RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
ar
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
مع وظائف المستجيب متميزة عن غيرها فرعية الخلايا التائية والخلايا TH17 قد تورطت مركزيا في المناعة الذاتية للالتهابات. يوفر هذا البروتوكول في المختبر TH17 التمايز وسيلة لتحديد ما إذا كان من السذاجة اللمفاويات CD4 + T يمكن أن تفرق في خلايا TH17، ومواصلة دراسة دورها في المناعة الذاتية والاستجابة المضيف.
الخلايا TH17 هي مجموعة فرعية متميزة من الخلايا T التي تم العثور عليها لإنتاج انترلوكين 17 (IL-17)، وتختلف في وظيفة عن غيرها من مجموعات فرعية الخلايا التائية بما في ذلك الاستجابة Th1، الاستجابة Th2، والخلايا التائية التنظيمية. ظهرت الخلايا TH17 باعتباره الجاني المركزية في الاستجابات المناعية الالتهابية المرتبطة مماحكة مع العديد من اضطرابات المناعة الذاتية. في هذه الطريقة نحن تنقية الخلايا اللمفية تي من الطحال والغدد الليمفاوية من C57BL / 6 الفئران، وتحفيز خلايا CD4 + T المنقى تحت السيطرة والبيئات TH17 الذي يحفز. وتشمل البيئة الذي يحفز TH17 التحفيز في وجود مكافحة CD3 ومكافحة CD28 الأجسام المضادة، IL-6، وTGF-β. بعد حضانة لمدة 72 ساعة على الأقل ومدة تصل إلى خمسة أيام عند 37 درجة مئوية، ويتم تحليل الخلايا بعد ذلك لديها القدرة على إنتاج IL-17 من خلال التدفق الخلوي، QPCR، وELISAs. TH17 متباينة CD4 + CD25-T الخلايا يمكن استخدامها لمزيد من إلقاء الضوء على الدور الذي تلعبه الخلايا TH17 في ظهور وتطور المناعة الذاتية والمضيف ديقمم تهدف. علاوة على ذلك، يمكن TH17 التفريق بين CD4 + CD25 الخلايا اللمفية من نماذج متميزة خروج المغلوب / مرض الفئران تسهم في فهمنا للمصير الخلية اللدونة.
CD4 + T الليمفاوية (خلايا تي) تلعب دورا حاسما في الدفاع المناعي بوساطة نظام ضد الكائنات الدقيقة المعدية. على العكس، كما يرتبط ارتباطا وثيقا مع خلايا T ظهور وتطور أمراض المناعة الذاتية مثل مرض السكري من النوع 1، الذئبة الحمامية، والتهاب المفاصل الروماتويدي. CD4 + الخلايا اللمفية تي تصبح تفعيلها من خلال مجموعة من مستقبلات الخلايا التائية (TCR) التفاعل مع مستضد وما شابه ذلك / مجمع التوافق النسيجي الرئيسي الثاني (MHCII) جزيئات، والتفاعلات مستقبلات CD28 مع B7.1/B7.2 بروابط 15. بالإضافة إلى توفير التحفيز TCR وCD28 شارك في التحفيز، والخلايا العارضة للمستضد أيضا توفير بيئة خلوى، والذي يحدد الدولة تمايز تي اللمفاويات، وبالتالي توجيه استجابة الخلايا اللمفاوية T لمستضد معين. التفاعلات الممرض متميزة / خلية مستضد تقديم خلق بيئات خلوى متميزة، والتي تحرف الخلايا اللمفية تي أسفل مسارات متميزة تركز على ايليmination من مسببات المرض الشروع. للأسف، T مسارات الخلايا اللمفاوية المستجيب، صممت في الأصل للقضاء على غزو مسببات الأمراض، ويمكن أن توجه ضد أنسجة خطأ الذاتي 15. وبالتالي، فهم أفضل من كل دولة التمايز متميزة CD4 + T الخلية فرعية أمر بالغ الأهمية لفهمنا لكيفية لتعديل التوازن بين القضاء على مسببات الأمراض والتسامح في تقرير المصير.
بالإضافة إلى الاستجابة Th1، الاستجابة Th2، ومحرض T التنظيمية مسارات تمايز الخلايا، الخلايا الليمفاوية T السذاجة ويمكن أيضا أن تكون مدفوعة من قبل السيتوكينات أسفل مسار TH17. بينما TH1 الخلايا مسببات الأمراض بين الخلايا المقاتلة، وخلايا الاستجابة Th2 القضاء على مسببات الأمراض خارج الخلية، والخلايا التائية التنظيمية (Tregs) تقليل الاستجابات الالتهابية 1، 16؛ خلايا TH17 تلعب دورا هاما في القضاء على البكتيريا والفطريات خارج الخلية. يتم الرمز الخلايا TH17 عموما تعبير عن النسخ عامل النسب المحددة RORγT وإنتاج IL-17A، وهو ما يعزز تفعيل الضامة والعدلات 1، 7.
قد تورطت في عدة خلايا TH17 اضطرابات المناعة الذاتية، ونماذج القوارض المرتبطة بها. على سبيل المثال، فقد ثبت أن IL-23 (الذي هو مطلوب للحفاظ على النمط الظاهري TH17)، ولكن، لم يكن IL-12 المذنب المركزي في التهاب الدماغ التجريبية المناعة الذاتية (EAE)، نموذج المرض القوارض لMS. وفيما بعد تبين أن التخفيضات في إنتاج IL-17 ترتبط بالوقاية EAE 2 و 6 و 17. علاوة على ذلك، وقد ارتبطت الخلايا TH17 الذين يعانون من اضطرابات المناعة الذاتية الأخرى بما في ذلك التهاب المفاصل والذئبة الحمامية الجهازية (SLE) 10، 16. IL-23 P19 ناقصة - / - عرضت الفئران لديها أعداد قليلة جدا من الخلايا TH17، ومقاومة للتطوير ليس فقط EAE، ولكن أيضا التهاب المفاصل الناجم عن الكولاجين، وهو نموذج لالتهاب المفاصل الروماتويدي 10، 18. بالإضافة إلى ذلك، الفئران التي عولجت مع تحييد الأجسام المضادة IL-17A الخلفإيه عثر على بداية التهاب المفاصل الناجم عن الكولاجين أيضا أن يكون القرار من تلف المفاصل 18. تجدر الإشارة إلى أن دور الخلايا TH17 في تطور أمراض المناعة الذاتية ويبقى أن توصف بأنها أظهرت الأبحاث الحديثة أيضا دورا وقائيا من الخلايا TH17 في النوع 1 من مرض السكري 9 و 11 و التهاب الأمعاء 14. تؤكد هذه الدراسات على أهمية TH17 التمايز في المناعة الذاتية.
في المختبر TH17 التمايز هو وسيلة ضرورية في أبحاث الخلايا T لأن هناك اثنين على الأقل من الأسئلة المحيرة التي تتطلب مزيدا من التحقيق: 1) كيف بالضبط هل IL-6 تنظيم التوازن بين Treg وTH17 التمايز، و 2) ما هي الآليات الدقيقة وراء IL-17 التي يسببها الاضطرابات الالتهابية؟ لدينا وسيلة توظف خلايا CD4 + CD25-T من الطحال والغدد الليمفاوية من الفأرة C57BL / 6. من المهم أن نلاحظ أنه على الرغم من أنه من الممكن للحث على تمايز TH17 باستخدام النجاسةالسكان، والحصول على ما لا يقل عن 80٪ نقية CD4 + السكان الخلية CD25-T ينفي أي قلق من التلوث ويضمن نتائج TH17 التمايز أكثر نجاحا. من أجل تحقيق التمايز TH17 السليم، يتم تحضين الخلايا CD4 + CD25-T بحضور مكافحة CD3 ومكافحة CD28، والتي توفر إشارات التنشيط، 1 و 2 على التوالي، وIL-6، وTGF-β. على الرغم من أن تم الإبلاغ عن أن IL-23 وحده يمكن استخدامها لتحقيق TH17 التمايز، وقد تجلى ذلك في وقت لاحق أن IL-23 هو ضروري لاستقرار السكان الخلية TH17، ولكن IL-6 و TGF-β ضرورية لTH17 التمايز 3، 18، 19. وقد أظهرت الدراسات أن الفئران يتم التعبير عن مستقبلات IL-23 على خلايا CD4 + T فقط بعد أن تكون قد حفز مع IL-6 و TGF-β 13، 18. أيضا، سوف الخلايا TH17 تتطور بنجاح في حضور IL-23-منع الأجسام المضادة طالما IL-6 و TGF-β موجودة 18، 19. على هذا النحو، وهذا التمايز TH17 بروتوكول الأقليمايديس الظروف المناسبة للحث على TH17 التمايز بنجاح. تطوير فهم أفضل للآليات الأساسية TH17 التمايز وIL-17 إنتاج تقديم الفرصة لتطوير علاجات أفضل تهدف إلى اضطرابات المناعة الذاتية 13.
وقد أجريت جميع استخدام الحيوانات وفقا للبروتوكولات المعتمدة من قبل اللجنة المؤسسية رعاية الحيوان واستخدام.
1. إعداد خلطات وسائل الإعلام
2. وستكون خلايا مطلي في ثلاث نسخ تحت الشروط التالية
3. مكافحة CD3 محدد لوحة (10 ميكروغرام / مل)
فمن المستحسن أن إعداد لوحات مكافحة CD3 محدد لوحة يتم على الأقل 4 ساعة قبل الوقت ستضاف الخلايا إلى لوحات.
4. الماوس تشريح
ملاحظة: من المستحسن أن تبدأ مع الغدد الليمفاوية وتنتهي مع الطحال، والدم سوف تجعل من الصعب أن نرى الغدد الليمفاوية المتبقية في المخزن المؤقت autoMACs.
وبمجرد تحقيق تعليق خلية واحدة، يجب أن يظهر الحل كما شاحب، حل يتسق مع عدم وجود visib: ملاحظةلو قطع من الأنسجة الصلبة. إذا بقيت المواد الصلبة، وإعادة نضح والاستغناء من خلال قطعة مطوية جديدة من النايلون وضعت في 15 مل أنبوب الطرد المركزي الجديدة.
5. فصل الخلايا
6. TH17 التمايز
7. تنشيط الخلية (فقط بين الخلايا اللازمة لتلطيخ)
8. تلطيخ الخلايا
9. تحليل تدفق Cytometric
* تم الحصول على إجمالي عدد الخلايا المطلقة بعد تجميع عينة يثلث
** تم تحديد العدد المطلق للCD4 + CD25 + IL-17A + الخلايا بضرب العدد الكلي للخلايا عن طريق نسبة بوابة الحي والنسبة المئوية لمجموع الخلايا التي تحمل علامات نسب محددة، CD4، CD25، وIL-17A، و يحددها التدفق الخلوي.
10. QPCR وELISA
هذا البروتوكول التمايز TH17 يبدأ مع إزالة الطحال والإبطين، العضدية، المساريقي، عنق الرحم، والغدد الليمفاوية الأربية. تمثيل من المواقع من كل يمكن العثور عليها في الشكلين 2 و 3. الأرقام 1 و 5 على حد سواء توفر تمثيل مرئي من الأساليب المذكورة في هذا البروتوكول.
ويركز هذا البروتوكول TH17 على التمايز من السكان اللمفاويات CD4 + CD25-T. من المهم أن نلاحظ مدى كفاءة autoMACS برو فصل خلية يثري دينا CD4 + CD25 المطلوب السكان من العقدة الليمفاوية والطحال مجموع المجمعة (الشكل 4). كانت ملطخة، العقدة الليمفاوية وغير المجزأ المجمعة splenocytes، والكسور autoMACS فصل مع antiCD4 وantiCD25 الأجسام المضادة تليها تحليل تدفق cytometric (الشكل 4). ويبين الشكل 4A لمحة ممثل نسبة CD4 + CD25 +وCD4 + CD25 الخلايا اللمفية الموجودة في غير المجزأ، والعقد اللمفاوية والطحال المجمعة من قبل التدفق الخلوي. يوفر الإجراء العزلة أيضا المخصب السكان CD4 + CD25 + Treg من C57BL / 6 الفئران التي يمكن استخدامها في تجارب إضافية (الشكل 4B). ويبين الشكل 4C لدينا تخصيب الخلية المطلوبة التي يبلغ عدد سكانها الذي هو 84٪ CD4 + CD25-T الخلايا، مع أن الغالبية العظمى من CD4 + CD25 + Tregs إزالتها. لدينا باستمرار السكان الخلية غير اللمفاوية الصغيرة التي هي موجودة في CD4 + CD25 المخصب، لكن هل لا تتداخل مع عملية التمايز (الشكل 4C). يساعد دينا المخصب السكان خلايا CD4 + CD25-T لتأمين TH17 التمايز أكثر نجاحا.
ويبين الشكل 5 تخطيطي لدينا TH17 الإجراء التمايز. لدينا المخصب CD4 + CD25 السكان إما حضنت تحت ظروف التفريق TH17 (مكافحة CD3، ومكافحة CD28، IL-6، وTGF-β) أو التحكم (مكافحة CD3، ومكافحة CD28). يمكن أن ينظر إليه في الشكل 6 أنه في حين الحضانة من الخلايا الليمفاوية CD4 + CD25-T مع مكافحة CD3، ومكافحة CD28 لمدة 5 أيام أسفرت عن CD25 + الخلايا اللمفية تي، الحضانة تحت TH17 ظروف حمل أسفرت عن مجموعة فرعية من IL17 إنتاج CD4 + CD25 + الخلايا الليمفاوية. يرجى الرجوع إلى الجدول رقم 1 للحصول على أمثلة من CD4 + CD25 + IL-17A + غلة عدد الخلايا المطلقة بعد 5 أيام الحضانة في ظل ظروف iTh17.
يمكن كذلك أن تقيم TH17 حالة التمايز من خلال PCR الكمي وELISA. الشكل 7 يعرض البيانات من التخصيب الخلايا اللمفية CD4 + CD25-T حضنت تحت السيطرة أو شروط TH17 الذي يحفز. اللمفاويات CD4 + CD25-T المحتضنة في ظل ظروف TH17 يصل تنظيم IL17A، والتي يمكن التحقق منها من خلال QPCR (الشكل 7A) وELISA (الشكل 7B). وupregulated النسخ عامل TH17 محددة RORγT أيضا من قبل خلايا CD4 + CD25-T المحتضنة في ظل ظروف TH17 الذي يحفز، ويمكن التأكد عبتيOUGH QPCR (الشكل 7A).

الشكل 1. TH17 التمايز التخطيطي. 1. الآبار معطف من U-96 لوحة القاع جيدا مع مكافحة CD3 (10 ميكروغرام / مل) المخفف في برنامج تلفزيوني. 2. لوحة في مكان حاضنة لمدة 4 ساعة عند 37 درجة مئوية. بينما لوحة ويحتضنها، تشريح الغدد الليمفاوية (LN) والطحال من الماوس. طحن أجهزة وتصفية للحصول على تعليق خلية واحدة. عزل خلايا CD4 + CD25-T باستخدام CD4 + CD25 + T التنظيمية عزل الخلايا كيت وMiltenyi autoMACS برو فاصل. يجب تخفيفه CD4 + الخلايا CD25 إلى 1 × 10 6 خلية / مل. 3. مرة واحدة 4 ساعة حضانة لوحة جيدا 96 كاملة، وغسل الآبار مع برنامج تلفزيوني (200 ميكرولتر / جيد) 3X. 4. إضافة 100 ميكرولتر CD4 + خلايا CD25-T لوحة متجهة الى (PB) مكافحة CD3 المغلفة الآبار. 5. إضافة 100 ميكرولتر مكافحة CD28 أو 100 ميكرولتر iTh17 مدونة قواعد السلوك ktail (antiCD28، TGF-β، وIL-6). 6. احتضان لوحة لمدة 3 أو 5 أيام في 37 درجة مئوية. التالية الحضانة تقييم التمايز عن طريق تلطيخ الخلايا، QPCR، و / أو ELISA.

الشكل 2. LN دليل تشريح. أ) العقدة الليمفاوية 1 العضدية يمكن العثور عليها في النسيج الضام تقع بالقرب من بعضها الإبط (تحت الإبط) من الفأرة. B) العقدة الليمفاوية الإبطية 1 يمكن العثور عليها في كل الإبطين، وراء عضلات الصدر. C) تقع الغدد الليمفاوية المساريقي في النسيج الضام للأمعاء. أنها تشبه سلسلة من اللآلئ. D) تم العثور على 4 الغدد الليمفاوية العنقية سطحية في الرقبة من الفأرة. E) 2 الغدد الليمفاوية الأربية (1 على كل جانب) يمكن أن يكون موجودا في منطقة الورك في الموقع حيث يلتقي 3 الأوعية الدموية .
. في صفحة = "دائما"> 
الرقم 3. الطحال دليل تشريح. تم العثور على الطحال الماوس على الجانب الأيسر من الجسم خلف المعدة والأمعاء. ببساطة عن طريق سحب وإزالة فصل مع ملقط.

الشكل 4. كانت ملطخة الكسور خلية من LN المجمعة وخلايا الطحال قبل وبعد autoMACS برو خلايا الانفصال. A) LN والطحال، فيفو السابقين، لإنشاء خط الأساس السكان الخلية قبل الانفصال. كانت ملطخة بعد الانفصال، CD4 + CD25 + (B) وCD4 + CD25-(C) الكسور لتقييم نقاء CD4 + CD25 + CD25 + CD4 و-T السكان اللمفاويات، على التوالي. كانت ملطخة جميع العينات مع CD4 + CD25 + والأجسام المضادة وتحليلها بواسطة التدفق الخلوي.


الرقم 6. TH17 التمايز المقررة من قبل التدفق الخلوي. وحضنت CD4 + CD25-T الخلايا الليمفاوية في وجود ربط لوحة مكافحة CD3، ومكافحة CD28، IL-6، وTGF-β (iTh17) أو لوحة متجهة الى مكافحة CD3 ومكافحة CD28 وحدها (السيطرة) 5 أيام. ثم تم تنشيط الخلايا مع سلطة النقد الفلسطينية وIonomycin لمدة 4 ساعة عند 37 درجة مئوية. بعد التنشيط، كانت ملطخة الخلايا مع مكافحة CD4، ومكافحة CD8، ومكافحة CD25، والأجسام المضادة للIL-17A لتحليل تدفق cytometric لتقييم TH17 التمايز. iTh17 = TH17 حمل جonditions.

الرقم 7. تم فرز TH17 التمايز المقررة من قبل QPCR وELISA. الخلايا اللمفاوية من C57BL / 6 الفئران وحضنت الخلايا CD4 + CD25-T بحضور مكافحة CD3 (10 ميكروغرام / مل) ملزمة لوحة، ومكافحة CD28 (1.5 ميكروغرام / مل )، IL-6 (20 نانوغرام / مل)، وTGF-β (5 نانوغرام / مل) أو لوحة متجهة الى مكافحة CD3 ومكافحة CD28 وحدها (التحكم) لمدة 5 أيام. A) خلايا ثم تم حصادها لتقييم RORγT تم حصادها وIL-17A رسالة عبر التعبير QPCR. B) Supernatants لتقييم IL-17A البروتين التعبير عن طريق ELISA.
لا الإفصاحات لتعلن.
مع وظائف المستجيب متميزة عن غيرها فرعية الخلايا التائية والخلايا TH17 قد تورطت مركزيا في المناعة الذاتية للالتهابات. يوفر هذا البروتوكول في المختبر TH17 التمايز وسيلة لتحديد ما إذا كان من السذاجة اللمفاويات CD4 + T يمكن أن تفرق في خلايا TH17، ومواصلة دراسة دورها في المناعة الذاتية والاستجابة المضيف.
ويدعم هذا العمل في جزء من المعاهد الوطنية للصحة / NCATS جوائز العلوم السريرية وبالحركة لجامعة فلوريدا TL1 TR000066 وUL1 TR000064، ملحق التنوع من الأصل غرانت R01AI056152 من المعهد الوطني للصحة، منحة كاشف العلوم البيولوجية دينار بحريني، وجامعة من ولاية فلوريدا.
| <قوي>كاشف / مادة< قوي> | |||
| معقم بوليسترن بتري طبق | فيشر علمي | 0875713A | 60 مم × 15 مم |
| autoMACS تشغيل العازلة | Miltenyi Biotec | 130-091-221 | |
| شرائح مجهر متجمد ، فروستيد | فيشر Scientific | 12-544-3 | 3 "× 1" 1 مم |
| 5 مل 21G1 حقنة وإبرة خالية من اللاتكس | BD Biosciences | 309632 | |
| Corning 15 مل أنابيب الطرد المركزي | سيجما ألدريتش | CLS430791 | |
| نايلون 40 ميكرون | ميامي تربية الأحياء المائية | نايلون 40/26 | |
| لوحة زراعة الأنسجة الدقيقة 96 بئر U القاع | BD Biosciences | 35-3077 | |
| Corning Costar 24 ألواح زراعة خلايا البئر | Sigma-Aldrich | CL3524 | |
| أنابيب إيبندورف 1.5 مل | فيشر ساينتفيك | 05-408-129 | |
| منقى NA / LE هامستر مضاد للفأر CD3e | BD Biosciences | 553057 | |
| منقى NA / LE هامستر مضاد للفأر CD28 | BD Biosciences | 553294 | |
| ماوس IL-6 بروتين مؤتلف | eBioscience | 14-8061-62 | |
| TGFbeta | R & D Systems | 240-B-002 | |
| محلول تريبان الأزرق 0.4٪ | سيجما ألدريتش | 66H2364 | |
| باك بلو رات مضاد للفأر CD4 | BD Biosciences | 558107 | |
| APC الفئران المضادة للفأر CD8a | BD Biosciences | 553035 | |
| PE المترافق المضاد للفأر CD25 | eBioscience | E01155-516 | |
| Alexa Fluor 700 Rat Anti-Mouse IL-17 | BD Biosciences | 560820 | |
| مجموعة بادئ تلطيخ السيتوكين داخل الخلايا- Mouse | BD Biosciences | 51-2041AK (559311) MACS | |
| CD4 + CD25 + مجموعة عزل الخلايا التائية التنظيمية ، الماوس | Miltenyi Biotec | 130-091-221 | |
| ABAM | Cellgro | 30-004-CI | |
| RPMI | Corning ، Cellgro | 10-040-CM | |
| B 2-Mercapt & # 8211 ؛ ثانول | MP 194834 الطبية الحيوية | الخطرة | |
| فوربول 12-ميريستات 13-أسيتات (PMA) ملح | |||
| الكالسيوم Ionomycin | Sigma-Aldrich | 13909-1ML | |
| Brefeldin A الخطير (BFA) | MP Biomedicals | 159027 | |
| ELISA IL-17A Capture mAb | BD Biosciences | 555068 | |
| ELISA IL-17A Detection mAb | BD Biosciences | 555067 | |
| ELISA IL-17A معيار | eBioscience | 14-8171-80 | |
| IL-2 ELISA Kit | BD Biosciences | 555148 | |
| TMB مجموعة كاشف الركيزة | BD Biosciences | 555214 | |
| <قوي> معدات < / قوي> | |||
| autoMACS Pro فاصل الخلايا | Miltenyi Biotec | 130-092-545 | |
| Sorvall Legend RT + الطرد المركزي | ThermoScientific | ||
| Napco series 8000 WJ CO2 حاضنة | ThermoScientific | ||
| PTC-200 Peltier Thermal Cycler | Biorad | ||