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OMIP-101 | 27色流式“侦探”揭秘感染免疫中白细胞亚群变化

碧迪 感染免疫中白细胞亚群 OMIP-101
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OMIP是ISAC(国际流式学会,1976年成立)旗下Cytometry PART A杂志中的专栏,全称为Optimized Multicolor Immunofluorescence Panels,影响因子3.26。OMIP成立目的包括减少科研人员多色流式方案开发时间、为新型OMIP提供起点、为科研人员提供数据可信度等。其文章分线上(补充材料文档含多种技术细节)和线下(两页电子PDF文档含实验相关内容)两部分,自2010年第一篇发表至今已有108篇。在这108篇文章中有82篇是碧迪医疗仪器上产生的多色方案,占比77%,这意味着使用碧迪医疗仪器按方案操作可高效获取多色实验数据。


碧迪医疗现已推出OMIP专栏,致力于助力研究人员获取多色实验方案,更希望能够通过科学的实验配置为科研人员缩短实验周期,促进科学发现!(点击下方文字立即阅读)


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有一个OMIP想要介绍给你认识一下!




PART 01


研究背景


结核病(TB)是由结核分枝杆菌复合体生物引起的一种空气传播性疾病,结核分枝杆菌感染可以从宿主内被抑制的状态发展而来,在这种状态下细菌被隔离在肉芽肿内(潜伏性结核感染),然后发展到具有传染性的状态 [1]


据世界卫生组织统计,2022年有大约1060万人罹患结核病,其中130万人死亡。尽管卡介苗(BCG)疫苗已在全世界范围内使用,主要用于预防婴儿和幼儿的致命性结核病,但它对控制全球结核病流行病的效果不佳。因此,人们正在努力开发更有效的新型疫苗。


接种针对结核分枝杆菌感染或结核病的疫苗后,评估疫苗所诱发的保护性免疫相关指标对评估疫苗效能非常关键。为实现此功能,本文作者开发了一种包含27通道的流式细胞术方案。这种方案能够精准地对全血样本中的白细胞亚群进行计数和表型分析,为深入了解疫苗作用机制提供了有力工具 [1]


结核病的进程——从结核分枝杆菌感染到活动性(肺)结核病 [2]

PART 02


实验方案


研究对象

人类新鲜、固定、冷冻保存的全血


研究目的

对淋巴细胞(包括髓系细胞和淋巴系细胞)进行全面免疫表型分析


仪器配置

BD FACSymphony™


实验检测指标和试剂选择


除了BD FACSymphony™ 设备支持27个指标方案外,其中最为显著的是碧迪引领的第一代和第二代染料革新:SirigenReal


BD Horizon Brilliant™ (Sirigen™)


BD Horizon RealBlue™ 和RealYellow™

PART 03


圈门总思路


PART 04


结果分析


分析步骤详解如下:



第一步:

使用来源于健康贡献者并经过固定和冷冻保存的外周血,作者对细胞组分进行了染色处理。在这套流式门控策略中,作者首先引入了时间门控,排除在采样过程中可能存在的不稳定性对结果的影响。经过FSC-A和 FSC-H门控排除非单细胞信号(双细胞或成团细胞),圈出CD45+白细胞,并联合使用 SSC-A、FSC-A、CD14和CD33排除细胞聚集和抗体聚集的情况,进一步保证样本单细胞质量。作者根据CD66表达初步圈出 CD66+ 粒细胞和CD66- 的髓系和淋巴系细胞。


第二步

根据髓系品系标记物CD33表达可以将 CD66-细胞群分成CD33+髓系细胞和 CD33-非髓系细胞。在CD33+髓系细胞中,排除CD3+T细胞、CD19+B细胞和 CD56+NK细胞,只保留HLA-DR+细胞。根据CD14、CD16和CD11c表面标记物的表达,能够从HLA-DR+细胞群中分出 CD14+CD16-经典单核细胞、CD14+CD16+/low中间态单核细胞、CD14-CD16+非经典单核细胞、CD14-CD16-CD11c+髓系树突状细胞。同时,作者鉴定到了CD33+髓系细胞基本全部表达CD32和CD38。


第三步

在CD33-的淋巴系细胞中,根据T细胞标记物CD3初步分成CD3-非T细胞和CD3+T细胞。根据多种细胞类型经典表面标记物的表达,在CD3-非T细胞群中分别圈出CD4-CD56-CD19+B细胞、CD4-CD19-CD56dim/brightCD16+/-NK细胞和CD4-CD19-CD56-CD16-CD127+固有淋巴细胞(ILCs)。


作者进一步对B细胞和NK细胞的活化状态等免疫特征进行分析。IgD和CD27的表达能够区分B细胞的活化状态:初始B细胞特征为IgD+CD27-,记忆B细胞特征为IgD-CD27+。穿孔素perforin与颗粒酶B、CD57与CD27的两个组合分别表征了NK细胞的细胞毒性和记忆活化状态。


第四步:

在前文排除CD33+髓系细胞、B细胞和NK 细胞后,在余下CD3+T细胞中,首先根据γδTCR和Vδ2的表达圈出了γδTCR+γδT细胞。在γδ TCR- 细胞中,根据TRAV1.2、CD161的表达能够圈出TRAV1.2+CD161+ 黏膜相关恒定T细胞(MAIT)细胞。根据CD56的表达将余下细胞分成CD56+类 NKT 细胞与CD56-传统T细胞。


第五步:

传统CD3+CD56-T细胞包含多个亚群:CD4+CD8-T细胞、CD4-CD8+T细胞和 CD4+CD8+T细胞。CCR7和CD45RA通常用来评估T细胞活化状态,将CD4+或 CD8+T细胞分成CCR7+CD45RA+初始T细胞、CCR7+CD45RA-中央记忆T细胞、CCR7-CD45RA-效应记忆T细胞和CCR7-CD45RA+终末分化T细胞。同样CD57、CD27的表达也能用于评估记忆分化状态。


第六步:

另外,作者还在这套门控策略中引入了能够表征细胞增殖能力、细胞毒性、活化状态的标记物:Ki67、穿孔素和颗粒酶B、HLA-DR和CD38,对T细胞更多状态进行系统评估。


PART 05


实验总结


这套27通道的流式门控策略方案能够表征人类外周血中绝大多数淋巴和髓系细胞亚群及其表型,能够用于追踪不同状态下(感染中不同阶段)免疫细胞亚群数量、细胞表面标记物表达量等多重信息,并且对经固定和冷冻保存的外周血同样适用,具有较高临床引用的潜力。



参考文献:

[1] OMIP-101: 27-color flow cytometry panel for immunophenotyping of major leukocyte populations in fixed whole blood

[2] Pai M, Behr M A, Dowdy D, et al. (2016). Tuberculosis. Nat Rev Dis Primers. 2:16076. doi: 10.1038/nrdp.2016.76


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