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Immunology and Infection

Differenziert Functional Roles of Gene Expression von Immun-und Nicht-Immunzellen in Mouse Colitis von Bone Marrow Transplantation

Published: October 1, 2012 doi: 10.3791/4208

Summary

Knochenmarktransplantation bietet eine Möglichkeit, um den Genotyp der Knochenmark stammende Zellen zu ändern. Wenn das Gen von Interesse an beiden Knochenmark stammende Zellen und nicht-Knochenmark stammende Zellen exprimiert wird, kann die Knochenmarktransplantation Knochenmark stammende Zellen zu einem anderen Genotyp ändern, ohne die nicht-Knochenmark stammende Zellen Genotyp.

Abstract

Um die Rolle von einem Gen in der Entwicklung einer Kolitis verstehen, verglichen wir die Antworten von Wildtyp-Mäusen und Gen-von-Interesse-defizienten Knockout-Mäuse zu ulcerosa. Wenn die Gen-von-Interesse in beiden Knochenmark stammende Zellen und nicht-Knochenmark stammende Zellen des Wirts exprimiert wird, jedoch ist es möglich, die Rolle eines Gens von Interesse in Knochenmark stammende Zellen und nicht-Knochenmark differenzieren abgeleiteten Zellen durch Knochenmarktransplantation Technik. Um das Knochenmark stammende Zellen Genotyps von Mäusen zu verändern, wurden die ursprünglichen Knochenmark des Empfängers Mäusen durch Bestrahlung zerstört und dann durch neue Spender-Knochenmark verschiedener Genotypen ersetzt. Wenn Wildtyp-Mäusen Spender-Knochenmark, um Knockout-Mäuse transplantiert wurde, konnten wir erzeugen knockout Mäuse mit Wildtyp-Gen-Expression in Knochenmark stammende Zellen. Alternativ wurde bei Knockout-Mäusen Spender-Knochenmark zu Wildtyp-Empfängermäuse, Wildtyp-Mäusen ohne Gen-of-interest Ausdruck transplantiertaus Knochenmark stammenden Zellen produziert wurden. Allerdings kann eine Knochenmarktransplantation nicht 100% abgeschlossen. Daher verwendeten wir cluster of differentiation (CD) Moleküle (CD45.1 und CD45.2) als Marker von Spender und Empfänger-Zellen, den Anteil der Spender-Knochenmark-abgeleiteten Zellen in Empfängermäuse und der Erfolg der Knochenmarktransplantation verfolgen. Wildtyp-Mäuse mit CD45.1 Genotyp und Knockout-Mäusen mit CD45.2 Genotyps verwendet wurden. Nach der Bestrahlung des Empfängers Mäusen wurden die Donor Knochenmarkzellen von unterschiedlichen Genotypen in die Empfänger-Mäuse infundiert. Wenn der neue Knochenmark zu übernehmen ihre Immunität regeneriert wurden die Mäuse durch chemische Mittel (Dextran Natriumsulfat, 5% DSS) herausgefordert, Kolitis zu induzieren. Hier zeigten auch die Methode ulcerosa in Mäusen zu induzieren und zu bewerten, die Rolle des Gens von Interesse aus dem Knochenmark stammenden Zellen exprimiert. Wenn die Gen-von-Interesse aus den Knochen abgeleiteten Zellen spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Erkrankung (z. B. colitis) kann der Phänotyp der Empfängermäuse mit Knochenmarktransplantation signifikant verändert werden. Am Ende der Colitis Experimenten abgeleitete das Knochenmark Zellen in Blut und Knochenmark mit Antikörper wurden gegen CD45.1 und CD45.2 bezeichnet und deren Mengenverhältnis der Existenz könnte verwendet werden, um den Erfolg der Knochenmarktransplantation mittels Durchflusszytometrie ausgewertet werden. Erfolgreiche Knochenmarktransplantation sollte eine überwiegende Mehrheit der Donorgenotyp (in der Bezeichnung des CD-Molekül Marker) über Empfänger Genotyp sowohl im Knochenmark und Blut des Empfängers Mäusen.

Protocol

Ein. Before-you-Start Technische Überlegungen

  1. Wir empfehlen die Verwendung sowohl C57/BL6 Wildtyp-Mäusen und-Knockout-Mäusen für das Experiment, weil Mäuse mit entsprechenden CD-Moleküle von den großen Maus-Anbieter erworben werden kann.
  2. Da es schwierig ist, die Wildtyp-Mäusen und Knockout-Mäusen gewonnen Spenderzellen nach Knochenmarktransplantation zu verfolgen, ist es notwendig, CD45.1 Mäuse verwenden, um Wildtyp-Mäusen darstellen. (CD45.1 C57/SJL WT Mäusen Jackson Laboratories stock # 002014).
  3. Die meisten Mauskolonien sind CD45.2. Unsere Knockout-Mäuse gehören CD45.2 Genotyp (alternativ ein CD45.2 WT Mäusen Quelle: Jackson Laboratories stock # 000664). Die Bestimmung der CD45.1 oder CD45.2 Genotyp kann mit Durchflusszytometrie von Knochenmark und peripheren Blut, wie in Abschnitt 7 in diesem Protokoll erwähnt werden.
  4. Mäuse nach der Bestrahlung wurden Immunität beeinträchtigt. Halten Mäuse in pathogenfreien Einrichtung.
  5. Betrieb der Strahler erfordert besondere Sicherheit clearance und Ausbildung. Um Zeit im Training und Genehmigungsprozesse zu sparen, ist es am besten mit einem Labor mit qualifizierten Techniker in der Lage, um die Strahler bedienen ist zusammenzuarbeiten.
  6. Viele Institutionen haben Durchflusszytometrie Labors mit erfahrenen Technikern. Um Probleme mit der Durchflusszytometrie zu minimieren, ist es besser, Ihre Durchflusszytometrie Experiment Plan mit dem erfahrenen Techniker besprechen, bevor Sie beginnen.
  7. Mäuse wurden auf diese Weise (10 Mäuse pro Gruppe) zugeordnet:
Gruppe Knochenmark Spender zum Empfänger Behandlung
A BM Austausch CD45.1 WT CD45.2 KO DSS Kolitis
B Wasser normalen Kontrolle
C BM Austausch CD45.2 KO CD45.1 WT DSS ulcerosa
D Wasser normalen Kontrolle
E Schein CD45.1 WT CD45.1 WT DSS Kolitis
F Wasser normalen Kontrolle
G Schein CD45.2 KO CD45.2 KO DSS Kolitis
H Wasser normalen Kontrolle

* Eine kurze Darstellung Versuchsprotokoll ist in Abbildung 1 gezeigt.

2. Empfängermäuse Bestrahlung

  1. Mäuse gezüchtet und gehalten Erreger-einrichtung. Ort Mäuse in autoklavierten Bestrahlung pie mit Filter. Legen Sie eine Maus in jedem Steckplatz der Bestrahlung pie. Setzen Sie den Kuchen in den Strahler und vergewissern Sie sich die Drehscheibe und Kuchen drehen.
  2. Schalten Sie die Luftpumpefür die Belüftung. Schließen Sie den Strahler Tür und verriegeln Sie ihn.
  3. Bestrahlen der Mäuse mit 1000 rad (was äquivalent zu 10 Gy) etwa 10 min (je nach Strahlungsquelle und Halbwertszeit). Von diesem Zeitpunkt sind die bestrahlten Mäusen immunschwache und schwach Immunität gegen Infektion. Nach der Bestrahlung, nehmen Sie den Kuchen aus und legen Sie in einem sterilen Behälter für den Transport zum Biosicherheitswerkbank in Tierhaltung. Vermeiden Sie es, die Mäuse zu externen Umfeld Wahrscheinlichkeit einer Infektion zu minimieren.
  4. In Biosicherheitswerkbank, übertragen Sie die Mäuse in autoklavierten Mäusekäfige mit autoklaviertem Betten (4 Mäuse pro Käfig Neuen steriles Wasser mit sulfatrim Federung -. 3,12 ml pro 100 ml Wasser).
  5. Wickeln Sie die Wasserflasche mit Aluminiumfolie als die Antibiotika lichtempfindlich sind. Schütteln Sie die sulfatrim Flasche mit gut mischen, bevor Sie ihn in den Käfig.

3. Spender-Knochenmark Extraction

  1. Opfern Mäusen mit Kohlendioxid oder isoflurANCE und dann eintauchen in 1:200 Lysol Lösung. Sprühen Sie die Mäuse mit 70% Ethanol, um die Haut befeuchten und zu sezieren offenen Knochen.
  2. Weichen Sie die Dissektion Instrumente in 70% Ethanol für die Sterilisation.
  3. Führen Sie die Dissektion in einer biologischen Sicherheitswerkbank. Verwenden Sie die sterile Präparation Instrumente, um die Humerus, Femur, Tibia und Fibula Knochen, frei von Befestigung Muskeln und Bänder aussetzen.
  4. Schneiden Sie beide Enden der Knochen, die rote Knochenmark zeigen. Halten die Knochen mit einer Pinzette. Spülen Sie das rote Knochenmark mit kaltem PBS mit 3 ml Spritze und 25G Nadeln in eine Petrischale. Spülen von beiden Enden der Knochen mehr Knochenmarkszellen ergeben.
  5. Verwenden Sie 6 ml Spritzen und 18G1 / 2 Nadeln rotes Knochenmark Stecker durch wiederholtes Aufsaugen und brechen. Übertragen Knochenmark mit 50 ml Falcon-Röhrchen.
  6. Drehen Sie das Knochenmark in 1.800 rpm für 5 min bei 4 ° C. Überstand verwerfen, Pellet resuspendieren durch Vortexen für 5-10 sec.
  7. Verdünnte 10X RBC Lysepuffer mit sterilem Wasser. Anzeiged 1X RBC-Lyse-Puffer (5 ml pro Donor-Maus), Wirbel wieder für 5 sec und halten genau 3 min bei Raumtemperatur.
  8. Nach 3 min, füllen Sie die Röhrchen mit 20 ml kaltem PBS, um die Lyse und mischen zu stoppen. Gießen Sie den Inhalt durch ein 40 um Zellsieb direkt in ein neues 50 ml-Falcon-Röhrchen.
  9. Spülen Sie die Original-Röhren mit 5 ml PBS und Transfer zum Zellsieb als gut. Anfang bis zu 50 ml mit PBS und mischen.

4. Zählen Bone Marrow Donor Cells

  1. Fügen Sie 100 ul Trypanblau in ein Eppendorf-Röhrchen und 100 ul des Knochenmarks Suspension auf einem Eppendorf-Röhrchen und mischen. Pipettieren Sie die gefärbte Zelle Mischung auf eine Zählkammer.
  2. Die Menge der Zellen wird durch Gesamtwohnfläche Knochenmark Zellzahl im Falconröhrchen = ungefärbten Zellzahl in 16 Quadrate x 2 (aufgrund Trypanblau Verdünnung) x 10.000 x 50 ml berechnet
  3. Abzentrifugieren der Knochenmarkzellen in 50 ml Falcon-Röhrchen bei 2.000 UpM für 5 min bei 4 ° C.
  4. Entfernen Sie den Überstand. Basierendauf die gesamten Zellzahlen, das Pellet mit PBS auf 1 x 10 8 Zellen pro ml

5. Infusion Empfängermäuse

  1. Wärmen Sie die Empfänger-Mäuse auf einem Heizkissen und unter einer Wärmelampe. Legen Sie die Empfänger-Mäuse in restrainer. Jeweils 1 x 10 7 Zellen pro Maus in 100-200 ul intravenös.
  2. Die Injektion von Spender-Knochenmark muss zwischen 4-24 Stunden nach der Bestrahlung durchgeführt werden.
  3. Halten Sie sich auf 4 injizierten Mäusen pro Käfig. Pflegen Sie die injiziert Empfängermäuse in autoklavierten Käfige mit Antibiotika behandelte Wasser für die ersten 4 Wochen in pathogenfreien Tierhaltung und ließ die Mäuse wieder Immunität. Veränderung Käfigen, Antibiotika-behandelten Wasser und Nahrung alle 4 Tage auf Hygiene zu halten.

6. Induktion von Colitis und Evaluierung von Colitis

  1. 4 Wochen nach der Bestrahlung und Knochenmarktransplantation, regelmäßig Wasser zu wechseln, ohne Antibiotika und halten die Mäuse für weitere 2 Wochen zu ihrer normalen zurückgewinnenDarmflora.
  2. 6 Wochen nach der Knochenmark-Injektion zu messen ursprünglichen Körpergewichts. Einige Mäuse sind 5% Dextransulfat im Trinkwasser ad libitum zu Colitis induziert gegeben. Einige Mäuse werden regelmäßig Trinkwasser nur als normale Kontrollgruppe gegeben.
  3. 5 Tage später, zurückzutreten peripheren Blut, Transfer zum Heparin-beschichteten Röhrchen (Vacutainer) und halten im Eis. Pool das Blut aus 4 Mäusen 1 Tube. Kombinieren Sie 300 ul Blut mit 300 ul Zellfärbung buffer = 600 ul. Teilen Sie das Blut bis 5 Eppendorf-Röhrchen mit jeweils 100 ul.
  4. Opfern die Mäuse mit Kohlendioxid oder Isofluran. Bewerten makroskopischen Schäden Noten (siehe anderen JOVE Video Veröffentlichung für Details 1). Messen Veränderung des Körpergewichts. Measure Darm Länge und Dicke mit digitalen Messschieber. Beachten Hocker Textur (hart, weich oder blutig). Bestimmen Sie auf okkultes Blut im Stuhl mit Hemooccult. Dissect Doppelpunkt Gewebe und fixieren Formalin für H & E-Färbung.
  5. Dissect 1 Femur bone pro Maus, extrahieren Knochenmark und spülen das Knochenmark mit kaltem PBS über 25G Nadel und 1 ml Spritze. Pool 4 Knochenmark-Stecker an ein Rohr und halten im Eis.
  6. Gießen Sie das Knochenmark zur Petrischale, Scher das Knochenmark Stecker mit 18G Nadel und 5 ml Spritze mehrmals, bis kein Knochenmark-Stecker vorhanden ist.
  7. Spin down mit 1.500 rpm für 5 min bei 4 ° C. Überstand entfernen und resuspendieren mit 600 ul Zellfärbung Puffer. Teilen Sie die resuspendierten Knochenmark 5 Eppendorf-Röhrchen mit jeweils 100 ul.

7. Quality Inspection of Bone Marrow Transplantation mittels Durchflusszytometrie

  1. Beschriften Sie jedes Probenröhrchen von Blut oder Knochenmark # 1-5:
  2. Vorbereiten der Antikörpermischung für jede jeweilige Rohr in der Dunkelheit.

Nr. 1 Kein Antikörper
# 2 30 ul FITC Isotypenkontrolle + 30 ul PE Isotypenkontrolle + 15 ul CD16/32 Blockierung
# 3 30 ul FITC CD45.1 Ab + 15 ul CD16/32 Blockierung
# 4 30 ul PECD45.2 Ab + 15 ul CD16/32 Blockierung
# 5 30 ul FITC CD45.1 Ab + 30 ul PE CD45.2 Ab + 15 ul CD16/32 Blockierung

Fügen Sie nichts zu Blut oder Knochenmark Probe Nr. 1
Add 5 ul Antikörper Mischung Nr. 2 zu jedem Blut oder Knochenmark Probe # 2
Add 3 ul Antikörper Mischung # 3 zu jedem Blut oder Knochenmark Probe # 3
Add 3 ul Antikörper Mischung # 4 zu jedem Blut oder Knochenmark Probe # 4
Add 5 ul Antikörper Mischung Nr. 5 zu jedem Blut oder Knochenmark Probe # 5
  1. Halten Sie im Dunkeln in Eis für 30 min.
  2. 2 ml 1X RBC Lysepuffer in jedes Röhrchen. Halten Sie im Dunkeln auf Eis für 15 min.
  3. Abzentrifugieren der Zellen bei 1500 rpm, 5 min bei 4 ° C. (GH 3,8 Rotor, 1.500 rpm = 350 xg) Überstand entfernen. Das Pellet mit 500 ul Zell-Färbepuffer bei Dunkelheit, dann Wirbel kurzzeitig. Überprüfen Sie die CD45.1 (entspricht WT) und CD45.2 (die KO) in der immungefärbten Blut und Knochenmark-Proben mittels Durchflusszytometrie. Wählen FITC zu WT CD45.1 und PE darstellen KO CD45.2 darstellen.
  4. Analysieren Sie die Durchflusszytometrie Ergebnisse FlowJo Software. Berechnen Sie das Verhältnis von FITC: PE-Verhältnis oder PE: FITC-Verhältnis zu ermitteln, ob Donorgenotyp dominanten Genotypen in Blut und Knochenmark.

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Representative Results

Wenn das Gen-of-Interest spielt eine bedeutende Rolle in Immunzellen bei der Entwicklung ulcerosa, Empfangen die Mäuse Knochenmark von unterschiedlichen Genotyp durch Knochenmarktransplantation (WT KO oder KO zu WT) sollte eine veränderte Reaktion auf DSS Kolitis. Einer der wichtigsten Parameter zur Bestimmung der Schwere von ulcerosa ist die H & E-Färbung der Colon-Geweben. Colongewebe Struktur ändert und Entzündungszeichen kann quantitativ durch H & E Histologie Scoring-System ausgewertet werden. Kriterien für die H & E Histologie Scoring für DSS Colitis Modell kann hier 2 gefunden. Alternativ können chemische induzierte Colitis auch von Trinitrobenzolsulfonsäure (TNBS) induziert werden. Methoden der TNBS Kolitis Induktion und H & E Histologie Bewertungskriterien können in einer früheren Publikation 3 gefunden werden. Histologie Punktzahl Unterschied zwischen Gruppen durch Student-t-Tests analysiert.

Die Mäuse können erheblich überverbessert oder verschlechtert ulcerosa bei Mäusen mit sham Knochenmarktransplantation (WT WT oder KO KO) verglichen. Wenn die Gen-von-Interesse spielt eine bedeutende Rolle bei Colitis über Knochenmark stammende Zellen, sollte die Mäuse mit ausgetauschten Knochenmark reagieren signifikant verschieden von den Mäusen, die mit Schein-Knochenmarktransplantation.

Für DSS Colitis Modell kann Histologie Änderung durch Histologie Scoring ausgewertet werden (siehe Abbildung 4). Signifikante Änderung der Histologie Punktzahl können auf die Bildung von Colitis durch das Gen-von-Interesse in Knochenmark stammenden Zellen vermittelt. Beispielsweise ist Cathelizidin eine antimikrobielle und entzündungshemmende Peptid-Gens (Gen-von-Interesse in unserem Fall) 4. Ohne Knochenmarktransplantation, cathelicidin KO-Mäusen in der Regel schlechter entwickelt ulcerosa als Wildtyp-Mäuse in Reaktion auf DSS tat. Transfusion von Wildtyp-(WT) Knochenmark cathelicidin knockout (KO) Mäusen führt zu gebessert Kolitis, während transfusiauf von Knochenmark aus cathelicidin knockout (KO) Mäusen Wildtyp (WT) Mäusen führt zu verschlechterten ulcerosa wann DSS (Abbildung 2) ausgesetzt.

Um die Expression von Gen-von-Interesse bestätigen, sollte mRNA Expression von Gen-von-Interesse (zB. Cathelizidin) vom Spender Wildtyp Knochenmark in den Dickdarm (oder anderen) Gewebe der Cathelizidin defizienten Knockout Empfängermäuse nach Knochen nachweisbar Knochenmarktransplantation. Es ist auch interessant zu wissen, ob die Expression von Gen-of-interest in Wildtyp-Empfängermäuse nach der Spende von Knockout-Mäusen Knochenmark reduziert.

Erfolgreiche Transplantation von Spender-Knochenmark wird durch dominante Verhältnis von Donor CD Isotyp über Empfänger CD Isotyp in beiden peripheren Blutzellen und Knochenmark des Empfängers Mäusen vertreten. Knochenmark zeigt am besten die Kennzeichnung von CD45.1 und CD45.2 in der Durchflusszytometrie als Blut hat eine Menge von ungefärbten Zellen (Abbildung 2 und 3).


Abbildung 1. Das experimentelle Protokoll der Knochenmarktransplantation.

Abbildung 2
Abbildung 2. Durchflusszytometrie Daten Knochenmark Empfängermäuse nach Knochenmarktransplantation. Die Y-Achse zeigt FITC-markiertem CD45.1 Signal und X-Achse zeigt PE-markiertem CD45.2 Signal. Erfolgreiche Knochentransplantation wird durch die Änderung der CD45.1 oder CD45.2 Genotyp sowohl in Knochenmark und Blut der Empfängermäuse definiert. Klicken Sie hier für eine größere Abbildung zu sehen .


Abbildung 3. Durchflusszytometrie Daten aus Blut Empfängermäuse nach Knochenmarktransplantation. Die Y-Achse zeigt FITC-markiertem CD45.1 Signal und X-Achse zeigt PE-markiertem CD45.2 Signal. Erfolgreiche Knochentransplantation wird durch die Änderung der CD45.1 oder CD45.2 Genotyp sowohl in Knochenmark und Blut der Empfängermäuse definiert. Klicken Sie hier für eine größere Abbildung zu sehen .

Abbildung 4
Abbildung 4. Auswertung der Kolitis bei Mäusen nach Knochenmarktransplantation. (A) Sample H & E Bilder Doppelpunkte durch normal Histologie und DSS Kolitis. (B) Histologie Partituren. Erfolgreiche Induktion der DSS Colitis kann durch deutliche Erhöhung der Histologie Punktzahl durch Tag 5 der DSS Behandlung bestätigt werden. Nach dem Austausch des Knochenmarks zu verschiedenen Genotyp, sollte die Histologie Score signifikant ändern. Dies deutet auf die veränderten Verlauf ulcerosa durch das Gen-von-Interesse exprimieren im Knochenmark stammende Zellen. Die Daten sind als Mittelwert ± Standardabweichung vom Mittel repräsentiert.

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Discussion

Diese Knochenmarktransplantation Ansatz ist geeignet für immunologische Forschung von Colitis, Infektionen, Krebs, Fettleibigkeit und andere Krankheiten. Dieses Experiment Knochenmarktransplantation ist erforderlich, wenn das Gen-von-Interesse in beiden Knochenmark stammen und nicht-Knochenmark stammende Zellen und das Gen-von-Interesse vermutet wird, um Krankheiten durch Zellen aus entweder Population vermitteln exprimiert wird. Zum Beispiel wird gezeigt, antimikrobiellen Peptids Cathelizidin zu modulieren akute Kolitis. Aber es wird in beiden Epithelzellen und Immunzellen (Makrophagen) ausgedrückt. Dann haben wir Knochentransplantation zu definieren, welche Population von Zellen moduliert akuter Kolitis bei Mäusen. Der Schweregrad Kolitis war signifikant nach der Änderung des Knochenmarks Cathelizidin Genotypen mittels Knochenmarktransplantation verändert. Dann können wir schließen, dass Cathelizidin im Knochenmark stammende Zellen exprimiert spielt eine bedeutende Rolle bei der Modulation akute Kolitis in Reaktion auf DSS.

Knochen marrow abgeleitete Zellen beinhalten typischerweise rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen und Blutplättchen. Knochenmarktransplantation verändert das Erbgut dieser Zellen, andere aber nicht. Lateral gesehen kann dieses Experiment nur differenzieren die Rolle Gen-von-Interesse in Knochenmark stammenden Zellen gegenüber nicht-Knochenmark stammende Zellen. Aber dieses Experiment nicht weiter definieren, welche Population von Knochenmark stammende Zellen vermittelt die ulcerosa wie alle roten Blutkörperchen, weißen Blutkörperchen und Blutplättchen aus dem Knochenmark abgeleitet sind. Das Schicksal von Knochenmark stammende Zellen wanderten Doppelpunkte während ulcerosa ist eine aktive und umstrittenen Bereich der Forschung. Nach Knochenmarktransplantation und Induktion von murinem ulcerosa, ist es wahrscheinlich, dass einige von Knochenmark stammende Zellen Lymphzellen und Myofibroblasten im Doppelpunkte 5 vorliegen. Ein weiterer Bericht wird vorgeschlagen, dass Knochenmark stammende Zellen als endotheliale Vorläuferzellen für Gefäßneubildung in Recovery-Prozess 6 dienen. Es gibt auch evidencE zeigt Knochenmark stammende Zellen werden mit epithelialen Zell-Differenzierung bei Patienten mit Colitis 7 zugeordnet. Wir können die Möglichkeit nicht ausschließen, dass einige von Knochenmark stammenden Zellen können andere Zellen als typischen Immunzellen zu differenzieren und zu spielen modulierende Rolle bei Colitis Entwicklung. Dennoch abgeleitet Knochenmark Monozyten / Makrophagen Bevölkerung für den Schutz gegen chemische induzierte Kolon Schleimhaut Schäden 8,9 wichtig. Dieser Bericht ist im Einklang mit unserer Feststellung, dass cathelicidin aus Knochenmark abgeleiteten Zellen exprimiert moduliert DSS Kolitis, während cathelicidin aus Monozyten / Makrophagen 4 abgesondert wird.

Auf der anderen Seite gibt es viele Möglichkeiten, den Erfolg der Knochenmarktransplantation verfolgen. Die Durchflusszytometrie Analyse CD45.1 und CD45.2 Genotypen kann eine quantitative Methode, den Anteil der Spender-Knochenmark abgeleitete Stammzellen Zellen in den Empfängermäuse bestimmen. Knochenmark stammende Zellens kann in mehrere Arten von Zellen 10 zu unterscheiden. Wenn Durchflusszytometrie-Analyse nicht möglich ist, ist es möglich, männlich (XY-Chromosom) Spender-Mäusen und weibliche (XX-Chromosom) Empfängermäuse 11 verwenden. Die Donor-Mäuse einzigartigen Y-Chromosomen in den Körper des XX einzige weibliche Empfängermäuse tragen. Y-Chromosom kann durch Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung 11 identifiziert werden. Zusätzlich kann Immunhistochemie von CD45.1, CD45.2 und / oder das Gen-von-Interesse in den Geweben erforderlich sein, die Spender-Knochenmark stammenden Zellen sichtbar zu machen.

Aber CD45 Durchflusszytometrieanalyse und Y-Chromosom in situ Hybridisierungsverfahren werden üblicherweise durchgeführt, nachdem die Mäuse getötet. Um die Position der Donorzellen in den Empfänger-Mäuse verwendet werden, um chronische Krankheiten, wie Krebs, ohne dabei die Mäusen untersucht überwachen, ist es möglich, grün fluoreszierendes Protein transgenen Mäusen als Donor Mäusen 12 zu verwenden. Daher mar die SpenderknochenZeile abgeleitete Zellen können in den Körper der Empfängermäuse unter nicht-invasiver hochauflösende optische Bildgebung unter transienten Anästhesie verfolgt werden und dies kann wiederholt durchgeführt werden.

Nicht alle Mäuse haben erfolgreiche Knochenmarktransplantation 13. Wir haben beobachtet, ~ 10-20% der Mäuse in den ersten 2 Wochen nach der Bestrahlung aufgrund einer Anämie oder Infektion sterben. Daher sollte mehr als nötig Mäusen zu Beginn des Experiments hergestellt werden. Zum Beispiel sollten Sie 10 Mäuse pro Gruppe zu Beginn des Experiments vorbereiten, wenn man 8 Mäuse pro Gruppe ab Ende der Colitis Experiment erwarten. Also, stellen Sie sicher, dass Sie entfernen die toten Mäusen so bald wie möglich. Die Geschwindigkeit der Immunrekonstitution wird auf die Anzahl an hämatopoetischen Stammzellen im Knochenmark in den Empfängermäuse 14 infundiert korreliert. Deshalb ist es von entscheidender Bedeutung, um eine ausreichende Anzahl von lebenden Knochenmarkszellen (1 x 10 7 Zellen pro Maus) in Empfängermäuse für erfolgreiche Knochenmark tr infundiert habenansplantation.

Empfängermäuse nach der Bestrahlung wurden Immunität beeinträchtigt. Donor Mäusen Dissektion und Knochenmark Vorbereitung Verfahren sollten in den gleichen Standard wie Zellkultur-Experimente durchgeführt werden. Verwenden von sterilen Instrumenten und Behältern sollte aseptische Bedingungen aufgebracht werden. In allen Experimenten, enthält PBS 1% Penicillin-Streptomycin und 10 U / ml Heparin bei der Handhabung von Knochen Gartenspeisekürbis verwendet werden sollte. Alle Reagenzien sind für die Zellkultur. Weitere technische Diskussion kann in Bezug 13 zu finden.

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Disclosures

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Acknowledgments

Diese Arbeit wurde von Pilot-und Machbarkeitsstudie Zuschuss von UCLA-CURE Center, der Morbus Crohn und Colitis Foundation of America Career Development Award (# 2691) und National Institute of Health NIDDK K01 (DK084256) Mittel zur Hon Wai Koon finanziert.

Knochenmark Bestrahlung Operation wurde von Bernard Levin und Scott Kitchen of UCLA Center for AIDS Research Maus / Human Chimera Core-Anlage unterstützt. Durchflusszytometrie Operation wurde von UCLA Vector Core-Anlage unterstützt.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Cell staining buffer Biolegend #420201
10X RBC lysis buffer Biolegend #420301
FITC mouse isotype control Biolegend #400207
PE mouse isotype control Biolegend #400211
PE anti-mouse CD45.2 Biolegend #109807
FITC anti-mouse CD45.1 Biolegend #110705
Anti-mouse CD16/32 blocking Biolegend #101301
40 μm cell strainer Fisherbrand #22363547
PBS 1X MP biomedicals #1860454
Heparin Fisherbrand #BP2425
Sulfatrim (SMZ) Qualitest NC9242720 (fisher)
Lysol IC Andwin Scientific NC9745686 (fisher)
Vaccutainer BD #8000813
Mouse restrainer Braintree Scientific #TV-150
Irradiator J.L. Shepherd and Associates Mark I 68A
Flow cytometer BD BD FACSCanto II
Flow cytometer test-tube Falcon #352052
Digital caliper Fisherbrand 14-648-17
Hemoccult ICT Beckman Coulter G0328QW

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Immunologie Genetik Zellbiologie Physiologie Knochenmarktransplantation Kolitis Mäuse Bestrahlung
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Cite this Article

Koon, H. W., Ho, S., Cheng, M.,More

Koon, H. W., Ho, S., Cheng, M., Ichikawa, R., Pothoulakis, C. Differentiating Functional Roles of Gene Expression from Immune and Non-immune Cells in Mouse Colitis by Bone Marrow Transplantation. J. Vis. Exp. (68), e4208, doi:10.3791/4208 (2012).

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