie próbki
Należy użyć świeżej krwi, aby zapewnić wysoką żywotność wyizolowanych komórek jednojądrzastych. Przygotuj próbkę w temperaturze od 18°C do 20°C.
- Do probówki wirówkowej o pojemności 10 ml dodaj 2 ml krwi poddanej defibrylacji lub działaniu antykoagulantu i taką samą objętość zbilansowanego roztworu soli (końcowa objętość 4 ml).
- Wymieszaj krew i bufor, kilkakrotnie odwracając probówkę lub pobierając mieszaninę do i z pipety.
Procedura izolacji komórek jednojądrzastych
- Odwróć butelkę z podłożem Ficoll-Paque kilka razy, aby zapewnić dokładne wymieszanie.
W celu pobrania pożywki Ficoll-Paque za pomocą strzykawki: Zdejmij polipropylenową nasadkę i włóż igłę strzykawki przez przegrodę (Rysunek 1).
W celu pobrania pożywki Ficoll-Paque za pomocą pipety: Zdejmij polipropylenową nasadkę. Podnieś aluminiowy pierścień. Zdejmij metalową uszczelkę. Zdejmij srebrny pierścień.
Zdejmij gumowe zamknięcie. Stosując techniki aseptyczne, pobierz wymaganą objętość pożywki Ficoll-Paque (Rysunek 2). - Dodaj pożywkę Ficoll-Paque (3 ml) do probówki wirówkowej.
- Ostrożnie nałóż rozcieńczoną próbkę krwi (4 ml) na roztwór pożywki Ficoll-Paque (Rysunek 3).
Ważne: Podczas nakładania próbki nie mieszaj roztworu pożywki Ficoll-Paque i rozcieńczonej próbki krwi. - Wirować z prędkością 400 g przez 30 do 40 minut w temperaturze od 18°C do 20°C (hamulec powinien być wyłączony).
- Odciągnąć górną warstwę zawierającą osocze i płytki krwi za pomocą sterylnej pipety, pozostawiając warstwę komórek jednojądrzastych nienaruszoną na granicy faz (Rysunek 4 i Rysunek 5). Górna warstwa zawierająca osocze może zostać zachowana do późniejszego wykorzystania.
- Przenieś warstwę komórek jednojądrzastych do sterylnej probówki wirówkowej za pomocą sterylnej pipety.
Rysunek 1.Usuwanie polipropylenowej nasadki i srebrnego pierścienia
Rysunek 2. Wycofanie nośnika Ficoll-Paque
Rysunek 3.Próbka krwi nałożona na podłoże Ficoll-Paque
Rysunek 4.Przed usunięciem górnej warstwy.
Rysunek 5.Po usunięciu górnej warstwy (plazmy).
Płukanie izolatu komórkowego
- Oszacuj objętość przeniesionych komórek jednojądrzastych. Dodaj co najmniej 3 objętości (~ 6 ml) zbilansowanego roztworu soli do komórek jednojądrzastych w probówce wirówkowej.
- Zawieś komórki, delikatnie wciągając i wyciągając je z pipety.
- Wirować z prędkością od 400 do 500 × g przez 10 do 15 minut w temperaturze od 18 °C do 20 °C.
Uwaga: Wirowanie z dużą prędkością zwiększa odzysk komórek jednojądrzastych. Jednakże, jeśli ważne jest również pozbycie się płytek krwi, zaleca się niższą prędkość wirowania (60 do 100 × g).
- Usuń supernatant.
- Zawieś ponownie komórki jednojądrzaste w 6 do 8 ml zbilansowanego roztworu soli.
- Wirować z prędkością od 400 do 500 × g (lub od 60 do 100 × g w celu usunięcia płytek krwi) przez 10 minut w temperaturze od 18°C do 20°C.
- Usuń supernatant.
- Zawieś ponownie osad komórkowy w pożywce odpowiedniej do zastosowania.
Procedura izolacji granulocytów
- Przeprowadź wirowanie w gradiencie gęstości przy użyciu pożywki Ficoll-Paque, jak opisano powyżej w Procedura izolacji komórek jednojądrzastych, kroki od 1 do 6.
- Odciągnij górną warstwę pożywki Ficoll-Paque za pomocą sterylnej pipety, pozostawiając nienaruszoną warstwę białych krwinek granulocytów powyżej warstwy czerwonych krwinek.
- Zbierz cienką warstwę białych krwinek granulocytów za pomocą pipety i przenieś do sterylnej probówki wirówkowej.
- Zawieś komórki w co najmniej pięciu objętościach zbilansowanego roztworu soli i wiruj przy 400 × g przez 15 minut.
- Liza pozostałych czerwonych krwinek za pomocą dowolnego wybranego roztworu do lizy czerwonych krwinek.
- Wirowanie granulocytów z prędkością 400 do 500 × g przez 10 do 15 minut w temperaturze od 18 °C do 20 °C.
- Usuń supernatant.
- Zawieś ponownie granulocyty w 6 do 8 ml zbilansowanego roztworu soli.
- Wiruj przy 400 do 500 × g przez 10 minut w temperaturze od 18 °C do 20 °C.
- Usuń supernatant.
- Zawieś ponownie osad komórkowy w pożywce odpowiedniej do zastosowania.
Uwagi
Antykoagulanty: Heparyna, EDTA, cytrynian, kwaśny cytrynian dekstrozy (ACD) i cytrynian fosforan dekstrozy (CPD) mogą być stosowane jako antykoagulanty dla próbki krwi. Defibrylowana krew nie wymaga stosowania antykoagulantu. Defibrylacja skutkuje jednak niższą wydajnością komórek jednojądrzastych i może powodować zwiększone zanieczyszczenie krwinkami czerwonymi3. Powoduje również selektywną utratę monocytów.
Bøyum odkrył, że nieco czystszy preparat komórek jednojądrzastych uzyskuje się stosując EDTA zamiast heparyny jako antykoagulant3. Podczas oczyszczania komórek jednojądrzastych ze źródeł innych niż krew obwodowa zauważono również, że dodanie heparyny może powodować żelowanie zawiesin komórkowych4. Krew stabilizowana cytrynianem może skutkować lepszą jakością RNA i DNA niż inne antykoagulanty i dawać wyższą wydajność komórek jednojądrzastych. Heparyna wpływa na proliferację komórek T i wiąże się z wieloma białkami. EDTA jest dobry do testów opartych na DNA, ale wpływa na stężenie Mg2+ i powoduje problemy w analizie cytogenetycznej5. Wykazano również, że wydajność RNA jest wyższa we krwi z EDTA niż we krwi z heparyną6.
Objętość krwi: Większe objętości krwi mogą być przetwarzane z taką samą skutecznością separacji przy użyciu probówek wirówkowych o zwiększonej średnicy przy zachowaniu w przybliżeniu takich samych wysokości pożywki Ficoll-Paque (2,4 cm) i próbki krwi (3,0 cm), jak w standardowej metodzie opisanej powyżej. Zwiększenie średnicy probówki nie wpływa na wymagany czas separacji.
Przechowywanie próbek krwi: Próbki krwi powinny być wolne od skrzepów i przetworzone jak najszybciej po pobraniu, aby zapewnić optymalne wyniki. Opóźnienia w przetwarzaniu krwi mogą skutkować utratą żywotności, niższym odzyskiem komórek i większą ilością zanieczyszczających granulocytów i/lub erytrocytów. Rzeczywiście, stwierdzono, że przechowywanie przez 24 godziny w temperaturze pokojowej skutkuje zmniejszoną wydajnością limfocytów, zmienioną ekspresją markerów powierzchniowych i zmniejszoną odpowiedzią na stymulację mitogenną 5,7,8. Usuwanie martwych komórek: Martwe komórki są usuwane podczas izolacji komórek przy użyciu Ficoll-Paque PLUS9,10,58.
Gęstość i temperatura: Na temperaturę, w której przeprowadzane są separacje w gradiencie gęstości, naturalnie wpływa temperatura pokojowa, temperatura wirówki, temperatura pożywki gradientu gęstości i temperatura ciekłej próbki. Czasami może również wystąpić nieporozumienie co do tego, co oznacza temperatura pokojowa (np. w Europie może to być 20ºC, a w Ameryce Północnej 20ºC). Wiadomo, że gęstość produktów Ficoll-Paque zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury. Na przykład Ficoll-Paque PREMIUM (1,077 g/ml) wykazuje gęstość 1,0772, 1,0767 i 1,0758 odpowiednio w 20ºC, 22ºC i 25ºC.
Patologiczne próbki krwi: Standardowa metoda opisana powyżej została opracowana do oczyszczania komórek jednojądrzastych z krwi obwodowej normalnych, zdrowych, ludzkich dawców. Inne wyniki można uzyskać w przypadku próbek pobranych od dawców z infekcjami lub innymi stanami patologicznymi, takimi jak nowotwory (patrz Dalsze zastosowania Ficoll-Paque PLUS i Ficoll-Paque PREMIUM, strona 12).
Usuwanie płytek krwi: Jeśli ważne jest usunięcie wszystkich płytek krwi z frakcji komórek jednojądrzastych, można zastosować drugie wirowanie w gradiencie od 4% do 20% sacharozy nałożonym na Ficoll-Paque PLUS. Procedura ta skutecznie usunie wszelkie zanieczyszczenia płytkowe11. Płytki krwi pozostaną w górnej części gradientu sacharozy, a komórki jednojądrzaste będą sedymentować przez gradient sacharozy do górnej części warstwy Ficoll-Paque PLUS. Alternatywnie, płytki krwi można usunąć poprzez agregację z adenozyno-5'-difosforanem (ADP) przed oddzieleniem komórek jednojądrzastych12.
Rozwiązywanie problemów związanych z nieodpowiednią wydajnością
Jeśli preparaty Ficoll-Paque PLUS i Ficoll-Paque PREMIUM są stosowane zgodnie z zalecaną procedurą standardową, można oczekiwać, że zapewnią bezproblemową izolację ludzkich komórek jednojądrzastych krwi obwodowej z wynikami przedstawionymi na stronie 2. Jak wspomniano wcześniej, Ficoll-Paque PREMIUM 1.073 i Ficoll-Paque PREMIUM 1.084 prowadzą do izolacji preparatów komórkowych o nieco innej gęstości podzbiorów komórek jednojądrzastych. Jednak odchylenia w niektórych parametrach eksperymentalnych mogą prowadzić do słabych wyników, a podana tutaj tabela rozwiązywania problemów ma na celu pomóc w szybkiej identyfikacji i korekcie problemu powodującego obniżoną wydajność.
Referencje
Zaloguj się lub utwórz konto, aby kontynuować.
Nie masz konta użytkownika?