使用实时活细胞分析检测中性粒细胞的功能

中性粒细胞处于感染位点防御的第一线,通过摄取细菌和释放抗菌酶来降解和杀死病原体,在先天免疫系统中扮演着重要的角色。中性粒细胞的招募和功能对于宿主防御至关重要,但也会诱发炎症,导致阿尔茨海默症和类风湿关节炎等疾病的进展。

Incucyte® 活细胞分析系统已用于在趋化实验中评估中性粒细胞对趋化因子的响应,以及通过体外 NETosis、吞噬作用和分化实验评估细胞的功能。

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中性粒细胞应用

趋化的定量分析

检测相关表面接触介导的细胞迁移。ClearView 薄膜的低孔隙密度可确保细胞通过生物性相关表面向趋化因子迁移。在无涂覆的 ClearView 薄膜上接种的中性粒细胞无法向趋化因子 IL-8 和 fMLP 迁移(左图);但是在涂覆有 Matrigel 的薄膜上,中性粒细胞显示出清晰的趋化性曲线(右图)。这些数据表明,在该模型中,整合素和/或细胞表面受体与底物的相互作用对于中性粒细胞的趋化性具有关键作用。相比之下,使用 Corning® Transwell® 耗材(未显示数据)研究中性粒细胞的迁移则不需要涂覆,这表明 Corning® Transwell® 系统中,中性粒细胞不存在穿过 Transwell® 过滤器的活性迁移。

NETosis 的可视化和定量分析

NETosis 的可视化和定量分析。用 DMSO (1.25% v/v) 和 ATRA (0.1 μM) 将 HL-60 细胞分化为中性粒细胞型。用 PMA 刺激获得的多核 dHL-60 细胞。在刺激后大约 2 小时,细胞核开始解聚。高清相位图和荧光图显示了中性粒细胞 NETosis 的特异性形态,当细胞质和核质的混合时,细胞核在相位图中不再可见。细胞核内容物被转移到质膜上并释放出来。

动力学数据显示,通过 Incucyte® Cytotox 绿色染料与外部 DNA 的结合,检测到 PMA 诱导的中性粒细胞 NETosis 死亡。

吞噬作用的定量分析

分化决定吞噬作用的能力。HL-60 细胞经 0.1 µM atRA 和 1.2% DMSO 处理 5 天后分化成中性粒细胞。然后将细胞接种,并加入 Incucyte® pHrodo® 绿色荧光颗粒。 然后对分化的 HL-60 细胞的吞噬能力进行评估。数据显示,原始和分化的 HL-60 细胞的吞噬能力有显著的不同,分化细胞的荧光面积大幅增加,表明产生了吞噬作用。

原代中性粒细胞的吞噬作用。将从外周血液中提取的原代中性粒细胞进行接种,并加入 Incucyte® pHrodo® 绿色荧光颗粒。 原代中性粒细胞具有高度吞噬性,它们吞噬生物颗粒,使荧光信号增强。

分化监测

分化过程跟踪。相位图显示了在 RPMI + 10% 胎牛血清培养基中加入 1.25% DMSO 和 1 µM ATRA 的培养条件下,未分化的 HL-60 细胞和分化为中性粒细胞样的 HL-60 细胞的形态差异。动力学数据显示了细胞增殖的差异(高清相位汇合度检测)。

监测细胞形状的变化

PMN 细胞形状(偏心率)的变化。将来自全血的 PMN 接种到 Matrigel 中,其中含有 Incucyte® FabFluor-488 标记的 CD11b 抗体和 Opti-green 背景抑制因子,以及浓度递增的 CSCL8,在 Incucyte® 活细胞分析系统中成像,获取相位和绿色荧光图像。使用 Incucyte® Cell-by-Cell 分析软件定量细胞形状的变化以及 CD11b 表达随时间的变化。

参考文献

参考文献

NETosis; Gupta et al 2017. J Immunol. 2017 Dec 1. pii: ji1700905. doi: 10.4049/jimmunol.1700905. 

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