活细胞成像应用于NK杀伤实验研究
2024-05-22 来源:本站 点击次数:881
杀伤功能是机体免疫功能的一个重要方面，免疫系统中有多种具有杀伤功能的靶细胞，如自然杀伤细胞（NK）、细胞毒性T细胞（CTL）、具有ADCC作用的单核细胞巨噬细胞等。自然杀伤（NK）细胞能识别病原体、病毒感染细胞或肿瘤细胞并将其杀死，在初级防御中发挥着关键作用[1]。NK细胞英文全称为Natural killer cell，随着对NK细胞深入研究，科研人员已开发出针对NK细胞的治疗策略，目前正处于临床前研究和临床试验的不同阶段。在这些研究中，评价NK细胞的有效性十分重要，细胞杀伤实验也成为NK细胞治疗中必不可少的实验方法。
铬释放测定法是量化 T 细胞和 NK 细胞等免疫细胞的细胞毒性的一种众所周知的常用方法，它测量靶细胞死亡时释放的 51Cr 量。其检测原理是铬酸钠（Na251CrO4）能进入到增殖的细胞内，与细胞浆蛋白质牢固地结合。当标记的51Cr细胞受到损伤或死亡之后，即可释放出51Cr。51Cr辐射γ射线，通过测定受损伤或死亡靶细胞释放到上清中地51Cr，即可计算出细胞的杀伤能力。这种方法很难进行长期筛查，因为不仅存在辐射风险，而且还必须反复收集和测量含有 51Cr 的上清液[2]。
利用 Celloger® 进行实时成像，可以很容易地观察到荧光染色的靶细胞因凋亡而减少，从而可以量化免疫细胞的杀伤作用。
设备实拍：
我们通过 Celloger® Mini Plus 成像分析法评估了 NK 细胞的杀伤能力，并使用 NK 92 细胞（一种从血液中提取的淋巴母细胞）作为 NK 效应细胞。K562 细胞是一种源自人类慢性骨髓性白血病的细胞系，被用作靶细胞，并通过 Cell Tracker™ Green CMFDA 染料进行细胞质染色。
结果：
在固定靶细胞 K562 浓度的情况下，通过增加效应 NK92 的比例进行共培养，实时成像证实，NK 细胞比例越高，诱导靶细胞 K562 凋亡的效率越高，从而减少了荧光细胞的数量（图 1）。由于 NK 细胞的受体能识别目标抗原并与之结合，因此可以观察到 NK 细胞与目标细胞聚集在一起。据推测，NK 细胞的浓度越高，聚集的体积就越大，杀死肿瘤细胞的概率就越高。
图1. K562 细胞的消亡效应取决于 NK-92 细胞的浓度 用 Cell Tracker™ Green CMFDA 染色的 NK 92 细胞（效应细胞）与 K562 细胞（目标细胞）的比例增加，并进行共培养。用 Celloger® Mini Plus（4X 物镜）每小时采集明视野和绿色荧光通道图像，最长持续 20 小时。A. 明视野图像与绿色荧光通道图像合并。 B. 绿色荧光图像。
此外，由于 Celloger 具有拼接功能，可以获得更大区域的图像，因此可以提高测量精度（图 2）。
结论：
Celloger® Mini Plus 是一种自动活细胞成像系统，可用于各种基于细胞的研究。该系统基于先进的荧光（绿/红）和光学显微镜技术，可获得清晰的图像和结果。此外，系统内部还装有一个可移动的摄像头，让您可以在更稳定的条件下观察活细胞，而无需移动平板，实现对多点位的细胞监测，以及系统拥有的Z-stacking与Stitching功能可以丰富您的图像结果。
[1] Prager I, Watzl C. Mechanisms of natural killer cell-mediated cellular cytotoxicity. J Leukoc Biol. 2019 Jun;105(6):1319-1329.
[2] Karimi MA, Lee E, Bachmann MH, Salicioni AM, Behrens EM, Kambayashi T, Baldwin CL. Measuring cytotoxicity by bioluminescence imaging outperforms the standard chromium-51 release assay. PLoS One. 2014 Feb 19;9(2):e89357.
铬释放测定法是量化 T 细胞和 NK 细胞等免疫细胞的细胞毒性的一种众所周知的常用方法，它测量靶细胞死亡时释放的 51Cr 量。其检测原理是铬酸钠（Na251CrO4）能进入到增殖的细胞内，与细胞浆蛋白质牢固地结合。当标记的51Cr细胞受到损伤或死亡之后，即可释放出51Cr。51Cr辐射γ射线，通过测定受损伤或死亡靶细胞释放到上清中地51Cr，即可计算出细胞的杀伤能力。这种方法很难进行长期筛查，因为不仅存在辐射风险，而且还必须反复收集和测量含有 51Cr 的上清液[2]。
利用 Celloger® 进行实时成像，可以很容易地观察到荧光染色的靶细胞因凋亡而减少，从而可以量化免疫细胞的杀伤作用。
设备实拍：
我们通过 Celloger® Mini Plus 成像分析法评估了 NK 细胞的杀伤能力，并使用 NK 92 细胞（一种从血液中提取的淋巴母细胞）作为 NK 效应细胞。K562 细胞是一种源自人类慢性骨髓性白血病的细胞系，被用作靶细胞，并通过 Cell Tracker™ Green CMFDA 染料进行细胞质染色。
结果：
在固定靶细胞 K562 浓度的情况下，通过增加效应 NK92 的比例进行共培养，实时成像证实，NK 细胞比例越高，诱导靶细胞 K562 凋亡的效率越高，从而减少了荧光细胞的数量（图 1）。由于 NK 细胞的受体能识别目标抗原并与之结合，因此可以观察到 NK 细胞与目标细胞聚集在一起。据推测，NK 细胞的浓度越高，聚集的体积就越大，杀死肿瘤细胞的概率就越高。
图1. K562 细胞的消亡效应取决于 NK-92 细胞的浓度 用 Cell Tracker™ Green CMFDA 染色的 NK 92 细胞（效应细胞）与 K562 细胞（目标细胞）的比例增加，并进行共培养。用 Celloger® Mini Plus（4X 物镜）每小时采集明视野和绿色荧光通道图像，最长持续 20 小时。A. 明视野图像与绿色荧光通道图像合并。 B. 绿色荧光图像。
此外，由于 Celloger 具有拼接功能，可以获得更大区域的图像，因此可以提高测量精度（图 2）。
图2. 使用Celloger® Mini Plus 分析应用程序中对一个孔成像后进行3×3拼接的画面
结论：
Celloger® Mini Plus 是一种自动活细胞成像系统，可用于各种基于细胞的研究。该系统基于先进的荧光（绿/红）和光学显微镜技术，可获得清晰的图像和结果。此外，系统内部还装有一个可移动的摄像头，让您可以在更稳定的条件下观察活细胞，而无需移动平板，实现对多点位的细胞监测，以及系统拥有的Z-stacking与Stitching功能可以丰富您的图像结果。
[1] Prager I, Watzl C. Mechanisms of natural killer cell-mediated cellular cytotoxicity. J Leukoc Biol. 2019 Jun;105(6):1319-1329.
[2] Karimi MA, Lee E, Bachmann MH, Salicioni AM, Behrens EM, Kambayashi T, Baldwin CL. Measuring cytotoxicity by bioluminescence imaging outperforms the standard chromium-51 release assay. PLoS One. 2014 Feb 19;9(2):e89357.
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