Мониторинг морфологических изменений клеток
Важной функцией врожденного иммунитета является быстрое привлечение иммунных клеток к инфицированному участку. Такие белые кровяные клетки как моноциты проникают в ткани и дифференцируются в макрофаги, вызывая иммунный ответ против вторгшихся патогенов путем фагоцитоза. Была проведена визуализация живых клеток с помощью микроскопа Celloger® Mini Plus (каналы визуализации в светлом поле и зеленой флуоресценции, объектив 10X) с использованием клеточной линии Raw264.7, которая отражает функциональные характеристики макрофагов и хорошо известна по изменениям, вызванным липополисахаридом (ЛПС)2.
Когда клетки Raw264.7 стимулировали ЛПС (200 нг/мл), количество дифференцированных клеток увеличивалось. По мере дифференцировки круглых и толстых кубовидных клеток, находящихся в неплотно прилегающем состоянии, они медленно распространялись и более прочно прилегали друг к другу в форме веретена, что наблюдалось на изображениях, получаемых каждые 15 минут с помощью микросопа Celloger® Mini Plus (оптика 10X).
Рисунок 1. Мониторинг морфологических изменений в клетках Raw264.7 при стимуляции ЛПС.
Таким образом с помощью мониторинга в режиме реального времени с использованием микроскопа Celloger® Mini Plus было подтверждено, что клетки прилипали более прочно и становились более широкими и плоскими, чем клетки без обработки ЛПС (рис. 1).
ЛПС-индуцированная активация макрофагов
Имеются данные о том, что ЛПС-индуцированная активация макрофагов усиливает фагоцитоз через толл-подобный рецептор 4-зависимый путь [Wu, Tsu-Tuan et al. (2009) Toxicology letters vol.; Taciak, Bartłomiej, et al. (2018) PloS one]. Чтобы подтвердить это в реальном времени, была проведена флуоресцентная визуализация с использованием флуоресцентных латексных бусин, которые поглощались макрофагами. Флуоресцентные бусины размером 2 мкм легко колыхались при малейшем движении и плавали над пластиной. Это не только снижает эффективность поглощения бусин клетками, но и затрудняет визуализацию. В данном эксперименте визуализация с помощью микроскопа Celloger® в режиме реального времени показала весь процесс фагоцитоза клеток и поглощение бусин только активированными клетками, которые были разложены на плоскости при стимуляции ЛПС. Временные изображения были сделаны с интервалом в 15 минут, чтобы наблюдать за миграцией клеток к бусине и поглощением бусины (рис. 2А). Захваченные бусины внутри клеток делились на дочерние клетки вместе с цитоплазмой во время митоза (рис. 2В). Время интервала составляло 15 минут. Оба эксперимента длились 65.5 часа.
Рис. 2 Фагоцитоз ЛПС-стимулированных клеток Raw264.7, наблюдаемый с помощью Celloger® Mini Plus. (в режиме светлого поля и канал зеленой флуоресценции, оптика 10X)
В данных экспериментах удалось понаблюдать, как активированные клетки Raw264.7 после стимуляции ЛПС поглощали флуоресцентную бусину. Также в режиме реального времени наблюдалось, что бусины делились на дочерние клетки вместе с цитоплазмой, когда клетки делились после поглощения бусин.