Карбоксифлуоресцеин сукцинимидиловый эфир
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
2,5-Диоксопирролидин-1-ил 3,6-дигидрокси-3-оксо-3H - спиро[[2]бензофуран-1,9'-ксантен]-6-карбоксилат | |
| Другие имена
CFSE; карбоксифлуоресцеина N -сукцинимидиловый эфир
| |
| Идентификаторы | |
| |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХимическийПаук | |
ПабХим CID
|
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 25 Ч 15 НЕТ 9 | |
| Молярная масса | 473.393 g·mol −1 |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Сукцинимидиловый эфир карбоксифлуоресцеина ( CFSE ) представляет собой флуоресцентный клетки краситель, окрашивающий . CFSE проницаем для клеток и ковалентно связывается через сукцинимидиловую группу с внутриклеточными молекулами. [ 1 ] в частности, к внутриклеточным остаткам лизина и другим источникам аминов. Благодаря этой реакции ковалентного связывания флуоресцентный CFSE может сохраняться внутри клеток в течение чрезвычайно длительных периодов времени. Кроме того, благодаря этой стабильной связи, однажды включенной в клетки, краситель не переносится на соседние клетки.
CFSE обычно путают с сукцинимидиловым эфиром диацетата карбоксифлуоресцеина (CFDA-SE), хотя это не совсем одна и та же молекула; CFDA-SE благодаря своим ацетатным группам обладает высокой проницаемостью для клеток, а CFSE - гораздо меньшей. Когда CFDA-SE, который не является флуоресцентным, попадает в цитоплазму клеток , внутриклеточные эстеразы удаляют ацетатные группы и превращают молекулу во флуоресцентный сложный эфир.
Первоначально CFSE был разработан как флуоресцентный краситель, который можно было использовать для стабильной маркировки лимфоцитов и отслеживания их миграции внутри животных в течение многих месяцев. [ 2 ] Последующие исследования показали, что краситель можно использовать для мониторинга пролиферации лимфоцитов , как in vitro , так и in vivo , благодаря постепенному уменьшению вдвое флуоресценции CFSE в дочерних клетках после каждого клеточного деления. [ 3 ] Единственным ограничением является то, что CFSE в высоких концентрациях может быть токсичным для клеток. Однако, когда маркировка CFSE выполняется оптимально, можно идентифицировать примерно 7-8 клеточных делений, прежде чем флуоресценция CFSE станет слишком низкой, чтобы ее можно было отличить от фона автофлуоресценции. Таким образом, CFSE представляет собой чрезвычайно ценный флуоресцентный краситель для иммунологических исследований, позволяющий одновременно контролировать пролиферацию, миграцию и позиционирование лимфоцитов. Используя флуоресцентные антитела против различных маркеров поверхности клеток лимфоцитов, также можно следить за поведением пролиферации различных подпопуляций лимфоцитов. [ 4 ] Кроме того, в отличие от других методов, жизнеспособные клетки, меченные CFSE, можно извлечь для дальнейшего анализа.
С момента первоначального описания CFSE он использовался в тысячах иммунологических исследований, пример раннего исследования пролиферации на животных описан Kurts et al. [ 5 ] Однако, возможно, наиболее важными исследованиями CFSE были те, которые продемонстрировали, что многие эффекторные функции лимфоцитов, такие как цитокинов продукция Т-лимфоцитами , [ 6 ] [ 7 ] антител и переключение класса клетками B- , [ 8 ] зависят от подразделения. Также были разработаны сложные математические модели для анализа данных CFSE и исследования различных аспектов иммунных ответов. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] Более того, использование CFSE вышло за пределы иммунной системы: краситель используется для мониторинга пролиферации многих других типов клеток, таких как гладкомышечные клетки , [ 14 ] фибробласты , [ 15 ] гемопоэтические стволовые клетки [ 16 ] и даже бактерии. [ 17 ] Еще одним новым применением CFSE является его использование для in vitro и in vivo определения цитотоксических лимфоцитов . [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]
Теперь доступны подробные протоколы, которые можно использовать для маркировки лимфоцитов (и других типов клеток) с высокой степенью надежности и точности. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] Однако одним из наиболее важных параметров является обеспечение того, чтобы изучаемая популяция клеток не была слишком сильно помечена CFSE, поскольку такие клетки, хотя и остаются жизнеспособными, пролиферируют субоптимально.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Приход ЧР (декабрь 1999 г.). «Флуоресцентные красители для исследований миграции и пролиферации лимфоцитов». Иммунология и клеточная биология . 77 (6): 499–508. дои : 10.1046/j.1440-1711.1999.00877.x . ПМИД 10571670 . S2CID 2194612 .
- ^ Уэстон, Ю.А., Приход Чехии (октябрь 1990 г.). «Новые флуоресцентные красители для исследований миграции лимфоцитов. Анализ методами проточной цитометрии и флуоресцентной микроскопии». Журнал иммунологических методов . 133 (1): 87–97. дои : 10.1016/0022-1759(90)90322-М . ПМИД 2212694 .
- ^ Лайонс, AB, Приход ЧР (май 1994 г.). «Определение деления лимфоцитов методом проточной цитометрии». Журнал иммунологических методов . 171 (1): 131–7. дои : 10.1016/0022-1759(94)90236-4 . ПМИД 8176234 .
- ^ Фазекас де Сен-Грот Б., Смит А.Л., Ко В.П., Гиргис Л., Кук М.К., Бертолино П. (декабрь 1999 г.). «Сукцинимидиловый эфир диацетата карбоксифлуоресцеина и девственные лимфоциты: брак, заключенный на небесах». Иммунология и клеточная биология . 77 (6): 530–8. дои : 10.1046/j.1440-1711.1999.00871.x . ПМИД 10571674 . S2CID 2786618 .
- ^ Куртс С., Косака Х., Карбоне Ф.Р., Миллер Дж.Ф., Хит В.Р. (июль 1997 г.). «Перекрестная презентация экзогенных аутоантигенов, ограниченная классом I, приводит к удалению аутореактивных CD8(+) Т-клеток» . Журнал экспериментальной медицины . 186 (2): 239–45. дои : 10.1084/jem.186.2.239 . ПМК 2198972 . ПМИД 9221753 .
- ^ Гетт А.В., Ходжкин П.Д. (август 1998 г.). «Деление клеток регулирует репертуар цитокинов Т-клеток, раскрывая механизм, лежащий в основе регуляции иммунного класса» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (16): 9488–93. Бибкод : 1998PNAS...95.9488G . дои : 10.1073/pnas.95.16.9488 . ПМК 21365 . ПМИД 9689107 .
- ^ Берд Дж.Дж., Браун Д.Р., Маллен А.С. и др. (август 1998 г.). «Дифференцировка Т-хелперов контролируется клеточным циклом» . Иммунитет . 9 (2): 229–37. дои : 10.1016/S1074-7613(00)80605-6 . ПМИД 9729043 .
- ^ Ходжкин П.Д., Ли Дж.Х., Лайонс AB (июль 1996 г.). «Дифференцировка В-клеток и переключение изотипов связаны с количеством циклов деления» . Журнал экспериментальной медицины . 184 (1): 277–81. дои : 10.1084/jem.184.1.277 . ПМК 2192686 . ПМИД 8691143 .
- ^ Нордон Р.Э., Накамура М., Рамирес К., Оделл Р. (декабрь 1999 г.). «Анализ кинетики роста путем отслеживания подразделений». Иммунология и клеточная биология . 77 (6): 523–9. дои : 10.1046/j.1440-1711.1999.00869.x . ПМИД 10571673 . S2CID 5696309 .
- ^ Гетт А.В., Ходжкин П.Д. (сентябрь 2000 г.). «Клеточный расчет для интеграции сигналов Т-клетками». Природная иммунология . 1 (3): 239–44. дои : 10.1038/79782 . ПМИД 10973282 . S2CID 8823323 .
- ^ Де Бур Р.Дж., Ганусов В.В., Милутинович Д., Ходжкин П.Д., Перельсон А.С. (июль 2006 г.). «Оценка деления лимфоцитов и уровня смертности на основе данных CFSE». Бюллетень математической биологии . 68 (5): 1011–31. дои : 10.1007/s11538-006-9094-8 . hdl : 1874/22578 . ПМИД 16832737 . S2CID 6571349 .
- ^ Каллард Р., Ходжкин П. (апрель 2007 г.). «Моделирование роста и дифференцировки Т- и В-клеток». Иммунологические обзоры . 216 : 119–29. дои : 10.1111/j.1600-065X.2006.00498.x . ПМИД 17367338 . S2CID 27565949 .
- ^ Хокинс Э.Д., Хоммел М., Тернер М.Л., Бэтти Ф.Л., Маркхэм Дж.Ф., Ходжкин П.Д. (2007). «Измерение пролиферации, выживаемости и дифференцировки лимфоцитов с использованием данных временных рядов CFSE». Протоколы природы . 2 (9): 2057–67. дои : 10.1038/nprot.2007.297 . ПМИД 17853861 . S2CID 13550456 .
- ^ Суккар М.Б., Стэнли А.Дж., Блейк А.Е. и др. (октябрь 2004 г.). « Пролиферативные» и «синтетические» гладкомышечные клетки дыхательных путей представляют собой перекрывающиеся популяции». Иммунология и клеточная биология . 82 (5): 471–8. дои : 10.1111/j.0818-9641.2004.01275.x . ПМИД 15479432 . S2CID 25686588 .
- ^ Хил Л.И., Ким Дж.И., Юн Дж.Б. и др. (декабрь 1997 г.). «Инсулин оказывает ограниченное влияние на развитие клеточного цикла в фибробластах 3T3 L1». Молекулы и клетки . 7 (6): 742–8. ПМИД 9509415 .
- ^ Остендорп Р.А., Одет Дж., Ивс К.Дж. (февраль 2000 г.). «Отслеживание деления клеток с высоким разрешением позволяет предположить схожую кинетику клеточного цикла гемопоэтических стволовых клеток, стимулированных in vitro и in vivo» . Кровь . 95 (3): 855–62. дои : 10.1182/blood.V95.3.855.003k41_855_862 . ПМИД 10648396 .
- ^ Юкерт Дж. Э., Небе фон-Карон Г., Бос А. П., тер Стег П. Ф. (октябрь 1997 г.). «Проточный цитометрический анализ Lactobacillus plantarum для мониторинга времени задержки, деления клеток и повреждений» . Письма по прикладной микробиологии . 25 (4): 295–9. дои : 10.1046/j.1472-765x.1997.00225.x . ПМИД 9351280 .
- ^ Марзо А.Л., Киннер Б.Ф., Лейк Р.А. и др. (декабрь 2000 г.). «Опухолеспецифические CD4+ Т-клетки играют важную «постлицензионную» роль в CTL-опосредованном противоопухолевом иммунитете» . Журнал иммунологии . 165 (11): 6047–55. дои : 10.4049/jimmunol.165.11.6047 . ПМИД 11086036 .
- ^ Джедема И., ван дер Верфф Н.М., Баржа Р.М., Виллемзе Р., Фалькенбург Дж.Х. (апрель 2004 г.). «Новый анализ на основе CFSE для определения восприимчивости к лизису цитотоксическими Т-клетками клеток-предшественников лейкемии в гетерогенной популяции клеток-мишеней» . Кровь . 103 (7): 2677–82. дои : 10.1182/кровь-2003-06-2070 . ПМИД 14630824 . S2CID 1984056 .
- ^ Херманс И.Ф., Силк Дж.Д., Ян Дж. и др. (февраль 2004 г.). «Анализ VITAL: универсальный флуорометрический метод для оценки CTL- и NKT-опосредованной цитотоксичности против нескольких мишеней in vitro и in vivo». Журнал иммунологических методов . 285 (1): 25–40. дои : 10.1016/j.jim.2003.10.017 . ПМИД 14871532 .
- ^ Стамбас Дж., Доэрти ПК, Тернер С.Дж. (февраль 2007 г.). «Порог цитотоксичности in vivo для специфичных для вируса гриппа А эффекторных и CD8(+) Т-клеток памяти» . Журнал иммунологии . 178 (3): 1285–92. дои : 10.4049/jimmunol.178.3.1285 . ПМИД 17237374 .
- ^ Лайонс AB, Доэрти К.В. (февраль 2004 г.). «Проточный цитометрический анализ деления клеток путем разведения красителя». Современные протоколы цитометрии . Глава 9: Раздел 9.11. дои : 10.1002/0471142956.cy0911s27 . ISBN 0471142956 . ПМИД 18770808 . S2CID 20204336 .
- ^ Куа БиДжей, Уоррен Х.С., Пэриш ЧР (2007). «Мониторинг пролиферации лимфоцитов in vitro и in vivo с помощью внутриклеточного флуоресцентного красителя карбоксифлуоресцеина диацетат сукцинимидилового эфира». Протоколы природы . 2 (9): 2049–56. дои : 10.1038/nprot.2007.296 . ПМИД 17853860 . S2CID 1076080 .
- ^ Пэриш Ч.Р., Глидден М.Х., Куа Б.Дж., Уоррен Х.С. (февраль 2009 г.). «Использование внутриклеточного флуоресцентного красителя CFSE для мониторинга миграции и пролиферации лимфоцитов». Современные протоколы в иммунологии . Глава 4: Раздел 4.9. дои : 10.1002/0471142735.im0409s84 . ISBN 978-0471142737 . ПМИД 19235770 . S2CID 1953136 .