The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This translation into Turkish was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages
1Department of Pediatrics/Allergy, Medical College of Wisconsin, 2Flow Cytometry Core Facility, Medical College of Wisconsin, 3Max McGee National Research Center for Juvenile Diabetes and Human Molecular Genetics Center, Medical College of Wisconsin
This article is a part of JoVE Immunology and Infection. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.
Recommend JoVE to Your LibrarianCurrent Access Through Your IP Address
Current Access Through Your Registered Email Address
Waukau, J., Woodliff, J., Glisic, S. Human In Vitro Suppression as Screening Tool for the Recognition of an Early State of Immune Imbalance. J. Vis. Exp. (53), e3071, doi:10.3791/3071 (2011).
Düzenleyici T hücreleri (Tregs), self-antijenleri immün tolerans kritik arabulucular. Buna ek olarak, önemli bir enfeksiyon sonrası immün yanıt düzenleyicileri. Tregs benzersiz yüzey işaretleyici tanımlamak için çabalarına rağmen, sadece benzersiz özellik efektör T hücrelerinin çoğalması ve işlevi bastırmak için yeteneğidir. In vitro tayinlerde, sadece insan Treg fonksiyon değerlendirilmesinde kullanılabileceğini açık olmakla birlikte, otoimmün hastalıkları (Tip 1 Diyabet-T1D gibi) ihtiyacı olan kişilerde sağlıklı hücre ve hücreler izole kesitsel çalışmalardan elde edilen sonuçlar değerlendirilirken, bu sorunlu olur karşılaştırılabilir. Cevapçı oranları ve insan, antijen sunan hücrelerin sayısı ve türü (APC), in vitro bastırma tayinlerde: Cevapçı T hücreleri, stimülasyon doğası ve gücü, Treg sayısı ve türü laboratuvarlar arasında büyük bir değişkenlik yoktur. Bu değişkenliği Treg fonksiyonu zor ölçüm çalışmalar arasında karşılaştırma yapar. Treg alan sağlıklı kişilerde ve otoimmün hastalıklar ile çalışacak bir standart bastırma tahlil gerekiyor. Biz, pankreas β-hücrelerinin otoimmün yıkımı temel konularla karşılaştırıldığında sağlıklı gönüllüler izole edilen T hücrelerinin uyarılması çok az test içi değişkenlik gösterir in vitro bastırma tayininde geliştirdik . Bu parça ana hedefi, farklı konu grupları arasında karşılaştırma sağlayan in vitro insan bastırma tayininde bir tanımlamak için. Ayrıca, bu testte, küçük bir fonksiyon nTreg kaybı tasvir ve gelecekte daha da kaybı, önleyici immünomodülatör tedavi 1 yararlanabilir böylece tespit konularda tahmin etmek potansiyele sahiptir. Aşağıda, bu yordamı yer alan adımları ayrıntılı bir açıklama sağlar. Treg fonksiyonu ölçmek için kullanılan in vitro bastırma tayininde standardizasyon katkıda bulunmayı umuyoruz. Buna ek olarak, bağışıklık dengesizliği erken bir devlet ve T1D için potansiyel bir fonksiyonel biyomarker tanımak için bir araç olarak bu testte sunuyoruz.
1. Bir bastırma tahlil kurmadan önce, daha sonra hücre uyarılması ve bir ihtiyacı için anti-insan CD3 (klon UCHT1, nihai konsantrasyonu 1μg/ml) kat tosylactivated boncuk boncuk verimli insan kullanarak in vitro proliferasyonu tayininde kurma kaplı olup olmadığını kontrol edin T hücreleri
2. Sağlıklı donörlerin veya insan leukopacks veya genellikle yerel Kan Transfüzyon Merkezleri sorumlu sağlıklı gönüllü ve alınan buffy coat (BC) (Şekil 1) tam kan hücre izolasyonu
3. CD4-T hücreleri MACS ön sıralamak
4. Floresan Aktif Hücre Ayırma (FACS) izolasyonu (Şekil 2)
5. 200μl/well 96-plaka (düzeni Tablo 1 olarak eklenmiştir) hücre kültürü ayarlayın
6. Hasat ve sayım
7. Bastırma Bilgisayar yüzdesi
8. Temsilcisi Sonuçlar:
Büyük değişkenlik yöntemleri kullanılmış ve in vitro insan bastırma tahlil edilen sonuçlar bize tahlil 1 etkileyen koşulların kapsamlı bir çalışma gerçekleştirmek için istenir. Daha önce 6 belirlenir Teffs (1:10): Biz Tregs arasında düşük oranı göz önünde bulundurularak, Treg fonksiyonu sadece test tahlil, aynı zamanda saflık geliştirdik. Buna ek olarak, Tregs th farklıbağışıklık dengesini tehlikeye T1D geliştirmek için risk altındaki kişilerde olduğu gibi başarıyla, naif ve Şekil 3 ve daha belirgin hale gelir, önceki çalışmalarda 2,4, gösterildiği gibi sağlıklı kişilerde bile vivo aktive T hücreleri, bastırmak için EIR yeteneği . Tahlil bize sağlıklı kontrol arasındaki fonksiyon karşılaştırmak için izin verir, biz doğal (nTregs), indüklenebilir (iTregs) ve in vitro genişletilmiş nTregs baskılayıcı fonksiyon karşılaştırıldığında çalışmada çok iyi çalıştı, yeni başlangıçlı (RO) T1D ve uzun süreli ( LS ) T1D konular. Biz RO T1D konularda fonksiyonel iTregs ve genişletilmiş nTregs üretme LS T1D ve sağlıklı bireyde 7 ile karşılaştırıldığında daha iyi bir kapasiteye sahip olduğu sonucuna varmıştır. Böylece, bu testte bağışıklık dengesizliği erken ve geç devlet hem de tanıma mükemmel bir araç olarak kullanılabilir.
Programı 1 şematik sunumu in vitro bastırma tayininde yer alan adımları

Şekil 1 fotoğraflarla birlikte sunulan in vitro bastırma tayininde Adımları

Şekil 2 FACS hücre izolasyonu Ayırıcı stratejisi. FITC-negatif hücrelerin (daha kapı vardı ve CD + CD25, CD + CD25low ve CD + CD25high olarak toplanan bir) CD25 + eşik) hücreler, c FITC-negatif olarak kapılı idi) Florokrom Eksi Bir (FMO), b göre ayarlanabilir oldu Tregs) yüzdeleri, d ile gösterilir) e sıralama sonra CD + CD25low sıralaması, sıralama sonra Tregs sıralaması FACS) FACS, ve f) sıralama sonra sıralaması CD4 + CD25-T hücrelerinin FACS

Şekil 3 sağlıklı bireylerden Temsilcisi sonuçları a) ilgili tüm hücre alt grupları için tek kültür olarak sunulan sağlıklı birey (naif-CD25-, in vivo aktif-CD25low, antijen sunan hücreler APC dakikada sayar Temsilcisi (CPM) ve Her CD25 ve otolog Tregs CD25low cevaplayıcı T hücrelerinin sağlıklı kontrol olgusu sunulmuştur (n bastırma düzenleyici T hücreleri-Treg) yanı sıra cevaplayıcı T hücrelerinin ortak kültürler (CD25-veya CD25low) ve Tregs b) Yüzde = 4). Bastırılması [(sc) / s] olarak hesaplanmıştır x% 100 = kopyaya kadar tek bir kültür ve c = kopyaya ko-kültür. Cevapçı T hücrelerini bastırmak için Tregs kapasitesi hafif fark fark olmasına rağmen,. C (t-testi p = 0.08 eşleştirilmiş)) Sunan cevaplayıcı olarak CD25 ve CD25low de dahil olmak üzere, tek tek her kültür için risk konular kopyaya kadar önemli değildi T hücrelerinin yanı sıra her cevaplayıcı T hücre alt otolog her CD25 ve CD25low cevaplayıcı T hücrelerinin baskılanması Tregs (CD25-/Tregs ve CD25low/Tregs) d) Yüzde numaralı seribaşı APC ve Tregs ve ortak kültürler Tregs riskli grup (n = 4) sunulmuştur. CD25-versus CD25low cevaplayıcı T hücreleri bastırmak için Tregs kapasitesi arasındaki fark anlamlıydı (eşleştirilmiş t-testi p = 0.04).
Tablo 1. Şematik in vitro bastırma tayininde kurdu
| 1-3 | 4-6 | 7-9 | 10-12 | |
| A | CD4CD25- | CD4CD25low | sadece medya | sadece medya |
| B | CD4CD25-/ Tregs | CD4CD25low / Tregs | Sadece Tregs | APC sadece |
| C | ||||
| D | ||||
| E | ||||
| F | ||||
| G | ||||
| H |
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Tregs tek benzersiz özellik olarak, baskılayıcı fonksiyonu aynı içinde ve farklı çalışmalar arasında hastalık gelişiminin farklı aşamalarını güvenilir ve düzgün konular arasında test edilmelidir. Biz bu testinin standardizasyonu için katkı olarak laboratuvarda geliştirilen bastırma tahlil detayları sunar. Geniş optimizasyon çalışması, insan anti-CD3 kaplı boncuklar (APC olarak hücre ile birlikte 1μg/ml konsantrasyonu UCHT1 klon (piyasada mevcut 5μg/ml karşı) ile T hücre stimülasyonu doğal uyarılması olduğunu tespit etti Sadece Ancell antikor beklenen sonuçlar verdi elimizde test konular 1 cevaplayıcı T hücreleri ve Tregs hem de aktive etme yeteneğine sahiptir. anti-insan CD3 antikor seçimi büyük önem taşımaktadır. insan anti-CD3 ve anti-aynı anda uyarılması insan CD28, hücre sinyal iletimi ve verimli stimülasyon şansını artırarak, ortak uyarıcı sinyaller komple bir palet teklif ederken konu grupları arasındaki farklar (sonuçlar gösterilmemiştir) tespit etmek için yeterli değildi.
Bu protokol ile leukopacks ve hasta kan kullanılabilir. Aradaki tek fark, hücre izolasyon prosedürü Ficoll Paque PLUS üstüne yüklenen gereken kan miktarı. Bu testte kullanılan medya, tahlil için büyük bir ek olarak belirlendi% 10 toplanmış insan AB serum, içerir. Bununla birlikte, kullanılmaya başlanmadan önce, serum sixplicate kendi (tohum PBMC PBMC etkinleştirmek ve yeni bir serum ile hiçbir serum ve ile eski serum ile tam RPMI ortam eklemek yeteneği için test edilmesi 72 saat nabız sonra plaka, 37 ° C, hasat hücreleri az 16 saat inkübe) kopyaya okumaları elde. Yeni serum ile kültür PBMC Artan kopyaya kadar iyi bir sonuç değildir ve yeni lot numarası ile bir serum için bir ihtiyaç olduğunu açıkça göstermektedir.
Biz, her numune için yeni bir LS sütun el ile yapılan sıralama MACS CD4 Automax kıyasla önemli ölçüde daha iyi verim + T hücreleri verdiğini tespit ettik. (Yanıtlayan: Buna ek olarak, Treg saflık CD25 ekspresyonu (Şekil 2d), in vitro proliferasyon (Şekil 3a), Treg arasında bir oranı 1:10 sağlıklı kişilerde yüksek baskılayıcı potansiyeli eksikliği tarafından değerlendirilecek,>% 95 olarak tespit edildi Şekil 3Ab) ve izole T hücre alt grupları (veriler gösterilmemiştir) arasında en yüksek Foxp3 ifade. Sonraki adım (Şekil 2b) prosedürü sıralama FACS sırasında FITC dökümü olarak kirlenmesine neden olan hücreler ortadan kalkar. CD4 işaretleyici boyama FACS gerekli değildir ve anti-insan CD25 ile kombine edildiğinde bu hücre popülasyonunun bir komplo FSC görülebileceği, ancak yapılabilir. Tregs tabi tüm gruplarda en yüksek sayıda CD25 eksprese eden hücrelerin en üst% 1 olarak sıralanır. Hastalık durumunun bağımsız olarak tüm konularda bu sıkı bir prosedür uygulamak bize test tüm konu gruplarında Tregs ve cevapçı T hücreleri (1:10) arasında sadece tek bir oran kullanmak için etkin. Ayrıca, aynı koşullar baskılayıcı potansiyeli Treg bir fark naif ve aralarındaki farkları dayalı yanıt olarak kullanılan in vivo aktive T hücreleri, 1 beklenebilir arasında görülen o kadar iyi çalışır. Ayrıca FACS sonra sıralama hücreleri bastırma tayininde önce eğrilecektir olduğunu tespit ettik.
Silahların Yayılmasını Önleme tritiated timidin kullanılarak ölçüldü. Alternatif olarak, hücre çoğalması, yeni sentezlenen DNA yerine timidin dahil 5-bromo-2'-dezoksiuridin, bir pirimidin analog kullanılarak ölçülebilir. BrdU Algılama Öropiyum disosiyasyon, flüorometre 8 ölçülebilir ayrışmış serbest floresan sinyal tespiti prosedürü alır BrdU (anti-BrdU-Eu) tanıyan antikorlar bağlı iyon dayanmaktadır. Üreticiye göre bu testte (DELFIA) [3 H] timidin ile karşılaştırılabilir duyarlılığı. Takip hücre çoğalması da kullanarak yapılan olabilir, örneğin, MTT veya üretilen hücre sayısı ve sinyal arasındaki ilişki ilk kez kurulacak ATCC, XTT deneyleri tetrazolium tuz türevleri, hücre oranı değişiklikleri spektrofotometrik kantifikasyon izin proliferasyonu ve canlılığı. Yine başka bir alternatif canlı hücre sayıları ve canlılığı fluorimetric kantifikasyon dayalı, DHL hücre canlılığı ve proliferasyonu tayininde kullanımı. Diğer potansiyel seçim sadece KAKE (carboxyfluorescein succinimidyl ester) cevaplayıcı T hücreleri boyama ve kültür süre içinde her bir sonraki bölümü ile leke azaltılması izlemek için. Ancak, tayininde kullanılan stimülasyon bağlı olarak, 48 saatten daha uzun bir kuluçka KAKE-pozitif hücrelerin ayırt edilemez doruklarına neden olabilir. Böylece, her testlerin bazı avantajları ve dezavantajları vardır ve istenen sonuçları elde etmek için optimize edilmiş olması gerekir.
BGBM'leri insan anti-CD3 kaplı test etmek için her zaman yapılırsağlıklı hücre ve onlar için bu tür bir test kullanılmak üzere boncuk 5.000 üstünde değil, 15.000 üstünde olmalıdır. Biz genellikle yaptığımız her parti boncuk test ederken farklı boncuklar / hücre oranı seti, ve çoğu durumda biz 3 boncuk / hücre / kuyu 25.000 hücreleri ile en tutarlı bir kopyaya sahip. Toplu test sırasında BGBM'leri 3.000 altında olması durumunda, 5,000-15,000 cpm / iyi ulaşıncaya kadar, genellikle kaplama tekrarlayın. Bu nedenle, kaplama işlemi birkaç düzeyde kontrol ve güvenilir düşünün olmuştur. Bu nedenle, belli bir grup denek BGBM'leri (T1D geliştirmek için risk oto-antikor-pozitif hasta gibi) sürekli sağlıklı kişilere göre daha düşük olduğu zaman, biz bu sinyal iletim süreci tehlikeye olabilir sonuçlandırmak için bir nedeniniz var. , Pek çok çalışmada, şimdiye kadar 9-12 yayınlanan bastırılması deneyleri yanıt olarak naif hücreleri kullanılır olmasına rağmen, bazı, örneğin, APC gibi hücre varlığı, yanıt olarak çok farklı test koşullarında 13 veya hücre yanıt olarak CD4 ya kullanılır . eklendi Tregs 14 veya bastırıcılarının olarak monositler 15 ile tek ve ortak kültür onları kurmak. BGBM'leri yayılması yapılacaktır hakkında tüm tahlil varyasyonlar ve sonuçlar üretilir olacak olsa da, biz saf tek tip hücre alt yanıt daha spesifik sonuçlar verir ve hem Tregs ve yanıt hakkında ek sonuçlara varmak için bir potansiyele sahip olduğunu düşünüyorum. Burada sunulan bastırma tahlil yanıt (CD4 + CD25 ve CD4 + CD25low) olarak iki ayrı saf hücre alt grupları olarak, sağlıklı bireylerden elde edilen sonuçlar, risk etkilenen ya da konulara göre zaman bağışıklık homeostazı hakkında değerli bilgiler elde etmenin mümkün olduğunu pertürbasyon bağışıklık homeostazı (T1D gibi) sonucu ortaya çıkan bir hastalık gelişir. In vivo aktive T hücreleri çalışmalar giderek artan sayıda, gösterildiği gibi (CD4 + CD25low) engelli Tregs 16-19 baskılayıcı etkisi duyarlılık göstermektedir . Bu davranış için tam bir açıklama, daha fazla soruşturma gerektirir. Buna ek olarak, biz ve diğerleri T1D olan kişilerde Tregs gösterdiği gibi, T1D geliştirmek için risk, oto-antikor-pozitif hasta için de geçerlidir fonksiyonel bir kusur 2,9,10, göstermiştir ki Şekil (6) son raporunda 1. Olasılıklardan biri tüm CD4 sinyal iletimi ortak bir defekt onları yeterince stimülasyon cevap önlenmesi ve kendi effektör fonksiyonu etkileyen T1D konular etkilenen ve geliştirmek için risk altındaki hücreler, T. Olması, sinyal iletimi sonucunda, cevaplayıcı T hücreleri düşük cpm (Şekil 3c gösterilen) ve Tregs verimli bir şekilde bastırmak olmaz üretecek. Bu ya da diğer olasılıkları daha fazla keşfedilmeyi beklemektedir. Sağlık ve hastalık büyük rol Tregs oyun sayesinde, birçok laboratuvarda tahlil kendi ihtiyaçlarınıza ve yeteneklerinize göre ayarlayarak Treg fonksiyonu ölçülen var. Böylece, birçok faktör tayininde (cevaplayıcı / Treg izolasyon, türü ve APC, cevaplayıcı / Tregs, kültür zaman, yanı sıra izleme çoğalması yöntemi arasındaki oran uyarılması, türü ve sayısı yanıt, doğa ve gücü sayısı değişebilir ), Treg fonksiyonu etkilemektedir. Bu çalışma, bu nedenle, Treg fonksiyonu değerlendiren farklı çalışmalar daha kolay ve doğrudan bir karşılaştırma izin testinin standardizasyon süreci başlatmak için bir hedefi vardır.
Kabul edilirse, bu protokol Treg fonksiyon T1D ve diğer otoimmün hastalıklar etkilenen denekler için farklı laboratuarlar arasında karşılaştırma için izin verecektir. Bu protokol prognostik değeri, sadece bağışıklık homeostazı pertürbasyon sonucu olduğunu hastalıkları ile ilgilidir rağmen, geniş bir uygulama vardır ve herhangi bir konuda Treg fonksiyonu, hastalık olursa olsun bir değerlendirme için kullanılabilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Çıkar çatışması ilan etti.
Bu çalışma, Wisconsin ve Çocuk Araştırma Enstitüsü Wisconsin Juvenil Diabetesat Medical College Max McGee, Ulusal Araştırma Merkezi tarafından desteklenmiştir. Maliyeciler, çalışma tasarımı, veri toplama ve analizi, ya da yazının hazırlanmasında rol oynamıştır.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Ficoll-Paque PLUS | Amersham | 17-1440-03 | |
| DPBS-1X | GIBCO, by Life Technologies | 14190-144 | |
| Trypan Blue | Invitrogen | 15250-061 | |
| anti-CD4 microbeads | Miltenyi Biotec | 130-045-101 | |
| Pre-separation filters | Miltenyi Biotec | 130-041-407 | |
| LS column | Miltenyi Biotec | 130-042-401 | |
| EDTA | Invitrogen | 15575-020 | |
| BSA | Sigma-Aldrich | B4287 | |
| Anti-human CD4-APCCy7 (clone RPA-T4) | BD Biosciences | 557852 | |
| Anti-human CD25-PE (clone M-A251; IL-2RÃŽ±) | BD Biosciences | 555432 | |
| Anti-human CD8-FITC (clone RPA-T8) | BD Biosciences | 555366 | |
| Anti-human CD14-FITC (clone M5E2; LPS receptor) | BD Biosciences | 555397 | |
| Anti-human CD32-FITC (clone FLI8.26; FcγR-type II) | BD Biosciences | 555448 | |
| Anti-human CD116-FITC (clone M5D12; GM-CSFRÃŽ± chain) | BD Biosciences | 554532 | |
| Dynalbeads M-450 tosylactivated | Invitrogen | 140-13 | |
| Anti-human CD3 | Ancell | 144-024 | |
| Buffer1 | Home made | 0.1M Na2B4O7 pH7.6 | |
| Buffer2 | Home made | PBS/2mM EDTA/ 0.1% BSA pH7.4 | |
| Buffer3 | Home made | 0.2M Tris/0.1% BSA pH8.5 | |
| Complete RPMI media | Home made | RPMI 1640 media 2 mM L-glutamine 5 mM HEPES 100 U/μg/ml peni/strept 0.5 mM sodium pyruvate | |
| [3H] thymidine | PerkinElmer, Inc. | NET027Z005MC | |
| human pooled AB serum | Atlanta Biologicals | S40110 | |
| Multiscreen harvest plate | EMD Millipore | MAHFC1H60 | |
| Microscint 20 | PerkinElmer, Inc. | 6013621 |