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1Department of Medicine, Section of Cardiology, St. John-Providence Health System, 2Department of Immunology and Microbiology, Wayne State University School of Medicine
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Shaw, M. K., Zhao, X. q., Tse, H. Y. Overcoming Unresponsiveness in Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE) Resistant Mouse Strains by Adoptive Transfer and Antigenic Challenge. J. Vis. Exp. (62), e3778, doi:10.3791/3778 (2012).
実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)は中枢神経系(CNS)の炎症性疾患であり、ヒト脱髄性疾患、多発性硬化症(MS)の研究のための動物モデルとして使用されています。 EAEは中枢神経系への単核細胞の病理学的浸潤と麻痺性疾患の臨床症状によって特徴付けられる。他の耐性がありながら、MSと同様に、EAEは、その特定のマウス系統の遺伝的制御下にもあり、疾患の誘導に影響を受けています。通常、ミエリン塩基性タンパク質(MBP)と免疫C57BL / 6(H-2 b)のマウスは、麻痺の兆候を開発するために失敗します。この無反応は、実験的なプロトコルがここで説明したように、確かに抗原処理やMBPの抗原提示の欠陥によるものではないC57BL / 6マウスと同様に他の有名な耐性マウス系統に深刻なEAEを誘導するために使用されていた。さらに、MBPに対する反応性C57BL / 6およびBALB / cマウスから脳炎誘発性T細胞クローンは成功していた完全に分離し、伝播されます。
実験プロトコルは、(200μg/マウス)MBP-プライミングC57BL / 6ドナーリンパ節細胞が単離され、MBP特異的T細胞のプールを拡大する抗原で5日間培養した細胞の養子免疫伝達システムを使用して含まれます。培養期間の終了時に50万人の生細胞を尾静脈を通してナイーブ同系の受信者に転送されます。ので、通常処理されたレシピエントマウスは、このように、その耐性状況を再確認し、EAEを発症しない、彼らはいつまでも通常のままでかまいません。十日後にセル転送、レシピエントマウスは、完全フロイントアジュバント(CFA)乳化側面の4つのサイトではMBPでチャレンジされています。厳しいEAEは10〜14日チャレンジ後、これらのマウスでの開発を開始します。結果は、疾患の誘導は無関係の抗原が疾患の臨床徴候を誘発しなかったとの課題として、特定の抗原であることを示した。重要なのは、抗原の投与量の滴定に使用される挑戦レシピエントマウスは、5μg/マウスのように低くなることを示した。さらに、抗原チャレンジのタイミングの運動研究では、病気を誘発するその挑戦は、5日後に抗原チャレンジと445日後に抗原チャレンジを介している限り、早ければ効果的であることが判明した。これらのデータは強く無反応を維持するために "長寿命の" T細胞集団の関与に向かって指しています。このシステムでは制御性T細胞(Tregの)の関与が定義されていません。
1。 CFA乳化抗原を準備する
2。ドナーマウスの予防接種
注:雌C57BL / 6マウスは、通常、当初は国立衛生研究所のMcFarlinのグループ3で設計された方法に従って、側面の4つのサイト内の抗原エマルジ ョンを注入されています。経験豊かな研究者のために、一人は、全体のタスクを実行することができます。初心者のための、ヘルプが一人は、マウスを保持し、他の人が注射を行うよう要請することができます。また、マウスは注射用の麻酔をすることができます。
3。 7〜10日予防接種後の組織培養のためのリンパ節細胞の分離
4。 5日培養開始後、培養したリンパ節細胞を採取する
5。レシピエントマウスの抗原チャレンジ20日後に細胞の移動と病気の症状の開発
6。代表的な結果
下塗りとin vitroで展開されたドナーのリンパ節細胞に投与したマウスは、疾患の誘導への抵抗を反映して、EAEの疾患の症状を開発していませんでした。しかし、重篤な疾患は抗原チャレンジの能力を実証し、抗原チャレンジ( 表I)の後に開発耐性機構を逆転させるインチ抗原チャレンジの2つの特殊な機能は、抗原の投与量と病気を誘発することが課題の動態についても説明します。 表IIIに示すように、抗原の非常に低用量が必要となります。抗原( 表IV)でチャレンジしたときに驚くべきことに、前年ドナー細胞を投与したマウスは依然として深刻な疾患を発症する可能性があります。これら二つの観測が強くEAE抵抗を維持するために "長命の" T細胞の関与を示唆している。このプロトコルは、多くのEAE耐性マウス系統4に適用されます。

有名な耐性のマウス系統におけるEAEの誘導のための実験デザインの図1のフローチャート。
| 臨床EAE 移入後の | 抗原チャレンジ後 | ||||||
| 歪み | 抗原 | 発生率 | AV。病気のグレード (範囲) | AV。発症日 (範囲) | 発生率 | AV。病気のグレード (範囲) | AV。発症日 (範囲) |
| SJL | MBP | 21分の21 | 4.0(3-5) | 8.0(6-10) | ND | ND | ND |
| C57BL / 6 | MBP | 0/10 | - | - | 7月7日 | 3.85(3-5) | 9.28(9-10) |
| BALB / c系 | MBP | 0/7 | - | - | 5月5日 | 3.2(3-4) | 7.0(7) |
| のC3H/HeJ | MBP0/7 | - | - | 4月4日 | 3.2(3-4) | 8.0(8) | |
| C57BL / 6 | MBP 60から80 | 0/4 | - | - | 4月4日 | 2.75(2-4) | 10.2(9-11) |
表I。C57BL / 6マウスではMBP-媒介EAEの誘導。下塗りとin vitroで展開されたドナー細胞はC57BL / 6マウスではEAEを誘導しなかったでの養子免疫伝達。抗原チャレンジ後のセルの転送は、疾患の誘導に影響を受けやすいマウスをレンダリングされます。 AV、平均。 ND、行われません。
| 抗原チャレンジ後の臨床EAE | ||||
| プライミング抗原 | チャレンジ抗原 | 発生率 | AV。病気のグレード (範囲) | AV。発症日 (範囲) |
| MBP-CFA | CFA単独で | 0/3 | - | - |
| MBP-CFA | OVA-CFA | 0/3 | - | - |
| MBP-CFA | MBP-CFA | 3月3日 | 4.0(4.0) | 7.7(7-9) |
抗原チャレンジの表II。特異性。レシピエントマウスは、プライミング抗原だけでなく、他の無関係の抗原とチャレンジした。のみプライミング抗原は、重篤な疾患を誘発した。 OVA:ニワトリ卵白アルブミン。 AV、平均。
| 抗原チャレンジ後の臨床EAE | |||
| チャレンジ抗原用量(μg/マウス) | 発生率 | AV。病気のグレード (範囲) | AV。発症日 (範囲) |
| 200 | 4月4日 | 3.75(3-4) | 8.25(7-9) |
| 100 | 4月4日 | 3.67(3-4) | 7.5(7-8) |
| 50 | 4月4日 | 3.25(3-4) | 8.25(7-10) |
| 25 | 4月4日 | 3.0(3.0) | 8.25(8-9) |
| 10 | 4月4日 | 3.0(3.0) | 8.76(8-9) |
| 5 | 4月4日 | 2.5(2-3) | 9.75(9-10) |
| 1 | 2月4日 | 1.0(1.0) | |
| 0 | 0/4 | - | - |
表III。チャレンジ抗原の用量は、疾患の誘導に必要です。レシピエントマウスに挑戦するために使用されるMBPの種々の濃度を試験した。 AV、平均。
| 抗原チャレンジ後の臨床EAE | ||||
| チャレンジ抗原 | チャレンジの日 | 発生率 | AV。病気のグレード (範囲) | AV。発症日 (範囲) |
| MBP-CFA | 5 | 3月4日 | 1.33(1-2) | 9.67(9-10) |
| MBP-CFA | 10 | 4月4日3.0(3.0) | 8.25(7-9) | |
| MBP-CFA | 15 | 4月4日 | 3.75(3-4) | 7.25(7-8) |
| MBP-CFA | 25 | 4月4日 | 4.0(4.0) | 8.0(7-9) |
| MBP-CFA | 35 | 4月4日 | 3.5(3-4) | 7.5(7-8) |
| MBP-CFA | 60 | 4月4日 | 3.75(3-4) | 9.0(8-10) |
| -------------------------- | ||||
| MBP-CFA | 343 | 3月3日 | 3.0(3.0) | 10.33(10-11) |
| MBP-CFA | 445 | 3月3日 | 3.0(3.0) | 7.0(7.0) |
表IV。抗原チャレンジの動力学。レシピエントマウスを採用する様々な時点ポストにチャレンジしたIVEセル転送。 AV、平均。
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マウスではEAEの研究は、しばしばneuroantigens、ミエリン塩基性タンパク質(MBP)、プロテオリピドタンパク質(PLP)またはミエリンオリゴデンドロサイトタンパク質(MOG)を利用しています。以前の研究では、主にMBPを使用していました。 PLPは、SJLマウスから強い、一貫した応答を刺激する。最近では、MOGはB6マウスではこの抗原と疾患の誘導の影響を受けやすいので、使用される一般的な神経抗原である。遺伝子標的マウス系統の多くは、B6遺伝的背景にあります。興味深いことに、B6マウスはMOGで誘導をEAEに感受性であるが、MBPと病気の誘発に耐性がある。
多くの疾患の誘導機構、サイトカイン産生および5-7制御性T細胞により媒介される回復の効果を中心にEAEの機構解明の前の努力。 EAE耐性のマウスは、疾患の誘導を破壊するにはどうすればよい評判、一方では、広く研究されていませんでした。これは、uを定量化することの難しさが原因である可能性がありnresponsiveness。アルノン8は 1981年に最初のシクロホスファミドとB6マウスを治療するMBPで誘導したEAEの影響を受けやすく、これらのマウスをレンダリングすることを示した。その他、抗γインターフェロンによる治療も正常B6、BALB / cマウス9,10の病気を誘発した。それはこれらの研究は、すべての非抗原特異的マーカーを標的にしていることに留意すべきである。一方、ここで説明するプロトコルは、EAE抵抗の異なる側面に焦点を当てています。ここでの挑戦で使用される唯一の特定の抗原はEAE不応答を克服し、疾患の誘導を可能にすることができます。このプロトコルは、養子プライミングドナーT細胞の転送および抗原チャレンジ(表I)の感受性相とEAE抵抗相の両方を網羅しています。実験は、EAEの抵抗だけでなく、この無反応を逆に係数を維持する本質的な要因を研究するように設計することができます。当初は、それが免疫時EAE耐性マウスは自己免疫応答をマウントすることができたことが示されたMBP 4。後で、それは脳炎誘発性T細胞は、これらのマウス2に存在していることが示された。いくつかの最近の研究では、11,12(PLP)プロテオリピドタンパク質する前に、マウスの免疫化抗CD25抗体とB10.Sマウスのその治療を示したの調節性T細胞(Tregの)の役割を示唆し、耐性から感受性にマウスを変換EAE抵抗を維持します。しかし、これは、C57BL / 6マウスは同様に扱われ、MBP 13で免疫されているケースではありません。マウスのほとんどは反応しないままになります。したがって、EAE抵抗は多因子かもしれません。それがあることを仮定して、MBPに対応するC57BL / 6マウスの場合には、胸腺選択は、末梢におけるMBP反応性T細胞の頻度が非常に低いことなど、ほとんどのMBP反応性T細胞を削除しました。この下のしきい値低周波では、MBPで免疫に応答することができないマウスをレンダリングされます。チャレンジ用量は、未知のメカニズムを介して、周波数の問題とmを克服することができますount自己免疫応答。可能なメカニズムのさらなる調査はTregsのによる阻害に脳炎誘発性の感受性に影響を与えることで抗原チャレンジ中のIL-6 12の役割を含んでいるでしょう。
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ない財務情報開示。
国立衛生研究所からの助成金(R01 NS37253とN01 NS055167)と全国多発性硬化症協会(RG 3288-A6)によって部分的にサポートされています。
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Guinea pig spinal cords | Rockland Immunochemicals |
GP-T065 | frozen |
| Freund’s Adjuvant, complete H37Ra | Difco Laboratories | 231131 | |
| Multifit interchange-able syringe | BD Biosciences |
512133 | |
| RPMI 1640 | Mediatech, Inc. |
10-040-CM | |
| OVA | Sigma-Aldrich |
A5503 | |
| Mice | Jackson Laboratory | B6 mice: 0000664 | Bar Harbor, Maine |